2012年網(wǎng)絡管理員教程之局域網(wǎng)參考模型及拓撲結構

　　3.1.2局域網(wǎng)拓撲結構

　　所謂拓撲是一種研究與大小、距離無關的幾何圖形特性的方法。在計算機網(wǎng)絡中，計算機作為結點，傳輸媒體作為連線，可構成相對位置不同的幾何圖形。網(wǎng)絡拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局。參與 LAN 工作的各種子設備用媒體互連在一起有多種方法，不同的連接方法網(wǎng)絡的性能不同。按照不同的物理布局，局域網(wǎng)拓撲結構通常分為3種，分別是總線型拓撲結構、星型拓撲結構和環(huán)型拓撲結構。

　　1.總線型拓撲結構

　　總線結構是使用同一媒體或電纜連接所有端用戶的一種方式，也就是說，連接端用戶的物理媒體由所有設備共享，如圖 3-3 所示。使用這種結構必須解決的一個問題是確保端用戶使用媒體發(fā)送數(shù)據(jù)時不能出現(xiàn)沖突。在點到點鏈路配置時，這是相當簡單的。如果這條鏈路是半雙工操作，只須使用很簡單的機制便可保證兩個端用戶輪流工作。在一點到多點方式中，對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。然而，在 LAN 環(huán)境下，由于所有數(shù)據(jù)站都是平等的，不能采取上述機制。對此，研究了一種在總線共享型網(wǎng)絡使用的媒體訪問方法，即帶有碰撞檢測的載波偵聽多路方問，英文縮寫成 CSMA/CD.這種結構具有費用低、數(shù)據(jù)端用戶入網(wǎng)靈活、站點或某個端用戶失效不影響其他站點或端用戶通信的優(yōu)點。缺點是一次僅能一個端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，其他端用戶必須等到獲得發(fā)送權，媒體訪問獲取機制較復雜。盡管有上述一些缺點，但由于布線要求簡單，擴充容易，端用戶失效和增刪不影響全網(wǎng)工作，所以它是 LAN 技術中使用最普遍的一種。

　　2.星型拓撲結構

　　星型結構存在著中心結點，每個結點通過點對點的方式與中心結點相連，任何兩個結點之間的通信都要通過中心結點來轉(zhuǎn)接。圖 3-4 為目前使用最普遍的以太網(wǎng)星型結構，處于中心位置的網(wǎng)絡設備稱為集線器。

　　這種結構便于集中控制，因為端用戶之間的通信必須經(jīng)過中心站。由于這一特點，也帶來了易于維護和安全等優(yōu)點。端用戶設備因為故障而停機時也不會影響其他端用戶網(wǎng)的通信，但這種結構非常不利的一點是，中心系統(tǒng)必須具有極高的可靠性，因為中心系統(tǒng)一旦損壞，整個系統(tǒng)便趨于癱瘓。對此中心系統(tǒng)通常采用雙機熱備份，以提高系統(tǒng)的可靠性。

　　3.環(huán)型網(wǎng)絡拓撲結構

　　環(huán)型結構在 LAN 中使用較多。這種結構中的傳輸媒體從一個端用戶到另一個端用戶。直到將所有端用戶連成環(huán)型，如圖 3-5 所示。這種結構顯而易見消除了端用戶通信時的中心系統(tǒng)的依賴性。

　　環(huán)型結構的特點是，每個端用戶都與兩個相鄰的端用戶相連，因而存在著點到點鏈路，構成閉合的環(huán)，但環(huán)中的數(shù)據(jù)總是沿一個方向繞環(huán)逐站傳遞。在環(huán)型拓撲中，多個結點共享一條環(huán)形通路，為了確定環(huán)中的結點在什么時候可以插入傳送數(shù)據(jù)幀，同樣要進行介質(zhì)訪問控制。因此，環(huán)型拓撲的實現(xiàn)技術中也要解決介質(zhì)訪問控制方法問題。與總線型拓撲一樣，環(huán)型拓撲一般也采用某種分布式控制方法，環(huán)中每個結點都要執(zhí)行發(fā)送與接收控制邏輯信號。

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