网络拓扑

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目录

什么是网络拓扑

  网络拓扑是指构成网络的成员间特定的排列方式。分为物理的,即真实的;或者逻辑的,即虚拟的两种排列方式。如果两个网络的连接结构相同,我们就说它们的网络拓扑相同,尽管它们各自内部的物理接线、节点间距离可能会有不同。

网络拓扑的相关内容

  1、节点

  一个“节点”其实就是一个网络端口。节点又分为“转节点”和“访问节点”两类。“转节点”的作用是支持网络的连接,它通过通信线路转接和传递信息,如交换机、网关路由器防火墙设备的各个网络端口等;而“访问节点”是信息交换的源点和目标点,通常是用户计算机上的网卡接口。如我们在设计一个网络系统时,通常所说的共有××个节点,其实就是在网络中有多个要配置IP地址的网络端口。

  2、结点

  一个“结点”是指一台网络设备,因为它们通常连接了多个“节点”,所以称之为“结点”。在计算机网络中的结点又分为链路结点和路由结点,它们就分别对应的是网络中的交换机和路由器。从网络中的结点数多少就可以大概知道你的计算机网络规模和基本结构了。

  3、链路

  “链路”是两个节点间的线路。链路分物理链路和逻辑链路(或称数据链路)两种,前者是指实际存在的通信线路,由设备网络端口和传输介质连接实现;后者是指在逻辑上起作用的网络通路,由计算机网络体系结构中的数据链路层标准和协议来实现。如果链路层协议没有起作用,数据链路也就无法建立起来。

  4、通路

  “通路”从发出信息的节点到接收信息的节点之间的一串节点和链路的组合。也就是说,它是一系列穿越通信网络而建立起来的节点到节点的链路串连。它与“链路”的区别主要在于一条“通路”中可能包括多条“链路”。

网络拓扑的分类

星型结构

  星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点,其他节点(工作站、服务器)都与中央

  节点直接相连,这种结构以中央节点为中心,因此又称为集中式网络。它具有如下特点:结构简单,便于管理;控制简单,便于建网;网络延迟时间较小,传输误差较低。但缺点也是明显的:成本高、可靠性较低、资源共享能力也较差。

  星形拓扑结构的主要优点有:

  1.容易管理维护;

  2.重新配置灵活;

  3.方便故障检测与隔离

环型结构

  环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环,这种结构使公共传输电缆组成环型连接,数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。

  环型结构具有如下特点:信息流在网中是沿着固定方向流动的,两个节点仅有一条道路,故简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制,故控制软件简单;由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点,当环中节点过多时,势必影响信息传输速率,使网络的响应时间延长;环路是封闭的,不便于扩充;可靠性低,一个节点故障,将会造成全网瘫痪;维护难,对分支节点故障定位较难。

  环状拓扑的优缺点是:优点是由于每个节点都同时与两个方向的各一个节点相连接,此路不通彼路通,因此环状拓扑具有天然的容错性。缺点是由于存在来自两个方向的数据流,因此必须对这两个方向加以区分,或者进行限制,以避免无法区分的冗余数据流对正常通信的干扰。管理和维护比较复杂。

总线型结构

  总线结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上,各工作站地位平等,无中心节点控制,公用总线上的信息多以基带形式串行传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查,看是否与自己的工作站地址相符,相符则接收网上的信息

  总线型结构的网络特点如下:结构简单,可扩充性好。当需要增加节点时,只需要在总线上增加一个分支接口便可与分支节点相连,当总线负载不允许时还可以扩充总线;使用的电缆少,且安装容易;使用的设备相对简单,可靠性高;维护难,分支节点故障查找难。

  总线拓扑的优缺点是:优点是结构简单。缺点是单点的结构可能会影响全网络。

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。

  混合拓扑的优点:应用相当广泛,它解决了星型和总线型拓扑结构的不足,满足了大公司组网的实际需求。扩展相当灵活。速度较快:因为其骨干网采用高速的同轴电缆光缆,所以整个网络在速度上应不受太多的限制。缺点是:由于仍采用广播式的消息传送方式,所以在总线长度和节点数量上也会受到限制。同样具有总线型网络结构的网络速率会随着用户的增多而下降的弱点。较难维护,这主要受到总线型网络拓扑结构的制约,如果总线断,则整个网络也就瘫痪了。

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的一种网络形式,分布式结构的网络具有如下特点: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;网中的路径选择最短路径算法,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。缺点为连接线路用电缆长,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。

树型结构

  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。

  树状拓扑的优点是:易于扩展;易于隔离故障。

网状拓扑结构

  在网状拓扑结构中,网络的每台设备之间均有点到点的链路连接,这种连接不经济,只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂,但系统可靠性高,容错能力强。有时也称为分布式结构。

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。

  在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合。总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是总线型和星型结构。

网络拓扑的管理

  性能管理

  掌握和控制网络的状态,用二层的物理连接拓扑和三层逻辑图来描绘所有的网络设备的连接关系,以适当的比例映射到这个拓扑图上。用精心设计的各种图标来表示各种网络对象,而这些图标又往往涂上不同颜色来表示相应设备的不同状态。使管理员能够通过拓扑图就可以很及时的了解到网络运行情况。

  故障管理

  检测、定位和排除网络设备的故障。当出现故障时,能够及时确认故障、记录故障,并找出故障的位置尽可能地排除这些故障。

  配置管理

  在生成拓扑图的同时,系统会记录下每个网络设备的配置信息,一旦配置发生变化,会通过短信、邮件等多种方式告知管理员。即使是误操作使设备无法正常运行,也可以通过恢复配置文件的方法来解决问题。

  安全管理

  对网络资源及其重要信息访问的约束和控制,不同的用户身份可以设置不同的访问权限及访问时间,详细记录下每个用户登录的时间及做过的操作、设置等,以保证系统有较高的安全性。

  拓扑管理

  提供灵活的自定义拓扑的工具,使用这些工具可以定义出多种风格的网络拓扑图,以满足多用户的需求。除此之外,可根据实际行政区域划分来定义每个网络设备的位置使拓扑视图更加清晰、易懂。

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评论(共1条)

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36.110.118.* 在 2018年12月21日 12:41 发表

能贴出写图片案例就好了

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