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  • 星型拓扑结构
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    2021-07-26 06:58:52

    星型拓扑结构[编辑]

    星型拓扑结构

    是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。

    优点:结构简单、容易实现、便于管理,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。

    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

    在星型拓扑结构中,网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点(又称中央转接站,一般是集线器或交换机)上,由该中央节点向目的节点传送信息。中央节点执行集中式通信控制策略,因此中央节点相当复杂,负担比各节点重得多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制,如图5-2所示。

    现有的数据处理和声音通信的信息网大多采用星型网,目前流行的专用小交换机PBX(Private Branch Exchange),即电话交换机就是星型网拓扑结构的典型实例。它在一个单位内为综合语音和数据工作站交换信息提供信道,还可以提供语音信箱和电话会议等业务,是局域网的一个重要分支。

    在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。因此,中央节点的主要功能有三项:当要求通信的站点发出通信请求后,控制器要检查中央转接站是否有空闲的通路,被叫设备是否空闲,从而决定是否能建立双方的物理连接;在两台设备通信过程中要维持这一通路;当通信完成或者不成功要求拆线时,中央转接站应能拆除上述通道。

    由于中央节点要与多机连接,线路较多,为便于集中连线,目前多采用一种成为集线器(HUB)或交换设备的硬件作为中央节点。目前一般网络环境都被设计成星型拓朴结构。星型网是目前广泛而又首选使用的网络拓朴设计之一。

    星型结构的优点:

    (1) 网络结构简单,便于管理,便于大型网络的维护和调试。

    (2) 控制简单,建网容易,移动某个工作站非常简单。

    (3) 网络延迟时间较短,误码率较低。

    (4) 中央节点和中间接线盒都有一批集中点,可方便地提供服务和网络重新配置。

    (5) 每个连接只接一个设备,单个连接的故障只影响一个设备,不会影响全网。

    (6) 每个站点直接连到中央节点,故障容易检测和隔离,可很方便地将有故障的站点从系统中删 除。

    (7) 任何一个连接只涉及到中央节点和一个站点,控制介质访问的方法简单,使访问协议也十分简单。

    星型结构的缺点:

    (1) 一条通信线路只被该线路上的中央节点和一个站点使用,因此线路利用率不高;

    (2) 中央节点负荷太重,而且当中央节点产生故障时,全网不能工作,所以对中央节点的可靠性和冗余度要求很高。

    (3) 电缆长度和安装:星型拓扑中每个站点直接和中央节点相连,需要大量电缆,电缆沟、维护、安装等一系列问题会产生,因此而增加的费用相当可观。

    星型拓扑结构广泛应用于网络中智能集中于中央节点的场合。从目前的趋势看,计算机的发展已从集中的主机系统发展到大量功能很强的微型机和工作站,在这种环境下,星型拓扑的使用还是占支配地位。在以太网中,星型结构仍旧是它的主要基本网络结构。其传输速率可达1000Mbps。。

    参考资料: 百度知道

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    星型结构拓扑的优缺点有哪些?

    综合布线的星型拓扑结构优点是:

    1 维护管理容易,由于星型拓扑结构的所有信息通信都要经过中心节点来支配,所以维护比较容易。

    2 重新配置灵活,在楼层配线间的配线架上可以移动 增加或拆除一个信息插座所连接的终端设备,并且仅涉及所连接的那台终端设备,因此操作起来比较容易,适应性强。

    3 故障隔离和检测容易,由于各信息点都直接连到楼层配线架,因此故障容易检测和隔离,可以很方便的将有故障的信息点从通道中删除。

    这种结构是目前在局域网中应用得最为普遍的一种,在企业网络中几乎都是采用这一方式。星型网络几乎是Ethernet(以太网)网络专用,它是因网络中的各工作站节点设备通过一个网络集中设备(如集线器或者交换机)连接在一起,各节点呈星状分布而得名。这类网络目前用的最多的传输介质是双绞线,如常见的五类线、超五类双绞线等。它的基本连接图示如图所示。

    例图:10848377_201032211163599_thumb.jpg

    这种拓扑结构网络的基本特点主要有如下几点:

    (1)容易实现:它所采用的传输介质一般都是采用通用的双绞线,这种传输介质相对来说比较便宜,如目前正品五类双绞线每米也仅1.5元左右,而同轴电缆最便宜的也要2.00元左右一米,光缆那更不用说了。这种拓扑结构主要应用于IEEE 802.2、IEEE 802.3标准的以太局域网中;

