局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1/1局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)等設(shè)備要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，就需要以一定的結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行連接，這種連接方式就叫做"拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)"，通俗地講這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何連接在一起的。

目錄

局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

（1）星型結(jié)構(gòu)

（2）環(huán)型結(jié)構(gòu)

（3）總線型結(jié)構(gòu)

（4）樹型

編輯本段詳解

點(diǎn)和通信鏈路，網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)的互連模式叫網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在局域網(wǎng)中常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有:星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu),網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)。

編輯本段星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

概述

星形網(wǎng)通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路接到中央結(jié)點(diǎn)的各站點(diǎn)組成的。通過中心設(shè)備實(shí)現(xiàn)許多點(diǎn)到點(diǎn)連接。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，這種設(shè)備是主機(jī)或集線器。在星形網(wǎng)中，可以在不影響系統(tǒng)其他設(shè)備工作的情況下，非常容易地增加和減少設(shè)備。星型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是:利用中央結(jié)點(diǎn)可方便地提供服務(wù)和重新配置網(wǎng)絡(luò)；單個連接點(diǎn)的故障只影響一個設(shè)備，不會影響全網(wǎng)，容易檢測和隔離故障,便于維護(hù)；任何一個連接只涉及到中央結(jié)點(diǎn)和一個站點(diǎn)，因此控制介質(zhì)訪問的方法很簡單，從而訪問協(xié)議也十分簡單。星型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)是:每個站點(diǎn)直接與中央結(jié)點(diǎn)相連，需要大量電纜,因此費(fèi)用較高；如果中央結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生故障，則全網(wǎng)不能工作，所以對中央結(jié)點(diǎn)的可靠性和冗余度要求很高。

這種結(jié)構(gòu)是目前在局域網(wǎng)中應(yīng)用得最為普遍的一種，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中幾乎都是采用這一方式。星型網(wǎng)絡(luò)幾乎是Ethernet（以太網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)專用，它是因網(wǎng)絡(luò)中的各工作站節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過一個網(wǎng)絡(luò)集中設(shè)備（如集線器或者交換機(jī)）連接在一起，各節(jié)點(diǎn)呈星狀分布而得名。這類網(wǎng)絡(luò)目前用的最多的傳輸介質(zhì)是雙絞線，如常見的五類線、超五類雙絞線等。

特點(diǎn)

這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn)主要有如下幾點(diǎn)：

（1）容易實(shí)現(xiàn)：

它所采用的傳輸介質(zhì)一般都是采用通用的雙絞線，這種傳輸介質(zhì)相對來說比較便宜，如目前正品五類雙絞線每米也僅1.5元左右，而同軸電纜最便宜的也要2.00元左右一米，光纜那更不用說了。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于IEEE802.2、IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太局域網(wǎng)中；

（2）節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展、移動方便：

節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時只需要從集線器或交換機(jī)等集中設(shè)備中拉一條線即可，而要移動一個節(jié)點(diǎn)只需要把相應(yīng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備移到新節(jié)點(diǎn)即可，而不會像環(huán)型網(wǎng)絡(luò)那樣"牽其一而動全局"；

（3）維護(hù)容易；

一個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不會影響其它節(jié)點(diǎn)的連接，可任意拆走故障節(jié)點(diǎn)；

（4）采用廣播信息傳送方式：

任何一個節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息在整個網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)都可以收到，這在網(wǎng)絡(luò)方面存在一定的隱患，但這在局域網(wǎng)中使用影響不大；

（5）網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)快：

這一點(diǎn)可以從目前最新的1000Mbps到10G以太網(wǎng)接入速度可以看出。

其實(shí)它的主要特點(diǎn)遠(yuǎn)不止這些，但因?yàn)楹竺嫖覀冞€要具體講一下各類網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，而網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)主要是受這些設(shè)備的特點(diǎn)來制約的，所以其它一些方面的特點(diǎn)等我們在后面講到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時再補(bǔ)充。

