计算机网络拓扑结构课件,计算机网络拓扑结构的分析及选择

【摘要】计算机网络拓扑结构已经成为当前计算机、网络设备及媒介传输之间的关键结构，对我国当前的计算机网络发展具有非常重要的作用。本文就当前的计算机网络拓扑结构概念进行全面分析，对星型拓扑结构、总线型拓扑结构、环型拓扑结构、树型拓扑结构、网状型拓扑结构、混合型拓扑结构等选择进行深入研究，确保从本质上提高网络设计的综合效果。

【关键词】计算机；网络拓扑；结构分析；结构选择

0 前言

计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究的一种研究方式。在进行计算机网络拓扑结构设计的过程中，通过对网络节点进行有效控制，对节点与线的连接形式进行有效选取，已经成为合理计算机网络拓扑结构构建的关键。设计人员对计算机网络拓扑结构进行有效选择，可以在很大程度上促进当前网络体系的运行效果，从根本上改善技术性能的可靠性、安全性。

1 计算机网络拓扑结构概念及特点

在当前的计算机网络拓扑结构中，常见的网络节点主要包括交换和转换网络信息的转接节点与访问节点两大类。交换和转换网络信息的转接节点结构主要包括：终端控制器、集线器、交换机；而访问节点主要包括：终端和计算机主机。在该设计的过程中，线主要是设计中的传输媒介，通过线完成节点之间的相互连接。常见的线可以分为有形和无形两种形式。

计算机网络拓扑结构是一个复杂的网络结构。在进行设计的过程中，设计人员主要保证节点之间距离的最小化，实现网络边数的最小化，确保从本质上实现对计算机网络拓扑结构的优化，完成主体优化目标。当前计算机网络拓扑结构的趋势逐渐呈现出小世界、较少边、高聚集等特征，整体范围明显缩小。计算机网络拓扑结构具有非常明显的动态性，可以实现网络的优先连接和生长规律，提高优先选择连接的整体效益。

2 计算机网络拓扑结构选择

2.1 星型拓扑结构

星型计算机网络拓扑结构主要是通过中央节点对周围的节点进行控制，对周围节点进行信息传输。星型拓扑结构将各个节点与中心节点连接，呈现出放射状排列，通过中心节点对全网的通信进行控制。该结构中的任意两个节点通信必须经过中心节点进行实现，保证中央节点的主体效果，因此在当前的网络结构中又被称为集中式网络。

星型拓扑结构主要通过集中式通信进行控制，由中央节点处建立数据并行通路，从本质上提高管理的效果。当该结构中单节点出现故障时，对整体网络结构的影响较小，非常容易进行拓展。该结构的建网较为方便，结构较为灵活，非常容易进行管理。但是这种方法节点负担较重，线路使用效果较差。

2.2 总线型拓扑结构

总线型计算机网络拓扑结构主要是通过一条高速主干电缆对周围节点进行连接。总线型拓扑结构主要通过广播式传输方式对数据进行传输，确保数据依照网络结构发送到所有的计算机上，保证各个节点在接收都信号时都可以对信号地址进行查看。

总线型拓扑结构主要通过分布式访问控制策略对网上的数据进行控制，确保提高整体的传输效果。通过对总线的传输介质进行有效选取和对总线的网络段节点进行限制，确保满足计算机的需求。在进行总线型拓扑结构选取的过程中，设计人员可以采取增加中继器的方法对总线型拓扑结构进行拓展。当前最著名的总线型拓扑结构是以太网。

总线型拓扑结构非常简便，容易进行构建，整体性能较为显著。但是总线路故障很容易引起整体网络结构瘫痪。

2.3 环型拓扑结构

环型计算机网络拓扑结构可以对节点收尾的信息进行循环，形成闭合的环型线路，提高单项传输的完整性。

环型拓扑结构通过对网络中的各个节点进行收尾依次连接，形成封闭的总线结构。在该结构的过程中，环中各节点的位置和作用想通过，处于同一等级，环中的信息主要沿着单一的方向进行传播。环型拓扑结构主要由一节点中的消息接收者将消息传到下一节，实现信息的转发。这种方法结构简单，建立的网络便于管理，但节点过多，影响传输效率。

2.4 树型拓扑结构

树型计算机网络拓扑结构可以保证两节点之间的无回路传输，保证计算机网络拓扑结构扩充的方便性。树型拓扑结构在网络结构中又称多级星状网络，可以有效实现分级懂得集中式网络控制，将根节点和多层的分支节点进行有效连接。

该结构中节点通路支持双向传输，传输较为灵活成本较低，非常适合与分主次或分等级的层次型管理系统中。

2.5 网状型拓扑结构

网状型计算机网络拓扑结构将节点之间的线路进行网状连接，有效提高了线路之间信息传递的可靠性。该结构主要是通过对不同的地点质检单额计算机系统进行连接，节点连接具有任意性和无序性，整体连接结构可(未完，下一页)