    (2)节点扩展、移动方便:节点扩展时只需要从集线器或交换机等集中设备中拉一条线即可,而要移动一个节点只需要把相应节点设备移到新节点即可,而不会像环型网络那样"牵其一而动全局";

    (3)维护容易;一个节点出现故障不会影响其它节点的连接,可任意拆走故障节点;

    (4)采用广播信息传送方式:任何一个节点发送信息在整个网中的节点都可以收到,这在网络方面存在一定的隐患,但这在局域网中使用影响不大;

    (5)网络传输数据快:这一点可以从目前最新的1000Mbps到10G以太网接入速度可以看出。

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  • 该系统采用星型拓扑网络结构,主节点基于上位机LabVIEW平台搭建,从节点采用STM32微控制处理器构建;主从节点之间通过无线通信单元进行指令传输与数据交换;此外,作为从节点的数据采集模块可脱离主节点上位机独立...
  • 星型拓扑 总线拓扑 ▪ 环型拓扑 ▪ 树型拓扑 ▪ 混合型拓 ▪ 网型拓扑 开关电源拓扑 简单介绍的: 星型 优点:可靠性高,方便管理,易于扩展,传输效率高 缺点:线路利用率低,中心节点需要很高的...

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    常见类型:

    1.  星型拓扑
    2.  总线拓扑
    3. 环型拓扑
    4. 树型拓扑
    5. 混合型拓
    6. 网型拓扑
    7. 开关电源拓扑

     

    简单介绍的:

    • 星型

      优点:可靠性高,方便管理,易于扩展,传输效率高

      缺点:线路利用率低,中心节点需要很高的可靠性和冗余度

      计算机网络:常见网络拓扑结构

    • 总线型

      优点:费用较低,易于扩展,线路的利用率高

      缺点:可靠性不高,维护困难,传输效率低

      计算机网络:常见网络拓扑结构

    • 环型

      优点:令牌控制,没有线路竞争,实时性强,传输控制容易

      缺点:维护困难,可靠性不高

      计算机网络:常见网络拓扑结构

    • 网状

      优点:可靠性高,易于扩充,组网灵活

      缺点:费用高,结构复杂,维护困难

      计算机网络:常见网络拓扑结构

    • 树型

      优点:成本低,易于扩充,管理较方便,故障隔离较容易。

      缺点:根节点依赖性大,如发生故障,则全网不能正常工作。

      计算机网络:常见网络拓扑结构

    • 混合型

      优点:易于拓展,安装方便,故障诊断和隔离较为方便

      缺点:建设成本比较高,依赖于中心节点

    • 计算机网络:常见网络拓扑结构

    详细点的:

    星型拓扑

    星型拓扑

    星型拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路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,因此中央节点相当复杂,而各个站点的通信处理负担都很小。星型网采用的交换方式有电路交换报文交换,尤以电路交换更为普遍。这种结构一旦建立了通道连接,就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。目前流行的专用交换机PBX (Private Branch exchange)就是星型拓扑结构的典型实例。

    星型拓扑结构的优点

    (1)结构简单,连接方便,管理和维护都相对容易,而且扩展性强。

    (2)网络延迟时间较小,传输误差低。

    (3)在同一网段内支持多种传输介质,除非中央节点故障,否则网络不会轻易瘫痪。

    (4)每个节点直接连到中央节点,故障容易检测和隔离,可以很方便地排除有故障的节点。

    因此,星型网络拓扑结构是目前应用最广泛的一种网络拓扑结构

    星型拓扑结构的缺点

    (1)安装和维护的费用较高

    (2)共享资源的能力较差

    (3)一条通信线路只被该线路上的中央节点和边缘节点使用,通信线路利用率不高

    (4)对中央节点要求相当高,一旦中央节点出现故障,则整个网络将瘫痪。

    星型拓扑结构广泛应用于网络的智能集中于中央节点的场合。从目前的趋势看,计算机的发展已从集中的主机系统发展到大量功能很强的微型机和工作站,在这种形势下,传统的星型拓扑的使用会有所减少。

    总线拓扑

    总线拓扑

    总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上,该公共传输媒体即称为总线。任何一个站发送的信号都沿着传输媒体传播,而且能被所有其它站所接收。

