⑴ 简述计算机网络常见的拓扑结构及各自的优缺点
按照拓扑结构的不同,可以将计算机网络分为总线结构、环形结构和星型结构三种基本类型。下面就详细介绍一下各自优缺点。
总线结构
总线结构上所有的结点都连接到一条称为总线的公共线路上。即所有的结点共享一条数据通道,结点间通过广播进行通信,即一个结点发出的信息可以被网络上多个结点接受,而一段时间只允许一个结点传送信息。
优点
连接形式简单,易于实现,所用线缆最短,增加或者移除结点比较灵活,个别结点发生故障时,不影响网络中其他结点的正常工作。
缺点
网络传输能力低,安全性低,总线发生故障时,会导致全网瘫痪。结点数量的增多会影响网络性能。
环形结构
环形结构是将联网的计算机由通信线路连接成一个闭合的环,在环形结构网络中信息按照固定方向流动,或顺时针方向,或逆时针方向。
优点
一次通信的最大传输延迟是固定的,每个网上结点只与其他二个结点有物理链路直接互连。传输控制机制简单,实时性强。
缺点
一个结点发生故障时,可能导致全网瘫痪,可靠性差。
星型结构
星型结构是以一个结点为中心的处理系统。其他各结点都与该中心结点有着物理链路的直接互连,其他结点直接不能直接通信,其他结点直接的通信需要该中心结点进行转发。因此中心结点必须有着较强的功能和较高的可靠性。
优点
结构简单,建网容易,控制简单。
缺点
属于集中控制。主机负载过重,可靠性低,通信线路利用率低。
(1)计算机网络的拓展机构扩展阅读
拓扑结构的选择往往与传输媒体的选择及媒体访问控制方法的确定紧密相关。在选择网络拓扑结构时,应该考虑的主要因素有下列几点:
(1)可靠性。尽可能提高可靠性,以保证所有数据流能准确接收;还要考虑系统的可维护性,使故障检测和故障隔离较为方便。
(2)费用。建网时需考虑适合特定应用的信道费用和安装费用。
(3)灵活性。需要考虑系统在今后扩展或改动时,能容易地重新配置网络拓扑结构,能方便地处理原有站点的删除和新站点的加入。
(4)响应时间和吞吐量。要为用户提供尽可能短的响应时间和最大的吞吐量。
⑵ 计算机网络的拓扑结构分为哪些
计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、环形拓扑、树形拓扑、星形拓扑、混合型拓扑以及网状拓扑。除了总线型、环型、星型还有树形、混合型和网状拓扑结构。
环形拓扑、星形拓扑、总线型拓扑是三个最基本的拓扑结构。在局域网中,使用最多的是星形结构。
1、总线型拓扑:
总线型拓扑是一种基于多点连接的拓扑结构,是将网络中的所有的设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道,每台PC只要连一条线缆即可。在总线型拓扑结构中,所有网上微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上, 任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散,并且能被总线中任何一个结点所接收。
7、蜂窝拓扑结构:
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。
⑶ 网络拓展结构是什么
网络拓扑(NetworkTopology)指的是计算机网络的物理布局。简单地说
⑷ 典型的计算机网络括补结构包括哪几种各自有什么特点是什么
1.总线结构总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说,连接端用户的物理媒体由所有设备共享。在点到点链路配置中,半双工操作只需使用简单的机制,便可确保两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。但在LAN 环境中,所有数据站都是平等的,不能采取一点到多点的方式,而采用带有碰撞检测的载波侦听多路访问(它是在总线共享型网络中使用的媒体访问方法,缩写为 CSMA/CD)。这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其它端用户必须等待到获得发送权。媒体访问获取机制较复杂。但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是LAN技术中使用最简单的一种。2.星型结构星型结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点,端用户设备因为故障而停机时不会影响其它端用户间的通信。但中心系统必须具有极高的可靠性,因为一旦它损坏,整个系统便趋于瘫痪。3.环型结构环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型,这种结构消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,并以单向方式操作,分为上游端用户和下游端用户。用户N是用户N+1的上游端用户,N+1是N的下游端用户。