图4-123是多层结构卫星网络拓扑示意图，由LEO／MEO／GEO 3层组成，通过轨间链路把3层连接起来组成一个多层卫星网络结构。3层卫星网络综合考虑了LEO和GEO层的优缺点，其中高层卫星负责网络管理，底层卫星承担业务，一定程度上缓解了信号衰减强、时延大和切换频繁的影响，但由此带来的不足就是系统结构复杂，设计需要谨慎考虑。......
2023-07-02
网络拓扑结构概述：树型结构及应用
【摘要】：网络的拓扑结构是由网络中各节点和链路连接而成的几何图形，用于描述网络的布局结构。除了以上介绍的单电缆的总线型拓扑结构外，还有一种称为树型结构的物理拓扑结构。
网络的拓扑结构是由网络中各节点和链路连接而成的几何图形，用于描述网络的布局结构。
网络的拓扑结构分为物理拓扑结构和逻辑拓扑结构，这里主要介绍物理拓扑结构。所谓物理拓扑结构是指网络各节点的位置和互联的几何布局，也是网络中传输介质的整体结构，也就是说这个网络“看起来”是一种什么形式。网络的结构在实际应用中千差万别，可以归结为以下几类：总线型（Bus）、星型（Star）、环型（Ring）、网状（Mesh）和蜂窝状（Cellular）。
1.总线型结构
总线型结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上，各工作站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查，看是否与自己的工作站地址相符，相符则接收网上的信息。总线型结构如下图所示。
总线型结构中，使用的传输介质是同轴电缆，每一网络段总线的长度一般不应超过185m，对于细缆，每个网段上最多能同时连接30台设备；对于粗缆，每个网段上最多能同时连接100台设备。总线与设备之间的连接距离不应超过0.2m，总线上设备与设备之间的距离不应小于0.46m，在每一网络段总线两端必须安装一对50Ω的终端电阻。
2.星型结构
星型结构是指各工作站以星形方式连接成网。网络中有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。星型结构使用集线器作为中心设备，连接多台计算机，但随着网络的发展，现集线器大多被交换机所代替，结构如下图所示。
星型结构中，中心设备与节点之间的连线长度不应超过100m，设备连接的数量取决于中心设备的连接接口数。在这种结构中，集线器与集线器之间有两种连接方式，一种是堆叠方式（这种方式主要用于堆叠式集线器），在这种方式中，集线器与集线器之间使用堆叠线相连接；另一种是级联方式，在这种方式中，集线器充当了一个中继器的角色，其最大的串联为4层。
除了以上介绍的单电缆的总线型拓扑结构外，还有一种称为树型结构的物理拓扑结构。树型结构是星型结构的扩展，它是在星型网上加上分支形成的，如下图所示。
3.环型结构
环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，各设备可直接接入。这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点，结构如下图所示。
环型结构可改进为双环结构，即将单一的环线改成双环线，当其中某段发生故障时，另一段可以形成一个环继续工作。
4.网状结构
网状结构在网间所有设备之间实现点对点的连接，如右图所示，有时也称为分布式结构。
在网状结构中，网络与网络或网络设备之间均有点到点的链路连接。这种连接不经济，而且网络安装工作量很大，这使网络建设极为困难，所以只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种结构。这种结构的优点是：系统可靠性高，容错能力强。
5.蜂窝状结构
蜂窝状结构是无线局域网中常用的结构，它以无线发射站的位置为中心，其覆盖区域之间有少量重叠，从而保证不存在通信盲区。它以无线传输介质（微波、卫星、红外等），实现点到点和多点传输，是一种无线网，适用于城市网、校园网、企业网，其结构如右图所示。
在计算机网络中，还有其他类型的拓扑结构，如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中，使用最多的是总线型和星型结构。
【做一做】
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知识窗(www.chuimin.cn)
●总线型结构网络的特点：
①结构简单，可扩充性好。当需要增加节点时，只需要在总线上增加一个分支接口便可与分支节点相连；当总线负载不允许时，还可以扩充总线。
②使用的电缆少，且安装容易；使用的设备相对简单，可靠性高。
③维护难，故障查找难。
●星型结构网络的特点：
①结构简单，便于管理。
②控制简单，便于建网，更新网络设备容易。
③网络延迟时间较小，传输误差较低。
④故障定位容易。
⑤各段介质都是分离的，相互之间互不影响。
⑥成本高，可靠性较低，资源共享能力也较差。
●环型结构网络的特点：
①信息流在网中沿着固定方向流动，两个节点仅有一条道路，简化了路径选择的控制。
②环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单。
③由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长。
④环路是封闭的，不便于扩充。
⑤可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。
●蜂窝状结构网络的特点：
①网络的安装实际就是发射站的安装，工作站可以随处移动，不需要专门的配置。
②易于隔离，易于进行故障定位。
③当某一工作站出现故障时不会影响到其余工作站，但当某一发射站出现故障时则会导致某一区域内所有工作站无法正常通信。
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