2.2 网络拓扑

为了便于对计算机网络结构进行研究或设计，通常把计算机、终端、通信处理机等设备抽象为点，把连接这些设备的通信线路抽象成线，由这些点和线所构成的几何图形称为计算机网络拓扑。计算机网络拓扑反映了计算机网络中各设备节点的相对位置关系，对于计算机网络的性能、建设与运维成本等都有着重要的影响。

基本的计算机网络拓扑有总线型拓扑、星形拓扑、树形拓扑、环形拓扑和网状拓扑，如图2-1所示。绝大部分网络都可以由这几种拓扑独立或混合构成，了解这些拓扑是设计网络和解决网络疑难问题的前提。

图2-1 基本的计算机网络拓扑

1.星形网

星形网中的每一终端均通过单一的传输链路与中心交换节点相连，具有结构简单、建网容易且易于管理的特点。其缺点是中心设备负载过重，若其发生故障，会影响到全网业务。另外，每一终端均由专线与中心节点相连，线路利用率不高，信道容量浪费较大。

2.树形网

树形网是一种分层网络，适用于分级控制系统。树形网中的同一条线路可以连接多个终端，与星形网相比，具有节省线路、成本较低和易于扩展的特点。其缺点是对高层节点和链路的要求较高。

3.网状网

网状网是由分布在不同地点的且具有多个终端的节点互连而成的，网络中的任意节点均至少与两条线路相连，当任意一条线路发生故障时，通信都可转经其他线路完成，具有较高的可靠性，并且易于扩充。其缺点是网络控制结构复杂，增多线路会使成本明显增加。

网状网又称分布式网络，较有代表性的网状网是全连接网络。一个具有N个节点的全连接网络需要有N（N-1）/2条线路，当N值较大时，传输线路数较大，传输线路的利用率较低，因此，实际应用中一般不选择全连接网络，而是在保证可靠性的前提下，尽量减少线路的冗余，降低造价。

4.总线型网

总线型网通过总线形成一条信道把所有节点连接起来，其网络结构比较简单，扩展十分方便。总线型拓扑常用于计算机局域网中。

5.环形网

环形网中各设备经环路节点连成环形，信息流一般为单向，线路是共用的，采用分布控制方式。环形拓扑常用于计算机局域网中，有单环和双环之分，双环的可靠性明显优于单环的。

6.复合型网

复合型网是现实中常见的组网方式，其典型特点是将网状网与树形网结合起来。比如，在计算机网络的骨干网部分采用网状网，在基层网中构成树形网，这样既可提高网络的可靠性，又可节省链路成本。