探討三種標準拓撲結(jié)構論文

時間:2022-08-04 08:17:00

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探討三種標準拓撲結(jié)構論文

摘要:對于總線型、星型、環(huán)型這三種拓撲結(jié)構不僅要掌握他們的物理布局和了解各自的優(yōu)缺點,還應該通過進一步的對比了解各種拓撲結(jié)構中訪問控制的方式。在深入對比基礎上更加清晰的認識三種標準拓撲結(jié)構

關鍵詞:拓撲結(jié)構;總線型;環(huán)型;星型;訪問控制方式

對于學習過一些計算機知識的人來說,“拓撲”這個詞應該不算陌生,對于常見的三種標準的拓撲結(jié)構——總線型、星型和環(huán)型也都會有所了解。“拓撲(Topology)是幾何學和圖論中的基本概念,用于描述點、線、面之間的幾何關系;計算機網(wǎng)絡技術中借用拓撲的概念來描述節(jié)點之間的相互關系,從而確定節(jié)點在網(wǎng)絡中的確切位置以及他與網(wǎng)絡中其他節(jié)點之間的相對關系。”大多數(shù)人對三種標準拓撲結(jié)構的認識都是從他們的物理布局開始的。正如名稱表示的那樣,總線型是網(wǎng)絡的所有計算機都通過一條電纜線互相連接起來;環(huán)型是每臺計算機都與相鄰的兩臺計算機相連,構成一個封閉的環(huán)狀;而星型是計算機通過各自的一條電纜與一臺中央集線器相連。

但學習網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構不僅僅要明確他們的物理布局和簡單記憶各自的優(yōu)缺點,更主要的是了解各種拓撲結(jié)構中數(shù)據(jù)流動的方式。通過對各種拓撲結(jié)構中訪問控制方式的深入認識,加強各類型的對比,從而進一步感悟各種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構的優(yōu)缺點。

下面是總線型、星型、環(huán)型三種標準拓撲結(jié)構中訪問控制方式的相關內(nèi)容以及自己的一些理解和建議。

1總線型

總線型拓撲結(jié)構也稱點對點的拓撲結(jié)構,原因就是網(wǎng)絡中的每臺計算機均可以接收從某一節(jié)點傳送到另一節(jié)點的數(shù)據(jù)。看似簡單的數(shù)據(jù)傳輸方式卻有許多值得思考的地方,例如某一時刻在共用的信道上,可以同時發(fā)送幾個電子信號;假如某一時刻只能發(fā)送一個電子信號,那么怎樣決定發(fā)送權等等。

總線型網(wǎng)絡只有一條主電纜,該電纜僅能支持一個信道,所有計算機共享總線的全部容量。故而在某一時刻,只能有一臺計算機發(fā)送電子信號。同時電纜線上的其他計算機均在監(jiān)聽傳送中的信號,但只有那個地址與信號地址相匹配的計算機才能接收電纜上的信號,而具有其他地址的計算機對此信號不做反應。

總線型拓撲結(jié)構的網(wǎng)絡一般采用分布式媒體訪問控制方法。傳統(tǒng)的總線型網(wǎng)絡采取競爭的方式獲得發(fā)送權,還有一種總線型網(wǎng)絡在物理連接上是總線拓撲結(jié)構,而在邏輯結(jié)構上則采用令牌環(huán)。“‘令牌’是一種控制標志,由“空閑”與“忙”兩種編碼標志來實現(xiàn)。

“‘邏輯結(jié)構采用令牌環(huán)’的實現(xiàn)是總線型網(wǎng)絡中的各個工作站按一定順序,如按接口地址大小,排列形成一個邏輯環(huán)。”只有令牌持有者才能控制總線,才有發(fā)送信息的權力。總線網(wǎng)中令牌的傳遞與環(huán)型網(wǎng)中令牌的傳遞相似,但由于是邏輯成環(huán),所以控制電路對于真正的環(huán)型網(wǎng)絡稍顯復雜。

