计算机网络的拓扑结构

在计算机网络中，拓扑被用于设计设备与传输介质之间的物理布局。

1．星状拓扑结构

星状拓扑结构中设备连接成星状网，这种网络中存在中央节点，其他节点都与中央节点直接相连，基于此种结构的网络如图1-5所示。

星状拓扑结构便于网络的集中控制，各端用户在通信时必定经过中心节点，因此星状网便于维护，安全性较高且比较可靠，即便端点设备出现故障，也不会影响其他端用户间的通信。当然，因为各端点都依赖中心节点，所以中心节点必须具有极高的可靠性，否则一旦中心节点故障，整个网络都会受到影响。

2．环状拓扑结构

环状拓扑结构常用于局域网中，这种结构的传输媒介逐个连接端用户，直到将所有用户连成环状，基于此种结构的网络如图1-6所示。

环状网中的数据单向、逐站传送，虽然此种网络结构简单，传播时延稳定，但每个节点都与网络状况息息相关，一旦有某个节点故障，整个网络就会瘫痪。

此外，环状网还存在以下问题。
（1）节点数量不能过多。数据在各个节点中串行传输，当环中节点过多时，信息的传输速率将会降低，且网络响应时间将会增加。
（2）网络中节点的增加、移动比较复杂。增加、移动节点时会对多个节点造成影响。
（3）网络的维护和管理比较复杂。当网络故障时，难以对故障进行定位，从而提高了网络维护和管理的难度。

3．总线拓扑结构

总线拓扑结构中，所有节点共用一条信息传输通道（简称信道），基于此种结构的网络如图1-7所示。

总线网中一个节点发送的数据可以被其他各个节点接收。由于多个节点共用信道，此种网络必须规定信道分配方式，决定节点之间使用信道的优先顺序。总线网各节点之间互不影响，自身的故障一般不会影响整个网络，但若总线故障，整个网络将陷入瘫痪。尽管在性能上，总线网毁誉参半，但其成本低、安装简单，因此是使用最普遍的网络之一。

4．树状拓扑结构

树状拓扑结构中的各节点以层次化结构排列，基于此种结构的网络如图1-8所示。

树状网是分级的集中控制式网络，该结构网络的主要优点是易于扩展和故障隔离。树状结构的网络中可延伸出很多分支和子分支，很容易在网络中加入新的分支或节点；若树状网中的某一线路或分支节点出现故障，它主要影响局部区域，因此易于将故障部位与整个网络相隔离。

树状网的缺点也很明显，若其根节点出现故障，整个网络都会瘫痪；此种网络的层级不宜太多，随着层级的增加，网络节点转接开销会同步增加，高层节点的负荷也会加重。

5．网状拓扑结构

网状拓扑结构中各节点之间互相连接，且每个节点至少与其他两个节点相连。基于网状拓扑结构的网络如图1-9所示。

网状网结构复杂，成本较高，难以管理和维护，但它具有较高的可靠性，主要应用于广域网中。

总结

网状结构和总线结构比较常用