深入对比三种标准拓扑结构

时间：2015-12-20 22:41:01 所属分类：计算机网络 浏览量: 102

摘要：对于总线型、星型、环型这三种拓扑结构不仅要掌握它们的物理布局和了解各自的优缺点，还应该通过进一步的对比了解各种拓扑结构中访问控制的方式。在深入对比基础上更加清晰的认识三种标准的拓扑结构。 关键词：拓扑结构；总线型；环型；星型；访问控制

摘要：对于总线型、星型、环型这三种拓扑结构不仅要掌握它们的物理布局和了解各自的优缺点，还应该通过进一步的对比了解各种拓扑结构中访问控制的方式。在深入对比基础上更加清晰的认识三种标准的拓扑结构。
关键词：拓扑结构；总线型；环型；星型；访问控制方式
对于学习过一些计算机知识的人来说，“拓扑”这个词应该不算陌生，对于常见的三种标准的拓扑结构——总线型、星型和环型也都会有所了解。“拓扑（Topology）是几何学和图论中的基本概念，用于描述点、线、面之间的几何关系；计算机网络技术中借用拓扑的概念来描述节点之间的相互关系，从而确定节点在网络中的确切位置以及它与网络中其他节点之间的相对关系。”[1]大多数人对三种标准拓扑结构的认识都是从它们的物理布局开始的。正如名称表示的那样，总线型是网络的所有计算机都通过一条电缆线互相连接起来；环型是每台计算机都与相邻的两台计算机相连，构成一个封闭的环状；而星型是计算机通过各自的一条电缆与一台中央集线器相连。
　　但学习网络的拓扑结构不仅仅要明确它们的物理布局和简单记忆各自的优缺点，更主要的是了解各种拓扑结构中数据流动的方式。通过对各种拓扑结构中访问控制方式的深入认识，加强各类型的对比，从而进一步体会各种网络拓扑结构的优缺点。
　　下面是总线型、星型、环型三种标准拓扑结构中访问控制方式的相关内容以及自己的一些理解和看法。
　　1总线型
　　总线型拓扑结构也称点对点的拓扑结构，原因就是网络中的每台计算机均可以接收从某一节点传送到另一节点的数据。看似简单的数据传输方式却有许多值得思考的地方，例如某一时刻在共用的信道上，可以同时发送几个电子信号；如果某一时刻只能发送一个电子信号，那么怎样决定发送权等等。
　　总线型网络只有一条主电缆，该电缆仅能支持一个信道，所有计算机共享总线的全部容量。故而在某一时刻，只能有一台计算机发送电子信号。同时电缆线上的其他计算机均在监听传送中的信号，但只有那个地址与信号地址相匹配的计算机才能接收电缆上的信号，而具有其他地址的计算机对此信号不做反应。
　　总线型拓扑结构的网络一般采用分布式媒体访问控制方法。传统的总线型网络采取竞争的方式获得发送权，还有一种总线型网络在物理连接上是总线拓扑结构，而在逻辑结构上则采用令牌环。“‘令牌’是一种控制标志，由“空闲”与“忙”两种编码标志来实现。

