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  •  计算机网络的拓扑结构 是指网络中各个站点相互连接形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站(连接在网络计算机、大容量外存、高速打印机等设备均可看作是网络一个节点,也称工作站)和电缆等...

      拓扑结构,计算机网络的拓扑结构有哪些类型?

      计算机网络的拓扑结构

      是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站(连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称工作站)和电缆等的连接形式.现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。顾名思义,总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器;星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了。

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      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。

      最基本的网络拓扑结构有:环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。

      1. 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。

      优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统,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。另外,由于信道共享,连接的节点不宜过多,总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。

      2. 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。

      3. 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,信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。

      优点:结构简单,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。

      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。

      6.混合型拓扑结构 就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。

      优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。

      缺点:网络配置挂包那里难度大。

      7.蜂窝拓扑结构 蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。

      在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是星型结构。

      8.卫星通信拓扑结构

      开关电源拓扑

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      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

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  • 网络拓扑结构设计(三)

    千次阅读 2011-10-26 16:52:59
    之所以在企业网络中要采用这两种基本网络结构,是因为星型网络和总线型网络都有各自不同的优缺点,如果把它们混合在一个网络中应用,则可在缺点上相互弥补。如星型网络的优点是便于扩展和维护,但距离较短,不便于...
    大型混合型网络结构设计示例
    

    所谓的混合型网络结构,通常是指星型网络与总线型网络这两种网络结构在一个网络中的混合使用。之所以在企业网络中要采用这两种基本网络结构,是因为星型网络和总线型网络都有各自不同的优缺点,如果把它们混合在一个网络中应用,则可在缺点上相互弥补。如星型网络的优点是便于扩展和维护,但距离较短,不便于工作于远距离连接(双绞线网络直径限制在200米);而总线型网络的优点(细同轴电缆最大长度达1 8 5米,粗同轴电缆最大长度可达500米,光纤则更长)正好弥补了星型网络的缺点,而其不便于扩展的缺点又得到星犁网络的弥补。

    1.网络要求

    • 网络中的所有设备都必须用上,且必须尽可能地保障负载均衡,无性能瓶颈。
    • 各楼的核心交换机用一条光纤以总线型网络类型连接在一起,为各楼用户问访问提 供1 0Mbps的网络连接。
    • 核心交换机通过两个双绞线千兆位端口,采用链路聚合技术与会聚交换机连接,提 供最高可达2000Mbps的连接性能。
    • 会聚层的两台交换机采用堆栈技术连接,进一步扩展端口实际可用的带宽。
    • 核心交换机和会聚交换机都要留有可扩展端口。
    • 结构图中可清晰地知道各主要设备所连端口类型和传输介质类型。
    2.设计思路

    很明显这样一个混合型网络其实就是多个扩展型星型网络的互联,本示例为3个扩展型星型网络的互联。基本思路如下。

    (1)首先确定主干网络中,各楼核心交换机的光纤总线连接。在本示例中,各楼核心交换机要求与会聚层交换机采用链路聚合技术,以实现双干兆位(达2Gbps连接性能)网络连接,以提高整体网络连接性能。

    (2)再针对各楼星型网络的具体网络要求一一部署。在会聚层交换中选用的是支持堆栈技术的可堆栈交换机,所以在具体连接前也先需把各楼两台会聚交换机堆栈连接好。

    (3)对各楼内部的扩展星型网络进行部署。具体各楼内部的星型网络结构设计思路参见上节介绍的方法即可。

    3.设计步骤

    根据以上设计思路,作出的具体设计步骤如下。

    (1)用一条长度为250米左右、带宽为200MHz/km、波长为62.5/1 25微米的多模光纤 (最大长度为2 75米)以总线方式连接到各楼核心交换机的多模光纤端口上。注意在光缆的两端要加上终接器,以抵消回路信号反射。如图3.45所示。

     

    (2)把需要与核心交换机,或者会聚交换机连接的工作站、管理控制台、网络打印机等设备(除路由器和防火墙外)在普通1 0/1 00Mbps以太网端口连接起来,如图3-46所示。不过在此,要充分考虑各交换机上所承受的负载,既要考虑到不能有性能瓶颈,同时又要充分考虑各交换机的负载尽可能均衡,特别是同一层次交换机之间。同时还要注意在各核心交换机和会聚层交换机上留有两个以上的备用端口。

    (3)各楼核心交换机的总线连接完成后,再把域控制器、会聚层交换机分别与对应的核心交换机连接。网络中的两台域控制器是直接与行政楼核心交换机的一个双绞线千兆位端口连接的,各楼的会聚交换机分别与对应楼的核心交换机以链路聚合技术连接,实现双千兆位双绞线端口连接,以实现2000Mbps的连接速率。仍参见图3-46所示。

