Internet 拓扑结构

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Internet拓扑结构
因特网逐渐演变成基于ISP和NAP的多层次结构网络。但今日的因特网由于规模太大，
已经很难对整个网络的结构给出细致的描述。但网络是把许多计算机连接在一起，而因特网
（Internet)则把许多网络连接在一起。所以，我们可以从网络的拓扑结构，了解Internet的拓
扑结构.
计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把
网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何
图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系，是建设计
算机网络的第一步，是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能，系统的可靠性与通信费
用都有重大影响.
网络拓扑结构定义了网络中各种设备的连接方式，根据网络拓扑结构划分，可以将计算
机网络划分为总线拓扑结构、星型拓扑结构、环形拓扑结构、树型拓扑结构和网格型网络五
种类型。
① 总线拓扑结构

总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点
之间按广播方式通信，一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听"到。
在总线型网络中，所有的计算机都联在一条主干电缆上,所有的节点共享一条数据通道。
总线型网络安装简单,需要铺设的电缆最短,成本较低.其中一个节点发生故障一般不会影响
整个网络，但主干电缆一旦出现问题则会导致整个网络瘫痪.总线型网络安全性较低，并且
监控网络工作状态和增加新的节点也比较困难，因此总线型网络目前已经被完全淘汰
优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，是局域网常采用的拓扑结构。
缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困
难。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。
② 星型拓扑结构

星型拓扑结构每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。
在星型网络中，每一个远程节点都能通过一条单独的通信线路直接通到中心节点，是目
前应用最为广泛的网络结构.尽管星型网络结构由于需要铺设较多的线缆而可能增加投资,但
这种网络结构容错性非常好，任何一个节点出现问题一般不会影响整个网络，并且很容易添
加或移除节点。
优点：结构简单、容易实现、便于管理，连接点的故障容易监测和排除.
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缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
③ 环形拓扑结构

环形拓扑结构：各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输。
在环型网络中,所有节点被连接在一个闭合的环路中，信号沿着一个方向在闭合的环路
中进行传输。环型网络容易安装和监控，但其本身的容量有限,在完成网络的搭建后就很难
增加新的节点.环型网络节点不能过多，如果节点过多就会影响数据的寻址能力和传输性能。
并且在环型网络中，任何一个节点的损坏都会导致整个网络处于瘫痪状态。
优点:结构简单、蓉以是线，适合使用光纤，传输距离远，传输延迟确定。
缺点：环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，任意结点出现故障都会造成网络瘫
痪，另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring）
④ 树型拓扑结构

是一种层次结构，结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结
点之间一般不进行数据交换.优点：连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。缺
点：资源共享能力较低,可靠性不高，任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运
行。
⑤ 网状拓扑结构
又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有规律.
在网格型网络结构中，每个节点都能连接到其他的节点。其最大优点是单个节点或者区
段线缆出现故障不会影响整个网络，当某个区段的线缆出现问题时可以通过其他节点重新确
定通信线路，因此网格型网络的容错性是最好的.不过由于这种网络实现成本很高，因此仅
在一些对网络性能要求较高的环境中应用优点：系统可靠性高,比较容易扩展，但是结构复
杂，每一结点都与多点进行连结，因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本
上采用网状拓扑结构.
由于计算机和网络技术的发展速度非常之快，因此现在的网络不可能单纯属于某一类网
络拓扑结构，而往往是多种网络结构的融合体。在Internet中就融合了各种网络拓扑结构，
使其成为一个综合性大型网络。