拓撲結(jié)構(gòu)

1、$2.4.1拓撲結(jié)構(gòu)“拓撲“這個名詞是從幾何學中借用來的。網(wǎng)絡拓撲是指網(wǎng)絡形狀或者是它在物理上的連通性。網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)主要有:星形拓撲、總線拓撲、環(huán)形拓撲、樹形拓撲、混合形拓撲及網(wǎng)形拓撲如圖2.16所示。拓撲結(jié)構(gòu)的選擇往往與傳輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關。在選擇網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)時應該考慮的主要因素有下列幾點:(1)可靠性。盡可能提高可靠性以保證所有數(shù)據(jù)流能準確接收還要考慮系統(tǒng)的可維護性使故障檢測和故障隔離較為方便。(2)費用

2、。建網(wǎng)時需考慮適合特定應用的信道費用和安裝費用。(3)靈活性。需要考慮系統(tǒng)在今后擴展或改動時能容易地重新配置網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)能方便地處理原有站點的刪除和新站點的加入。(4)響應時間和吞吐量。要為用戶提供盡可能短的響應時間和最大的吞吐量。1.星形拓撲星形拓撲是由中央節(jié)點和通過點到點通信鏈路接到中央節(jié)點的各個站點組成如圖2.16(a)所示。中央節(jié)點執(zhí)行集中式通信控制策略因此中央節(jié)點相當復雜而各個站點的通信處理負擔都很小。星形網(wǎng)采用的交換方式有電

3、路交換和報文交換尤以電路交換更為普遍。這種結(jié)構(gòu)一旦建立了通道連接就可以無延遲地在連通的兩個站點之間傳送數(shù)據(jù)。目前流行的專用交換機PBX(PrivateBranchexchange)就是星形拓撲結(jié)構(gòu)的典型實例。星形拓撲結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點:(1)控制簡單。在星形網(wǎng)絡中任何一站點只和中央節(jié)點相連接因而媒體訪問控制方法很簡單致使訪問協(xié)議也十分簡單。(2)故障診斷和隔離容易。在星形網(wǎng)絡中中央節(jié)點對連接線路可以逐一地隔離開來進行故障檢測和定位單個連接

4、點的故障只影響一個設備不會影響全網(wǎng)。(3)方便服務。中央節(jié)點可方便地對各個站點提供服務和網(wǎng)絡重新配置。星形拓撲結(jié)構(gòu)的缺點:(1)總線的傳輸距離有限通信范圍受到限制。(2)故障診斷和隔離較困難。(3)分布式協(xié)議不能保證信息的及時傳送不具有實時功能。站點必須是智能的要有媒體訪問控制功能從而增加了站點的硬件和軟件開銷。3.環(huán)形拓撲環(huán)形拓撲網(wǎng)絡由站點和連接站點的鏈路組成一個閉合環(huán)如圖2.16(c)所示。每個站點能夠接收從一條鏈路傳來的數(shù)據(jù)并以同

5、樣的速率串行地把該數(shù)據(jù)沿環(huán)送到另一端鏈路上。這種鏈路可以是單向的也可以是雙向的。數(shù)據(jù)以分組形式發(fā)送例如圖中的A站希望發(fā)送一個報文到C站就先要把報文分成為若干個分組每個分組除了數(shù)據(jù)還要加上某些控制信息其中包括C站的地址。A站依次把每個分組送到環(huán)上開始沿環(huán)傳輸C站識別到帶有它自己地址的分組時便將其中的數(shù)據(jù)復制下來。由于多個設備連接在一個環(huán)上因此需要用分布式控制策略來進行控制。環(huán)形拓撲的優(yōu)點:(1)電纜長度短。環(huán)形拓撲網(wǎng)絡所需的電纜長度和總線

6、拓撲網(wǎng)絡相似但比星形拓撲網(wǎng)絡要短得多。(2)增加或減少工作站時僅需簡單的連接操作。(3)可使用光纖。光纖的傳輸速率很高十分適合于環(huán)形拓撲的單方向傳輸。環(huán)形拓撲的缺點:(1)節(jié)點的故障會引起全網(wǎng)故障。這是因為環(huán)上的數(shù)據(jù)傳輸要通過接在環(huán)上的每一個節(jié)點一旦環(huán)中某一節(jié)點發(fā)生故障就會引起全網(wǎng)的故障。(2)故障檢測困難。這與總線拓撲相似因為不是集中控制故障檢測需在網(wǎng)上各個節(jié)點進行因此就不很容易。(3)環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)的媒體訪問控制協(xié)議都采用令牌傳遞的方