网络拓扑类型:总线型、环形、星型、网状型、树形图
什么是拓扑?
网络拓扑描述了映射网络所有元素的方法。拓扑术语指网络的物理和逻辑布局。
网络拓扑类型
网络拓扑结构主要有两种类型 计算机网络 1)物理拓扑 2)逻辑拓扑
物理拓扑
这种类型的网络是计算机电缆和其他网络设备的实际布局
逻辑拓扑
逻辑拓扑提供了有关网络物理设计的见解。
不同类型的物理拓扑包括:
- P2P 拓扑
- 总线拓扑
- 环形拓扑
- 星型拓扑
- 树形拓扑
- 网格拓扑
- 混合拓扑
让我们详细了解每个拓扑:
点对点(P2P)
点对点拓扑是所有网络拓扑中最简单的一种。在这种方法中,网络由两台计算机之间的直接链路组成。
为什么选择
- 由于存在直接连接,因此它比其他类型的连接更快且高度可靠。
- 无需网络操作系统
- 不需要昂贵的服务器,因为可以使用单独的工作站来访问文件
- 不需要任何专门的网络技术人员,因为每个用户都可以设置自己的权限
缺点
- 最大的缺点是它只能用于计算机距离较近的小区域。
- 您无法集中备份文件和文件夹
- 除了权限之外没有其他安全性。用户通常不需要登录到他们的工作站。
总线拓扑
总线拓扑使用一条电缆连接所有包含的节点。主电缆充当整个网络的主干。网络中的其中一台计算机充当计算机服务器。当它有两个端点时,它被称为线性总线拓扑。
为什么选择
以下是使用总线拓扑的优点/好处:
- 与其他拓扑结构相比,电缆成本非常低,因此被广泛用于构建小型网络。
- 以 LAN 网络而闻名,因为它们价格低廉并且易于安装。
- 当网络安装规模较小、简单或临时时,它被广泛使用。
- 它是一种被动拓扑。因此,总线上的计算机只监听正在发送的数据,而不负责将数据从一台计算机移动到其他计算机。
缺点
以下是总线拓扑的缺点/缺点:
- 一旦公共电缆出现故障,整个系统就会崩溃。
- 当网络流量很大时,网络中就会发生冲突。
- 每当网络流量很大或者节点太多时,网络的性能时间就会显著下降。
- 电缆的长度总是有限的。
环形拓扑
在环形网络中,每个设备恰好有两个相邻设备用于通信。它被称为环形拓扑,因为它的形成就像一个环。在这种拓扑中,每台计算机都连接到另一台计算机。在这里,最后一个节点与第一个节点组合在一起。
此拓扑使用令牌将信息从一台计算机传递到另一台计算机。在此拓扑中,所有消息都沿同一方向通过一个环路传输。
为什么选择
环形拓扑的优点/好处如下:
- 易于安装和重新配置。
- 在环拓扑中添加或删除设备仅需要移动两个连接。
- 在环形拓扑中,故障排除过程很困难。
- 一台计算机的故障可能会影响整个网络。
- 为网络中的所有计算机提供平等的访问权限
- 更快的错误检查和确认。
缺点
以下是环形拓扑的缺点/弊端:
- 单向流量。
- 单个环路断裂可能会导致整个网络断裂
- 现代的高速局域网使得这种拓扑结构不再流行。
- 在环中,拓扑信号始终在循环,这会产生不必要的功耗。
- 环网故障的排除非常困难。
- 添加或删除计算机可能会干扰网络活动。
星型拓扑
在星型拓扑中,所有计算机都通过集线器连接。此电缆称为中心节点,所有其他节点都使用此中心节点连接。它在 LAN 网络上最受欢迎,因为它们价格低廉且易于安装。
为什么选择
以下是星型拓扑的优点/好处:
- 易于排除故障、设置和修改。
- 只有发生故障的节点会受到影响。其他节点仍可工作。
- 节点少、网络流量低,性能快。
- 在星型拓扑中,可以轻松添加、删除和移动设备。
缺点
以下是使用 Star 的缺点/缺点:
- 如果集线器或集中器发生故障,连接的节点将被禁用。
- 星型拓扑的安装成本较高。
