2018通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)考試知識點精講：拓撲結(jié)構(gòu)

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       局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)是指連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸介質(zhì)的鋪設(shè)形式，局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)主要有總線型、環(huán)型和混合型。

       1.總線型結(jié)構(gòu)

       總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是將各個節(jié)點設(shè)備和一根總線相連。網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點的工作站都是通過總線進行信息傳輸?shù)?。總線型拓撲結(jié)構(gòu)如圖4-2(b)所示。工作站發(fā)出的數(shù)據(jù)組成幀，數(shù)據(jù)幀沿著總線向兩端傳播，每個數(shù)據(jù)幀中都含有源地址和目標地址，工作站監(jiān)視總線上的信號，并將發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)復(fù)制下來。由于總線是共享介質(zhì)，多個站同時發(fā)送數(shù)據(jù)時會發(fā)生沖突，因此需要采用介質(zhì)訪問控制協(xié)議來防止沖突的發(fā)生，如帶有沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問CSMA/CD技術(shù)。

       總線型結(jié)構(gòu)可使用的通信介質(zhì)包括同軸電纜、雙絞線及光纖。雙絞線價格便宜，便于安裝;同軸電纜和光纖則能提供更高的數(shù)據(jù)速率，連接更多的設(shè)備，傳輸?shù)木嚯x也更遠。在總線型結(jié)構(gòu)中，總線的負載能力是有限的，這是由通信介質(zhì)本身的物理性能決定的。因此總線網(wǎng)絡(luò)中工作站節(jié)點的數(shù)量是有限的。如果工作站節(jié)點的數(shù)最超出了總線的負載能力，就需要延長總線的長度，并加入相當數(shù)量的附加轉(zhuǎn)接部件，使總線負載達到容量要求。

       總線型結(jié)構(gòu)易于布線和維護：結(jié)構(gòu)簡單;傳輸介質(zhì)是無源元件，從硬件的角度看，十分可靠;可擴充性好，節(jié)點設(shè)備的插入與拆除都非常方便。另外，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間響應(yīng)速度快、共享資源能力強、設(shè)備投入量少、成本低、安裝使用方便。當某個工作站節(jié)點出現(xiàn)故障時，對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)影響較小。因此，總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是使用最普遍的一種網(wǎng)絡(luò)。但是，由于所有工作站間的通信均通過一條共用的總線，所以實時性較差。而且總線拓撲網(wǎng)鉻不是集中控制的，所以故障檢測功能要在網(wǎng)絡(luò)的各個站點上進行：在擴展總線的干線長度時，需重新配置中繼器、剪裁電纜、調(diào)整終端器等;總線上的站點需要具備介質(zhì)訪問控制功能，增加了站點的硬件和軟件費用。

       2.環(huán)型結(jié)構(gòu)

       環(huán)型結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來，形成的一個閉合的環(huán)，拓撲結(jié)構(gòu)如圖4-2(c)所示。工作站通過環(huán)接口設(shè)備(如中繼器)接入環(huán)路。當某個節(jié)點有數(shù)據(jù)發(fā)送時，首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到對應(yīng)的環(huán)接口設(shè)備，并沿環(huán)路發(fā)往其下行的環(huán)接口設(shè)備，該設(shè)備對其進行轉(zhuǎn)發(fā)或者遞交給設(shè)備附接的節(jié)點。環(huán)接口設(shè)備通常從一端接收數(shù)據(jù)，從另一端發(fā)出數(shù)據(jù)。因此整個環(huán)路中的數(shù)據(jù)是單向流動的。環(huán)型結(jié)構(gòu)中各工作站地位相等，相互獨立。如果某個工作站節(jié)點出現(xiàn)故障，此工作站節(jié)點就會自動旁路，不影響全網(wǎng)的工作，可靠性較高。兩個工作站節(jié)點之間僅有-條通路，系統(tǒng)中無信道選擇問題：但在傳輸路徑過長、傳輸經(jīng)過的節(jié)點數(shù)過多的情況下，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)的端到端傳送時延過大。因此。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)在短距離、拓撲結(jié)構(gòu)簡單時具有較大的優(yōu)勢，但不適用于大規(guī)模的長途骨干網(wǎng)。

       由于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)是一系列點對點鏈路串接起來的，所以可以使用任何傳輸介質(zhì)。最常用的是價格較低廉的雙絞線;使用同軸電纜則可獲得較高的帶寬：而光纖則能提供更大的數(shù)據(jù)傳輸速率。

       環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的典型代表是令牌環(huán)局域網(wǎng)。在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，擁有“令牌”的設(shè)備才能在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，以此來保證在某一時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中只有一臺設(shè)備可以傳送信息。

       3.混合型結(jié)構(gòu)

       混合型結(jié)構(gòu)就是將上述各種拓撲混合起來的結(jié)構(gòu)，常見的有樹型(總線型結(jié)構(gòu)的演變或者總線和星型的混合)、環(huán)星型(星型和環(huán)型拓撲的混合)等。

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