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文章关键词:万博manbetx网址,拓扑

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  拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式。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。顾名思义,总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器;星形拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环形拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型。

  网络拓扑结构就是指用传输媒体把计算机等各种设备互相连接起来的物理布局,是指互连过程中构成的几何形状,它能表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。网络拓扑结构可按形状分类,分别有:星型、环型、总线型、树型、总线/星型和网状型拓扑结构。

  计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小、形状无关的点、线关系的方法,把网络中的计算机和通

  信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。

  计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究的一种研究方式。在进行计算机网络拓扑结构设计的过程中,通过对网络节点进行有效控制,对节点与线的连接形式进行有效选取,已经成为合理计算机网络拓扑结构构建的关键。设计人员对计算机网络拓扑结构进行有效选择,可以在很大程度上促进当前网络体系的运行效果,从根本上改善技术性能的可靠性、安全性。

  随着计算机网络的发展,人们发现计算机网络拓扑结构存在着节点度的幂律分布特点。节点度的幂律分布特点促使了网络拓扑模型的巨大转变。越来越多的模型构建都是从幂律规律中的优先连接和优先生长的特点入手,让那些比较符合计算机拓扑性质的模型根据其中一些简单的演化规则自动地产生、生长和连接。通过这种优先连接和优先生长的规律不断地加入新节点。正是网络拓扑结构的这些特点,使得网络的发展变得越来越复杂,其性

  能越来越可靠,从而也促使了许多网络拓扑连接规则的出现,即网络拓扑结构形成机制的构建。

  正是因为计算机网络拓扑结构在不同规模和不同层次都表现着优先生长和优先连接的特性,本质上趋于类似,所以,拓扑结构构件模型就像层次化的选举过程。具体形成机制如图所示。

  网络拓扑结构形成过程中,首先假定某平面中布置着许多个节点,同时存在着一个均匀走动的离散的时钟,通过这个时钟将每个节点进入网络的时间记录下来,记录下来的时间都是随机分布的。每一个节点在进入网络时刻的前后所要采取的行为就是接收信息或者消息和发送对已收信息的响应。这些收发信息中设置了优先度和传达范围,它们将对信息的辐射范围产生着最为直接的影响。所有的节点在接收信息之后一般是依据信息源的优先度来设计优先度的,若所接收到的许多消息源节点存在相近的优先度,其将会随机地选择一个消息源节点进行连接。根据这种模式进行不断的发展,最后将会产生上图的图形结果。在整个拓扑网络形成过程中,首先要经历图(a)的初始阶段,在网络形成初始阶段,只有非常小一部分节点参与活动,所接收的和发送的信息范围还非常小,它们仅仅只能跟周边的节点进行通信或者是连接。而随着网络的不断发展,节点度在不断扩大,每一个节点所收发的信息范围越来越大,所形成的连接也将越来越大和越来越多,网络此时正在对外大肆扩展。在小局域网中胜出的一些节点将参与更大范围的连接和竞争,从而形成较大的局域网,最后发展成更大的城域网和广域网。持续这样下去最后便形成聚集中心,如上面图示的(b)和(c)。这就是计算机网络拓扑结构的形成模型,是一种消息自组织和传递接收的模型。

  、万博manbetx网址星形拓扑、混合型拓扑以及网状拓扑。其中环形拓扑、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。

  网络的拓扑结构:网络拓扑结构是指抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式,是指网络电缆构成的几何形状,它能从逻辑上表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。 它分为逻辑拓扑和物理拓扑结构,这里讲物理拓扑结构。

  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。由于其信息向四周传播,类似于广播电台,故总线型网络也被称为广播式网络。 总线有一定的负载能力,因此,总线长度有一定限制,一条总线也只能连接一定数量的结点。 最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。

  总线布局的特点:结构简单灵活,非常便于扩充;可靠性高,网络响应速度快;设备量少、价格低、安装使用方便;共享资源能力强,非常便于广播式工作,即一个结点发送所有结点都可接收。

  在总线两端连接的器件称为端结器(末端阻抗匹配器、或终止器),主要与总线进行阻抗匹配,最大限度地吸收传送端部的能量,避免信号反射回总线产生不必要的干扰。

  环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,就是把每台PC连接起来,数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地,环路上任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准,便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。信息在每台设备上的延时时间是固定的。 由于环线公用,一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中目的地址与环上某结点地址相符时,信息被该结点的环路接口所接收,而后信息继续流向下一环路接口,一直流回到发送该信息的环路接口结点为止。 特别适合实时控制的局域网系统。 在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台。因为两台PC之间都有电缆,所以能获得好的性能。 最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)。

  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。 它是总线型结构的扩展,它是在总线网上加上分支形成的,其传输介质可有多条分支,但不形成闭合回

  路,树形网是一种分层网,其结构可以对称,联系固定,具有一定容错能力,万博manbetx网址一般一个分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作,任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质,也是广播式网络。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性,无须对原网做任何改动就可以扩充工作站。 它是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或 同层结点之间一般不进行数据交换。把整个电缆连接成树型,树枝分层每个分至点都有一台计算机,数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂,PC环不会影响全局。

  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。 这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。在中心放一台中心计算机,每个臂的端点放置一台PC,所有的数据包报文通过中心计算机来通信,除了中心机外每台PC仅有一条连接,这种结构需要大量的电缆,星形拓扑可以看成一层的树形结构,不需要多层PC的访问权争用。星形拓扑结构在网络布线]

  以星形拓扑结构组网,其中任何两个站点要进行通信都要经过中央结点控制。中央节点的主要功能有:为需要通信的设备建立物理连接;为两台设备通信过程中维持这一通路;在完成通信或不成功时,拆除通道。

  在文件服务器/工作站(File Servers/Workstation)局域网模式中,中心点为文件服务器,存放共享资源。由于这种拓扑结构,中心点与多台工作站相连,为便于集中连线,多采用集线]

  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。就是将多个子网或多个局域网连接起来

  构成网际拓扑结构。在一个子网中,集线器中继器将多个设备连接起来,而桥接器路由器网关则将子网连接起来。根据组网硬件不同,主要有三种网际拓扑。

  总线型拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。

  所有的PC不得不共享线缆,如果某一个节点出错,不影响整个网络,如果总线出现故障就会影响整个网络。

  信息在网络中沿固定方向流动,两个结点间仅有唯一的通路,大大简化了路径选择的控制。

  环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪。

  环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。

  由于信息是串行穿过多个结点环路接口,当结点过多时,影响传输效率,使网络响应时间变长。

  树形拓扑结构是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。

  资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。

  系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。

  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、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,万博manbetx网址适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星形混合、总线型与环形混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是星形结构。

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