三、计算机网络的分类-拓扑结构详解
计算机网络的分类
计算机网络的分类计算机网络是由多台计算机连接在一起，通过通信设备和传输介质互相传递数据和信息的系统。
它已经成为当今社会的重要组成部分，为人们的生活和工作提供了便利。
根据网络的规模、使用范围和结构等特点，计算机网络可以分为多种分类。
本文将介绍常见的计算机网络分类。
一、按照拓扑结构分类1. 总线型网络总线型网络是最简单的网络拓扑结构之一。
它采用一条主线连接各个节点，节点之间共享这条主线。
当一个节点发送数据时，其他节点可以通过监听总线上的信号来接收数据。
总线型网络的优点是结构简单、成本低廉，但是当总线发生故障时会导致整个网络瘫痪。
2. 星型网络星型网络以中心节点为核心，其他节点以单向或双向链路连接到中心节点。
中心节点负责数据的转发和管理，其他节点之间的通信必须经过中心节点。
星型网络的优点是易于管理和扩展，但是中心节点出现故障时会影响整个网络的正常运行。
3. 环型网络环型网络的节点通过链路连接成环，每个节点都与相邻节点相连。
数据在环上依次传递，每个节点通过监听环上的数据来接收或发送数据。
环型网络的优点是结构稳定、抗故障能力强，但是由于数据只能顺时针传递，对于大规模网络来说，节点之间的通信延迟较高。
4. 网状网络网状网络是最复杂的拓扑结构之一。
每个节点都与其他节点相连，节点之间可以通过多条链路进行通信。
网状网络的优点是具有很高的可靠性和冗余度，节点之间的通信不会被单个节点故障所影响，但是需要较多的链路和节点，成本较高。
二、按照网络覆盖范围分类1. 局域网（LAN）局域网是在一个相对较小的地理范围内建立的计算机网络，如公司、学校或者家庭网络。
局域网一般使用以太网作为传输介质，通过交换机或路由器连接各个计算机和设备。
局域网的传输速率较高，通信延迟较低，适合用于内部资源共享和办公环境。
2. 城域网（MAN）城域网是连接在一个城市范围内的计算机网络，一般由多个局域网通过高速传输线路相连接。
城域网的传输速率比局域网更高，在城市范围内提供了较快的数据交换和通信服务。
计算机网络中的拓扑结构分析
计算机网络中的拓扑结构分析计算机网络中的拓扑结构是指网络中节点及其之间连接的模式或形态。
拓扑结构对于网络性能和可靠性有着重要影响，并且选择合适的拓扑结构可以提高网络的效率和可扩展性。
本文将从网络拓扑结构的定义、不同类型的拓扑结构以及分析拓扑结构优缺点等方面进行探讨。
一、拓扑结构的定义拓扑结构是指计算机网络中各节点之间连接的方式或组织形式。
它决定了网络中数据通信的路径和方式。
在拓扑结构中，节点指的是网络中的设备，如计算机、路由器、交换机等，而连接则是节点之间实现数据交互的链路。
二、常见的拓扑结构类型1. 星型拓扑结构星型拓扑结构是一种中心化的结构，其中所有节点都直接连接到一个中央设备，例如集线器、交换机或路由器。
中央设备负责转发和路由数据，节点之间的通信必须经过中央设备。
2. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构是一种线性结构，所有节点通过一个共享的传输介质（如同轴电缆或光纤）连接在一起。
数据从一个节点传输到另一个节点，经过共享传输介质进行广播。
3. 环型拓扑结构环型拓扑结构中，节点通过一个环状的传输介质连接在一起，每个节点都与其前后两个节点相连。
数据沿着环路传输，直到达到目标节点。
4. 树型拓扑结构树型拓扑结构是一种层次化的结构，它类似于树状图的结构。
有一个根节点，其他节点通过有向边连接到根节点。
数据从根节点开始，通过路径传输到叶子节点。
5. 网状拓扑结构网状拓扑结构中，每个节点都与其他节点直接相连，形成一个自主的、去中心化的网络。
这种结构通常用于构建大规模的、高可靠性的网络，如互联网。
