局域网网络拓扑结构及组网工程技术

局域网与广域网的重要区别是覆盖的地理范围不同。由于局域网设计目标是覆盖一个公司、一所大学、一幢办公大楼的有限地理范围，因此它的基本通信机制与广域网完全不同，从存储转发方式改变为共享介质与交换方式。介质访问控制方法是指控制多个节点利用公共传输介质发送和接收数据的方法。

局域网在传输介质、介质存取控制方法上形成自己的特点。局域网的网络拓扑结构主要为总线型、环形与星形；网络传输介质主要采用双绞线、同轴电缆与光纤等。

1.总线型拓扑结构

总线型拓扑结构是局域网主要的拓扑结构之一（图1-6）。总线型局域网的介质访问控制方法采用“共享介质”方式。总线型拓扑结构的优点是：结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性较好。

总线型局域网具有如下主要特点。

1）所有节点都通过网卡连接到作为公共传输介质的总线上。

2）总线通常采用双绞线或同轴电缆作为传输介质。

3）所有节点都可以通过总线发送或接收数据，但是一段时间内只允许一个节点通过总线发送数据。当一个节点通过总线以“广播”方式发送数据时，其他节点只能以“收听”方式接收数据。

4）由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就可能出现同一时刻有两个或两个以上的节点通过总线发送数据的情况，因此会出现冲突（Collision）而造成传输失败。

5）在总线型局域网的实现技术中，必须解决多个节点访问总线的介质访问控制（Medi-um Access Control，MAC）问题。(www.xing528.com)

2.环形拓扑结构

环形拓扑结构是共享介质局域网主要的拓扑结构之一（图1-7）。在环形拓扑结构中，节点之间通过网卡利用点对点线路连接构成闭合的环形。环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。在环形拓扑中，多个节点共享一条环通路，为了确定环中的节点什么时候可以传送数据，同样需要进行介质访问控制，环形拓扑一般采用某种分布式控制方法，环中每个节点都要执行发送与接收的控制逻辑。

3.星形拓扑结构

在星形拓扑结构的讨论中，我们应该注意以下两个问题。

（1）星形拓扑结构的定义

根据星形拓扑结构的定义，如图1-5所示，星形拓扑结构中存在着中心节点，每个节点通过点对点线路与中心节点连接，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点。按照这种定义，普通的共享介质局域网中不存在星形拓扑。以计算机交换分机（Computerized Branch eXchange，CBX）为中心的局域网，就可以归为星形局域网拓扑结构。由于计算机交换分机没有标准化，因此没有作为一种基本的局域网类型讨论。

（2）逻辑结构与物理结构的关系

逻辑结构是指局域网节点之间的相互关系与介质访问控制方法。物理结构是指局域网的外部连接形式。逻辑结构属于总线型与环形的局域网，在物理结构上也可以被看成是星形的。最典型的是总线型的Ethernet，如果它的物理层采用10Base-T协议，所有节点都通过双绞线连接到集线器，从外部结构看其物理结构是星形的。另外，Token Ring从逻辑结构与介质访问方法上看属于环形，但它的物理结构也是将环中所有节点通过双绞线连接到一个多路连接单元，从外部结构看也可以认为是星形的。因此，在某些产品介绍中出现了Star-to-Bus与Star-to-Ring的叫法。

在出现交换式局域网（Switched LAN）后，才真正出现了物理结构与逻辑结构统一的星形拓扑。交换局域网的中心节点是局域网交换机。