編輯本段總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

概述

總線型網(wǎng)絡(luò)采用單根傳輸線作為傳輸介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到傳輸介質(zhì)或稱總線上。使用一定長度的電纜將設(shè)備連接在一起。設(shè)備可以在不影響系統(tǒng)中其他設(shè)備工作的情況下從總線中取下。任何一個站點(diǎn)發(fā)送的信號都可以沿著介質(zhì)傳播，而且能被其他所有站點(diǎn)接收?？偩€拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是:電纜長度短，易于布線和維護(hù)；結(jié)構(gòu)簡單，傳輸介質(zhì)又是無源元件，從硬件的角度看，十分可靠。總線拓?fù)涞娜秉c(diǎn)是:因?yàn)榭偩€拓?fù)涞木W(wǎng)不是集中控制的，所以故障檢測需要在網(wǎng)上的各個站點(diǎn)上進(jìn)行；在擴(kuò)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(diǎn)需要介質(zhì)訪問控制功能,這就增加了站點(diǎn)的硬件和軟件費(fèi)用。

這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有設(shè)備都直接與總線相連，它所采用的介質(zhì)一般也是同軸電纜（包括粗纜和細(xì)纜），不過現(xiàn)在也有采用光纜作為總線型傳輸介質(zhì)的，如后面我們將要講的ATM網(wǎng)、CableModem所采用的網(wǎng)絡(luò)等都屬于總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

特點(diǎn)

這種結(jié)構(gòu)具有以下幾個方面的特點(diǎn)：

（1）組網(wǎng)費(fèi)用低：

從示意圖可以這樣的結(jié)構(gòu)根本不需要另外的互聯(lián)設(shè)備，是直接通過一條總線進(jìn)行連接，所以組網(wǎng)費(fèi)用較低；

（2）這種網(wǎng)絡(luò)因?yàn)楦鞴?jié)點(diǎn)是共用總線帶寬的，

所以在傳輸速度上會隨著接入網(wǎng)絡(luò)的用戶的增多而下降；

（3）網(wǎng)絡(luò)用戶擴(kuò)展較靈活：

需要擴(kuò)展用戶時只需要添加一個接線器即可，但所能連接的用戶數(shù)量有限；

（4）維護(hù)較容易：

單個節(jié)點(diǎn)失效不影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常通信。但是如果總線一斷，則整個網(wǎng)絡(luò)或者相應(yīng)主干網(wǎng)段就斷了。

（5）這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是可靠性不高，如果總線出了問題，則整個網(wǎng)絡(luò)都不能工作，網(wǎng)絡(luò)中斷后查找故障點(diǎn)也比較困難。

編輯本段環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

概述

由連接成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)組成的，每一結(jié)點(diǎn)與它左右相鄰的結(jié)點(diǎn)連接。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一個典型代表是令牌環(huán)局域網(wǎng)，它的傳輸速率為4Mbps或16Mbps，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最早由IBM推出，但現(xiàn)在被其他廠家采用。在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，擁有"令牌"的設(shè)備允許在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)。這樣可以保證在某一時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中只有一臺設(shè)備可以傳送信息。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中信息流只能是單方向的，每個收到信息包的站點(diǎn)都向它的下游站點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該信息包。信息包在環(huán)網(wǎng)中“旅行”一圈，最后由發(fā)送站進(jìn)行回收。

這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)形式主要應(yīng)用于令牌網(wǎng)中，在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各設(shè)備是直接通過電纜來串接的，最后形成一個閉環(huán)，整個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信息就是在這個環(huán)中傳遞，通常把這類網(wǎng)絡(luò)稱之為"令牌環(huán)網(wǎng)"。實(shí)際上大多數(shù)情況下這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)不會是所有計(jì)算機(jī)真的要連接成物理上的環(huán)型，一般情況下，環(huán)的兩端是通過一個阻抗匹配器來實(shí)現(xiàn)環(huán)的封閉的，因?yàn)樵趯?shí)際組網(wǎng)過程中因地理位置的限制不方便真的做到環(huán)的兩端物理連接。

特點(diǎn)

這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)主要有如下幾個特點(diǎn)：

（1）這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般僅適用于IEEE802.5的令牌網(wǎng)（Tokenringnetwork），