如果N+1端需将数据发送到N端,则几乎要环绕一周才能到达N端。4.混合拓扑结构混合拓扑结构是由星型结构或环型结构和总线型结构结合在一起的网络结构,这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展,解决星型网络在传输距离上的局限,而同时又解决了总线型网络在连接用户数量上的限制。5.分布式结构分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来,网络中的每台设备之间均有点到点的链路连接,分布式网络结构具有如下特点:由于采用分散控制,即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操作,因而具有很高的可靠性;路径选择采用最短路径算法,故网上延迟时间少,传输速率高,但控制复杂;各个节点间均可以直接建立数据链路,信息流程最短;便于全网范围内的资源共享。缺点是连接线路用电缆长,造价高;网络管理软件复杂;报文分组交换、路径选择、流向控制复杂;在一般局域网中不采用这种结构。6.树型结构网络树型结构是分级的集中控制式网络,与星型相比,它的通信线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,寻找路径比较方便,但除了叶节点及其相连的线路外,任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。7.蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、卫星、红外等)点到点和多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网。
⑸ 计算机网络发展
Internet是人类历史发展中的一个伟大的里程碑,它是未来信息高速公路的雏形,通过它,人类正进入一个前所未有的信息化社会。人们用各种名称来称呼Internet,如国际因特网络、因持网,互联网、交互网络、网际网等等,它正在向全世界各大洲延伸和扩散,不断增添吸收新的网络成员,已经成为世界上覆盖面最广、规模最大、信息资源最丰富的计算机信息网络。
从某种意义上说,Internet可以说是美苏冷战的产物。这一个庞大的网络,它的由来可以追溯到60年代初。当时,美国国防部为了保证美国本土防卫力量和海外防御武装在受到前苏联第一次核打击以后仍然具有一定的生存和反击能力,认为有必要设计出一种分散的指挥系统;它由一个个分散的指挥点组成,当部分指挥点被摧毁后,其它点仍能正常工作,并且在这些点之间能够绕过那些已被摧毁的指挥点而继续保持联系。为了对这一构思进行验证,1969年,美国国防部国防高级研究计划署(DOD/DARPA)资助建立了一个名为ARPANET(即"阿帕网")的网络,这个网络把位于洛杉矾的加利福尼亚大学、位于圣芭芭拉的加利福尼亚大学、斯坦福大学,以及位于盐湖城的犹它州州立大学的计算机主机联接起来,位于各个结点的大型计算机采用分组交换技术,通过专门的通信交换机和专门的通信线路相互连接。这个阿帕网就是internet最早的雏形。
到1972年时,ARPANET网上的网点数已经达到40个,这40个网点彼此之间可以发送小文本文件(当时称这种文件为电子邮件,也就是我们现在的E-mail)和利用文件传输协议发送大文本文件,包括数据文件(即现在Internet 的FTP),同时也发现了通过把一台电脑模拟成另一台远程电脑的一个终端而使用远程电脑上资源的方法,这种方法被称为Telnet。由此可看到E-mail、FTP和Telnet是Internet上较早出现的重要工具,E-mail和FTP仍然是目前Internet上最主要的应用。
1972年,全世界电脑业和通讯业的专家学者在美国华盛顿举行了第一届国际计算机通信会议,就在不同的计算机网络之间进行通信达成协议。会议决定成立Internet工作组,负责建立一种能保证计算机之间进行通信的标准规范即"通信协议"。1973年,美国国防部也开始研究如何实现各种不同网络之间的互联问题。
至1974年,IP(Internet协议)和TCP(传输控制协议)问世,合称TCP/IP协议。这两个协议定义了一种在电脑网络间传送报文(文件或命令)的方法。随后,美国国防部决定向全世界无条件地免费提供TCP/IP,即向全世界公布解决电脑网络之间通信的核心技术。TCP/IP协议的核心技术的公开最终导致了Internet的大发展。
到1980年,世界上既有使用TCP/IP协议的美国军方的ARPA网,也有很多使用其它通信协议的各种网络。为了将这些网络连接起来,美国人温顿·瑟夫(Vinton Cerf)提出一个想法:在每个网络内部各自使用自己的通讯协议,在和其它网络通信时使用TCP/IP协议。这个设想最终导致了Internet的诞生,并确立了TCP/IP协议在网络互联方面的地位。
