第2章 网络拓扑基本模型及其性质
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计算机网络网络拓扑模型划分与优化复习计算机网络网络拓扑模型划分与优化是在计算机网络技术领域中非常重要的一个方面。
它关注的是如何合理的划分和优化网络拓扑结构,以提高网络性能、可靠性和扩展性。
本文将重点介绍网络拓扑的基本概念、常见的网络拓扑模型以及划分与优化技术。
一、网络拓扑的基本概念网络拓扑是指网络中各节点之间的物理或逻辑连接关系,决定了数据传输路径和节点间的通信方式。
网络拓扑可以分为物理拓扑和逻辑拓扑两种类型。
1.1 物理拓扑物理拓扑描述了网络中节点和连接线的实际布局关系。
常见的物理拓扑结构包括总线型、星型、环型、树型和网状型等。
- 总线型拓扑:所有节点共享一个传输介质,节点通过该传输介质进行通信。
- 星型拓扑:所有节点均与中央节点连接,数据传输通过中央节点进行转发。
- 环型拓扑:节点按环形排列,每个节点同时与相邻节点相连,数据沿环传输。
- 树型拓扑:各节点按层级排列成树状结构,数据传输通过树枝进行。
- 网状型拓扑:各节点之间相互连接,任意节点可以与其他节点直接通信。
1.2 逻辑拓扑逻辑拓扑描述了网络中节点之间的逻辑关系,是从网络数据传输的角度来看的。
常见的逻辑拓扑结构包括总线型、星型、环型、树型、网状型以及混合型等。
逻辑拓扑与物理拓扑不一定完全一致,例如可以通过路由器将物理拓扑为网状型的网络划分为逻辑拓扑为总线型的子网络。
二、常见的网络拓扑模型在计算机网络中,根据实际需求和网络规模,可以选择不同的网络拓扑模型。
下面介绍几种常见的网络拓扑模型。
2.1 总线型拓扑总线型拓扑是一种较为简单和常见的网络拓扑结构。
它以一根传输介质连接所有节点,节点之间的通信通过竞争总线上的信号传输来实现。
总线型拓扑的优点是成本较低、易于扩展和维护。
然而,它也存在单点故障和带宽共享的问题,当总线发生故障时,整个网络将无法正常工作。
2.2 星型拓扑星型拓扑是以中央节点为核心,所有节点均与中央节点相连的网络结构。
中央节点负责所有节点之间的数据转发。
网络拓扑模型与设计原则在当今信息时代,网络已经成为了人们重要的沟通工具和信息交流平台。
而网络的运行离不开一个良好的拓扑结构,即网络拓扑模型。
网络拓扑模型是指在网络中各个节点之间连接关系的布局和结构。
设计一个合理的网络拓扑模型对于提高网络性能、减少网络故障、优化数据传输等方面具有重要的意义。
本文将介绍网络拓扑模型的概念、常见的网络拓扑结构以及网络拓扑设计的原则。
一、网络拓扑模型的概念网络拓扑模型是指计算机网络中各个节点之间连接关系的布局和结构,它决定了网络中数据的传输方式和路径。
网络拓扑模型可以看作是网络的蓝图,它直接影响着网络的性能和可靠性。
二、常见的网络拓扑结构1. 星型拓扑结构星型拓扑结构是指所有的节点都直接连接到一个中心节点的拓扑结构。
中心节点起到中转和控制的作用,数据传输需要经过中心节点,因此中心节点的性能和可靠性对整个网络的影响较大。
星型拓扑结构适用于小型网络,其优点是易于扩展和维护,缺点是中心节点单点故障会导致整个网络的瘫痪。
2. 总线型拓扑结构总线型拓扑结构是指所有节点都通过一条公共的传输介质连接在一起的拓扑结构。
节点和总线之间的连接通常是共享的,任意节点都可以发送数据到总线上,其他节点可以接收到这些数据。
总线型拓扑结构适用于小型网络,其优点是安装和维护成本低,缺点是当总线发生故障时整个网络会中断。
3. 环型拓扑结构环型拓扑结构是指所有节点按照线性的方式连接在一起形成一个环状的拓扑结构。
每个节点都直接连接到相邻的两个节点,数据沿着环的方向传输。
环型拓扑结构适用于小型网络,其优点是具有良好的传输性能和可扩展性,缺点是节点的故障会导致整个环的中断。
4. 树型拓扑结构树型拓扑结构是指将多个星型拓扑结构通过一个根节点连接在一起形成一个树状的拓扑结构。
树型拓扑结构适用于大型网络,其优点是具有良好的扩展性和冗余性,缺点是根节点的故障会导致整个网络的瘫痪。
三、网络拓扑设计的原则1. 简单性原则网络拓扑设计应尽量简单,避免过于复杂的拓扑结构。
