通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有哪些?

通信工程師 責(zé)任編輯:胡媛 2024-12-25

摘要:通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有哪些?通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多種多樣,每種結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體需求和場(chǎng)景選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有以下幾種:

一、網(wǎng)狀網(wǎng)

網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指各節(jié)點(diǎn)通過傳輸線互聯(lián)連接起來,并且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連。這種結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性,因?yàn)橐话阃ㄐ抛泳W(wǎng)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)之間,都存在著兩條或兩條以上的通信路徑。當(dāng)一條路徑發(fā)生故障時(shí),還可以通過另一條路徑把信息送至節(jié)點(diǎn)交換機(jī)。此外,網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)可組建成各種形狀,采用多種通信信道和多種傳輸速率,網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)共享資源也容易,可改善線路的信息流量分配,還可選擇最佳路徑,傳輸延遲小。但網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來費(fèi)用較高,不易管理和維護(hù),因此不常用于局域網(wǎng)。

二、星形網(wǎng)

星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種以中央節(jié)點(diǎn)為中心,把若干外圍節(jié)點(diǎn)連接起來的輻射式互聯(lián)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)適用于局域網(wǎng),特別是近年來連接的局域網(wǎng)大都采用這種連接方式。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單,故障診斷和隔離容易,以及方便服務(wù)。因?yàn)槿魏我徽军c(diǎn)只和中央節(jié)點(diǎn)相連接,所以介質(zhì)訪問控制方法簡(jiǎn)單,訪問協(xié)議也十分簡(jiǎn)單,易于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理。同時(shí),中央節(jié)點(diǎn)對(duì)連接線路可以逐一隔離進(jìn)行故障檢測(cè)和定位,單個(gè)連接點(diǎn)的故障只影響一個(gè)設(shè)備,不會(huì)影響全網(wǎng)。此外,中央節(jié)點(diǎn)可以方便地對(duì)各個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)重新配置。但星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是中心故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出問題,同時(shí)共享能力差,通信線路利用率不高。

三、環(huán)形網(wǎng)

環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)閉合環(huán),環(huán)形網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)通過環(huán)路接口連在一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中,環(huán)上任何節(jié)點(diǎn)均可請(qǐng)求發(fā)送信息。傳輸媒體從一個(gè)端用戶到另一個(gè)端用戶,直到將所有的端用戶連成環(huán)型。數(shù)據(jù)在環(huán)路中沿著一個(gè)方向在各個(gè)節(jié)點(diǎn)間傳輸,信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)消除了端用戶通信時(shí)對(duì)中心系統(tǒng)的依賴性,因?yàn)槊總€(gè)端用戶都與兩個(gè)相鄰的端用戶相連,存在著點(diǎn)到點(diǎn)鏈路,但總是以單向方式操作。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是信息流在網(wǎng)中是沿著固定方向流動(dòng)的,兩個(gè)節(jié)點(diǎn)僅有一條道路,簡(jiǎn)化了路徑選擇的控制;環(huán)路上各節(jié)點(diǎn)都是自舉控制,控制軟件簡(jiǎn)單。但其缺點(diǎn)也很明顯,如信息源在環(huán)路中是串行地穿過各個(gè)節(jié)點(diǎn),當(dāng)環(huán)中節(jié)點(diǎn)過多時(shí),勢(shì)必影響信息傳輸速率,使網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng);環(huán)路是封閉的,不便于擴(kuò)充;可靠性低,一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)造成全網(wǎng)癱瘓;維護(hù)難,對(duì)分支節(jié)點(diǎn)故障定位較難。

四、總線型網(wǎng)

總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指所有設(shè)備連接到一條連接介質(zhì)上,由一條高速公用總線連接若干個(gè)節(jié)點(diǎn)所形成的網(wǎng)絡(luò)即為總線形網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)接口板硬件均具有收、發(fā)功能,接收器負(fù)責(zé)接收總線上的串行信息并轉(zhuǎn)換成并行信息送到PC工作站;發(fā)送器是將并行信息轉(zhuǎn)換成串行信息后廣播發(fā)送到總線上,總線上發(fā)送信息的目的地址與某節(jié)點(diǎn)的接口地址相符合時(shí),該節(jié)點(diǎn)的接收器便接收信息??偩€拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可擴(kuò)充性好,組網(wǎng)費(fèi)用低,使用的電纜少且安裝容易,以及使用的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,可靠性高。但其缺點(diǎn)也很明顯,如維護(hù)難,分支節(jié)點(diǎn)故障查找難;網(wǎng)絡(luò)用戶擴(kuò)展雖然較靈活,但所能連接的用戶數(shù)量有限;而且總線只有一定的負(fù)載能力,因此總線長(zhǎng)度又有一定限制,一條總線只能連接一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn);此外,這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是一次僅能一個(gè)端用戶發(fā)送數(shù)據(jù),其他端用戶必須等待到獲得發(fā)送權(quán)。

五、樹形網(wǎng)

樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種層次結(jié)構(gòu),結(jié)點(diǎn)按層次連結(jié),信息交換主要在上下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行,相鄰結(jié)點(diǎn)或同層結(jié)點(diǎn)之間一般不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是從總線拓?fù)溲葑兌鴣淼?,形狀像一棵倒置的樹,頂端是樹根,樹根以下帶分支,每個(gè)分支還可再帶子分支,樹根接收各站點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),然后再廣播發(fā)送到全網(wǎng)。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于管理;控制簡(jiǎn)單,建網(wǎng)容易;網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間較短,誤碼率較低;以及易于擴(kuò)充,因?yàn)闃湫谓Y(jié)構(gòu)可以延伸出很多分支和子分支,這些新節(jié)點(diǎn)和新分支都能容易地加入網(wǎng)內(nèi)。但其缺點(diǎn)也很明顯,如網(wǎng)絡(luò)共享能力較差,通信線路利用率不高;中央結(jié)點(diǎn)負(fù)荷太重;以及在這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,除葉節(jié)點(diǎn)及其相連的鏈路外,任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)或鏈路產(chǎn)生的故障都會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

六、復(fù)合型網(wǎng)(混合型拓?fù)洌?/strong>

復(fù)合型網(wǎng)(混合型拓?fù)洌┦侵笇煞N或兩種以上的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來構(gòu)成的一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能同時(shí)兼顧多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),在缺點(diǎn)方面也能得到一定的彌補(bǔ)。例如,混合型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以解決星型網(wǎng)絡(luò)在傳輸距離上的局限,同時(shí)又解決了總線型網(wǎng)絡(luò)在連接用戶數(shù)量上的限制。

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