如果您在計算機世界中生活了一段時間,您可能聽說過“網絡拓撲”一詞。以節點和通過接收方和發送方的連接線為特征的計算機網絡布置稱為“網絡拓撲”。在這篇文章中,我們將讓您全面了解不同類型的網絡拓撲。所以,請繼續閱讀。
網狀拓撲
首先,我們有網狀拓撲結構。在這里,每個設備都使用特定通道(鏈接)鏈接到另一個設備。
這種拓撲的優點
- 它很堅固。
- 它提供了良好的安全性和隱私性。
- 輕松診斷任何問題。數據是可靠的,因為數據通過專用鏈路/通道在設備之間傳輸。
這種拓撲結構的缺點
- 安裝和設置它是有問題的。
- 它的維護成本很高。
- 它的電纜成本很高,因為它需要大量布線,因此,網狀拓撲結構非常適合數量較少的設備。
環形拓撲
這種拓撲結構之所以得名,是因為它創建了一個環狀結構,將設備與其直接相鄰的設備連接起來。中繼器必須用于具有大量節點的環形拓撲。這是因為如果要將一些數據發送到 100 節點環形拓撲的最后一個節點,數據必須經過 99 個節點才能最終到達第 100 個節點。因此,中繼器是避免任何不幸的數據丟失的必需品。這種傳輸通常是單向的,但可以通過利用每個網絡節點之間的兩個連接變成雙向的。它被稱為雙環拓撲。
以下操作發生在環形拓撲中:
- 一個站稱為“監控站”,它承擔執行操作的所有責任。
- 該站必須持有用于傳輸數據的令牌。傳輸結束后,它會釋放令牌,以便其他站點可以使用它。
- 當站點沒有發生數據傳輸時,令牌將開始在環中循環。
- 代幣釋放有兩種方式:提前釋放代幣和延遲釋放代幣。前者在傳輸數據后立即釋放令牌,而后者在獲得接收方的確認后釋放令牌。
這種拓撲的優點
- 這種拓撲結構大大降低了碰撞的可能性。
- 它非常便宜并且易于安裝和開發。
這種拓撲結構的缺點
- 它受到的保護較少。
- 故障排除非常困難。
- 在站點之間添加或刪除站點會擾亂整個網絡拓撲。
總線拓撲
接下來是總線拓撲。在此拓撲中,每臺 PC 和網絡設備都連接到一根電纜。由于這種拓撲結構缺乏雙向傳輸特性,數據只能在一個方向上從一端傳輸到另一端。此外,總線拓撲是一種多點連接和相對較弱的拓撲,因為如果骨干發生故障,它就有完全崩潰的風險。
這種拓撲的優點
- 如果 3 臺設備通過總線拓撲相互鏈接,則只需要一根電纜(也稱為主干電纜)和 3 條支線將它們連接在一起。
- 與其他拓撲結構相比,這種電纜的成本要低得多,但它在構建微型網絡方面有其用途。
這種拓撲結構的缺點
- 它提供的安全性不足。
- 公共電纜中的任何故障都會使整個系統崩潰。
- 如果網絡流量很大,網絡中的沖突就會增加。為了規避這種風險,MAC層使用了很多協議,如Slotted Aloha、Pure Aloha、CSMA/CD等。
星形拓撲
在此網絡拓撲中,所有相關設備都使用電纜連接到單個集線器。該集線器是中心節點,其他每個節點都與該中心節點保持鏈接。集線器的性質可以是被動的,即不是智能集線器;以廣播設備為例。相反,集線器可以是稱為主動集線器的智能集線器。眾所周知,有源集線器中包含中繼器。
這種拓撲的優點
- 假設六臺設備通過星形拓撲相互連接,那么它們之間建立連接所需的電纜也是六根。因此,它很容易配置。
- 每個設備只需要一個端口即可連接到集線器。因此,六個設備需要六個端口。
這種拓撲結構的缺點
- 如果整個拓撲所依賴的集線器或集中器停止運行,整個系統也將面臨崩潰。
- 拓撲的性能如何完全取決于單個集中器,即集線器。
- 安裝成本相當高。
樹形拓撲
樹形拓撲是星形拓撲的變體。它包含分層數據流。因此,在此拓撲中,多個輔助集線器與擁有中繼器的中央集線器保持鏈接,并且數據從上到下或從下到上流動。
這種拓撲的優點
- 它允許將更多設備添加到單個中央集線器,因此可以縮短信號到達設備的傳輸距離。
- 它也讓網絡與各種 PC 隔離并確定優先級。
這種拓撲結構的缺點
- 萬一中央集線器發生故障,整個系統就會崩潰。
- 由于布線,價格很高。
底線
從我們的文章中可以看出,沒有任何網絡拓撲是完美的。每種拓撲都有其自身的優點和缺陷。因此,決定選擇哪種拓撲取決于網絡的規模和需求。現在,眾所周知的事實是網絡拓撲需要的電纜越多,配置所需的時間就越多。從這方面來看,總線和星形拓撲結構既輕便又易于配置,而網狀拓撲結構則需要更多的電纜和精力。
此外,雙絞線比同軸電纜便宜得多,但帶寬較小。光纖電纜具有一流的性能,并且比雙絞線和同軸電纜更快地傳輸數據。然而,它們更昂貴,因為它們需要額外的元件,如光接收器。所以,你應該選擇什么樣的布線取決于你的需要。
這里要考慮的另一個重要因素是安裝成本。很明顯,更復雜的拓撲需要更多的時間和金錢。如果您開始組合不同的組件,例如在網狀拓撲等更復雜的網絡中使用更昂貴的電纜(例如光纖電纜),這只會得到提升。因此,您必須在安裝和運營費用與您在網絡中尋求的性能水平之間取得完美的平衡。
在選擇特定類型的拓撲之前要考慮的最后一個因素是可擴展性。如果你想像你的公司/組織和網絡的增長并且你全心全意地想要它,那么最好選擇一個易于修改的拓撲結構,因為它會節省你的時間和麻煩。由于星形拓撲可幫助用戶輕松添加、刪除或修改節點,對網絡的其余部分幾乎沒有干擾,因此它們非常常用于此類目的。將其與在對其節點進行任何修改之前必須完全離線的環形拓撲進行比較,您就會明白其中的巨大差異。因此,再次重申,您的需求在這里至關重要。