在這種網(wǎng)絡(luò)中，"令牌"是在環(huán)型連接中依次傳遞。所用的傳輸介質(zhì)一般是同軸電纜。

（2）這種網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)也非常簡單，投資最小。

可以從其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖中看出，組成這個網(wǎng)絡(luò)除了各工作站就是傳輸介質(zhì)--同軸電纜，以及一些連接器材，沒有價格昂貴的節(jié)點(diǎn)集中設(shè)備，

如集線器和交換機(jī)。但也正因?yàn)檫@樣，所以這種網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的功能最為簡單，僅能當(dāng)作一般的文件服務(wù)模式；

（3）傳輸速度較快：

在令牌網(wǎng)中允許有16Mbps的傳輸速度，它比普通的10Mbps以太網(wǎng)要快許多。當(dāng)然隨著以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)的速度也得到了極大提高，目前普遍都能提供100Mbps的網(wǎng)速，遠(yuǎn)比16Mbps要高。

（4）維護(hù)困難：

從其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以看到，整個網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)間是直接串聯(lián)，這樣任何一個節(jié)點(diǎn)出了故障都會造成整個網(wǎng)絡(luò)的中斷、癱瘓，維護(hù)起來非常不便。另一方面因?yàn)橥S電纜所采用的是插針式的接觸方式，所以非常容易造成接觸不良，網(wǎng)絡(luò)中斷，而且這樣查找起來非常困難，這一點(diǎn)相信維護(hù)過這種網(wǎng)絡(luò)的人都會深有體會。

（5）擴(kuò)展性能差：

也是因?yàn)樗沫h(huán)型結(jié)構(gòu)，決定了它的擴(kuò)展性能遠(yuǎn)不如星型結(jié)構(gòu)的好，如果要新添加或移動節(jié)點(diǎn)，就必須中斷整個網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)的兩端作好連接器才能連接。

編輯本段混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

概述

這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由前面所講的星型結(jié)構(gòu)和總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更能滿足較大網(wǎng)絡(luò)的拓展，解決星型網(wǎng)絡(luò)在傳輸距離上的局限，而同時又解決了總線型網(wǎng)絡(luò)在連接用戶數(shù)量的限制。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同時兼顧了星型網(wǎng)與總線型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，在缺點(diǎn)方面得到了一定的彌補(bǔ)。

這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要用于較大型的局域網(wǎng)中，如果一個單位有幾棟在地理位置上分布較遠(yuǎn)（當(dāng)然是同一小區(qū)中），如果單純用星型網(wǎng)來組整個公司的局域網(wǎng)，因受到星型網(wǎng)傳輸介質(zhì)--雙絞線的單段傳輸距離（100m）的限制很難成功；如果單純采用總線型結(jié)構(gòu)來布線則很難承受公司的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的需求。結(jié)合這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在同一棟樓層我們采用雙絞線的星型結(jié)構(gòu)，而不同樓層我們采用同軸電纜的總線型結(jié)構(gòu)，而在樓與樓之間我們也必須采用總線型，傳輸介質(zhì)當(dāng)然要視樓與樓之間的距離，如果距離較近（500m以內(nèi)）我們可以采用粗同軸電纜來作傳輸介質(zhì)，如果在180m之內(nèi)還可以采用細(xì)同軸電纜來作傳輸介質(zhì)。但是如果超過500m我們只有采用光纜或者粗纜加中繼器來滿足了。

特點(diǎn)

這種布線方式就是我們常見的綜合布線方式。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有以下幾個方面的特點(diǎn)：

（1）應(yīng)用相當(dāng)廣泛：

這主要是因它解決了星型和總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不足，滿足了大公司組網(wǎng)的實(shí)際需求；

（2）擴(kuò)展相當(dāng)靈活：

這主要是繼承了星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。但由于仍采用廣播式的消息傳送方式，所以在總線長度和節(jié)點(diǎn)數(shù)量上也會受到限制，不過在局域網(wǎng)中是不存在太大的問題