80年代初,ARPANet取得了巨大成功,但没有获得美国联邦机构合同的学校仍不能使用。为解决这一问题,美国国家科学基金会(NSF)开始着手建立提供给各大学计算机系使用的计算机科学网(CSNet)。CSNet是在其他基础网络之上加统一的协议层,形成逻辑上的网络,它使用其他网络提供的通信能力,在用户观点下也是一个独立的网络。CSNet采用集中控制方式,所有信息交换都经过CSNet-Relay(一台中继计算机)进行。
以上这些网络都相继并入Internet而成为它的一个组成部分,因而Internet成为全世界各种网络的大集合。
Internet的又一次快速发展源于美国国家科学基金会(National Science Foundation简称NSF)的介入,即建立NSFNET。80年代初,美国一大批科学家呼吁实现全美的计算机和网络资源共享,以改进教育和科研领域的基础设施建设,抵御欧洲和日本先进教育和科技进步的挑战和竞争。80年代中期,美国国家科学基金会(NSF)为鼓励大学和研究机构共享他们非常昂贵的4台巨型计算机,希望各大学、研究所的计算机与这4台巨型计算机联接起来。最初NSF曾试图使用ARPANet作NSFNET的通信干线,但由于ARPANet的军用性质,并且受控于政府机构,这个决策没有成功;于是他们决定自己出资,利用ARPANET发展出来的TCP/IP通讯协议,建立名为NSFNET的广域网。
1986年NSF投资在美国普林斯顿大学、匹兹堡大学、加州大学圣地亚哥分校、依利诺斯大学和康纳尔大学建立5个超级计算中心,并通过56Kbps的通信线路连接形成NSFNET的雏形。1987年NSF公开招标对NSFNxT进行升级、营运和管理,结果IBM、MCI和由多家大学组成的非盈利性机构Merit获得NSr的合同。1989年7月,NSFNET的通信线路速度升级到了T1(1.5MbpS),并且连接13个骨干结点,采用MCI提供的通信线路和IBM提供的路由设备,Merit则负责NSFNET的营运和管理。由于NSF的鼓励和资助,很多大学、政府机构甚至私营的研究机构纷纷把自己的局域网并人N5FNET中,从1986年至1991年,NSFNET的子网从100个迅速增加到3000多个。NSFNET的正式营运以及实现与其他已有和新建网络的连接开始真正成为Internet的基础。
Internet在80年代的扩张不单带来量的改变,同时带来了某些质的变化。由于多种学术团体、企业研究机构,甚至个人用户的进入,Internet的使用者不再限于纯计算机专业人员。新的使用者发觉计算机相互间的通讯对他们来讲更有吸引力。于是,他们逐步把Internet当作一种交流与通信的工具,而不仅仅只是共享NSF巨型计算机的运算能力。
进入90年代初期,Internet事实上已成为一个"网际网":各个子网分别负责自己的架设和运作费用,而这些子网又通过NSFNET互联起来。NSFNET连接全美上千万台计算机,拥有几千万用户,是Internet最主要的成员网。随着计算机网络在全球的拓展和扩散,美洲以外的网络也逐渐接入NSFNET主干或其子网。
1993年是因特网发展过程中非常重要的一年,在这一年中因特网完成了到目前为止所有最重要的技术创新,WWW(万维网)和浏览器的应用使因特网上有了一个令人耳目一新的平台:人们在因特网上所看到的内容不仅只是文字,而且有了图片、声音和动画,、甚至还有了电影。因特网演变成了一个文字、图像、声音、动画、影片等多种媒体交相辉映的新世界,更以前所未有的速度席卷了全世界。
到2000年底,世界上网人数已突破4亿,预计在2004年将达到7亿。
Internet的迅速崛起、引起了全世界的瞩目,我国也非常重视信息基础设施的建设,注重与Internet的连接。目前,已经建成和正在建设的信息网络,对我国科技、经济、社会的发展以及与国际社会的信息交流产生着深远的影响。
Internet在中国经过了两个发展阶段。
1987年至1993年是Internet在中国的起步阶段,国内的科技工作者开始接触Internet资源。在此期间,以中科院高能物理所为首的一批科研院所与国外机构合作开展一些与Internet联网的科研课题,通过拨号方式使用Internet的E-mail电子邮件系统,并为国内一些重点院校和科研机构提供国际Internet电子邮件服务。
1986年,由北京计算机应用技术研究所(即当时的国家机械委计算机应用技术研究所)和德国卡尔斯鲁厄大学合作,启动了名为CANET(Chinese Academic Network)的国际因特网项目。
1987年9月,在北京计算机应用技术研究所内正式建成我国第一个Internet电子邮件节点,连通了Internet的电子邮件系统。随后,在国家科委的支持下,CANET开始向我国的科研、学术、教育界提供Internet电子邮件服务。
1989年,中国科学院高能物理所通过其国际合作伙伴-美国斯坦福加速器中心主机的转换,实现了国际电子邮件的转发。由于有了专线,通信能力大大提高,费用降低,促进了因特网在国内的应用和传播。
