第3章 网络拓扑结构
计算机网络技术基础教程(第3章)
计算机网络技术基础教程(第3章)计算机网络技术基础教程(第3章)3.1 网络拓扑在计算机网络中，网络拓扑指的是网络中各个节点（计算机、网络设备等）之间的连接关系。
常见的网络拓扑包括星型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑等。
3.1.1 星型拓扑星型拓扑是指所有的节点都通过一个中央节点（通常是交换机或者集线器）直接连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有简单、易于维护的特点，但是当中央节点出现故障时，整个网络将不可用。
3.1.2 总线型拓扑总线型拓扑是指所有的节点都通过一个共享的总线连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有成本低、易于扩展的特点，但是当总线发生故障时，整个网络将不可用。
3.1.3 环型拓扑环型拓扑是指所有的节点按照环形的顺序连接在一起的网络结构。
这种拓扑具有高性能、可靠性好的特点，但是当环路中的某个节点故障时，整个网络将受到影响。
3.2 网络协议网络协议是计算机网络中各个节点之间进行通信时遵循的规则和约定，用于保证信息的正确传递。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、UDP协议等。
3.2.1 TCP/IP协议TCP/IP协议是在互联网上进行数据传输的基本协议。
它包括了TCP(Transmission Control Protocol)和IP(Internet Protocol)两个部分。
TCP负责建立可靠的连接，保证数据包的有序传输；IP 负责将数据包从源节点传输到目标节点。
3.2.2 UDP协议UDP协议是一种无连接的传输协议，它不保证数据包的可靠传输和顺序传输。
相比于TCP协议，UDP协议具有更低的延迟和更高的传输速率，适用于对实时性要求较高的应用场景。
3.3 网络设备网络设备是指用于实现计算机网络中各个节点之间连接和通信的硬件设备。
常见的网络设备包括交换机、路由器、网关等。
3.3.1 交换机它通过学习各个节点的MAC地址，将数据包转发到目标节点，实现了快速、可靠的数据交换。
3.3.2 路由器路由器是用于实现不同网络之间数据传输的设备。
网络拓扑结构
网络拓扑结构
网络拓扑
．．．． (Topology) 结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局。
星型拓扑结构（如图 1 、图 2 ）
星型网络由中心节点和其它从节点组成，中心节点可直接与从节点通信，而从节点间必须通过中心节点才能通信。
在星型网络中中心节点通常由一种称为集线器或交换机的设备充当，因此网络上的计算机之间是通过集线器或交换机来相互通信的，是目前局域网最常见的方式。
总线拓扑结构（如图 3 ）
总线型网络是一种比较简单的计算机网络结构，它采用一条称为公共总线的传输介质，将各计算机直接与总线连接，信息沿总线介质逐个节点广播传送。
环型网络拓扑结构（如图 4 ）
环型网络将计算机连成一个环。
在环型网络中，每台计算机按位置不同有一个顺序编号，见图 4 。
在环型网络中信号按计算机编号顺序以“接力”方式传输。
如图 4 中，若计算机 A 欲将数据传输给计算机 D 时，必须先传送给计算机 B ，计算机 B 收到信号后发现不是给自己的，于是再传给计算机 C ，这样直到传送到计算机 D 。
网络拓扑结构简介
网络拓扑结构简介网络拓扑结构是指计算机网络中所有节点及其相互连接关系的物理或者逻辑布局形式。
一种合理的拓扑结构设计可以提高网络的可靠性、节约网络资源和降低网络故障率。
本文将简要介绍网络拓扑结构的常见类型，以及它们适用的场景。
一、星型拓扑结构星型拓扑结构是最常见的拓扑结构类型。
它以中心节点为核心，将各个末端节点连接到中心节点上，从而形成一颗星的形状。
中心节点作为网络的控制中心，可以控制网络的流量和分配资源。
星型拓扑结构适用于结构简单的中小型局域网，因为它易于维护和管理，且安全性较高。
但是，星型拓扑结构存在一个明显的问题，即如果中心节点出现故障，则整个网络将无法正常工作。
二、总线型拓扑结构总线型拓扑结构是另一种常见的拓扑结构类型。
