$2.4.1 拓撲結構
"拓撲"這個名詞是從幾何學中借用來的。網(wǎng)絡拓撲是指網(wǎng)絡形狀,或者是它在物理上的連通性。網(wǎng)絡的拓撲結構主要有:星形拓撲、總線拓撲、環(huán)形拓撲、樹形拓撲、混合形拓撲及網(wǎng)形拓撲,如圖2.16所示。
拓撲結構的選擇往往與傳輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關。在選擇網(wǎng)絡拓撲結構時,應該考慮的主要因素有下列幾點:
(1)可靠性。盡可能提高可靠性,以保證所有數(shù)據(jù)流能準確接收;還要考慮系統(tǒng)的可維護性,使故障檢測和故障隔離較為方便。
(2)費用。建網(wǎng)時需考慮適合特定應用的信道費用和安裝費用。
(3)靈活性。需要考慮系統(tǒng)在今后擴展或改動時,能容易地重新配置網(wǎng)絡拓撲結構,能方便地處理原有站點的刪除和新站點的加入。
(4)響應時間和吞吐量。要為用戶提供盡可能短的響應時間和的吞吐量。
1.星形拓撲
星形拓撲是由中央節(jié)點和通過點到點通信鏈路接到中央節(jié)點的各個站點組成,如圖2.16(a)所示。中央節(jié)點執(zhí)行集中式通信控制策略,因此中央節(jié)點相當復雜,而各個站點的通信處理負擔都很小。星形網(wǎng)采用的交換方式有電路交換和報文交換,尤以電路交換更為普遍。這種結構一旦建立了通道連接,就可以無延遲地在連通的兩個站點之間傳送數(shù)據(jù)。目前流行的專用交換機PBX (Private Branch exchange)就是星形拓撲結構的典型實例。
星形拓撲結構具有以下優(yōu)點:
(1)控制簡單。在星形網(wǎng)絡中,任何一站點只和中央節(jié)點相連接,因而媒體訪問控制方法很簡單,致使訪問協(xié)議也十分簡單。
(2)故障診斷和隔離容易。在星形網(wǎng)絡中,中央節(jié)點對連接線路可以逐一地隔離開來進行故障檢測和定位,單個連接點的故障只影響一個設備,不會影響。
(3)方便服務。中央節(jié)點可方便地對各個站點提供服務和網(wǎng)絡重新配置。
星形拓撲結構的缺點:
(1)電纜長度和安裝工作量可觀。因為每個站點都要和中央節(jié)點直接連接,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)點的負擔較重,形成瓶頸。一旦發(fā)生故障,則受影響,因而對中央節(jié)點的可靠性和冗余度方面的要求很高。
(3)各站點的分布處理能力較低。
星形拓撲結構廣泛應用于網(wǎng)絡的智能集中于中央節(jié)點的場合。從目前的趨勢看,計算機的發(fā)展已從集中的主機系統(tǒng)發(fā)展到大量功能很強的微型機和工作站,在這種形勢下,傳統(tǒng)的星形拓撲的使用會有所減少。
2.總線拓撲
總線拓撲結構采用一個信道作為傳輸媒體,所有站點都通過相應的硬件接口直接連到這一公共傳輸媒體上,該公共傳輸媒體即稱為總線。任何一個站發(fā)送的信號都沿著傳輸媒體傳播,而且能被所有其它站所接收。總線拓撲結構見圖2.16(b)。
因為所有站點共享一條公用的傳輸信道,所以一次只能由一個設備傳輸信號。通常采用分布式控制策略來確定哪個站點可以發(fā)送o發(fā)送時,發(fā)送站將報文分成分組,然后逐個依次發(fā)送這些分組,有時還要與其它站來的分組交替地在媒體上傳輸。當分組經(jīng)過各站時,其中的目的站會識別到分組所攜帶的目的地址,然后復制下這些分組的內(nèi)容。
總線拓撲結構的優(yōu)點:
(1)總線結構所需要的電纜數(shù)量少。
(2)總線結構簡單,又是元源工作,有較高的可靠性。
(3)易于擴充,增加或減少用戶比較方便。