     

    (4)对所有工作站及其他网络设备按带宽需求和应用负荷大小进行分类,把最高需求的连接在核心交换机上的空余普通端口上,把次等需求的设备连接在会聚层交换机的空余普通端口上;把余下的网络设备连接在边缘层交换机的空余普通端口上。但要注意的是,在核心层和会聚层交换机上不能把所有端口都用上,每台交换机至少要保留两个端口用于替换损坏端口和网络扩展。连接后的网络结构如图3.47所示。

     

    以上是局域网部分的全部连接。因为一般的企业局域网,与外部网络连接是必不可少的,所以最后还要部署内部网络与外部网络之间的连接。在行政楼核心交换机的一个端口(具体端口类型根据实际应用需要而定)上连接防火墙和路由器设备,以连接外部网络。最终的网络结构如图3—48所示。

     

    通过以上简单的4个步骤,我们就完成了网络拓扑结构的设计,其实也很简单,关键是思路要清晰,哪些端口连接哪些设备,采用哪种连接方式,哪种传输介质。当然对于网络中的一些特殊技术应用需求,我们应当格外注意,在设计网络结构开始时就要留意,以便于工作有相应类型的端口使用。

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  • 网络拓扑图是什么呢?...一般网络拓扑图分成星型、环型、总线型等不同结构,各有着不同的优缺点,那我们究竟怎么高效地绘画出简单又实用的网络拓扑图呢?接下来让我给大家介绍一下可操行高的几款...

    网络拓扑图是什么呢?拓扑的意思就是把实体抽象成点,把网络中连接实体的线路抽象成线,通过图形的形象化,把点和线的关系呈现出的物理布局图。也可以理解成把计算机、终端、通信处理机等以点的形式,通过通信线路的连接,把整个计算机网络展现出来的结构图。一般网络拓扑图分成星型、环型、总线型等不同的结构,各有着不同的优缺点,那我们究竟怎么高效地绘画出简单又实用的网络拓扑图呢?接下来让我给大家介绍一下可操行高的几款软件吧。

    亿图图示

    这是我第一款接触的网络拓扑图设计软件,来自深圳的国产软件。别小看国产软件,现在国内很多软件其实做得都不比国外的差。这款软件之所以我会放在第一个推荐,主要是因为它真的非常容易使用,只需动动鼠标拖拉图标,就能绘制出自己需要的网络拓扑图。并且里头有26000多款图标可以使用,包括阿里巴巴云符号、谷歌云符号、思科网络符号、亚马逊网络服务符号、微软网络符号等,有网页版有客户端,云文件不同电脑都互通,出差办公系也方便,操作流畅、导出便捷等让你不得不佩服这款软件的功能强大。

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    PaceStar LanFlow

    来自国外软件公司Pacestar的产品——LanFlow,不仅能做电脑网络设计,还能快速制作出不同格式的网络拓扑图,它跟亿图图示一样,也是拖拉的简易绘图操作,不过在外观上就中规中矩一点,另外操作语言是英语,所以便宜程度上也打了折扣呢,并且它只能绘制网络拓扑图,若没有其他绘图需求的用户也是可以试试这款的。

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    PowerPoint

    别以为PowerPoint只能做为呈现内容的辅助工具,它在画图方面的功能强大着呢,使用范围广,小巧方便,简单易上手,非常适合中小型的网络拓扑图绘制。不过它存在跟爱莫一样的问题,就是可供用户使用的素材和模板少了一点,所以在用户体验感方面会打了一个折扣。

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    作为一名明智的新手小白用户,要选择哪一款操作简单、素材丰富、功能强大的网络拓扑图绘图软件呢?毋庸置疑,亿图图示,给你不一般的操作体验。

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  • 本文将从简单的网络例子入手,由简至繁,推出一种可靠精密的解决方案,在此过程中我们将讨论几种可能的不同网络配置以及它们的优缺点。  FlexRay具有创新的功能和安全的特点,能够使汽车系统安全达到一个很高的...
  • 本文将从简单的网络例子入手,由简至繁,最后推出一种可靠精密的解决方案,在此过程中我们将讨论几种可能的不同网络配置以及它们的优缺点。  FlexRay具有创新的功能和安全的特点,能够使汽车系统安全达到一个很高...
  • 物理结构、逻辑结构

    2019-01-03 22:22:00
    拓扑结构的定义 采用拓扑学的方法抽象的网络结构,研究计算机网络中"点“和“线”构成的图形(的特性)。 拓扑结构分类 总线型、星型、环型、树型、网状型(不同的结构对传输的影响,优缺点) 总线型:所有...