三、拓扑结构分析1. 星型拓扑结构优缺点：优点：- 中央设备的管理和维护相对简单；- 容易进行节点的添加、删除或维修；- 可以有效隔离节点之间的故障。
缺点：- 中央设备成为单点故障，一旦中央设备出现故障，整个网络将无法正常工作；- 对中央设备的性能和带宽要求较高。
2. 总线型拓扑结构优缺点：优点：- 安装和维护相对简单；- 添加或删除节点相对容易。
计算机网络的拓扑结构和设备配置
计算机网络的拓扑结构和设备配置计算机网络是由各种硬件设备和软件组成的体系结构，用于在不同地点的计算机之间传输数据和共享资源。
在实际应用中，计算机网络的拓扑结构和设备配置是非常重要的，它们直接影响着网络的可靠性、性能和效果。
本文将详细介绍计算机网络的拓扑结构和设备配置的相关知识。
一、计算机网络的拓扑结构1. 星型拓扑结构星型拓扑结构是一种点对点的连接方式，其中所有计算机都通过中心节点连接在一起。
这种结构具有易于管理和扩展的优点，但是中心节点的故障会导致整个网络失效。
2. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构是一种线性连接方式，所有计算机都连接在同一条传输线上。
它具有成本低、易于安装和管理的优点，但是一条线路的故障会影响整个网络。
3. 环形拓扑结构环形拓扑结构是一种环状连接方式，每个计算机都与相邻计算机连接。
这种结构具有较高的性能和可靠性，但是增加新计算机较为困难，而且一台计算机故障将影响整个网络。
4. 网状拓扑结构网状拓扑结构是一种多对多的连接方式，每个计算机都与其他计算机直接连接。
这种结构具有高度的可靠性和容错性，但是成本较高且管理困难。
5. 树型拓扑结构树型拓扑结构是一种分级连接方式，以根节点为基础分成多个子网络。
这种结构具有易于管理和扩展的优点，但是根节点的故障将使整个子网络失效。
二、计算机网络的设备配置1. 路由器路由器是计算机网络中最重要的设备之一，它负责将数据包从一个网络传输到另一个网络。
一个好的路由器可以提高网络的性能和稳定性，选择合适的路由器可以根据网络规模和需求进行配置。
2. 交换机交换机是计算机网络中用于连接多台计算机的设备，它可以根据MAC地址转发数据包。
交换机的配置应根据需要选择合适的端口数和转发速度。
3. 防火墙防火墙是计算机网络中用于阻止非法访问和保护网络安全的设备。
选择合适的防火墙可以提高网络的安全性。
4. 网络适配器网络适配器是计算机连接到网络的接口，它可以将计算机的数字信号转换为网络可以识别的信号。
计算机网络拓扑结构及分类
计算机网络拓扑结构及分类
拓扑结构通常是指网络的几何外形。
常见的拓扑结构包括星型、总线形和环型。
1．星型结构
由一个功能较强的转接中心以及一些各自连接到中心的节点组成。
这种网络的各个节点间不能直接通信，只能通过转接中心。
星形结构的优点是建网简单，掌握相对简洁，其缺点是网路属于集中掌握，对中心节点的依靠性大。
2．总线形结构
用一条高速公用总线连接若干个节点形成网络，如图所示。
一般状况，其中的一个节点是网络服务器，由它供应网络通信及资源共享服务，其它节点是网络工作站，即用户计算机。
总线形网络采纳广播通信方式，也就是由一个节点发出的信息可以被网络上的多个节点接收。
由于多个节点连接到一条公用总线上，因此必需有某种规章来安排信道，以保证在一段时间内，只允许一个节点传送信息。
目前常用的规章有：（1）载波监听多路访问／冲突检测（即CSMA/CD）访问掌握规程；（2）令牌传送访问掌握规程。
总线形网络结构简洁敏捷、可扩充、性能好。
此外，各节点间响应速度快、资源共享力量强，安装便利。
但是由于总线的负载力量是有限度的，所以总线形网络结构中工作站节点的个数是有限的。
另外，全部的工作站的通信都通过一条公用的总线，所以实时性差，并且总线
的任何一点故障，都会造成整个网络瘫痪。
3．环形结构