各个节点都通过同一条主线连接到一起，因此形成一条总线的形状。
节点之间可以进行通信和数据传输。
总线型拓扑结构适用于小型网络，应用场景比较广泛。
然而，总线型拓扑结构也存在同样的问题，即如果主线出现故障，则整个网络将停止工作。
三、环型拓扑结构环型拓扑结构是另一种拓扑结构类型，它由一条环形路径组成。
各个节点通过同一条路径向下一个节点传输数据，直到数据传输到目标节点。
环型拓扑结构可确保数据传输顺序的正确性，但是也会出现同样的问题，即如果路径上的一处出现问题，整个网络将会受到影响。
四、树型拓扑结构树型拓扑结构类似于星型拓扑结构，但具有更复杂的结构。
它可以看作是多个星型拓扑结构的组合，以形成一个树状的结构。
它克服了星型拓扑结构存在资源浪费和单点故障的问题，能够更好地保证数据传输的可靠性和稳定性。
树型拓扑结构适用于大型组织机构的局域网和广域网。
五、网状拓扑结构网状拓扑结构是一个非常灵活和可扩展的结构类型。
它由多条路径连接的节点形成，任何节点都可以直接访问其他任何节点。
网状拓扑结构适用于大型网络和智能型控制系统，可提供更灵活的路由和更好的冗余控制功能，可确保网络的稳定性和可靠性。
综上所述，网络拓扑结构有多种类型，每种类型都适用于不同的场景。
第三章 计算机网络技术基础
各个站点进行。 • (2) 故障隔离困难：在总线拓扑网结构中，如故障发生在站点，则只需将该站点从总线上去掉；
3.1.4 环型拓扑结构
• 环型拓扑结构是由连接成封闭回路的网络 节点组成的。在环型结构中，每个节点与 它相邻两个节点连接，最终构成一个环。
• 环型拓扑结构的优点是： • (1) 电缆长度短：电缆长度与总线型网络相当，但比星型拓扑要短得多。 • (2) 适用于光纤：光纤传输速度快，没有电磁干扰，环型拓扑是单方向传输，
• (3) 提供把报文分组重新组成报文的功能：只有当报文分组全部 到达后，才能把整个报文传送给远方的用户。当传输层不对报 文进行编号时，会话层应完成报文编号和排序任务。当子网发 生硬件或软件故障时，会话层应保证正常的事务处理不会中途 失效。
2.2 数据链路层
• 数据链路可以粗略地理解为数据通道。数据链路层 的任务是以物理层为基础，为网络层提供透明的、 正确的和有效的传输线路，通过数据链路协议，实 施对二进制数据进行正确、可靠的传输，而对二进 制数据所代表的字符、码组或报文的含义并不关心。 物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及 其连接，媒体是长期的，连接是有生存期的。在连 接生存期内，收发两端可以进行不等的一次或多次 数据通信。每次通信都要经过建立通信联络和拆除 通信联络两过程，这种建立起来的数据收发关系就 叫数据链路。
• (2) 物理层服务数据单元传输：物理层在实现传输时，应能保证 比特传输的顺序性，即接收物理实体所收到的比特顺序，应该 与发送物理实体所发送的比特顺序一致。传输方式上，可采用 同步传送方式，也可采用异步传输方式来传输物理服务数据单 元。
网络拓扑结构
网络拓扑结构的重要性与应用在现代社会中，网络已成为无处不在的一种传媒。
从我们使用的个人电脑，到车辆之间的通信，再到大型公司的网络连接，是连接这些设备和系统的核心。
是一种抽象概念，指的是一个网络中节点之间的物理或逻辑连接方式。
的重要性在于提供一种了解和配置网络的方式。
不同的适用于不同的场景。
常见的包括星型、总线型和环形等。
在这些网络结构中，每个节点的位置和角色都不同。
例如，在星型网络中，所有设备都连接到中心服务器上；在总线型网络中，所有设备都通过一个主线连接；在环形网络中，所有设备连接成一个环形。
这些不同的可以影响网络的性能和可靠性。
在星型网络中，如果中心服务器出现故障，那么整个网络将无法正常工作。
在总线型网络中，如果主线被破坏，那么整个网络也将无法使用。
因此，在设计网络时，需要考虑各种的优缺点，并根据实际需求进行选择。
在实际应用中也有许多有趣的应用。
例如，在社交网络中，我们可以使用来分析和发现社交圈。
在这种情况下，我们可以将每个人视为一个节点，而他们之间的关系则是网络中的连线。
分析这些连线可以帮助我们了解每个人的社交圈子。
此外，在物联网中，可以用来管理和监控各种设备之间的通信。
总之，是一种非常重要的概念。
