内容
什么是网络拓扑?
一种网络拓扑结构被定义为通信网络中的元素(通常节点或链路)的布局或排列。网络拓扑用于定义或描述各种类型的电信网络的布置 - 例如计算机网络,命令和控制无线电网络和工业领域总线。
网络拓扑类型
有四种主要类型的网络拓扑类型:
- 巴士拓扑
- 星拓扑
- 网状拓扑
- 环形拓扑
还有混合网拓扑,这是两个或更多拓扑的组合。因为它们是其他拓扑的组合,但混合动力车看起来都有很大的变化。
不同类型的网络拓扑显示如下图所示:
选择正确的网络拓扑取决于许多因素,包括每个节点之间的距离,操作灵活性,冗余,以及需要连接到网络的节点数量。
让我们查看网络拓扑的主要类型 - 查看每种类型的例子和优点和缺点。
巴士网拓扑
总线拓扑被定义为具有连接所有设备的通用骨干网的网络。单个电缆(骨干网)用作设备点击或通过接口连接器连接的共享介质。
通常,总线拓扑结构由两个信号组成,并且从一端到另一端行驶的末端。总线拓扑是单向数据,这些数据在一个方向上从一端转移到另一端。
总线网络的图已显示如下:
想要与另一设备通信的设备将广播发送到用于其他设备的电线。只有预期的收件人实际处理并接受消息。根据需要连接的节点,RJ45或同轴电缆用于连接这些设备。
但是,总线网络更适合有限数量的设备。如果连接了超过几十台计算机,则表现将掉落。此外,如果骨干电缆发生故障,则整个网络变得不稳定。
总线拓扑的优势
总线拓扑的优点是:
- 适合小型网络设置
- 连接所需节点所需的电缆
- 提供足够的灵活性来扩展或减少网络
- 成本效益
- 容易理解
总线拓扑的缺点
总线拓扑的缺点是:
- 单向
- 如果主电缆发生故障,整个网络都会失败
- 仅限小型网络
星网拓扑
星型拓扑定义为每个设备通过点对点连接到中心集线器的网络。大多数家庭网络都使用这种拓扑结构。这种网络配置使用双绞线;然而,它可以与光纤电缆或同轴电缆。
星际网络的图已显示如下:
流过星形拓扑的所有数据都在达到目的地之前通过中心集线器进行。中心集线器充当转发器,以确保在传输过程中存在零或最小的数据丢失。
明星拓扑的优点
星拓扑的优势是:
- 易于安装和修改
- 可以添加,删除或修改设备而不会减慢中心集线器。
- 配置拓扑所需的布线较少
- 易于排除故障
- 易于拆下零件并检测故障
明星拓扑的缺点
星拓扑的缺点是:
- 如果中央集线器失败,则禁用所有连接的节点
- 需要比线性拓扑更多的电缆长度
- 性能基于集线器的效率,电源和配置
网状网络拓扑
网格拓扑可以进一步分解为:
- 完整的网状拓扑
- 部分网状拓扑
通过最小化每个节点之间的点对点连接数,两者都提供了增加的冗余水平。
网状网络中的数据传输分为两种核心技术:
- 路由
- 洪水
完整的网状拓扑
完全连接的网状网络被定义为具有在该网络中的每个节点的点对点连接的网络。网格网络中的每个设备或节点以非分层和直接方式连接到其他节点。
完全连接的网状网络的图已如下所示如下所示:
在网状网络中,网络不关注一个中央集线器,如星形拓扑,每个节点在中继信息中发挥积极作用。
由于所有节点都是相互连接的,因此在出现故障时提供了最大数量的冗余。一个完全连接的网络也不需要使用分组交换或广播,因为网络中的每个节点之间都有直接连接。
但是,由于连接数量以节点的数量二次而大,因此这种类型的设置对于大型网络而言是昂贵的且不切实际的。
部分网状拓扑
在部分连接的网络中,某些节点连接到完全一个其他节点,而其他节点连接到两个或更多个其他节点。
这使得可以利用完整网格拓扑的一些冗余,而无需网络之间的每个节点之间的连接所需的额外费用和复杂性。
部分连接网状网络的图已如下所示:
路由
网格网络中的每个节点都可以传输数据和路由逻辑,以便通过路由逻辑传递的信息。路由逻辑用于找到最短的距离,以将信息从发件人传送到接收器,或者路由逻辑可用于停止使用虚线进行数据传输。
洪水
泛洪,相同的数据包被传输到网络上的每个节点。因此,在泛滥网络时不需要路由逻辑。由于每个节点将在它们中相同的数据,数据丢失不太可能。这使得它具有容错和强大。但是,这也增加了网络上的负载。
网状拓扑的优点
网眼拓扑的优点是:
- 高水平的冗余(鲁棒)
- 提供隐私和安全性
- 故障检测和隔离很容易
- 较少的碰撞和加载到专用行
网眼拓扑的缺点
网格拓扑的缺点是:
- 布线和安装的费用很高
- 重新配置或安装是一项长任务
环网拓扑
环形拓扑被定义为每个设备具有两个邻居以进行通信目的的网络。每条消息和数据封装都在顺时针或逆时针方向穿过环。
环网络图已显示如下:
环形拓扑,所有设备都以闭环配置连接。对于一个数据节点到达另一个数据节点,它们必须遍历所有中间节点。对于具有连接到环的多个节点的较大网络,然后使用中继器来停止这些变速器中的数据丢失。
一个失败的设备或电缆会破坏循环,可以分解整个网络。要制作环网,通常使用令牌环,SONET或FDDI技术。环形拓扑通常在学校校园或办公楼中找到。
环形拓扑的优点
环形拓扑的优点是:
- 实现便宜
- 比公共汽车拓扑更好的性能,并在重负荷下工作
- 有序网络流量
- 更容易检测故障和错误配置
环形拓扑的缺点
环形拓扑的缺点是:
- 添加,删除或配置节点需要关闭网络
- 一个有错误的节点可以销毁整个网络
- 传输线路故障可能会破坏网络
混合网络拓扑
混合拓扑(或混合网络)被定义为共集合的两个或更多个拓扑。可以根据您的要求配置混合技术。
混合拓扑增添了更多复杂性,但对您的网络也更具灵活性。正确配置的混合拓扑通常更容易扩展和缩放。
一些混合网络包括:
- 星空网络
- 分层恒星网络
- 星环网
- 混合网状网络
在混合网络中发现的问题更容易诊断,因为网络枢纽或集中点相对于网络的总规模和规模都很小。集中点或集线器可以单独固定,如果它不能正常工作。
混合网络提供了更大的灵活性,因为可以在删除现有拓扑的同时添加新的基本拓扑。然而,它们将需要更多的运营成本或更高的配置和维护成本。
混合拓扑的优点
混合拓扑的优点是:
- 设计灵活性
- 可能更容易管理
- 可能更容易添加或删除节点
- 适用于大型网络
混合拓扑的弊端
混合拓扑的缺点是:
- 难以设计和维护
- 昂贵