星型結(jié)構(gòu)

星型拓撲結(jié)構(gòu)是用一個節(jié)點作為中心節(jié)點，其他節(jié)點直接與中心節(jié)點相連構(gòu)成的網(wǎng)絡。

中心節(jié)點可以是文件服務器，也可以是連接設(shè)備。常見的中心節(jié)點為集線器。

星型拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡屬于集中控制型網(wǎng)絡，整個網(wǎng)絡由中心節(jié)點執(zhí)行集中式通行控制管理，各節(jié)點間的通信都要通過中心節(jié)點。每一個要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點都將要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送中心節(jié)點，再由中心節(jié)點負責將數(shù)據(jù)送到目地節(jié)點。因此，中心節(jié)點相當復雜，而各個節(jié)點的通信處理負擔都很小，只需要滿足鏈路的簡單通信要求。

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優(yōu)點：

（1）控制簡單。任何一站點只和中央節(jié)點相連接，因而介質(zhì)訪問控制方法簡單，致使訪問協(xié)議也十分簡單。易于網(wǎng)絡監(jiān)控和管理。

（2）故障診斷和隔離容易。中央節(jié)點對連接線路可以逐一隔離進行故障檢測和定位，單個連接點的故障只影響一個設(shè)備，不會影響全網(wǎng)。

（3）方便服務。中央節(jié)點可以方便地對各個站點提供服務和網(wǎng)絡重新配置。

缺點：

（1）需要耗費大量的電纜，安裝、維護的工作量也驟增。

（2）中央節(jié)點負擔重，形成“瓶頸” ，一旦發(fā)生故障，則全網(wǎng)受影響。

（3）各站點的分布處理能力較低。

總的來說星型拓撲結(jié)構(gòu)相對簡單，便于管理，建網(wǎng)容易，是目前局域網(wǎng)普采用的一種拓撲結(jié)構(gòu)。采用星型拓撲結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，一般使用雙絞線或光纖作為傳輸介質(zhì)，符合綜合布線標準，能夠滿足多種寬帶需求。

盡管物理星型拓撲的實施費用高于物理總線拓撲， 然而星型拓撲的優(yōu)勢卻使其物超所值。

每臺設(shè)備通過各自的線纜連接到中心設(shè)備， 因此某根電纜出現(xiàn)問題時只會影響到那一臺設(shè)備，而網(wǎng)絡的其他組件依然可正常運行。這個優(yōu)點極其重要，這也正是所有新設(shè)計的以太網(wǎng)都采用的物理星型拓撲的原因所在。

擴展星型拓撲：

如果星型網(wǎng)絡擴展到包含與主網(wǎng)絡設(shè)備相連的其它網(wǎng)絡設(shè)備，這種拓撲就稱為擴展星型拓撲。

純擴展星型拓撲的問題是：如果中心點出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡的大部分組件就會被斷開。

環(huán)型結(jié)構(gòu)

環(huán)型結(jié)構(gòu)由網(wǎng)絡中若干節(jié)點通過點到點的鏈路首尾相連形成一個閉合的環(huán)，這種結(jié)構(gòu)使公共傳輸電纜組成環(huán)型連接，數(shù)據(jù)在環(huán)路中沿著一個方向在各個節(jié)點間傳輸，信息從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。

這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡形式主要應用于令牌網(wǎng)中，在這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中各設(shè)備是直接通過電纜來串接的，***形成一個閉環(huán)，整個網(wǎng)絡發(fā)送的信息就是在這個環(huán)中傳遞，通常把這類網(wǎng)絡稱之為 " 令牌環(huán)網(wǎng) " 。

實際上大多數(shù)情況下這種拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡不會是所有計算機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現(xiàn)環(huán)的封閉的，因為在實際組網(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。

這種拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡主要有如下幾個特點：

（1）這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)一般僅適用于 IEEE 802.5 的令牌網(wǎng)（ Token ring network ），在這種網(wǎng)絡中， " 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)絡實現(xiàn)也非常簡單，投資最小。可以從其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)示意圖中看出，組成這個網(wǎng)絡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)點集中設(shè)備，如集線器和交換機。但也正因為這樣，所以這種網(wǎng)絡所能實現(xiàn)的功能最為簡單，僅能當作一般的文件服務模式；

（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。當然隨著以太網(wǎng)的廣泛應用和以太網(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，遠比16Mbps要高。

（4）維護困難：從其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可以看到，整個網(wǎng)絡各節(jié)點間是直接串聯(lián)，這樣任何一個節(jié)點出了故障都會造成整個網(wǎng)絡的中斷、癱瘓，維護起來非常不便。另一方面因為同軸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)絡中斷，而且這樣查找起來非常困難，這一點相信維護過這種網(wǎng)絡的人都會深有體會。

（5）擴展性能差：也是因為它的環(huán)型結(jié)構(gòu)，決定了它的擴展性能遠不如星型結(jié)構(gòu)的好，如果要新添加或移動節(jié)點，就必須中斷整個網(wǎng)絡，在環(huán)的兩端作好連接器才能連接。

環(huán)型結(jié)構(gòu)具有如下特點：

信息流在網(wǎng)中是沿著固定方向流動的，兩個節(jié)點僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；