它可以帮助我们了解和优化网络的性能和可靠性，也可以帮助我们在实际应用中发现和利用新的信息。
随着物联网、大数据和智能城市等新兴技术的发展，的应用也将会越来越广泛。
因此，我们应该密切关注这一概念，并持续探索其未来的发展和应用。
网络拓扑结构知识点总结
网络拓扑结构知识点总结一、概述网络拓扑结构是指计算机网络的连接方式和物理结构，在计算机网络中起着至关重要的作用。
它决定了网络中设备之间的连接方式和数据传输路径，直接影响着网络的稳定性、可靠性和性能。
网络拓扑结构可以分为物理拓扑和逻辑拓扑两种。
物理拓扑是指网络设备之间的实际物理连接方式，如星型、总线型、环型、树型等；而逻辑拓扑是指网络设备之间的逻辑连接方式，如总线型、环型、星型、树型等。
在网络拓扑结构中，通常会涉及到一些关键的概念和知识点，包括网络设备、连接方式、传输介质、数据传输路径等。
本文将从这些方面对网络拓扑结构的知识点进行总结和介绍，以帮助读者更好地理解和掌握这一领域的知识。
二、网络设备网络设备是指在计算机网络中用于连接、交换、转发和处理数据的各类硬件设备，包括计算机、服务器、交换机、路由器、集线器、网桥等。
这些设备可以根据其功能和作用分为不同的类型，如核心设备、边缘设备、传输设备、接入设备等。
在网络拓扑结构中，不同的设备扮演着不同的角色，起到了不同的作用。
例如，路由器是用于在不同网络之间传输数据包的设备，交换机是用于在局域网内进行数据交换和转发的设备，集线器是用于连接多台计算机的设备等。
各种网络设备的连接方式和布局决定了整个网络的结构和性能。
三、连接方式连接方式是指网络设备之间的连接方式和布局方式，直接影响着网络的结构和性能。
常见的连接方式包括星型连接、总线型连接、环型连接、树型连接等。
1. 星型连接星型连接是一种以中心设备为核心，将其他设备直接连接到中心设备上的连接方式。
中心设备通常是交换机或集线器，其他设备通过网线或光纤直接连接到中心设备上。
这种连接方式简单可靠，易于维护，但是当中心设备出现故障时，会影响整个网络的正常运行。
2. 总线型连接总线型连接是一种将所有设备都连接到同一条传输介质上的连接方式。
所有设备共享同一条传输介质，在传输数据时需要通过竞争的方式来争夺传输权。
这种连接方式简单、成本低，但是当传输介质出现故障或者设备数量增多时，会影响整个网络的性能。
网络的拓扑结构ppt课件
总线ห้องสมุดไป่ตู้结构优点
（1）结构简单灵活，对节点设 备的装、卸方便，可扩充性好 。 （2）连接网络所需的电缆长度 短。 （3）网络节点响应速度快，共 享资源能力强。设备投入量少 ，安装使用方便。
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总线型结构缺点
（1）对线路（总线）的故障敏感，任何 通信线路的故障都会使得整个网络不能 正常运行，
（2）由于共用一个总线，站点间为了协 调通信，需要复杂的介质访问控制机制。
• 1.星形、树形、环形结构各有什么优缺点？ 2.在总线型网络中，通常采取分布式访问控制
策略。 3.星型结构网络中，采用集中式通信控制策略。 4.星型拓扑结构采用的数据交换方式主要有线
路交换和报文交换。
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网络的拓扑结构
1
网络拓扑的概念
• 定义：指网络中的通信线路和结点间的 几何排序，并用以表示网络的整体结构 外貌，同时也反映了各个模块之间的结 构关系。
2
网络的物理拓扑
• 网络中的节点有两类，一类是只转接和 交换信息的转节点，它包括节点交换机、 集线器和终端控制器等；另一类是访问 节点，它包括计算机和终端等，它们是 信息交换的源节点和目标节点。
环型结构中的各节点是连接在一条首尾相连的闭合环型线路中的。 环型网络中的信息传送是单向的，即沿一个方向从一个节点传 到另一个节点。
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环形结构的特点
优点：
（1）数据传输质量高 （2）可以使用各种介质 （3）网络实时性好 缺点： （1）网络扩展困难 （2）网络可靠性不高
(3) 故障诊断困难。 11
思考题
• 网络的拓扑结构有三种：总线型、星型、 环型。
3
1.总线型结构