    因为所有站点共享一条公用的传输信道,所以一次只能由一个设备传输信号。通常采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送o发送时,发送站将报文分成分组,然后逐个依次发送这些分组,有时还要与其它站来的分组交替地在媒体上传输。当分组经过各站时,其中的目的站会识别到分组所携带的目的地址,然后复制下这些分组的内容。

    总线拓扑结构的优点

    (1)总线结构所需要的电缆数量少,线缆长度短,易于布线和维护。

    (2)总线结构简单,又是元源工作,有较高的可靠性。传输速率高,可达1~100Mbps。

    (3)易于扩充,增加或减少用户比较方便,结构简单,组网容易,网络扩展方便

    (4)多个节点共用一条传输信道,信道利用率高。

    总线拓扑的缺点

    (1)总线的传输距离有限,通信范围受到限制。

    (2)故障诊断和隔离较困难。

    (3)分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能。站点必须是智能的,要有媒体访问控制功能,从而增加了站点的硬件和软件开销。

    环型拓扑

    环形拓扑

    在环型拓扑中各节点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环型通信线路中,环路上任何节点均可以请求发送信息。请求一旦被批准,便可以向环路发送信息。环型网中的数据可以是单向也可是双向传输。由于环线公用,一个节点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中目的地址与环上某节点地址相符时,信息被该节点的环路接口所接收,而后信息继续流向下一环路接口,一直流回到发送该信息的环路接口节点为止。

    环型拓扑的优点

    (1)电缆长度短。环型拓扑网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似,但比星形拓扑网络要短得多。

    (2)增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。

    (3)可使用光纤。光纤的传输速率很高,十分适合于环型拓扑的单方向传输。

    环型拓扑的缺点

    (1)节点的故障会引起全网故障。这是因为环上的数据传输要通过接在环上的每一个节点,一旦环中某一节点发生故障就会引起全网的故障。

    (2)故障检测困难。这与总线拓扑相似,因为不是集中控制,故障检测需在网上各个节点进行,因此就不很容易。

    (3)环型拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。

    树型拓扑

    树形拓扑

    树型拓扑可以认为是多级星型结构组成的,只不过这种多级星型结构自上而下呈三角形分布的,就像一颗树一样,最顶端的枝叶少些,中间的多些,而最下面的枝叶最多。树的最下端相当于网络中的边缘层,树的中间部分相当于网络中的汇聚层,而树的顶端则相当于网络中的核心层。它采用分级的集中控制方式,其传输介质可有多条分支,但不形成闭合回路,每条通信线路都必须支持双向传输。

    树型拓扑的优点

    (1)易于扩展。这种结构可以延伸出很多分支和子分支,这些新节点和新分支都能容易地加入网内。

    (2)故障隔离较容易。如果某一分支的节点或线路发生故障,很容易将故障分支与整个系统隔离开来。

    树型拓扑的缺点

    各个节点对根的依赖性太大,如果根发生故障,则全网不能正常工作。从这一点来看,树型拓扑结构的可靠性有点类似于星型拓扑结构。

    混合型拓扑

    混合型结构

    混合型拓扑是将两种单一拓扑结构混合起来,取两者的优点构成的拓扑。

    一种是星型拓扑和环型拓扑混合成的"星-环"拓扑,另一种是星型拓扑和总线拓扑混合成的"星-总"拓扑。

    这两种混合型结构有相似之处,如果将总线拓扑的两个端点连在一起也就变成了环型拓扑。

    在混合型拓扑结构中,汇聚层设备组成环型或总线型拓扑,汇聚层设备和接入层设备组成星型拓扑。

    混合型拓扑的优点

    (1)故障诊断和隔离较为方便。一旦网络发生故障,只要诊断出哪个网络设备有故障,将该网络设备和全网隔离即可。

    (2)易于扩展。要扩展用户时,可以加入新的网络设备,也可在设计时,在每个网络设备中留出一些备用的可插入新站点的连接口。

    (3)安装方便。网络的主链路只要连通汇聚层设备,然后再通过分支链路连通汇聚层设备和接入层设备。

    混合型拓扑的缺点

    (1)需要选用智能网络设备,实现网络故障自动诊断和故障节点的隔离,网络建设成本比较高。

    (2)像星型拓扑结构一样,汇聚层设备到接入层设备的线缆安装长度会增加较多。

    网型拓扑

    网型拓扑。这种结构在广域网中得到了广泛的应用,它的优点是不受瓶颈问题和失效问题的影响。由于节点之间有许多条路径相连,可以为数据流的传输选择适当的路由,从而绕过失效的部件或过忙的节点。这种结构虽然比较复杂,成本也比较高,提供上述功能的网络协议也较复杂,但由于它的可靠性高,仍然受到用户的欢迎。