    介质和信道

    物理结构(介质)

    物理连接方式、拓扑结构

    拓扑结构的定义

    采用拓扑学的方法抽象的网络结构,研究计算机网络中"点“和“线”构成的图形(的特性)。

    拓扑结构分类

    总线型、星型、环型、树型、网状型(不同的结构对传输的影响,优缺点)

    总线型:所有计算机连接到一条共享总线。

    优点:电缆长度短、布线简单、传输也简单(广播)(网络早期可以用)

    缺点:故障易扩散、故障定位排除困难

    冲突问题:节点同时发送,信号重叠。

    星型:所有节点都联通中央节点

    中央节点作用:联通功能只是转发、处理

    优点:建网灵活(删除增加节点其他节点不受影响)、集中控制、除中间节点其他节点故障不易扩散

    缺点:电缆长度长,布线难(中间节点位置影响其他节点)、依赖中央节点

    环型:首尾相连的环型

    单项传输(顺时针或逆时针)

    需要节点删除发送的数据,不然就会一直传播下去

    谁删除:A其他管理节点 B发送节点 C目的节点。不选目的节点:1.广播时多个目的节点 2.目的节点不存在;不选其他管理节点:协议变复杂

    用发送方删除(但是会转一圈,效率低)

    树型结构

    一般和其他结构结合,如星型树

    优点:分层,有一定的容错性

    缺点:依赖上层(集中式控制)

    网状结构

    没有清晰的结构的拓扑结构被笼统的称为网状拓扑

    优点:可靠性高

    缺点:1.规模大,节点多,通信经过多个节点转发效率低。2.线路冗余大

     

    选择结构的考虑:1.传输介质 2.介质访问控制方法 3.费用,灵活,可靠性

     

    拓扑结构选择和介质选择相关和传输技术也相关

    如总线使用光纤,光的单向传播特性因此光纤需要双总线;如星型需使用有源星型结构,每个节点和中间节点有两条介质相连。(价格昂贵)

    环型也是单向传播所以使用光纤很合适(注意也是双向环)

     

    逻辑结构(信道)

    信道连接方式、数据传输方式

    介质适合怎么样传输,拓扑结构适合怎么传输,上层要求我们怎么传。

    广播式

    特点

    所有计算机共享一条通信信道(区别于总线型共享的物理介质)

    任何计算机其他计算机可以直接接受(不需要转发)

    两个计算机同时发送回冲突

    没有秘密可言,不安全了

    解决冲突:

    1.仲裁者,预约机制保证只有一个节点发送,局域网不愿意用?因为违背简单原则,需要协商,传输效率低;入网时延增加,一个人发言也要协商

    2.自由发言(必然发生冲突):讲前先听、边讲边听(解决冲突)(1.冲突后别人停后立即说,可能再次冲突,延迟一段时间再说,冲突率低但入网时延增加)

    点到点式

    广域网若广播的话,节点多的话,传播信号多,冲突多(冲突会传输失败,重传影响性能)。会有多个副本,占用带宽。

     

    特点

    一条线路连接两个网络互连设备(点到点)

    传输经过多个节点转接

    多条链路选择

    解决的核心问题

    1.路由选择问题(路由表,怎么存?表数据量大占用资源多,若用辅助存储有问调入调出问题;怎么组织,建立表?每个节点都知道其他节点在哪里,会新增,删除节点)

    路由表指明下一个节点的位置;给出的位置可能不是具体节点,而是一个更大的范围(目的网络或范围(压缩了路由表,不用存储所有节点信息))。

    每个节点若存储所有节点信息信息量太大,可以存储范围网;根据网络变化情况动态生成路由表,还要尽可能压缩规模,分层组织,提高转发效率。

    2.需要存储转发

     

    集线器:

      广播传输

      优点:实现简单、便宜、转发时延短

      缺点:广播的缺点(带宽利用率低等),节点的速率必须相同,不然会丢失(交换机可以不同);广播网络的跨度不能太大(需要检测数据是否到达目的地)

     

    交换机 :

      点到点传输

      优点:安全,网络跨度相对大,全双工(需要缓存)

      设备相对复杂(路由选择;路由表,生成,维护更新)

      一张表记录对应关系,交换机的某个端口和目的地址对应表

      初始时是空表,找不到目的节点会广播(有线广播);自学习生成表(连接过就记录)

     

    网卡普通模式(大多数,只传送目的地址是自己的数据),混杂模式(接收到就传输)

     

    国际标准化组织

    ISO

    ITU 国际电信组织(早起CCITT)

    因特网标准化组织 

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/fmys/p/10217306.html

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空空如也

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不同网络拓扑结构的优缺点