（1）总线型结构网络是将各个节点用一根总线相连。总线网络上 的数据以电子信号的形式发送给网络上的所有计算机，但只有 计算机地址与信号中的目的地址相匹配的计算机才能接收到。 由于所有站点共享一条传输链路，在任何时刻，网络中只有一 台计算机可以发送信息，其它需要发送信息的计算机只有等待， 直到网络空闲时才能发送信息。
计算机网络技术基础拓扑结构课件PPT
2.总线型： 采用单根传输线作为传输介质。总线两端 在此处键入公式。加终接器。
一人发送时，其余人不能发。 优点：结构简单、扩展在容此易处键、入公可式。靠性高 缺点：故障诊断难，故障隔离难（传输介质）、 实时性不高（易冲突） 传输介质：同轴电缆（粗缆AUI、细缆BNC） 数据交换方式：广播方式
3.环型： 数据在一个方向上围绕着环进行，回到原点时终止 （单方向接力传输方式）
服务器
工作站
工作站
终接器
结构简单，便于 扩充；
双向传输，可靠Байду номын сангаас性较差
终接器
工作站
工作站
第三章 计算机网络技术基础
总线型拓扑结构的优点： （1）总线结构所需的电缆数量少；易于维护和布线 （2）总线结构简单，是无源工作，有较高可靠性； （3）易于扩充，增加或减少用户比较方便。
（4）费用开支少，便于广播式工作。
传输介质：在网络中传输信息的载体
网络拓扑结构的分类
星型拓扑结构
计
总线型拓扑结构
算
机 网
环型拓扑结构
络
拓
树型拓扑结构
扑
结
构
网状型拓扑结构
混合型拓扑
“星-环”式混合型拓扑 “星-总”式混合型拓扑
1.星型： 以中心节点为中心，又称集中式网络 优点：结构简单、建网容易 缺点：拓展困难，依赖于中心节点（全网可靠性 的瓶颈） 连接：使用集线器或交换机 传输介质：双绞线 数据交换方式： ·通过中心节点转发，采用电路交换和报文交换 ·广播方式（用集线器）：物理上星型，逻辑上 总线型
局域网中常用的拓扑结构：星型、总线型、环型 独享链路：星型 共享链路：总线型、环型
拓扑结构 星型
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三、混合型拓扑结构
1、总线型—星型混合 2、环行—星型混合
二、总线型拓扑结构
1 、构成：采用一个信道作为传输媒体，所有站点
通过相应的硬件接口都直接连到这一公共传输媒体
（或称总线）上
A B C
E
D
1、 交换技术：分组交换
2、 优缺点：
– 优：需要的电缆少、易于扩充
– 缺 ： 范 围 受 限 （ 185 米 、 500 米 、 2KM 、 10KM）、故障诊断和隔离困难、实时性差 3、 传输介质：同轴电缆、光纤
3、优缺点： – 优：控制简单、单个节点故障只影响一个设备而 不影响整个网络、方便服务 – 缺：电缆长度和安装工作量可观、中央节点负荷
太重、各站点的分布处理能力较差
4、 传输介质：双绞线、光纤
5、连接设备和连接方式 – 交换机（集线器）、双绞线、RJ45头（水晶
头）、网卡（双绞线的制作）
6、关于交换机
4、 连接设备和连接方式（画图）
细缆、网卡、BNC头、T型头
三、环型拓扑结构
1 、构成：由站点和连接站点的链路组成一个闭合
环。每个站点能够接收一条链路传来的数据，并以
同样的速度串行地把该数据沿环送到另一端链路上。
1、 交换技术：分组交换
2、 优缺点：
–
优：电缆长度短、增加站点方便、可以使用光纤
– 缺：单个节点故障可引起全网瘫痪（增加冗余备 份）、故障检测难 3、 传输介质：同轴电缆、光纤 4、 连接设备和连接方式 与总线型类似
第3章 网络拓扑结构
网络拓扑是指网络形状，或者是它在物理上的连通性。拓扑结构的选 择往往与传输介质的选择和每体访问控制方法的确定紧密相关。在选 择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有下列几点： 可靠性：尽可能提高可靠性，保证所有数据流能准确接收。还要考虑 系统的维护，要使故障检测和故障隔离较为方便。
费用低：它包括建网时需考虑适合特定应用的信道费用和安装费用。
灵活性：需要考虑系统在今后扩展或改动时，能容易地重除和新站点的加入。
响应时间和吞吐量：要有尽可能短的响应时间和最大的吞吐量。
一、星型拓扑结构
1 、构成：中央节点和通过点到点通信链路连接到
中央节点的各个站点组成
2
1
集线器
5 4
3
2、交换技术：电路交换和报文交换