「思唯網絡學院」六種基本網絡拓撲結構

一、網絡拓撲結構的定義

網絡拓撲是網絡形狀，或者是網絡在物理上的連通性。網絡拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局，即用什麼方式把網絡中的計算機等設備連接起來。拓撲圖給出網絡伺服器、工作站的網絡配置和相互間的連接。網絡的拓撲結構有很多種，主要有星型結構、環型結構、總線結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構以及混合型結構等。

二、六種基本的網絡拓撲結構

1、星型拓撲

星型拓撲結構是一個中心，多個分節點。多節點與中央節點通過點到點的方式連接。中央節點執行集中式控制策略，因此中央節點相當複雜，負擔比其他各節點重的多。

優點：結構簡單，連接方便，管理和維護都相對容易，而且擴展性強。網絡延遲時間較小，傳輸誤差低。中心無故障，一般網絡沒問題。

缺點：中心故障，網絡就出問題，同時共享能力差，通信線路利用率不高。

2、環形拓撲

環形拓撲結構是節點形成一個閉合環。環形網中各節點通過環路接口連在一條首尾相連的閉合環形通信線路中，環上任何節點均可請求發送信息。傳輸媒體從一個端用戶到另一個端用戶，直到將所有的端用戶連成環型。數據在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸，信息從一個節點傳到另一個節點。

這種結構顯而易見消除了端用戶通信時對中心系統的依賴性。每個端用戶都與兩個相臨的端用戶相連，因而存在著點到點鏈路，但總是以單向方式操作，於是便有上遊端用戶和下遊端用戶之稱。

優點：信息流在網中是沿著固定方向流動的，兩個節點僅有一條道路，簡化了路徑選擇的控制；環路上各節點都是自舉控制，控制軟體簡單。

缺點：信息源在環路中是串行地穿過各個節點，當環中節點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網絡的響應時間延長；環路是封閉的，不便於擴充；可靠性低，一個節點故障，將會造成全網癱瘓；維護難，對分支節點故障定位較難。

3、總線型拓撲

總線拓撲結構所有設備連接到一條連接介質上。由一條高速公用總線連接若干個節點所形成的網絡即為總線形網絡，每個節點上的網絡接口板硬體均具有收、發功能，接收器負責接收總線上的串行信息並轉換成並行信息送到PC工作站；發送器是將並行信息轉換成串行信息後廣播發送到總線上，總線上發送信息的目的地址與某節點的接口地址相符合時，該節點的接收器便接收信息。由於各個節點之間通過電纜直接連接，所以總線型拓撲結構中所需要的電纜長度是最小的，但總線只有一定的負載能力，因此總線長度又有一定限制，一條總線只能連接一定數量的節點。

優點：總線結構所需要的電纜數量少，線纜長度短，易於布線和維護。多個節點共用一條傳輸信道，信道利用率高。

缺點：總線形網常因一個節點出現故障（如結頭接觸不良等）而導致整個網絡不通，因此可靠性不高。

4、樹形拓撲

樹形拓撲從總線拓撲演變而來,形狀像一棵倒置的樹,頂端是樹根,樹根以下帶分支,每個分支還可再帶子分支，樹根接收各站點發送的數據,然後再廣播發送到全網。我國電話網絡即採用樹形結構。

優點：結構比較簡單，成本低。在網絡中，任意兩個節點之間不產生迴路，每個鏈路都支持雙向傳輸。網絡中節點擴充方便靈活，尋找鏈路路經比較方便。

缺點：在這種網絡系統中，除葉節點及其相連的鏈路外，任何一個節點或鏈路產生的故障都會影響整個網絡。

5、網狀拓撲

主要指各節點通過傳輸線互聯連接起來，並且每一個節點至少與其他兩個節點相連。網狀拓撲結構具有較高的可靠性，但其結構複雜，實現起來費用較高，不易管理和維護，不常用於區域網。

優點：網絡可靠性高，一般通信子網任意兩個節點交換機之間，存在著兩條或兩條以上的通信路徑。可擴充性好，網絡可建成各種形狀，採用多種通信信道，多種傳輸速率。

缺點：網絡結構複雜，成本高，不易維護。

6、混合型拓撲

將兩種或幾種網絡拓撲結構混合起來構成的一種網絡拓撲結構稱為混合型拓撲結構（也有的稱之為雜合型結構）。