环形结构网是由通信线路将各网络节点连接成一个闭合的环，如图所示。
数据在环上单向流淌，每个节点按位转发所经过的信息，可用令牌掌握来协调各节点的发送，任意两节点都可进行通信。
网络分类和拓扑结构
三 计算机网络拓扑结构
计算机网络拓扑的分类
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
混合型拓扑
网状拓扑结构
“星- 环”式混合型拓扑 “星- 总”式混合型拓扑
三 计算机网络拓扑结构
1、星型拓扑结构 星型拓扑结构由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，中央节点执行 集中式通信控制策略。因此，星型又称集中型
主计算机负担较重，既要进行数据处理，又要承担通信功能， 为了减轻主计算机负担， 60年代出现了在主计算机和通信线路 之间设置通信控制处理机（或称为前端处理机，简称前端机） 的方案，前端机专门负责通信控制的功能。此外，在终端聚集 处设置多路器（或称集中器），组成终端群 ―低速通信线路 ― 集中器―高速通信线路 ―前端机―主计算机结构。
一 计算机网络的发展
T
集
主计算机 前端机
中
器
T
T
具有通信功能的多机系统模型
一 计算机网络的发展
? 3. 以共享资源为主要目的计算机网络阶段（计算机 ―计算机网络） 计算机―计算机网络是60年代中期发展起来 的，它是由若干台计算机相互连接起来的系统，即 利用通信线路将多台计算机连接起来，实现了计算 机―计算机之间的通信。
型的网络：对等网络和基于服务器网络
三 计算机网络拓扑结构
计算机网络拓扑定义
拓扑学是几何学的一个分支，它是从图论演变 过来的。拓扑学首先把实体的线路抽象成线，而研 究点、线、面之间的关系。
计算机网络拓扑是通过网中节点或节点与通信 线路之间的几何关系表示网络结构，反映同一网络 中各实体的结构关系。
计算机网络拓扑及分类
计算机网络拓扑及分类计算机网络拓扑结构是指计算机网络中各个节点之间连接的物理或逻辑布局。
它决定了节点之间的通信方式和传输路径。
计算机网络拓扑结构可以分为物理拓扑和逻辑拓扑两种。
物理拓扑是指实际的布线方式，而逻辑拓扑则是指数据传输的逻辑路径。
一、物理拓扑结构1. 星型拓扑星型拓扑是一种以中心节点为核心，其他节点都与中心节点相连的拓扑结构。
中心节点起到控制和管理的作用，其他节点只能通过中心节点进行通信。
这种拓扑结构具有结构简单、易于维护和故障隔离的优点，但中心节点的故障会导致整个网络瘫痪。
2. 总线型拓扑总线型拓扑是一种所有节点都连接在同一条总线上的拓扑结构。
总线上的任何节点都可以发送和接收数据，数据会在总线上传输到所有其他节点。
这种拓扑结构具有成本低、易于扩展的优点，但是总线的故障会导致整个网络不可用。
3. 环形拓扑环形拓扑是一种所有节点连接成一个封闭的环状结构的拓扑。
每个节点都与相邻的节点直接相连，数据沿着环传输到目标节点。
这种拓扑具有数据传输可靠性高的优点，但是增加或删除节点较为困难。
树型拓扑是一种以根节点为起点，通过分支将所有节点连接起来的拓扑结构。
它可以看作是星型拓扑的扩展，根节点相当于星型拓扑的中心节点。
这种拓扑结构具有易于扩展和管理的优点，但是根节点的故障会导致整个网络不可用。
二、逻辑拓扑结构1. 总线型拓扑逻辑总线型拓扑是指逻辑上采用总线型拓扑的网络结构。
所有节点通过共享的信道进行通信，数据在信道上传输到目标节点。
这种拓扑结构具有简单、灵活的优点，但是信道的带宽会影响整个网络的数据传输速度。
2. 星型拓扑逻辑星型拓扑是指逻辑上采用星型拓扑的网络结构。
中心节点扮演着控制和管理的角色，其他节点只能通过中心节点进行通信。
这种拓扑结构具有层次清晰、易于管理的优点，但是中心节点的故障会影响整个网络的通信。
3. 环形拓扑逻辑环形拓扑是指逻辑上采用环形拓扑的网络结构。