1990年,由电子部十五所、中国科学院、上海复旦大学、上海交通大学等单位和德国GMD合作,连通了Internet电子邮件系统;清华大学校园网TUNET也和加拿大UBC合作,实现了MHS系统。因而,国内科技教育工作者可以通过公用电话网或公用分组交换网,使用Internet的电子邮件服务。
1990年10月,中国正式向国际因特网信息中心(InterNIC)登记注册了最高域名"CN",从而开通了使用自己域名的Internet电子邮件。继CANET之后,国内其他一些大学和研究所也相继开通了Internet电子邮件连结。
1994年1月,美国国家科学基金会接受我国正式接入Internet的要求。1994年3月,我国开通并测试了64Kbps专线,中国获准加入Internet。4月初中科院副院长胡启恒院士在中美科技合作联委会上,代表中国政府向美国国家科学基金会(NSF)正式提出要求连入Internet,并得到认可。至此,中国终于打通了最后的关节,在4月20日,以NCFC工程连入Internet国际专线为标志,中国与Internet全面接触。同年5月,中国联网工作全部完成。中国政府对Internet进入中国表示认可。中国网络的域名也最终确定为cn。此事被我国新闻界评为1994年中国十大科技新闻之一,被国家统计公报列为中国1994年重大科技成就之一。
从1994年开始至今,中国实现了和因特网的TCP/IP连接,从而逐步开通了因特网的全功能服务;大型电脑网络项目正式启动,因特网在我国进入了飞速发展时期。
1995年1月,中国电信分别在北京、上海设立的64K专线开通,并且通过电话网、DDN专线以及X.25网等方式开始向社会提供Internet接入服务。3月,中国科学院完成上海、合肥、武汉、南京四个分院的远程连接,开始了将Internet向全国扩展的第一步。4月,中国科学院启动京外单位联网工程(俗称"百所联网"工程),取名"中国科技网"(CSTNet)。其目标是把网络扩展到全国24个城市,实现国内各学术机构的计算机互联并和Internet相连。该网络逐步成为一个面向科技用户、科技管理部门及与科技有关的政府部门服务的全国性网络。1995年 5月,ChinaNET全国骨干网开始筹建。7月,CERNET连入美国的128K国际专线开通。 12月,中科院百所联网工程完成。就在这个月,CERNET一期工程提前一年完成并通过了国家计委组织的验收。
1996年1月,ChinaNET全国骨干网建成并正式开通,全国范围的公用计算机互联网络开始提供服务。 9月6日,中国金桥信息网宣布开始提供Internet服务。1996年11月,CERNET开通2M国际信道,加上12月中国公众多媒体通信网(169网)开始全面启动,广东视聆通、天府热线、上海热线作为首批站点正式开通。
1997年5月30日,国务院信息化工作领导小组办公室发布《中国互联网络域名注册暂行管理办法》,授权中国科学院组建和管理中国互联网络信息中心(CNNIC),授权中国教育和科研计算机网网络中心与CNNIC签约并管理二级域名.e.cn。1997年6月3日,受国务院信息化工作领导小组办公室的委托,中国科学院在中国科学院计算机网络信息中心组建了中国互联网络信息中心(CNNIC),行使国家互联网络信息中心的职责。同日,宣布成立中国互联网络信息中心工作委员会。1997年11月,中国互联网络信息中心发布了第一次《中国Internet发展状况统计报告》。报告中指出:截止到1997年10月31日,我国共有上网计算机29.9万台,上网用户62万人,CN下注册的域名4066个,WWW站点1500个,国际出口带宽18.64Mbps。
⑹ 计算机网络由哪几部分组成
计算机网络的组成基本上包括:计算机,网络操作系统,传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空气)以及相应的应用软件四部分。
计算机网络的组成及分类:计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。
计算机网络的组成基本上包括:计算机网络的基本功能是数据通信和资源共享,计算机网络根据其覆盖范围可分为局域网,城域网和广域网。
拓展资料:
计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义,则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络,而只能称为联机系统(因为那时的许多终端不能算是自治的计算机)。
但随着硬件价格的下降,许多终端都具有一定的智能,因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用,按上述定义,则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。
⑺ 13计算机网络拓扑结构分为哪几种
分五种:环形结构,心形结构,线性结构,拓展性结构,扇形
⑻ 什么是计算机网络的拓扑结构常见的拓扑结构有哪几种
