网络拓扑结构大全-计算机网络基础

按照网络中各节点位置和不同布局，计算机网络可分为总线型拓扑、星状拓扑、环状拓扑、树状拓扑和网状拓扑等网络类型。

1.星状网络

星型网络的拓扑结构由中央节点和其他从属节点构成。其中，中央节点可以与其他节点直接进行通信，而其他节点间则要通过中央节点通信。在星状网络中，中央节点通常是指集线器或交换机等设备。例如，使用集线器组建而成的局域网便是一种典型的星状网络，如图1.8所示。

图1.8　星型网络拓扑结构

在星状网络中，任何两台计算机要进行通信都必须经过中央节点，所以中央节点需要执行集中式的通信控制策略，以保证网络的正常运行。这使得中央节点的负担往往较重，并且一旦中央节点出现故障，将会导致整个网络的瘫痪。

2.总线型网络

总线型网络是指采用一条中央主电缆连接多个节点，并在电缆两端加装终结器匹配而构成的一种网络类型，其拓扑结构如图1.9所示。

图1.9　总线型网络拓扑结构

在总线型网络中，所有计算机都必须使用专用的硬件接口直接连接在总线上，任何一个节点的信息都能沿着总线向两个方向进行传输，并且能被总线上的任何一个节点接收。由于总线型网络中的信息向所有节点传播，类似于广播电台，所以总线型网络也被称为广播式网络。

受总线负载能力的影响，其长度有一定限制，所以一条总线只能连接一定数量的计算机。除此之外，它还具有网络结构简单灵活、便于扩展、网络可靠性高、网络响应速度快、资源共享能力强等优点。

3.环状网络

在环状网络中，各节点首尾相连形成一个闭合型的环型线路。其拓扑结构如图1.10所示。

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图1.10　环状网络拓扑结构

其信息的传递是单向的，即沿环网的一个方向从一个节点传到另一个节点。在这个过程中，由环状网络内的各节点（信息发送节点除外）对比信息流内的目的地址来决定是否接收该信息。

由于信息在环状网络内沿固定方向流动，并且两个节点间仅有唯一通路，因此简化了路径选择的控制。另外，环状网络还具有结构简单，建网容易，便于管理等优点。除此之外，环状网络的缺点是当节点过多时，将影响传输效率，不利于网络扩充等。

4.树状网络

树状网络是星状网络的拓展。它具有一种分层结构，包括最上层的根节点和下面的多个分支，各节点间按层次进行连接，数据主要在上、下节点之间进行交换，相邻节点或同层节点之间一般不进行数据交换，其结构如图1.11所示。

图1.11　树状网络拓扑结构

在树状结构的网络中，任意两个节点之间的信息传输不产生回路，每条通路都支持双向传输。这种结构具有扩充方便灵活、成本低、易推广、易维护等优点。除此之外，树状网络也有资源共享能力较弱、可靠性较差、任何一个节点或链路的故障都会影响整个网络的运行、对根节点的依赖过大等缺点。

5.网状网络

网状网络也称为分布式网络，它是由分布在不同地点的计算机系统互相连接而成的，如图1.12所示。网络中无中心主机，网络上的每个节点机都有多条（两条以上）线路与其他节点相连，从而增加了迁回通路。网状网络的通信子网是一个封闭式结构，通信功能分布在各个节点机上。网状网络具有可靠性高、节点共享资源容易、可改善线路的信息流量分配及均衡负载、可选择最佳路径、传输时延小等优点，其缺点是控制和管理复杂、软件复杂、布线工程量大、建设成本高等。

图1.12　网状拓扑结构

在实际应用中，局域网常用的拓扑结构有总线型、星状、树状，城域网和广域网的拓扑结构复杂，主要采用网状和混合结构。