2011年軟件水平考試網(wǎng)絡工程師全面復習資料(11)
二.計算機網(wǎng)絡的拓撲結構
網(wǎng)絡拓撲結構是指拋開網(wǎng)絡電纜的物理連接來討論網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接形式,是指網(wǎng)絡電纜構成的幾何形狀,它能從邏輯上表示出網(wǎng)絡服務器、工作站的網(wǎng)絡配置和互相之間的連接。
網(wǎng)絡拓撲結構按形狀可分為:星型、環(huán)型、總線型、樹型及總線/星型及網(wǎng)狀拓撲結構。
1.星型拓撲結構:
星型布局是以中央結點為中心與各結點連接而組成的,各結點與中央結點通過點與點方式連接,中央結點執(zhí)行集中式通信控制策略,因此中央結點相當復雜,負擔也重。以星型拓撲結構組網(wǎng),其中任何兩個站點要進行通信都要經(jīng)過中央結點控制。
中央結點主要功能有:
*為需要通信的設備建立物理連接;
*為兩臺設備通信過程中維持這一通路;
*在完成通信或不成功時,拆除通道。
在文件服務器/工作站(File Servers/Workstation )局域網(wǎng)模式中,中心點為文件服務器,存放共享資源。由于這種拓撲結構,中心點與多臺工作站相連,為便于集中連線,目前多采用集線器(HUB)。
星型拓撲結構優(yōu)點:網(wǎng)絡結構簡單,便于管理、集中控制, 組網(wǎng)容易,網(wǎng)絡延遲時間短,誤碼率低。缺點:網(wǎng)絡共享能力較差,通信線路利用率不高,中央節(jié)點負擔過重,容易成為網(wǎng)絡的瓶頸,一旦出現(xiàn)故障則全網(wǎng)癱瘓。
2.環(huán)型拓撲結構
環(huán)形網(wǎng)中各結點通過環(huán)路接口連在一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中,環(huán)路上任何結點均可以請求發(fā)送信息。請求一旦被批準,便可以向環(huán)路發(fā)送信息。環(huán)形網(wǎng)中的數(shù)據(jù)可以是單向也可是雙向傳輸。由于環(huán)線公用,一個結點發(fā)出的信息必須穿越環(huán)中所有的環(huán)路接口,信息流中目的地址與環(huán)上某結點地址相符時,信息被該結點的環(huán)路接口所接收,而后信息繼續(xù)流向下一環(huán)路接口,一直流回到發(fā)送該信息的環(huán)路接口結點為止。
環(huán)形網(wǎng)的優(yōu)點:信息在網(wǎng)絡中沿固定方向流動,兩個結點間僅有唯一的通路,大大簡化了路徑選擇的控制;某個結點發(fā)生故障時,可以自動旁路,可靠性較高。
缺點:由于信息是串行穿過多個結點環(huán)路接口,當結點過多時,影響傳輸效率,使網(wǎng)絡響應時間變長;由于環(huán)路封閉故擴充不方便。
3.總線拓撲結構
用一條稱為總線的中央主電纜,將相互之間以線性方式連接的工站連接起來的布局方式,稱為總線形拓撲。在總線結構中,所有網(wǎng)上微機都通過相應的硬件接口直接連在總線上, 任何一個結點的信息都可以沿著總線向兩個方向傳輸擴散,并且能被總線中任何一個結點所接收。由于其信息向四周傳播,類似于廣播電臺,故總線網(wǎng)絡也被稱為廣播式網(wǎng)絡??偩€有一定的負載能力,因此,總線長度有一定限制,一條總線也只能連接一定數(shù)量的結點。
總線布局的特點:結構簡單靈活,非常便于擴充;可靠性高,網(wǎng)絡響應速度快;設備量少、價格低、安裝使用方便;共享資源能力強,非常便于廣播式工作,即一個結點發(fā)送所有結點都可接收。
在總線兩端連接的器件稱為端結器(末端阻抗匹配器、或終止器)。主要與總線進行阻抗匹配,***限度吸收傳送端部的能量,避免信號反射回總線產(chǎn)生不必要的干擾。
總線形網(wǎng)絡結構是目前使用最廣泛的結構,也是最傳統(tǒng)的一種主流網(wǎng)絡結構,適合于信息管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)領域的應用。
4.樹型拓撲結構
樹形結構是總線型結構的擴展,它是在總線網(wǎng)上加上分支形成的,其傳輸介質可有多條分支,但不形成閉合回路,樹形網(wǎng)是一種分層網(wǎng),其結構可以對稱,聯(lián)系固定,具有一定容錯能力,一般一個分支和結點的故障不影響另一分支結點的工作,任何一個結點送出的信息都可以傳遍整個傳輸介質,也是廣播式網(wǎng)絡。一般樹形網(wǎng)上的鏈路相對具有一定的專用性,無須對原網(wǎng)做任何改動就可以擴充工作站。
5.總線/星型拓撲結構
用一條或多條總線把多組設備連接起來,相連的每組設備呈星型分布。采用這種拓撲結構,用戶很容易配置和重新配置網(wǎng)絡設備??偩€采用同軸電纜,星型配置可采用雙絞線。
6.網(wǎng)狀拓撲結構
將多個子網(wǎng)或多個局域網(wǎng)連接起來構成網(wǎng)際拓撲結構。在一個子網(wǎng)中,集線器、中繼器將多個設備連接起來,而橋接器、路由器及網(wǎng)關則將子網(wǎng)連接起來。
根據(jù)組網(wǎng)硬件不同,主要有三種網(wǎng)際拓撲:
a.網(wǎng)狀網(wǎng):
在一個大的區(qū)域內(nèi),用無線電通信連路連接一個大型網(wǎng)絡時,網(wǎng)狀網(wǎng)是***的拓撲結構。通過路由器與路由器相連,可讓網(wǎng)絡選擇一條最快的路徑傳送數(shù)據(jù)。
b.主干網(wǎng):
通過橋接器與路由器把不同的子網(wǎng)或LAN連接起來形成單個總線或環(huán)型拓撲結構,這種網(wǎng)通常采用光纖做主干線。
c.星狀相連網(wǎng):
利用一些叫做超級集線器的設備將網(wǎng)絡連接起來,由于星型結構的特點,網(wǎng)絡中任一處的故障都可容易查找并修復。
應該指出,在實際組網(wǎng)中,為了符合不同的要求,拓撲結構不一定是單一的,往往都是幾種結構的混用。
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