總線網(wǎng)結(jié)構簡單、布線容易、可靠性較高,易于擴充,但若主干電纜某處發(fā)生故障,整個網(wǎng)絡將癱瘓,且發(fā)生故障時不易判斷故障點。

2環(huán)型

環(huán)型拓撲中網(wǎng)絡的所有節(jié)點都連接在一條首尾相接的封閉式通信線路上,整個網(wǎng)絡既沒有起點,也沒有終點。在了解了總線型拓撲結(jié)構之后,我們不難想到環(huán)型拓撲就是把總線型拓撲中的首尾兩節(jié)點連接在起來。

與總線型相同,環(huán)型網(wǎng)絡在任一時刻最多也只能有一臺計算機發(fā)送數(shù)據(jù),并且也采用分布式媒體訪問控制方法。環(huán)型網(wǎng)絡中的“令牌機制”使每個節(jié)點獲得數(shù)據(jù)發(fā)送權的機會均等。令牌處于空閑狀態(tài)時沿著環(huán)型網(wǎng)絡不停的循環(huán)傳遞。當一臺計算機需要發(fā)送數(shù)據(jù)時,其本身的系統(tǒng)就會允許他在訪問網(wǎng)絡之前等待令牌的到來,一旦他截取令牌,該計算機就控制了整個網(wǎng)絡。此時該計算機就會把令牌轉(zhuǎn)換成一個數(shù)據(jù)幀,該幀被網(wǎng)上的計算機依次驗證,直至達到目標計算機。目標計算機應答后會發(fā)送一個新的空的令牌,供其他需發(fā)送信息的計算機使用,進行新一輪的發(fā)送。

環(huán)型網(wǎng)絡控制簡單、信道利用率高、通信電纜長度短,缺點是擴展?jié)摿τ邢蓿约巴偩€網(wǎng)相似的,任何一個節(jié)點發(fā)生故障都可能導致整個網(wǎng)絡不能正常工作,且尋找故障點比較困難。轉(zhuǎn)貼于中國論文范文本文由中國論文范文收集整理。公務員之家:

3星型

有人將星型拓撲結(jié)構形象地將比喻為一個由車軸和輻條所組成的車輪,車軸部分就是中央集線器hub。由此可以看出,星型拓撲結(jié)構的網(wǎng)絡屬于集中控制型網(wǎng)絡,整個網(wǎng)絡由中心節(jié)點執(zhí)行集中式通行控制管理,各節(jié)點間的通信都要通過中心節(jié)點。因此,星形網(wǎng)采用集中式媒體訪問控制方法。

星型拓撲也是通過競爭方式獲得發(fā)送權。只是每一個要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點都將要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送中心節(jié)點,再由中心節(jié)點負責將數(shù)據(jù)送到目的節(jié)點。因此,中心節(jié)點相當復雜,而各個節(jié)點的通信處理負擔都很小,只需要滿足鏈路的簡單通信要求。中央節(jié)點有三項主要功能:“當要求通信的站點發(fā)出通訊請求后,控制器要檢查中央轉(zhuǎn)接站是否有空閑的通路,被叫設備是否空閑,從而決定是否能建立雙方的物理連接;在兩臺設備通信過程中要維持這一通路;當通信完成或者不成功要求拆線時,中央轉(zhuǎn)接站應能拆除上述通道”。

星型網(wǎng)絡結(jié)構簡單、容易實現(xiàn)、便于管理、連接點的故障容易監(jiān)測和排除。但不難看出,中心結(jié)點是全網(wǎng)絡的瓶頸,中心結(jié)點出現(xiàn)故障會導致整個網(wǎng)絡的癱瘓。

參考文獻:

倪玉興.計算機網(wǎng)絡技術基礎第二章課件.2007

數(shù)字電視原理與實現(xiàn)

王群.計算機網(wǎng)絡教程.清華大學出版社,2005