网络拓扑的类型

如果您在计算机世界中生活了一段时间，您可能听说过“网络拓扑”一词。以节点和通过接收方和发送方的连接线为特征的计算机网络布置称为“网络拓扑”。在这篇文章中，我们将让您全面了解不同类型的网络拓扑。所以，请继续阅读。

网状拓扑

首先，我们有网状拓扑结构。在这里，每个设备都使用特定通道（链接）链接到另一个设备。

这种拓扑的优点

• 它很坚固。
• 它提供了良好的安全性和隐私性。
• 轻松诊断任何问题。数据是可靠的，因为数据通过专用链路/通道在设备之间传输。

这种拓扑结构的缺点

• 安装和设置它是有问题的。
• 它的维护成本很高。
• 它的电缆成本很高，因为它需要大量布线，因此，网状拓扑结构非常适合数量较少的设备。

环形拓扑

这种拓扑结构之所以得名，是因为它创建了一个环状结构，将设备与其直接相邻的设备连接起来。中继器必须用于具有大量节点的环形拓扑。这是因为如果要将一些数据发送到 100 节点环形拓扑的最后一个节点，数据必须经过 99 个节点才能最终到达第 100 个节点。因此，中继器是避免任何不幸的数据丢失的必需品。这种传输通常是单向的，但可以通过利用每个网络节点之间的两个连接变成双向的。它被称为双环拓扑。

以下操作发生在环形拓扑中：

• 一个站称为“监控站”，它承担执行操作的所有责任。
• 该站必须持有用于传输数据的令牌。传输结束后，它会释放令牌，以便其他站点可以使用它。
• 当站点没有发生数据传输时，令牌将开始在环中循环。
• 代币释放有两种方式：提前释放代币和延迟释放代币。前者在传输数据后立即释放令牌，而后者在获得接收方的确认后释放令牌。

这种拓扑的优点

• 这种拓扑结构大大降低了碰撞的可能性。
• 它非常便宜并且易于安装和开发。

这种拓扑结构的缺点

• 它受到的保护较少。
• 故障排除非常困难。
• 在站点之间添加或删除站点会扰乱整个网络拓扑。

总线拓扑

接下来是总线拓扑。在此拓扑中，每台 PC 和网络设备都连接到一根电缆。由于这种拓扑结构缺乏双向传输特性，数据只能在一个方向上从一端传输到另一端。此外，总线拓扑是一种多点连接和相对较弱的拓扑，因为如果骨干发生故障，它就有完全崩溃的风险。

这种拓扑的优点

• 如果 3 台设备通过总线拓扑相互链接，则只需要一根电缆（也称为主干电缆）和 3 条支线将它们连接在一起。
• 与其他拓扑结构相比，这种电缆的成本要低得多，但它在构建微型网络方面有其用途。

这种拓扑结构的缺点

• 它提供的安全性不足。
• 公共电缆中的任何故障都会使整个系统崩溃。
• 如果网络流量很大，网络中的冲突就会增加。为了规避这种风险，MAC层使用了很多协议，如Slotted Aloha、Pure Aloha、CSMA/CD等。

星形拓扑

在此网络拓扑中，所有相关设备都使用电缆连接到单个集线器。该集线器是中心节点，其他每个节点都与该中心节点保持链接。集线器的性质可以是被动的，即不是智能集线器；以广播设备为例。相反，集线器可以是称为主动集线器的智能集线器。众所周知，有源集线器中包含中继器。

这种拓扑的优点

• 假设六台设备通过星形拓扑相互连接，那么它们之间建立连接所需的电缆也是六根。因此，它很容易配置。
• 每个设备只需要一个端口即可连接到集线器。因此，六个设备需要六个端口。

这种拓扑结构的缺点

• 如果整个拓扑所依赖的集线器或集中器停止运行，整个系统也将面临崩溃。
• 拓扑的性能如何完全取决于单个集中器，即集线器。
• 安装成本相当高。

树形拓扑

树形拓扑是星形拓扑的变体。它包含分层数据流。因此，在此拓扑中，多个辅助集线器与拥有中继器的中央集线器保持链接，并且数据从上到下或从下到上流动。

这种拓扑的优点

• 它允许将更多设备添加到单个中央集线器，因此可以缩短信号到达设备的传输距离。
• 它也让网络与各种 PC 隔离并确定优先级。

这种拓扑结构的缺点

• 万一中央集线器发生故障，整个系统就会崩溃。
• 由于布线，价格很高。

底线

从我们的文章中可以看出，没有任何网络拓扑是完美的。每种拓扑都有其自身的优点和缺陷。因此，决定选择哪种拓扑取决于网络的规模和需求。现在，众所周知的事实是网络拓扑需要的电缆越多，配置所需的时间就越多。从这方面来看，总线和星形拓扑结构既轻便又易于配置，而网状拓扑结构则需要更多的电缆和精力。

此外，双绞线比同轴电缆便宜得多，但带宽较小。光纤电缆具有一流的性能，并且比双绞线和同轴电缆更快地传输数据。然而，它们更昂贵，因为它们需要额外的元件，如光接收器。所以，你应该选择什么样的布线取决于你的需要。

这里要考虑的另一个重要因素是安装成本。很明显，更复杂的拓扑需要更多的时间和金钱。如果您开始组合不同的组件，例如在网状拓扑等更复杂的网络中使用更昂贵的电缆（例如光纤电缆），这只会得到提升。因此，您必须在安装和运营费用与您在网络中寻求的性能水平之间取得完美的平衡。

在选择特定类型的拓扑之前要考虑的最后一个因素是可扩展性。如果你想像你的公司/组织和网络的增长并且你全心全意地想要它，那么最好选择一个易于修改的拓扑结构，因为它会节省你的时间和麻烦。由于星形拓扑可帮助用户轻松添加、删除或修改节点，对网络的其余部分几乎没有干扰，因此它们非常常用于此类目的。将其与在对其节点进行任何修改之前必须完全离线的环形拓扑进行比较，您就会明白其中的巨大差异。因此，再次重申，您的需求在这里至关重要。