“‘逻辑结构采用令牌环’的实现是总线型网络中的各个工作站按一定顺序，如按接口地址大小，排列形成一个逻辑环。”[2]只有令牌持有者才能控制总线，才有发送信息的权力。总线网中令牌的传递与环型网中令牌的传递相似，但由于是逻辑成环，所以控制电路对于真正的环型网络稍显复杂。
　　总线网结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，但若主干电缆某处发生故障，整个网络将瘫痪，且发生故障时不易判断故障点。
　　2环型
　　环型拓扑中网络的所有节点都连接在一条首尾相接的封闭式通信线路上，整个网络既没有起点，也没有终点。在了解了总线型拓扑结构之后，我们不难想到环型拓扑就是把总线型拓扑中的首尾两节点连接在起来。
　　与总线型相同，环型网络在任一时刻最多也只能有一台计算机发送数据，并且也采用分布式媒体访问控制方法。环型网络中的“令牌机制”使每个节点获得数据发送权的机会均等。令牌处于空闲状态时沿着环型网络不停的循环传递。当一台计算机需要发送数据时，其本身的系统就会允许它在访问网络之前等待令牌的到来，一旦它截取令牌，该计算机就控制了整个网络。此时该计算机就会把令牌转换成一个数据帧，该帧被网上的计算机依次验证，直至达到目标计算机。目标计算机应答后会发送一个新的空的令牌，供其他需发送信息的计算机使用，进行新一轮的发送。[3]
　　环型网络控制简单、信道利用率高、通信电缆长度短，缺点是扩展潜力有限，以及同总线网相似的，任何一个节点发生故障都可能导致整个网络不能正常工作，且寻找故障点比较困难。

　　3星型
　　有人将星型拓扑结构形象地将比喻为一个由车轴和辐条所组成的车轮，车轴部分就是中央集线器hub。由此可以看出，星型拓扑结构的网络属于集中控制型网络，整个网络由中心节点执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过中心节点。因此，星形网采用集中式媒体访问控制方法。
　　星型拓扑也是通过竞争方式获得发送权。只是每一个要发送数据的节点都将要发送的数据发送中心节点，再由中心节点负责将数据送到目的节点。因此，中心节点相当复杂，而各个节点的通信处理负担都很小，只需要满足链路的简单通信要求。中央节点有三项主要功能：“当要求通信的站点发出通讯请求后，控制器要检查中央转接站是否有空闲的通路，被叫设备是否空闲，从而决定是否能建立双方的物理连接；在两台设备通信过程中要维持这一通路；当通信完成或者不成功要求拆线时，中央转接站应能拆除上述通道”。[4]
　　星型网络结构简单、容易实现、便于管理、连接点的故障容易监测和排除。但不难看出，中心结点是全网络的瓶颈，中心结点出现故障会导致整个网络的瘫痪。
　　参考文献：
　　[1]倪玉兴.计算机网络技术基础第二章课件.2007
　　[2]数字电视原理与实现
　　[3]王群.计算机网络教程.清华大学出版社，2005
　　[4]朱加强.计算机网络技术.北大燕工教育研究院

