如何选择适合的网络拓扑结构？

网络拓扑结构是指用传输介质连接各种设备的布局，也就是网络中各个计算机或设备之间的连接所形成的结构。局域网基本的拓扑结构有3 种：总线型、环型和星型，拓扑结构不同的网络在安装和使用时各有各的优点和缺点。

1.总线型拓扑结构

总线型结构中，如图3-1 所示，所有设备都直接连接在总线上，所有设备间的通信都通过总线，并且能被所有设备接收到。优点是成本低，入网灵活，信道利用率高、可靠性和易于扩充。但由于所有计算机共用一条信道传输数据，并且以此仅能一个用户传输，这就导致它传输距离短、故障诊断困难、数据传输能力不足。

图3-1　总线型网络拓扑结构图

图3-2　环形网络拓扑结构图(www.xing528.com)

2.环形拓扑结构

在环形拓扑结构中，如图3-2 所示，中继器和连接中继器的点到点的链路组成一个闭合环，每个中继器都与两条链路相连。数据传输是单向的，必须沿环路一周。这种结构的优点是网中传输最大时间是固定的，因此实时性较高，传输数据量较大，并且传输的机制简单。缺点是：一点故障就可能会终止全网运行，因此可靠性较差；故障诊断困难，并且网络扩展性差。

3.星型拓扑结构图

在星型拓扑结构中，如图3-3 所示，各个设备以放射状连接到中心节点（集线器或交换机），通过中心节点，局域网中每一个计算机可与其他任何一个计算机建立连接，互相通信。集线器利用快速开关将网段进行分离，使得网卡间不会发生冲突，各台设备相互独立。其优点是：节点独立，实时性好；一个节点发生故障，不影响全网；易于故障诊断和维护；连接简单，配置方便。缺点是：电缆需要量较大，成本升高；设备依赖性强，中心节点发生故障，全网将不能工作；扩展性不好，因为中心节点提供的连接点是有限的，如果扩充，可能需要更换设备和增加设备。

图3-3　星型网络拓扑结构图

综上所述，总线拓扑结构信道利用率高，传输速率快，网络结构构建易行，网络节点数量适用于大部分车间的要求。从扩展性来看，环形网络可以支持更多的计算机数量，但单节点的故障就会影响整个网络，而且一旦发生故障，很难查出故障节点。星型拓扑的实时性较好，不存在共用传输介质的问题，任何节点与Hub 的连接破坏，都不会影响其它节点，不过中心节点如果出现故障，将导致整个网络瘫痪，虽然可以通过更换设备或者双机备份来解决，不过也随之增加了系统结构的复杂和成本的升高，所以这种结构的优势不那么明显。所以，为了充分满足实时性和可靠性及低成本的特性，本系统的网络拓扑结构采用了总线拓扑结构。