计算机网络的网络拓扑在现代社会中,计算机网络已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
而网络拓扑作为计算机网络的基础,起到了联系各个网络节点和设备的重要作用。
本文将对计算机网络的网络拓扑进行探讨和介绍。
一、什么是网络拓扑网络拓扑是指计算机网络中各个节点之间物理或逻辑连接关系的形式。
它描述了网络中设备之间的布局和连接方式。
网络拓扑可以直接影响到计算机网络的性能、可靠性、扩展性以及整体结构的稳定性。
二、常见的网络拓扑结构1. 星型拓扑星型拓扑是最为常见和简单的网络拓扑结构之一。
在星型拓扑中,每个网络设备都通过独立的链路与中央设备(通常是交换机或路由器)相连。
这种拓扑结构的优点是易于管理和维护,同时还具有较强的可靠性。
然而,星型拓扑的缺点是当中央设备发生故障时,整个网络将失去连接。
2. 总线拓扑总线拓扑使用一根共享的传输线连接所有设备。
每个设备通过连接到传输线上的接口进行通信。
在总线拓扑中,任何一个设备向总线上发送数据包,其他设备都可以接收到。
总线拓扑的优点是简单易用,成本较低。
然而,总线拓扑的问题是当传输线断开或某个设备故障时,整个网络将受到影响。
3. 环形拓扑环形拓扑中,各个设备通过单一的链路相连接,形成一个闭合的环路。
在环形拓扑中,数据包通过环路不断传递,直到达到目标设备为止。
环形拓扑的优点是每个设备都具备相同的机会发送数据包,不存在瓶颈问题。
然而,环形拓扑也存在故障扩散的问题,一旦环上某个设备出现故障,整个网络将无法工作。
4. 网状拓扑网状拓扑是一种非常复杂和灵活的拓扑结构。
在网状拓扑中,每个设备都与其他设备直接相连,数据可以通过多个路径进行传输。
网状拓扑的优点是具备冗余的路径,因此具备较高的可靠性和容错性。
然而,网状拓扑也存在大量的连接和管理问题,同时也需要较高的成本。
三、拓扑选择的考虑因素在实际应用中,选择合适的网络拓扑结构需要考虑多个因素:1. 成本不同的网络拓扑结构对应不同的硬件设备和设施要求,因此成本是一个重要的考虑因素。
计算机网络网络拓扑模型划分与分析复习在计算机网络领域中,网络拓扑模型是用来描述网络中各个节点之间连接关系的一种图形化表示方法。
通过网络拓扑模型,我们可以清晰地了解网络的结构和组织方式,从而对网络的性能进行分析和优化。
本文将对计算机网络网络拓扑模型进行复习,并分析各个模型的特点和应用场景。
一、总线型拓扑模型总线型拓扑模型是一种线型结构,所有节点都通过单一的传输媒介(总线)进行通信。
在总线型拓扑中,各个节点通过监听总线的信号来进行通信,但一次只能有一个节点发送数据,其他节点需要等待。
这种模型的特点是简单且成本较低,适用于小型网络。
在总线型拓扑模型中,当总线发生故障时,整个网络将受到影响,因为所有的节点都依赖于总线进行通信。
此外,由于总线上只能有一个节点发送数据,会导致通信效率较低。
因此,在大型网络中,总线型拓扑模型的应用较为有限。
二、星型拓扑模型星型拓扑模型是以中央设备(如交换机或集线器)为中心,各个节点通过单独的链路与中央设备相连。
在星型拓扑中,各个节点之间的通信需要经过中央设备进行中转。
这种模型的特点是易于管理和扩展,且故障检测和维修都较为方便。
然而,星型拓扑模型也存在一些缺点。
首先,如果中央设备发生故障,整个网络将无法正常通信。
其次,该模型所需的链路数量较多,会增加网络建设成本。
另外,由于所有的节点都需要通过中央设备进行通信,会造成通信的延迟。
三、环型拓扑模型环型拓扑模型将各个节点按照环形连接方式组织,每个节点都与其前后两个节点直接相连。
在环型拓扑中,数据在环上依次传输,直到达到目标节点。
这种模型的特点是节点之间的通信具有对等性,故障节点不会对整个网络造成严重影响。
然而,环型拓扑模型也存在一些问题。
首先,该模型的扩展性较差,添加新节点需要重新调整整个环的连接关系。
其次,由于数据在环上传输,会造成一定的延迟。
此外,如果环中某个节点发生故障,整个网络将不可用,因为数据无法继续传输。