婵犵數濮烽弫鍛婃叏娴兼潙鍨傞柣鐔峰簻閼板潡寮堕崼娑樺婵炲懐濮垫穱濠囧Χ閸屾矮澹曢梺鍛婎殜娴滃爼寮婚妸鈺傚亞闁稿本绋戦锟�:闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓瀹曨垶骞愭惔銏＄彿闁瑰吋鐣崹娲矗韫囨稒鐓熼柕蹇婃嚉瑜版帒绀勯柣妯肩帛閻撴洟鏌熸导瀛樻锭闁哄鍠栭弻娑氣偓锝庡亞婢ь剟鏌曢崶褍顏€殿噮鍣ｅ畷鍫曗€栭鑺ュ磳婵﹤顭峰畷鐔碱敃閵囨妸鍥ㄧ厸閻忕偠顕ч埀顒佺墱缂傛捇鎳為妷銉х獮婵犮垼娉涢張顒勫疾婵傚憡鈷掑ù锝堟鐢盯鏌熺喊鍗炰簽婵″弶鍔欏鎾偐閹颁焦缍楅梻浣告惈閸燁偊鎮ч崱娆戜笉闁挎繂妫涚粻楣冩煕閳╁喚娈欓悗姘緲闇夋繝濠傚閸斻倝妫佹径鎰叆婵犻潧妫欓幖鎰版煕閺傛鍎愬ǎ鍥э躬椤㈡稑顫濋幑鎰儓闂備礁鎼惌澶屾崲濠靛棛鏆︽い蹇撴噺婵挳鏌涘☉姗堝姛濞存粍鐗犲缁樼瑹閳ь剟鍩€椤掑倸浠滈柤娲诲灦瀹曘垽宕ㄦ繝浣虹畾闂佺粯鍔栧ḿ娆戠箔瑜忕槐鎺楊敊鐟欏嫭鐝曢梺闈涚墳缂嶄礁鐣峰鈧俊鎼佹晜缂佹﹩妫ㄩ梻鍌氬€风欢姘缚閼姐倐鍋撻棃娑氱劯鐎规洏鍨洪妶锝夊礃閵娧屽晣闂備胶枪缁绘ê螞鐠恒劍宕查柛鈩兦滄禍婊堟煙闁箑鏋涢柡瀣闇夋繝濠傚暙閳锋梻绱掓潏銊﹀鞍闁瑰嘲鎳忛ˇ鐗堟償濡粯娅冮梻鍌欑劍閹爼宕濆鍜佹富闁芥ê顦介崵鏇㈡煙閹澘袚闁稿瀚伴弻锝夊箻閾忣偅宕冲銈嗘煥椤︻垶鈥旈崘顔嘉ч柛鈩冿供濮婂潡姊虹粙娆惧剱闁告梹娲熼敐鐐测攽鐎ｎ€晠鏌嶉崫鍕偓濠氬矗閸℃せ鏀介柣鎰綑閻忥箑鐣濋敐鍛仴闁诡喚鍋ら弻銊р偓锝冨妺缁ㄥ姊洪崫鍕妞ゃ劌妫楅埢宥嗙節閸曘劌浜炬繛鍫濈仢閺嬨倕顭胯椤ㄥ﹪鐛崱娑樼睄闁割偅绻嶅ḿ濠囨⒑閺傘儲娅呴柛鐕佸亰椤㈡梹瀵肩€涙ǚ鎷绘繛杈剧到閹诧繝骞嗛崼銉︾厱濠电姴濯遍崷顓炲疾闂備線娼ц噹闁稿本绮屾晶楣冩⒒娴ｈ櫣甯涢柛鏃€娲栬灒濠电姴娲ら悿顕€鏌涘☉妯兼憼闁绘挾濮烽惀顏堝级閸喛鍩炴繝鈷€鍌氬祮闁哄矉缍佹俊鐑藉Ψ閿曗偓濞堟姊洪崫鍕拱缂佸鍨块崺銏℃償閵娿儳鐤€濡炪倖甯掗崐椋庢濮椻偓濮婄粯绗熼埀顒€岣胯铻炴俊銈呮噹閻ゎ喖霉閸忓吋缍戠紒鐘靛枛閹鈽夊▍铏灦閸掑﹦鈧潧鎽滅壕濂告倵閿濆骸骞楃痪顓℃硾闇夋繝濠傚婢у灚鎱ㄦ繝鍐┿仢妤犵偞鍔栭幆鏃堟晲閸屾侗娼旈梻鍌欑閹碱偊鎮у⿰鍫濈婵ɑ澧庨崑鎾绘濞戞牕浠悗瑙勬礃閿曘垽銆佸▎鎾村殐闁冲搫鍟悙濠傗攽閻樺灚鏆╁┑顔绢棎婢ф繈姊虹粙娆惧剱闁圭ǹ澧藉Σ鎰板箻閹颁礁鎮戦梺绯曞墲閿曗晛螞閸愵喗鈷戠痪顓炴噺閻濐亪鏌熼悷鐗堝枠鐎殿噮鍋婇獮妯肩磼濡粯顏熼梻浣芥硶閸ｏ箓骞忛敓锟�.闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓瀹曨垶宕稿Δ浣糕偓鍫曟煕椤愮姴鍔氶柣鎺戠仛閵囧嫰骞掑鍥舵М婵犫拃灞界仭缂佺粯绋撴禒锕傚磼濮橈絽浜炬繝闈涱儏閽冪喖鏌ㄥ☉妯侯仱闁稿鎹囬弫鎰償閳ヨ尙鏁栭梻浣规た閸樺ジ顢栨径鎰摕婵炴垶鍩冮崑鎾绘晲鎼存繄鏁栭柡浣哥墦閹鈻撻崹顔界亞闂佸憡顨嗘繛濠囧Υ娴ｇ硶妲堟俊顖炴敱閻庡姊洪悷閭﹀殶濠殿噮鍙冨绋库枎閹剧补鎷绘繛杈剧悼鏋柟顔藉灦缁绘繈濮€閳藉懓鈧寧顨ラ悙璇у伐妞ゆ挸銈稿畷鍫曞煛閸愵亝娈介梻鍌欑閹碱偆绮旈弻銉ョ閹兼番鍔岄悡婵嬫煛閸愩劌鈧敻宕戦幘鑽ゅ祦闁割煈鍠栨慨搴♀攽閳藉棗浜濇い銊ワ工閻ｇ兘濮€閵堝懐顔婂┑掳鍊撻懗鍫曞储閹间焦鈷戦柛鎾村絻娴滀粙鏌涚€ｎ亜顏柡鍛埣椤㈡岸鍩€椤掆偓椤繘鎼圭憴鍕瀭闂佹寧绻傚Λ娆撴偟濮樿埖鍊甸悷娆忓缁岃法绱撳鍕槮妞ゆ洩缍佸畷婊勬媴閻熸壆锛忛梻渚€娼чオ鍨繆閸モ晝鐭撻柛鎾楀懐锛濋梺绋挎湰閻熴劑顢欐径鎰厱閻庯綆鍋呭畷宀勬煛瀹€瀣М妤犵偛顑夐幃娆撳幢濡櫣浼岄梺璇″枟椤ㄥ﹪銆佸璺虹劦妞ゆ帒瀚拑鐔兼煥濠靛棙濯兼繛灏栨櫊閺岋綁骞橀崘宸妷闂佽绻愬Λ娆戞崲濞戙垺鏅查柛娑卞枟閹瑩姊洪幐搴㈠濞存粠浜幃浼搭敊閻ｅ瞼鎳濋梺閫炲苯澧寸€殿噮鍋婇獮妯肩磼濡粯顏熼梻浣芥硶閸ｏ箓骞忛敓锟�,闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓楠炲鏁撻悩鍐蹭画濡炪倖鐗滈崑娑㈠垂閸岀偞鐓曟い顓熷灥娴滅偞銇勯埡鍐ㄥ幋闁哄本鐩、鏇㈡偐閼碱兛鎮ｉ梺璇查閻忔岸鎮￠敓鐘茶摕闁靛ň鏅滈崑鍡涙煕鐏炲墽鈽夋い蹇ユ嫹闂傚倸鍊峰ù鍥敋瑜忛埀顒佺▓閺呯姴鐣峰Ο鑽ょ瘈婵﹩鍘搁幐鍐⒑閸涘﹥澶勯柛瀣崌閹虫捇宕稿Δ浣哄弰闂婎偄娴勭徊鑺ョ閺嶎灐鐟扳堪閸曨厾鐓€闁剧粯鐗犻弻銊モ攽閸℃ê娅ｉ梺鍝勬閸嬨倝寮婚妸銉㈡闁惧浚鍋勯锟�婵犵數濮烽弫鎼佸磻濞戙垺鍋ら柕濞у啫鐏婇悗鍏夊亾闁告洦鍓欐禍閬嶆⒑閸涘﹣绶遍柛鐘冲哺閵嗗懘寮婚妷锔惧幍闂佺粯鍨堕敃鈺佲枔閺冨倻纾奸柍褜鍓熷畷鍗炩槈濞嗘垵骞楁繝纰樻閸ㄧ敻宕戦幇顔芥殰婵炴垯鍨洪悡鐔哥節閸偅灏伴悗姘炬嫹.

转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/dzxx/jsjwl/28940.html