1.2 計算機網絡的拓撲結構

拓撲學把實體抽象成與其大小、形狀無關的點，將連接實體的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間關系；在計算機網絡中，將主機和終端抽象為點，將通信介質抽象為線，形成點和線組成的圖形叫作網絡拓撲。

常見的計算機網絡的拓撲結構如圖1.9所示。

1.2.1 星型拓撲網絡

星型拓撲網絡各節點通過點到點的鏈路與中心節點相連，如圖1.10所示。中心節點可以是轉接中心，起到連通的作用，也可以是一臺主機，此時就具有數據處理和轉接的功能。

星型拓撲網絡的優點是很容易在網絡中增加新的站點，數據的安全性和優先級容易控制，易實現網絡監控。但是它也存在缺點，即對中心節點的依賴性強，一旦中心節點出現故障，則會導致整個網絡癱瘓。

1.2.2 樹型拓撲網絡

樹型拓撲網絡中的各節點形成了一個層次化的結構，樹中的各個節點都為計算機，如圖1.11所示。

樹中低層計算機的功能和應用有關，一般都具有明確定義的和專業性很強的任務，如數據的采集和變換等，而高層的計算機具備通用的功能，以便協調系統的工作，如數據處理、命令執行和綜合處理等。

一般來說，層次結構的層不宜過多，以免轉接開銷過大，使高層節點的負荷過重。

1.2.3 總線型拓撲網絡

總線型拓撲網絡中所有的站點共享一條數據通道，如圖1.12所示。一個節點發出的信息可以被網絡上的多個節點接收。由于多個節點連接到一條公用信道上，因此必須采取某種方法分配信道，以決定哪個節點可以發送數據。

總線型網絡結構簡單，安裝方便，需要鋪設的線纜最短，成本低。因此，它是早期最普遍使用的一種網絡。其缺點是實時性較差，總線的任何一點故障都會導致網絡癱瘓，而且不易擴展。

1.2.4 環型拓撲網絡

在環型拓撲網絡中，節點通過點到點通信線路連接成閉合環路。環中數據將沿一個方向逐站傳送，如圖1.13所示。

環型拓撲網絡結構簡單，傳輸延時確定，但是環中每個節點與連接節點之間的通信線路最終都會成為網絡可靠性的屏障。對于環型拓撲網絡，網絡節點的加入、退出、環路的維護和管理都比較復雜。

1.2.5 網狀型拓撲網絡

網狀型拓撲網絡中，節點之間的連接是任意的，沒有規律，如圖1.14所示。

網狀型拓撲的主要優點是，任意兩節點間有多條鏈路，可靠性高，但結構復雜，必須采用路由選擇算法和流量控制方法。廣域網基本上采用網狀型拓撲結構。