四、树形拓扑模型树形拓扑模型将各个节点按照树状结构组织,上层节点通过链路连接下层节点,形成一个树状的网络结构。
第二章网络外部性2.1 网络的概念和分类2.1.1 网络的概念网络的定义:网络是由互补的节点和链构成的。
网络重要且鲜明的特征是不同的节点和链之间的互补性。
2.1.2 网络的分类2.1.2.1 实体网络与虚拟网络实体网络:消费者以有形的“物理连接”组织起来。
虚拟网络:体现的是一种无物理连接的互联。
2.1.2.2 双向网络与单向网络双向网络:伊克诺米德斯和怀特把图中ASB和BSA提供不同服务的网络定义为双向网络、例如,电话网络、铁路、公路和许多电信网络等都属于双向网络。
图2-0-1 一个简单的本地和远程网络单向网络:当ASB和BSA之一不存在,或者没有经济意义,或是网络中没有方向的区别,即当ASB和BSA是完全相同的,这种网络被称为单向网络。
例如,单向网络中存在两种组建,两种组件结合构成复合产品,如电视信号和电视机。
互补性是单项和双向网络中各个网络组建中存在的重要关系。
2.1.3 网络拓扑网络拓扑指的是网络节点的连接和布局。
常见的网络拓补有完整网络、星状网络、环状网络。
2.1.3.1 常见的网络拓扑1.完整网络从网络的拓扑图可以看出来,网络的任意两个节点都可以和其他节点通信。
具备n个节点的完整网络有n(n-1)条链路,增加一个节点,那么整条网络则增加了2n 条链路。
一般来说,短途童话网络是一个典型的完整网络。
图2-0-2 完整网络2.星状网络从拓扑图来看网络中除了中心节点s能够和网络其他节点联系以外,剩余节点互相之间无法直接联系。
由于链路的方向可能不同,出现的结果无非有两种。
一是节点A1、A2、A3、A4、A5之间无法联系,但是能分别和S产生联系,这种联系可能是单向也可能是双向的。
二是节点之间可能联系,但是必须通过节点S才能联系图2-0-3 星状网络3.环状网络从网络拓扑图来看,环状网络的每个节点只能和临近的节点产生联系。
图2—4中拓扑表现的是一种封闭环状网络,这就意味着信息在整个网络中是产生了一个循环的效果。
课程名称:计算机网络基础教师:芮建勋2011~2012第一学期整理:Lily喜阳阳第2章计算机网络原理一、计算机网络的拓扑结构⏹计算机网络的拓扑结构就是网络中通信线路和节点(计算机或其他设备)的几何排列形式。
⏹在计算机网络中,将主机和终端抽象为节点,将通信介质抽象为线。
⏹拓扑结构隐含了设备的具体位置。
⏹重点研究计算机节点之间的关系。
计算机网络的拓扑结构分为:星型结构、环型结构、总线型结构、树型结构1、星型结构:各节点通过点到点的链路与中心节点相连。
优点:●容易增加新节点●容易实现数据的安全性和优先级控制●容易实现网络监控缺点:集中控制,对中心节点的依赖性大,易导致网络系统崩溃。
2、环型结构:计算机相互连接成闭合环路,环中数据将沿一个方向逐站传送。
优点:●结构简单●传输延时确定●环中每个节点与节点间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障3、总线型结构:所有的节点共享一条公共传输线路,易扩充。
4、树型结构:计算机都连接到其父节点上。
二、网络的分类三、网络协议⏹计算机网络的主要功能:数据通信、资源共享。
⏹为了实现网络功能,必须通过一系列网络协议。
⏹协议是为了实现网络功能的一系列规则的集合。
四、网络互连计算机设备之间物理与逻辑的连接。
五、客户/服务器⏹服务模式的一种(通常把客户机叫做前端,服务器叫做后端或后台)⏹此模式将一个计算任务分布到两个不同的处理单元上⏹客户机通过预先指定的语言向服务器提出请求(request),要求服务器执行某项操作,并将操作结果响应(response)给客户机。
六、域名系统(DNS, Domain Name System)⏹域名系统是为了标识(identify)计算机而设计的主机命名系统⏹域名系统负责定义规则和语法⏹通过域名系统能够实现域名和IP地址的转换(映射)⏹主机名.三级域名.二级域名.一级域名七、补充Internet提供的主要服务⏹网络信息服务⏹电子邮件服务⏹文件传输服务⏹远程登录服务⏹电子公告牌服务⏹网络新闻服务。