- 网络流量过大有时会严重降低总线速度。
- 性能取决于集线器的容量
- 电缆损坏或缺乏适当的端接可能会导致网络瘫痪。
网格拓扑
网状拓扑具有独特的网络设计,网络上的每台计算机都相互连接。它在网络的所有设备之间建立 P2P(点对点)连接。它提供高水平的冗余,因此即使一条网络电缆发生故障,数据仍然有另一条路径到达目的地。
网状拓扑类型
- 部分网格拓扑: 在这种拓扑中,大多数设备的连接方式与全拓扑几乎相同。唯一的区别是少数设备仅通过两到三个设备进行连接。
- 全网状拓扑: 在这种拓扑结构中,每个节点或设备都直接相互连接。
为什么选择
以下是网状拓扑的优点/好处
- 网络可以扩展而不会中断当前用户。
- 与其他 LAN 拓扑相比,需要额外的能力。
- 由于节点有专用链接,因此不存在流量问题。
- 专用链接帮助您消除流量问题。
- 网状拓扑结构非常稳健。
- 它具有多个链路,因此如果任何一条路由被阻塞,则应该使用其他路由进行数据通信。
- P2P链接使得故障识别隔离过程变得简单。
- 它可将所有系统连接到中心节点,帮助您避免网络故障的可能性。
- 每个系统都有其隐私和安全。
缺点
- 安装很复杂,因为每个节点都连接到每个节点。
- 由于使用更多电缆,成本较高。系统利用率不高。
- 实施起来很复杂。
- 专用链接需要更多空间。
- 由于电缆数量和输入输出数量的原因,实施起来成本很高。
- 需要较大的空间来布线。
树形拓扑
树形拓扑有一个根节点,其他所有节点都连接在一起,形成一个层次结构。因此它也被称为分层拓扑。这种拓扑将各种星形拓扑集成在一条总线中,因此被称为星形总线拓扑。树形拓扑是一种非常常见的网络,类似于总线和星形拓扑。
为什么选择
以下是树形拓扑的优点/好处:
- 一个节点的故障不会影响网络的其余部分。
- 节点扩展快速且简单。
- 错误检测是一个简单的过程
- 易于管理和维护
缺点
以下是树形拓扑的缺点/缺点:
- 它是密集布线的拓扑结构
- 如果添加更多节点,则维护起来很困难
- 如果集线器或集中器发生故障,所连接的节点也会被禁用。
混合拓扑
混合拓扑结合了两种或多种拓扑。您可以在上面的架构中看到,最终的网络不会呈现出标准拓扑之一。
例如,如上图所示,某部门的办公室采用星型和P2P拓扑结构,当两种不同的基本网络拓扑连接时,总会形成混合拓扑。
为什么选择
以下是使用混合拓扑的优点/好处:
- 提供最简单的错误检测和故障排除方法
- 高效、灵活的组网拓扑
- 它具有可扩展性,因此您可以增加网络规模
缺点
- 混合拓扑的设计很复杂
- 这是最昂贵的流程之一
如何选择网络拓扑?
以下是在您的组织中创建网络时选择最佳拓扑的一些重要注意事项:
- 总线拓扑无疑是安装网络成本最低的。
- 如果您想使用更短的电缆或计划将来扩展网络,那么星型拓扑是您的最佳选择。
- 从理论上来说,全网状拓扑是一种理想的选择,因为每个设备都与其他设备相连。
- 如果您想使用双绞线进行网络连接,那么您应该构建星型拓扑。
总结
拓扑 | 它是什么 | 图片 |
---|---|---|
P2P | 网络由两台计算机之间的直接链路组成 | |
公共汽车 | 使用一根电缆连接所有包含的节点 | |
戒指 | 每个设备都有两个相邻的设备用于通信 | |
星 | 所有计算机都通过集线器进行连接。 | |
MESH | 网状拓扑具有独特的网络设计,其中网络上的每台计算机都相互连接。 | |
树 | 树形拓扑结构有一个根节点,其他所有节点都连接在一起形成一个层次结构。 | |
混合拓扑 | 混合拓扑结合了两种或多种拓扑 |