    网型拓扑的一个应用是在BGP协议中。为保证IBGP对等体之间的连通性,需要在IBGP对等体之间建立全连接关系,即网状网络。假设在一个AS内部有n台路由器,那么应该建立的IBGP连接数就为n(n-1)/2个。

    网型拓扑的优点

    (1)节点间路径多,碰撞和阻塞减少。

    (2)局部故障不影响整个网络,可靠性高。

    网型拓扑的缺点

    (1)网络关系复杂,建网较难,不易扩充。

    (2)网络控制机制复杂,必须采用路由算法和流量控制机制。

    开关电源拓扑

    随着PWM技术的不断发展和完善,开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。开关电源的电路拓扑结构很多,常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。其中, 在半桥电路中,变压器初级在整个周期中都流过电流,磁芯利用充分,且没有偏磁的问题,所使用的功率开关管耐压要求较低,开关管的饱和压降减少到了最小,对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因,半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。

    开关电源常用的基本拓扑约有14种。

    每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。一些拓扑适用于离线式(电网供电的)AC/DC变换器。其中有些适合小功率输出(<200W),有些适合大功率输出;有些适合高压输入(≥220V AC),有些适合120V AC或者更低输入的场合;有些在高压直流输出(>~200V)或者多组(4~5组以上)输出场合有的优势;有些在相同输出功率下使用器件较少或是在器件数与可靠性之间有较好的折中。较小的输入/输出纹波和噪声也是选择拓扑经常考虑的因素。

    一些拓扑更适用于DC/DC变换器。选择时还要看是大功率还是小功率,高压输出还是低压输出,以及是否要求器件尽量少等。另外,有些拓扑自身有缺陷,需要附加复杂且难以定量分析的电路才能工作。

    因此,要恰当选择拓扑,熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。错误的选择会使电源设计一开始就注定失败。

    开关电源常用拓扑:

    buck开关型调整器拓扑 、boost开关调整器拓扑 、反极性开关调整器拓扑 、推挽拓扑 、正激变换器拓扑 、双端正激变换器拓扑 、交错正激变换器拓扑 、半桥变换器拓扑 、全桥变换器拓扑 、反激变换器 、电流模式拓扑和电流馈电拓扑 、SCR振谐拓扑 、CUK变换器拓扑

    开关电源各种拓扑集锦先给出六种基本DC/DC变换器拓扑

    依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器

    树型拓扑的缺点:

    各个节点对根的依赖性太大。

     

     

    以下关于星型网络拓扑结构的描述正确的是______。 (多选题 *必答)

    •  A 星型拓扑易于维护
    •  B 在星型拓扑中,某条线路的故障不影响其它线路下的计算机通信
    •  C 星型拓扑具有很高的健壮性,不存在单点故障的问题
    •  D 由于星型拓扑结构的网络是共享总线带宽,当网络负载过重时会导致性能下降

    A:跟B一个道理

    B:对呀,因为是一个网路一根线

    C:分开的线,出错就是单点故障啦!

    D:不是,Hub连接总线型共享总线带宽 集线器(Hub)

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  • 浅谈计算机网络拓扑结构及其应用摘要:计算机网络的拓扑结构是指网络中包括计算机在内 的各种网络设备(如路由器、交换机等)实现网络互连所展 现出来的抽象连接方式。通过拓扑图表可以清晰的了解到整 个网络中各节点...

    浅谈计算机网络拓扑结构及其应用

    摘要:计算机网络的拓扑结构是指网络中包括计算机在内 的各种网络设备(如路由器、交换机等)实现网络互连所展 现出来的抽象连接方式。通过拓扑图表可以清晰的了解到整 个网络中各节点的线路连接情况以及整个网络的外貌结构。 该文通过对网络拓扑结构的概念和分类的分析,具体探讨了 网络拓扑的形成机制。

    关键词:计算机网络;网络拓扑结构;拓扑形成机制 中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号: 1009-3044 (2012) 31-7441-03

