拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)分類
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計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中包括計算機(jī)在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如路由器、交換機(jī)等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連所展現(xiàn)出來的抽象連接方式。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌P(guān)心的是這種連接關(guān)系及其圖表繪示,并不在意所連接計算機(jī)或設(shè)備的各種細(xì)節(jié)。通過拓?fù)鋱D表可以清晰的了解到整個網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的線路連接情況以及整個網(wǎng)絡(luò)的外貌結(jié)構(gòu)。其中的節(jié)點(diǎn)主要是指網(wǎng)絡(luò)中連接的各種有源設(shè)備,比如計算機(jī)、路由器、打印機(jī)、交換機(jī)等等,這些節(jié)點(diǎn)通過微波、線路、光纖、電話等介質(zhì)進(jìn)行信息流的連接從而形成網(wǎng)絡(luò)。因此,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是節(jié)點(diǎn)和鏈路所組成的。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)根據(jù)其連線和節(jié)點(diǎn)的連接方式可分為以下幾種類型:(1)總線型,(2)環(huán)形,(3)星型,(4)樹形,(5) 網(wǎng)型。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,總線型就是一根主干線連接多個節(jié)點(diǎn)而形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)信息都是通過主干線傳輸?shù)礁鱾€節(jié)點(diǎn)的??偩€型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要在于它的簡單靈活、構(gòu)建方便、性能優(yōu)良。其主要的缺點(diǎn)在于總干線將對整個網(wǎng)絡(luò)起決定作用,主干線的故障將引起整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,環(huán)型結(jié)構(gòu)主要是各個節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行收尾連接,一個節(jié)點(diǎn)連接著一個節(jié)點(diǎn)而形成一個環(huán)路。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸都是沿著一個方向進(jìn)行的,是單向的,并且,在每一個節(jié)點(diǎn)中,都需要裝設(shè)一個中繼器,用來收發(fā)信息和對信息的擴(kuò)大讀取。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)在于它的建網(wǎng)簡單、結(jié)構(gòu)易構(gòu)、便于管理。而它的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)過多,傳輸效率不高,不便于擴(kuò)充。
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,星型結(jié)構(gòu)主要是指一個中央節(jié)點(diǎn)周圍連接著許多節(jié)點(diǎn)而組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中中央節(jié)點(diǎn)上必須安裝一個集線器。所有的網(wǎng)絡(luò)信息都是通過中央集線器(節(jié)點(diǎn))進(jìn)行通信的,周圍的節(jié)點(diǎn)將信息傳輸給中央集線器,中央節(jié)點(diǎn)將所接收的信息進(jìn)行處理加工從而傳輸給其他的節(jié)點(diǎn)。星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)在于建網(wǎng)簡單、結(jié)構(gòu)易構(gòu)、便于管理等等。而它的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)繁重,不利于擴(kuò)充線路的利用效率。
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是指各個主機(jī)進(jìn)行分層連接,其中處在越高的位置,此節(jié)點(diǎn)的可靠性就越強(qiáng)。樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)其實(shí)是總線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,如果總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過許多層集線器進(jìn)行主機(jī)連接,從而形成了樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖5所示。在互聯(lián)網(wǎng)中,樹形結(jié)構(gòu)中的不同層次的計算機(jī)或者是節(jié)點(diǎn),它們的地位是不一樣的,樹根部位(最高層)是主干網(wǎng),相當(dāng)于廣域網(wǎng)的某節(jié)點(diǎn),中間節(jié)點(diǎn)所表示的應(yīng)該是大局域網(wǎng)或者城域網(wǎng),葉節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的就是最低的小局域網(wǎng)。樹型結(jié)構(gòu)中,所有節(jié)點(diǎn)中的兩個節(jié)點(diǎn)之間都不會產(chǎn)生回路,所有的通路都能進(jìn)行雙向傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是成本較低、便于推廣、靈活方便,比較適合那些分等級的主次較強(qiáng)的層次型的網(wǎng)絡(luò)。
在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,網(wǎng)型結(jié)構(gòu)是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)形式,它是指網(wǎng)絡(luò)中任何一個節(jié)點(diǎn)都會連接著兩條或者以上線路,從而保持跟兩個或者更多的節(jié)點(diǎn)相連。網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各個節(jié)點(diǎn)跟許多條線路連接著,其可靠性和穩(wěn)定性都比較強(qiáng),其將比較適用于廣域網(wǎng)。同時由于其結(jié)構(gòu)和聯(lián)網(wǎng)比較復(fù)雜,構(gòu)建此網(wǎng)絡(luò)所花費(fèi)的成本也是比較大的。