局域网的拓扑结构

       1．拓扑结构的概念    拓扑一词来源于几何学中的拓扑学，拓扑学(T。N1。gy)是几何学的一个分支，是一种研究与大小形状元关的点、线、面特点的学科。拓扑学首先把实体抽象成与其大小、形状元关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间的关系。    局域网中各站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。这种定义是应用拓扑学来研究计算机网络的结构。在计算机局域网中，把客户机、服务器等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆、光缆等通信介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象川了网络系统的具体结构。这种采用拓扑学方法抽象的网络结构称为计算机网络的拓扑结构。 

      2．星形拓扑    星形拓扑是内中央结点和通过点对点链路接到中央结点的各站点(网络丁作站等)组成，如图l―7所示。星形拓扑以中央结点为中心，执行集中式通信控制策略，因此，中央结点相当复杂，而各个站的通信处理负担都很小，又称集中式网络。中央控制器是一个具有信号分离功能的“隔离”装置，它能放大和改善网络信号，外部有一定数量的端口，每个端口连接一个站点，如集线器、交换机等。采用星形拓扑的交换方式有线路交换和报文交换，现在的数据处理和语音通信的信息网大多采用这种拓扑。    使用配线架的星形拓扑，配线架相当于中间集中点，可以在每个楼层配置一个，并具有足够数量的连接点，以供该楼层的站点使用，站点的位置可灵活放置。  星形拓扑的优点是：结构简申、管理方便、可扩充性强、组网容易。利用中央结点可方便地提供网络连接和重新配置，且申个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网忽易检测和隔离故障，便于维护。    星形拓扑的缺点是：每个站点直接与中央结点相连，需要大量电缆，因此费用较高；如果中央结点产生故障，则全网不能丁作，所Uxf中央结点的可靠性和冗余度要求很高。星形拓扑广泛应用于网络中智能集中于中央结点的场合。目前在传统的数据通信中，这种拓扑还占支配地位。  

      3．总线拓扑    总线拓扑采用申根传输线缆作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或总线上。任何一个站点发送的信息都可以沿着传输介质传播，而且能被所有其他的站点接收 内于所有的站点共享一条公用的传输链路，所以一次只能有一个设备传输数据。通常采用争用方式控制策略来决定下一次哪一个站点发送信息。    发送时，发送站点将报文分成一个一个分组，然后一次一次地依次发送这些分组，有时要与其他站点发来的分组交替地在介质上传输。当分组经过各站点时，目的站点将识别分组中携带的目的地址，然后复制这些分组的内容。这种拓扑减轻了网络通信处理的负担，它仅仅是一个无源的传输介质，而通信处理分布在各站点进行。    总线拓扑的优点是：结构简单、实现容易；易于安装和维护；价格低廉，用户站点入网灵活。    总线拓扑结构的缺点是：传输介质故障难以排除，并且内于所有结点都直接连接在总线上，因此任何一处故障都可能导致整个网络的瘫痪。    不过，对于站点不多(10个站点以下)的网络或各个站点相距不是很远的网络，采用总线拓扑还是比较适合的。但随着在局域网上传输多媒体信息的增多，目前，这种网络正在被淘汰。  

       4．环形拓扑   环形拓扑内一些中继器和连接中继器的点到点链路首尾相连形成一个闭合的环。如图L10所尔每个中继器都与两条链路相连，它接收一条链路上的数据，并以同样的速度串行地把该数据送到另一条链路上，而不在中继器中缓冲。这种链路是申向的，也就是说，只能在一个方向上传输数据，而且所有的链路都按同一方向传输，数据就在一个方向上围绕着环进行循环。    内于多个设备共享一个环，因此需要对此进行控制，以便决定每个站在什么时候可以把分组放在环上。这种功能是用一种“令牌”控制的形式完成的，每个站都有控制发送和接收的访问逻辑。内于信息包在封闭环中必须沿每个结点申向传输，因此，环中任何一段的故障都会使各站之间的通信受阻。为了增加环形拓扑可靠性，还引入了双环拓扑。

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