在網絡應用范圍越來越廣泛的今天,各種各樣的網絡越來越多。對網絡進行分類,使讀者對現有的網絡有一個清晰的、整體的把握。正如對人進行分類,采取不同的分類標準就有不同的分類方案,如按照膚色分為黃種人、白種人、黑種人和棕種人,按照性別分為男人和女人等。對計算機網絡,采用不同的分類方案也會得到不同的分類結果。 按照計算機網絡的地理覆蓋范圍,可分為局域網、城域網和廣域網。按照網絡構成的拓撲結構,可分為總線型、星型、環(huán)型和樹型等。按照網絡服務的提供方式,可分為對等網絡、服務器網絡。按照介質訪問協議,可分為以太網、令牌環(huán)網、令牌總線網。分類標準還有很多,在此只介紹一些常見的分類方案,如圖所示。 ![]() 計算機網絡按其覆蓋的地理范圍可分為如下3類: -- 局域網(LocalAreaNetwork,LAN)。 --城域網(MetropolitanAreaNetwork,MAN)。 -- 廣域網(WideAreaNetwork,WAN)。 局域網地理范圍在10km以內,屬于一個部門、一個單位或一個組織所有。例如,一個企業(yè)、一所學校、一幢大樓、一間實驗室等。這種網絡往往不對外提供公共服務,管理方便,安全保密性好。局域網組建方便,投資少,見效快,使用靈活,是計算機網絡中發(fā)展最快、應用最普遍的計算機網絡。與廣域網相比,局域網傳輸速率快,通常在100Mbps以上;誤碼率低,通常在10-11~10-8之間。 ![]() ![]() ![]() 城域網介于局域網與廣域網之間,地理范圍從幾十千米到上百千米,覆蓋一座城市或一個地區(qū)。 在計算機網絡的體系結構和國際標準中,專門有針對城域網的內容,作為分類需要提出來。但城域網沒有自已突出的特點。后面介紹計算機網絡時,將只討論局域網和廣域網,不再討論城域網。從這個意義上說,也可以把網絡劃分為局域網和廣域網兩大類。局域網、城域網和廣域網的比較如下表所示。 ![]() 2、按拓撲結構分類 拓撲結構是借用數學上的一個詞匯,從英文Topology音譯而來。拓撲學是數學中一個重要的、基礎性的分支。它最初是幾何學的一個分支,主要研究幾何圖形在連續(xù)變形下保持不變的性質,現在已成為研究連續(xù)性現象的重要數學分支。計算機網絡的拓撲結構指表示網絡傳輸介質和節(jié)點的連接形式,即線路構成的幾何形狀。 計算機網絡的拓撲結構通常有3種,即總線型、環(huán)型和星型。應當說明的是,這3種形狀指線路電氣連接原理,即邏輯結構,實際鋪設線路時可能與畫的形狀完全不同。常見的拓撲圖形如圖所示。 ![]() 總線型拓撲結構如下圖所示。 ![]() 由上圖所示可以看出,該結構采用一條公共總線作為傳輸介質,每臺計算機通過相應的硬件接口入網,信號沿總線進行廣播式傳送。最流行的以太網采用的就是總線型結構,以同軸電纜作為傳輸介質。 總線型的網絡是一種典型的共享傳輸介質的網絡??偩€型局域網結構從信源發(fā)送的信息會傳送到介質長度所及之處,并被其他所有站點看到。如果有兩個以上的節(jié)點同時發(fā)送數據,就會造成沖突,就像公路上的車禍一樣,如圖所示。 ![]() (1)總線型拓撲結構的主要優(yōu)點如下: ①布線容易。無論是連接幾個建筑物或是樓內布線,都容易施工安裝。 ②增刪容易。如果需要向總線上增加或撤下一個網絡站點,只需增加或拔掉一個硬件接口即可實現。需要增加長度時,可通過中繼器加上一個支段來延伸距離。 ③節(jié)約線纜。只需要一根公共總線,兩端的終結器就安裝在兩端的計算機接口上,線纜的使用量最省。 ④可靠性高。由于總線采用無源介質,結構簡單,十分可靠。 (2)總線型拓撲結構的主要缺點如下: ①任何兩個站點之間傳送數據都要經過總線,總線成為整個網絡的瓶頸,當計算機站點多時,容易產生信息堵塞,傳遞不暢。 ②計算機接入總線的接口硬件發(fā)生故障,例如拔掉粗纜上的收發(fā)器或細纜上的T形接頭,會造成整個網絡癱瘓。 ③當網絡發(fā)生故障時,故障診斷困難,故障隔離更困難。 總之,總線結構投資省,安裝布線容易,可靠性較高,是最常見的網絡結構。 1.2 環(huán)型 環(huán)型拓撲結構為一封閉的環(huán),如下圖所示。 ![]() (1)環(huán)型拓撲結構的主要優(yōu)點如下: ①適用于光纖連接。環(huán)型是點到點連接,且沿一個方向單向傳輸,非常適合于光纖作為傳輸介質。著名的FDDI網就采用雙環(huán)拓撲結構。 ②傳輸距離遠。環(huán)網采用令牌協議,網上信息碰撞(堵塞)少,即使不用光纖,傳輸距離也比其他拓撲結構遠,適于作主干網。 ③故障診斷比較容易定位。 ④初始安裝容易,線纜用量少。環(huán)型實際也是一根總線,只是首尾封閉,對于一般建筑群,排列不會在一條直線上,二者傳輸距離差別不大。 (2)環(huán)型拓撲結構的主要缺點如下: ①可靠性差。除FDDI外,一般環(huán)網都是單環(huán),網絡上任何一臺計算機的入網接口發(fā)生故障都會迫使全網癱瘓。FDDl采用雙環(huán)后,遇到故障有重構功能,雖然提高了可靠性,但付出的代價卻很大。 ②網絡的管理比較復雜,投資費用較高。 ③重新配置困難。當環(huán)網需要調整結構時,如增、刪、改某一個站點,一般需要將全網停下來進行重新配置,可擴性、靈活性差,造成維護困難。 1.3 星型 星型拓撲結構如下圖所示。 ![]() 由上圖可以看出,星型結構由一臺中央節(jié)點和周圍的從節(jié)點組成。中央節(jié)點可與從節(jié)點直接通信,而從節(jié)點之間必須經過中央節(jié)點轉接才能通信。 中央節(jié)點有兩類:一類是一臺功能很強的計算機,它既是一臺信息處理的獨立計算機,又是一臺信息轉接中心,早期的計算機網絡多采用這種類型;另一類中央節(jié)點并不是一臺計算機,而是一臺網絡轉接或交換設備,如交換機(Switch)或集線器(Hub),近期的星型網絡拓撲結構都是采用這種類型,由一臺計算機作為中央節(jié)點已經很少采用了。一個比較大的網絡往往采用幾個星型組合成擴展星型的網絡。 (1)星型拓撲結構的主要優(yōu)點如下: ①可靠性高。對于整個網絡來說,每臺計算機及其接口的故障不會影響其他計算機,不會影響網絡,也不會發(fā)生全網的癱瘓。 ②故障檢測和隔離容易,網絡容易管理和維護。 ③可擴性好,配置靈活。增、刪、改一個站點容易實現,與其他節(jié)點沒有關系。 ④傳輸速率高。每個節(jié)點獨占一條傳輸線路,消除了數據傳送堵塞現象。而總線型、環(huán)型的數據傳送瓶頸都是在線路上。 (2)星型拓撲結構的主要缺點是: ①線纜使用量大。 ②布線、安裝工作量大。線纜管道粗細不勻,大廈樓內布線管道設計、施工比較困難。 ③網絡可靠性依賴于中央節(jié)點,若交換機或集線器設備選擇不當,一旦出現故障就會造成全網癱瘓。通常交換機、集線器這類設備結構很簡單,不會出現故障。 實際的網絡拓撲結構,可能是總線型、環(huán)型、星型;也可能是這3種結構的組合,如總線型加星型,星型加星型,環(huán)型加總線型,環(huán)型加星型等。 ![]() |
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