📜  网络拓扑类型

📅  最后修改于: 2021-09-27 14:45:08             🧑  作者: Mango

由节点和连接线通过发送器和接收器组成的网络的布置称为网络拓扑。各种网络拓扑是:

a) 网状拓扑:

在网状拓扑中,每个设备都通过特定通道连接到另一个设备。

图 1 :每个设备都通过专用通道与另一个设备连接。这些通道称为链接。

  • 如果假设有 N 个设备在网状拓扑中相互连接,则每个设备所需的端口总数为 N-1。在图1中,有5个设备相互连接,因此每个设备需要的端口总数为4个。需要的端口总数=N*(N-1)。
  • 如果假设有 N 个设备在网状拓扑中相互连接,那么连接它们所需的专用链路总数为N C 2 ,即 N(N-1)/2。在图 1 中,有 5 个设备相互连接,因此所需的链路总数为 5*4/2 = 10。

这种拓扑的优点:

  • 它很坚固。
  • 故障很容易诊断。数据是可靠的,因为数据通过专用通道或链路在设备之间传输。
  • 提供安全和隐私。

这种拓扑的问题:

  • 安装和配置很困难。
  • 由于需要大量布线,因此电缆成本高,因此适用于较少数量的设备。
  • 维护成本很高。

b) 星形拓扑:

在星型拓扑中,所有设备通过电缆连接到单个集线器。这个集线器是中心节点,所有其他节点都连接到中心节点。集线器本质上可以是被动的,即不是智能集线器,例如广播设备,同时集线器可以是智能的,被称为主动集线器。活动集线器中有中继器。

图 2 :具有四个系统连接到单点连接(即集线器)的星形拓扑。

a这种拓扑结构的优点:

  • 如果N个设备以星型拓扑相互连接,那么连接它们所需的电缆数量为N。因此,设置起来很容易。
  • 每个设备只需要 1 个端口即可连接到集线器,因此所需的端口总数为 N。

这种拓扑的问题:

  • 如果整个拓扑所依赖的集中器(集线器)出现故障,整个系统就会崩溃。
  • 安装成本很高。
  • 性能基于单个集中器,即集线器。

c) 总线拓扑:

总线拓扑是一种网络类型,其中每台计算机和网络设备都连接到一根电缆。它以单一方向将数据从一端传输到另一端。总线拓扑中没有双向功能。它是一个多点连接和非健壮的拓扑,因为如果主干出现故障,拓扑就会崩溃。

图 3 :具有共享主干电缆的总线拓扑。节点通过支线连接到通道。

这种拓扑的优点:

  • 如果N个设备在一个总线拓扑中相互连接,那么连接它们所需的电缆数量为1根,称为骨干电缆,需要N条支线。
  • 与其他拓扑相比,电缆的成本较低,但用于构建小型网络。

这种拓扑的问题:

  • 如果公共电缆出现故障,那么整个系统就会崩溃。
  • 如果网络流量很大,则会增加网络中的冲突。为了避免这种情况,MAC 层使用了各种协议,称为 Pure Aloha、Slotted Aloha、CSMA/CD 等。
  • 安全性非常低。

d) 环形拓扑:

在这种拓扑结构中,它形成一个环,将设备与其正好两个相邻的设备连接起来。

多个中继器用于具有大量节点的环形拓扑,因为如果有人想将一些数据发送到具有 100 个节点的环形拓扑中的最后一个节点,那么数据将必须经过 99 个节点才能到达第 100 个节点。因此,为了防止数据丢失,网络中使用了中继器。

传输是单向的,但可以通过每个网络节点之间有 2 个连接来实现双向传输,称为双环拓扑。

图 4 :环形拓扑由 4 个站组成,每个站连接形成一个环。

环形拓扑中发生的以下操作是:

  1. 一个站称为监控站,负责执行操作。
  2. 为了传输数据,站点必须持有令牌。传输完成后,将释放令牌以供其他站点使用。
  3. 当没有站正在传输数据时,令牌将在环中循环。
  4. 令牌释放技术有两种类型:早期令牌释放在传输数据后立即释放令牌,延迟令牌释放在收到接收方的确认后释放令牌。

这种拓扑的优点:

  • 在这种类型的拓扑中,碰撞的可能性最小。
  • 安装和扩展便宜。

这种拓扑的问题:

  • 在此拓扑中,故障排除很困难。
  • 在中间添加站点或移除站点会干扰整个拓扑。
  • 不太安全。

e) 树拓扑:

这种拓扑是星型拓扑的变体。此拓扑具有分层的数据流。

图 5 :在这里,各种辅助集线器连接到包含中继器的中央集线器。在这个数据流中,从上到下,即从中央集线器到辅助,然后到设备或从下到上,即设备到辅助集线器,然后到中央集线器。它是一个多点连接和非健壮的拓扑,因为如果主干出现故障,拓扑就会崩溃。
这种拓扑的优点:

  • 它允许更多设备连接到单个中央集线器,从而增加信号到达设备的距离。
  • 它允许网络与不同的计算机隔离并优先考虑。

这种拓扑的问题:

  • 如果中央集线器出现故障,整个系统就会出现故障。
  • 由于布线成本高。