每个节点通过环形连通，数据沿着环传输到目标节点。
计算机网络的组成与拓扑结构
计算机网络的组成与拓扑结构计算机网络是由一组相互连接的计算机组成的系统，它们之间通过通信链路和交换设备进行数据传输和共享资源，以实现信息的交流和资源的共享。
计算机网络的组成可以分为硬件和软件两个方面。
一、硬件组成：1. 计算机：计算机网络的最基本组成单元是计算机，它们通过网络进行连接和通信。
2. 服务器：服务器是指在网络上提供各种服务的特殊计算机，如文件服务器、数据库服务器、Web服务器等。
3. 客户端设备：客户端设备包括个人电脑、笔记本电脑、智能手机、平板电脑等，它们通过网络连接到服务器，获取所需的服务和资源。
4. 网络设备：网络设备用于连接计算机和服务器，常见的有交换机、路由器、中继器等。
二、软件组成：1. 操作系统：操作系统是计算机网络的基础软件，它提供了网络服务和资源的管理和控制。
2. 网络协议：网络协议是计算机网络中定义的规则和标准，用于控制数据的传输和通信过程，常见的有TCP/IP、HTTP、FTP等。
3. 应用程序：应用程序是在计算机网络上运行的各种软件，包括浏览器、邮件客户端、聊天工具、远程桌面等。
三、计算机网络的拓扑结构：1. 星型拓扑结构：星型拓扑结构是指所有设备以中心节点为核心，通过直接连接到中心节点的链路进行通信。
优点是易于管理和扩展，缺点是中心节点故障会导致网络中断。
2. 总线型拓扑结构：总线型拓扑结构是指多个设备通过同一条通信线路连接，任何一台设备发送的数据都可以被其他设备接收。
优点是简单和经济，缺点是网络性能随设备数量增加而下降。
3. 环型拓扑结构：环型拓扑结构是指设备通过形成一个环路连接，每个设备只连接到其左右两个设备。
优点是数据传输的可靠性高，缺点是设备故障会导致整个环路中断。
4. 树型拓扑结构：树型拓扑结构是指多个星型拓扑通过一个中心节点连接而成的结构。
优点是易于扩展和管理，缺点是中心节点故障会导致整个网络中断。
四、计算机网络的建立步骤：1. 确定网络需求：根据实际需求确定网络所要提供的服务和资源，例如文件共享、打印共享、互联网访问等。
计算机网络的拓扑结构
计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构是指网络中各个节点之间的连接方式和布局。
它描述了计算机网络中节点之间的物理或逻辑关系，决定了数据在网络中传输的路径和方式。
下面将介绍常见的计算机网络拓扑结构，并分析它们的特点和优缺点。
1.星型拓扑结构星型拓扑结构是指所有节点都与一个集中的节点（网络中心或中心节点）相连。
数据的传输需要经过中心节点进行转发。
这种拓扑结构能够快速传输数据，易于管理和维护。
但是，如果中心节点发生故障，整个网络将无法工作。
此外，星型拓扑结构对网络中心节点的要求较高，需要较大的带宽和处理能力。
2.总线型拓扑结构总线型拓扑结构是指所有节点都通过一个公共的传输介质（总线）相连。
数据在传输过程中，通过总线广播给所有节点。
这种拓扑结构简单、易于实现，且成本相对较低。
然而，总线型拓扑结构对总线的带宽和长度有限制，当节点数量增多时，总线的带宽容量会成为瓶颈，导致网络性能下降。
3.环形拓扑结构环形拓扑结构是指所有节点按照环形顺序相连。
每个节点只与其相邻的两个节点相连。
数据在环形网络中沿着一个方向传输。
这种拓扑结构可有效解决总线型拓扑结构的带宽问题，且能够容忍一些节点的故障。
然而，环形拓扑结构的扩展性较差，当节点数量增加时，数据传输延迟增大。
4.树型拓扑结构树型拓扑结构是指通过连接多个星型子网络构成一个树状结构。
根节点为网络中心，子节点为辅助节点。
数据从根节点传输到子节点，然后再通过子节点传输到其他子节点。
这种拓扑结构能够实现结构化管理和故障隔离，且易于维护。
但是，树型拓扑结构高度依赖于根节点，如果根节点发生故障，整个网络将中断。