"拓撲"這個名詞是從幾何學中借用來的。網(wǎng)絡拓撲是指網(wǎng)絡形狀,或者是它在物理上的連通性。網(wǎng)絡的拓撲結構主要有:星形拓撲、總線拓撲、環(huán)形拓撲、樹形拓撲、混合形拓撲及網(wǎng)形拓撲,如圖2.16所示。
拓撲結構的選擇往往與傳輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關。在選擇網(wǎng)絡拓撲結構時,應該考慮的主要因素有下列幾點:
(1)可靠性。盡可能提高可靠性,以保證所有數(shù)據(jù)流能準確接收;還要考慮系統(tǒng)的可維護性,使故障檢測和故障隔離較為方便。
(2)費用。建網(wǎng)時需考慮適合特定應用的信道費用和安裝費用。
(3)靈活性。需要考慮系統(tǒng)在今后擴展或改動時,能容易地重新配置網(wǎng)絡拓撲結構,能方便地處理原有站點的刪除和新站點的加入。
(4)響應時間和吞吐量。要為用戶提供盡可能短的響應時間和的吞吐量。
1.星形拓撲
星形拓撲是由中央節(jié)點和通過點到點通信鏈路接到中央節(jié)點的各個站點組成,如圖2.16(a)所示。中央節(jié)點執(zhí)行集中式通信控制策略,因此中央節(jié)點相當復雜,而各個站點的通信處理負擔都很小。星形網(wǎng)采用的交換方式有電路交換和報文交換,尤以電路交換更為普遍。這種結構一旦建立了通道連接,就可以無延遲地在連通的兩個站點之間傳送數(shù)據(jù)。目前流行的專用交換機PBX (Private Branch exchange)就是星形拓撲結構的典型實例。
星形拓撲結構具有以下優(yōu)點:
(1)控制簡單。在星形網(wǎng)絡中,任何一站點只和中央節(jié)點相連接,因而媒體訪問控制方法很簡單,致使訪問協(xié)議也十分簡單。
(2)故障診斷和隔離容易。在星形網(wǎng)絡中,中央節(jié)點對連接線路可以逐一地隔離開來進行故障檢測和定位,單個連接點的故障只影響一個設備,不會影響。
(3)方便服務。中央節(jié)點可方便地對各個站點提供服務和網(wǎng)絡重新配置。
星形拓撲結構的缺點:
(1)電纜長度和安裝工作量可觀。因為每個站點都要和中央節(jié)點直接連接,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)點的負擔較重,形成瓶頸。一旦發(fā)生故障,則受影響,因而對中央節(jié)點的可靠性和冗余度方面的要求很高。
(3)各站點的分布處理能力較低。
星形拓撲結構廣泛應用于網(wǎng)絡的智能集中于中央節(jié)點的場合。從目前的趨勢看,計算機的發(fā)展已從集中的主機系統(tǒng)發(fā)展到大量功能很強的微型機和工作站,在這種形勢下,傳統(tǒng)的星形拓撲的使用會有所減少。
2.總線拓撲
總線拓撲結構采用一個信道作為傳輸媒體,所有站點都通過相應的硬件接口直接連到這一公共傳輸媒體上,該公共傳輸媒體即稱為總線。任何一個站發(fā)送的信號都沿著傳輸媒體傳播,而且能被所有其它站所接收。總線拓撲結構見圖2.16(b)。
因為所有站點共享一條公用的傳輸信道,所以一次只能由一個設備傳輸信號。通常采用分布式控制策略來確定哪個站點可以發(fā)送o發(fā)送時,發(fā)送站將報文分成分組,然后逐個依次發(fā)送這些分組,有時還要與其它站來的分組交替地在媒體上傳輸。當分組經(jīng)過各站時,其中的目的站會識別到分組所攜帶的目的地址,然后復制下這些分組的內(nèi)容。
總線拓撲結構的優(yōu)點:
(1)總線結構所需要的電纜數(shù)量少。
(2)總線結構簡單,又是元源工作,有較高的可靠性。
(3)易于擴充,增加或減少用戶比較方便。