计算机网络拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑(由总线型演变而来)以及它们的混合型。
常见的网络拓扑结构有:
1、总线型拓扑。总线型拓扑是一种基于多点连接的拓扑结构,是将网络中的所有的设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上。
2、环型拓扑。
3、树形拓扑结构。树形拓扑从总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。
4、星形拓扑结构。星形拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构,各结点与中央结点通过点与点方式连接,中央结点执行集中式通信控制策略,因此中央结点相当复杂,负担也重。
5、网状拓扑。网状拓扑又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。
(1)网状网:在一个大的区域内,用无线电通信连路连接一个大型网络时,网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连,可让网络选择一条最快的路径传送数据。
(2)主干网:通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑结构,这种网通常采用光纤做主干线。
(3)星状相连网:利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来,由于星型结构的特点,网络中任一处的故障都可容易查找并修复。
6、混合型拓扑结构。混合型拓扑结构就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。
7、蜂窝拓扑结构。蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。
8、卫星通信拓扑结构。
⑼ 按照网络的拓扑结构,计算机网络可以划分为哪几类
按照网络的拓扑结构,计算机网络可以划分为总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、网状拓扑和混合型拓扑。
1、星型拓扑
星型拓扑结构的优点
(1)结构简单,连接方便,管理和维护都相对容易,而且扩展性强。
(2)网络延迟时间较小,传输误差低。
(3)在同一网段内支持多种传输介质,除非中央节点故障,否则网络不会轻易瘫痪。
(4)每个节点直接连到中央节点,故障容易检测和隔离,可以很方便地排除有故障的节点。
2、总线拓扑
总线拓扑结构的优点
(1)总线结构所需要的电缆数量少,线缆长度短,易于布线和维护。
(2)总线结构简单,又是元源工作,有较高的可靠性。传输速率高,可达1~100Mbps。
(3)易于扩充,增加或减少用户比较方便,结构简单,组网容易,网络扩展方便
(4)多个节点共用一条传输信道,信道利用率高。
3、环型拓扑
环型拓扑的优点
(1)电缆长度短。
(2)增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。
(3)可使用光纤。
4、树型拓扑
树型拓扑的优点
(1)易于扩展。
(2)故障隔离较容易。
5、混合型拓扑
混合型拓扑的优点
(1)故障诊断和隔离较为方便。
(2)易于扩展。
(3)安装方便。
6、网型拓扑
网型拓扑的优点
(1)节点间路径多,碰撞和阻塞减少。
(2)局部故障不影响整个网络,可靠性高。
7、开关电源拓扑
树型拓扑的缺点:
各个节点对根的依赖性太大。
(9)计算机网络的拓展机构扩展阅读
发展历程
1、诞生阶段
20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统,典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机订票系统,终端是一台计算机的外围设备,包括显示器和键盘,无CPU和内存
2、形成阶段
20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。
3、互联互通阶段
20世纪70年代末至90年代的第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵守国际标准的开放式和标准化的网络。ARPANET兴起后,计算机网络发展迅猛,各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。
4、高速网络技术阶段
20世纪90年代至今的第四代计算机网络,由于局域网技术发展成熟,出现光纤及高速网络技术,整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统,发展为以因特网( Internet)为代表的互联网。