5.网状拓扑结构网状拓扑结构是指网络中的每个节点都与其他节点相连。
数据传输可以通过不同的路径进行，具有较高的冗余和可靠性。
网状拓扑结构适用于大规模的计算机网络，在其节点数量众多时仍能保持较高的性能。
然而，网状拓扑结构的构建和管理较为复杂，成本较高。
6.混合拓扑结构混合拓扑结构是指将不同的拓扑结构组合在一起。
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机
输不会产生冲突
网
络
在环形拓扑结构中，结点通过点对点
通信线路连接成闭合环路。环中的数据
三
将沿一个方向逐站传送。
环中任何一个站点要发送数据 都必须获得一个空令牌
在初始化时设定为顺时针或 逆时针方向
拓
扑 结
环形拓扑结构简单，传输延时确定，但是
构
环中的每个结点与连接结点之间的通信线路
都会成为网络可靠性的瓶颈。环中的任何一
机
网
络
将计算机网络中的结点及通信设备
三
看成点，通信线路看成线，由这些线
把点连接起来构成的图形叫做拓扑结
拓
扑
构。
结
构
计 算
拓扑结构
机
网
络
拓扑结构反映出网络的结构关系，
三
它对于网络的性能、可靠性以及建设管
理成本等都有着重要的影响，因此拓扑
拓
结构的设计在整个网络设计中占有十分
扑 结
重要的地位，在网络构建时，拓扑结构
在任一时刻只能由一个结点使用总 线传送信息，网络中的所有结点共
结点所“收听” 。
享该总线的带宽和信道。
拓 优点：结构简单，易于实现，易于安装和维护
扑 结 构
缺点：传输介质故障难以排除，数据通信容易
产生冲突
计
算 总线型拓扑结构
机
网
络
√
三
地址错误
地址正确
拓
地址错误
地址错误
扑
结
构
计 环形拓扑结构
算
环形拓扑中数据传
拓 扑
管理
结
构
缺点：网络的中心结点是全网可靠性的瓶颈
计
算 星形拓扑结构
机
√
网
络
三
拓 扑 结 构
计 树形拓扑结构
算
机
网
络
树形拓扑结构可以看成是
星形拓扑的一种扩展。
三
在树形拓扑结构中，结点按层次
进行连接，信息交换主要在上、下结
拓 扑
点之间进行，相邻及同层结点之间一
结 构
般不进行数据交换。
计 网状拓扑结构
算
机
网
网状拓扑又称为无规则型
络
拓扑。
三
在网状拓扑结构中，结点之间的连接
拓 是任意的，没有规律。网状拓扑的主要优
扑 结
点是系统可靠性高，但是结构复杂。
构
计 算
课程小结
机
网
络
三
本节主要学习内容：
按照拓扑结构的基本类型
拓
扑 结
常用拓扑结构的特点。
构
构
往往是首先要考虑的因素之一。
计 算
拓扑结构类型
机
网
络
三
基本拓扑结构有总线型、星形、
环形、树形、网状等。
拓 扑 结 构
计 算 机 网 络
三
拓
扑
结
构
网状结构是广域
网中常用的拓扑
结构类型！
计 总线型拓扑结构
算
机
网
在总线型网络中，使用单根传输
络 线路（总线）作为传输介质，网络中
的所有结点都要通过接口串接在总线 三 网络中的每一个结点发送的信号都 上 在总线中传。送，并被网络上的其他
网络拓扑结构
计
算
学习目标
机
网
络
三 理解拓扑结构的概念 了解常见的网络拓扑结构类型 熟练掌握总线型、星形、环形拓扑结构
拓 的特点
扑 结 构
计 算
重点及难点
机
网
络 学习重点
三
网络拓扑结构类型
学习难点
拓
总线型、星形、环形拓扑结构的特点
扑
结
构
这些都是局域网
中常用的拓扑结
构类型！
计 算
拓扑结构
个结点出现线路故障，都可能造成网络瘫痪。
计
算 环形拓扑结构
机 网 络
三
拓 扑 结 构
地址错误
√
地址正确 地址错误
计 星形拓扑结构
算
机
网
在星形拓扑结构中，结点通过点对点
络 通信线路与中心结点连接。中心结点控制
全网的通信，任何两结点之间的通信都要
三
通过中心结点。
优点：星形拓扑构型简单，易于实现，便于