    计算机网络的拓扑结构是指网络中包括计算机在内的 各种网络设备(如路由器、交换机等)实现网络互连所展现 出来的抽象连接方式。计算机网络拓扑所关心的是这种连接 关系及其图表绘示,并不在意所连接计算机或设备的各种细 节。通过拓扑图表可以清晰的了解到整个网络中各节点的线 路连接情况以及整个网络的外貌结构。其中的节点主要是指 网络中连接的各种有源设备,比如计算机、路由器、打印机、 交换机等等,这些节点通过微波、线路、光纤、电话等介质 进行信息流的连接从而形成网络。因此,计算机网络拓扑结 构就是节点和链路所组成的。

    1计算机网络拓扑结构的分类

    计算机网络拓扑结构主要是计算机、路由器、打印机、 交换机等设备跟链路如光纤、线路等所构成的物理结构模 式,即节点跟链路的组合。计算机网络拓扑结构根据其连线 和节点的连接方式可分为以下几种类型:(1)总线型,(2) 环形,(3)星型,(4)树形,(5)网型。

    1.1总线型结构

    计算机网络拓扑结构中,总线型就是一根主干线连接多 个节点而形成的网络结构。在总线型网络结构中,网络信息 都是通过主干线传输到各个节点的。总线型结构的特点主要 在于它的简单灵活、构建方便、性能优良。其主要的缺点在 于总干线将对整个网络起决定作用,主干线的故障将引起整 个网络瘫痪。总线型的图形如图1所示:

    1.2环型结构

    计算机网络拓扑结构中,环型结构主要是各个节点之间 进行收尾连接,一个节点连接着一个节点而形成一个环路。 在环形网络拓扑结构中,网络信息的传输都是沿着一个方向 进行的,是单向的,并且,在每一个节点中,都需要装设一 个中继器,用来收发信息和对信息的扩大读取。环形网络拓 扑结构的主要特点在于它的建网简单、结构易构、便于管理。 而它的缺点主要表现为节点过多,传输效率不高,不便于扩 充。环形结构的图形如图2所示:

    1.3星型结构

    在计算机网络拓扑结构中,星型结构主要是指一个中央 节点周围连接着许多节点而组成的网络结构,其中中央节点 上必须安装一个集线器。所有的网络信息都是通过中央集线 器(节点)进行通信的,周围的节点将信息传输给中央集线 器,中央节点将所接收的信息进行处理加工从而传输给其他 的节点。星型网络拓扑结构的主要特点在于建网简单、结构 易构、便于管理等等。而它的缺点主要表现为中央节点负担 繁重,不利于扩充线路的利用效率。星型网络拓扑结构如 3所示:

    1.4树型结构

    在计算机网络拓扑结构中,树形网络结构主要是指各个 主机进行分层连接,其中处在越高的位置,此节点的可靠性 就越强。树形网络结构其实是总线性网络结构的复杂化,如 果总线型网络结构通过许多层集线器进行主机连接,从而形 成了树形网络结构,如图4所示。在互联网中,树形结构中 的不同层次的计算机或者是节点,它们的地位是不一样的, 树根部位(最高层)是主干网,相当于广域网的某节点,中 间节点所表示的应该是大局域网或者城域网,叶节点所对应 的就是最低的小局域网。树型结构中,所有节点中的两个节 点之间都不会产生回路,所有的通路都能进行双向传输。其 优点是成本较低、便于推广、灵活方便,比较适合那些分等 级的主次较强的层次型的网络。

    1.5网形结构

    在计算机网络拓扑结构中,网型结构是最复杂的网络形

    式,它是指网络中任何一个节点都会连接着两条或者以上线 路,从而保持跟两个或者更多的节点相连。网型拓扑结构各 个节点跟许多条线路连接着,其可靠性和稳定性都比较强, 其将比较适用于广域网。同时由于其结构和联网比较复杂, 构建此网络所花费的成本也是比较大的。网型拓扑结构如 5所示:

    2计算机网络拓扑结构的形成机制

    随着计算机网络的发展,人们发现计算机网络拓扑结构 存在着节点度的幂律分布特点。节点度的幂律分布特点促使 了网络拓扑模型的巨大转变。越来越多的模型构建都是从幂 律规律中的优先连接和优先生长的特点入手,让那些比较符 合计算机拓扑性质的模型根据其中一些简单的演化规则自 动地产生、生长和连接。通过这种优先连接和优先生长的规 律不断地加入新节点。正是网络拓扑结构的这些特点,使得 网络的发展变得越来越复杂,其性能越来越可靠,从而也促 使了许多网络拓扑连接规则的出现,即网络拓扑结构形成机 制的构建。

    正是因为计算机网络拓扑结构

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空空如也

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星型拓扑结构

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