環(huán)路上各節(jié)點都是自舉控制，故控制軟件簡單；

由于信息源在環(huán)路中是串行地穿過各個節(jié)點，當環(huán)中節(jié)點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網(wǎng)絡的響應時間延長；

環(huán)路是封閉的，不便于擴充；

可靠性低，一個節(jié)點故障，將會造成全網(wǎng)癱瘓；維護難，對分支節(jié)點故障定位較難。

總線型結(jié)構(gòu)

這種網(wǎng)絡拓撲結(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)、Cable Modem所采用的網(wǎng)絡等都屬于總線型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

總線結(jié)構(gòu)是指各工作站和服務器均掛在一條總線上，各工作站地位平等，無中心節(jié)點控制，公用總線上的信息多以基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發(fā)送信息的節(jié)點開始向兩端擴散，如同廣播電臺發(fā)射的信息一樣，因此又稱廣播式計算機網(wǎng)絡。各節(jié)點在接受信息時都進行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相符則接收網(wǎng)上的信息。

總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡特點如下：結(jié)構(gòu)簡單，可擴充性好。當需要增加節(jié)點時，只需要在總線上增加一個分支接口便可與分支節(jié)點相連，當總線負載不允許時還可以擴充總線；使用的電纜少，且安裝容易；使用的設(shè)備相對簡單，可靠性高；維護難，分支節(jié)點故障查找難。

這種結(jié)構(gòu)具有以下幾個方面的特點：

（1）組網(wǎng)費用低：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行連接，所以組網(wǎng)費用較低；

（2）這種網(wǎng)絡因為各節(jié)點是共用總線帶寬的，所以在傳輸速度上會隨著接入網(wǎng)絡的用戶的增多而下降；

（3）網(wǎng)絡用戶擴展較靈活：需要擴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）維護較容易：單個節(jié)點失效不影響整個網(wǎng)絡的正常通信。但是如果總線一斷，則整個網(wǎng)絡或者相應主干網(wǎng)段就斷了。

（5）這種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的缺點是一次僅能一個端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，其它端用戶必須等待到獲得發(fā)送權(quán)。

在 EAI 中和星型結(jié)構(gòu)相對

混合性拓撲結(jié)構(gòu)

分布式結(jié)構(gòu)

分布式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡是將分布在不同地點的計算機通過線路互連起來的一種網(wǎng)絡形式，分布式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡具有如下特點：

由于采用分散控制，即使整個網(wǎng)絡中的某個局部出現(xiàn)故障，也不會影響全網(wǎng)的操作，因而具有很高的可靠性；

網(wǎng)中的路徑選擇最短路徑算法，故網(wǎng)上延遲時間少，傳輸速率高，但控制復雜；

各個節(jié)點間均可以直接建立數(shù)據(jù)鏈路，信息流程最短；

便于全網(wǎng)范圍內(nèi)的資源共享。

缺點為連接線路用電纜長，造價高；網(wǎng)絡管理軟件復雜；報文分組交換、路徑選擇、流向控制復雜；在一般局域網(wǎng)中不采用這種結(jié)構(gòu)。

樹型結(jié)構(gòu)

樹型結(jié)構(gòu)是分級的集中控制式網(wǎng)絡，與星型相比，它的通信線路總長度短，成本較低，節(jié)點易于擴充，尋找路徑比較方便，但除了葉節(jié)點及其相連的線路外，任一節(jié)點或其相連的線路故障都會使系統(tǒng)受到影響。

1. 優(yōu)點

易于擴充。 樹形結(jié)構(gòu)可以延伸出很多分支和子分支， 這些新節(jié)點和新分支都能容易地加入網(wǎng)內(nèi)。

故障隔離較容易。 如果某一分支的節(jié)點或線路發(fā)生故障， 很容易將故障分支與整個系統(tǒng)隔離開來。

2. 缺點

各個節(jié)點對根節(jié)點的依賴性太大。如果根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。

網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)

在網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)中， 網(wǎng)絡的每臺設(shè)備之間均有點到點的鏈路連接， 這種連接不經(jīng)濟，只有每個站點都要頻繁發(fā)送信息時才使用這種方法。它的安裝也復雜，但系統(tǒng)可靠性高，容錯能力強。有時也稱為分布式結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)狀拓撲的優(yōu)點：

(1) 網(wǎng)絡可靠性高，一般通信子網(wǎng)中任意兩個節(jié)點交換機之間，存在著兩條或兩條以上的通信路徑，這樣，當一條路徑發(fā)生故障時，還可以通過另一條路徑把信息送至節(jié)點交換機。

(2) 網(wǎng)絡可組建成各種形狀，采用多種通信信道，多種傳輸速率。

(3) 網(wǎng)內(nèi)節(jié)點共享資源容易。

(4) 可改善線路的信息流量分配。

(5) 可選擇***路徑，傳輸延遲小。

網(wǎng)狀拓撲的缺點：

(1) 控制復雜，軟件復雜。

(2) 線路費用高，不易擴充。

網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)一般用于 Internet 骨干網(wǎng)上，使用路由算法來計算發(fā)送數(shù)據(jù)的***路徑。

網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)總表