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2023-11-22
计算机的广泛使用,为用户提供了分散而有效的数据处理与计算能力。计算机和以计算机为基础的智能设备一般除了处理本身业务之外,还要求与其他计算机彼此沟通信息,共享资源,协同工作,于是,出现了用通信线路将各计算机连接起来的计算机群,以实现资源共享和作业分布处理,这就是计算机网络。Internet是当今世界上最大的非集中式的计算机网络的集合,是全球范围成千上万个网连接起来的互联网,并已成为当代信息社会的重要基础设施———信息高速公路。
计算机网络的种类繁多,分类方法各异。按地域范围可分为远程网和局域网。远程网的跨越范围可从几十km到几万km,其传输线造价很高。考虑到信道上的传输衰减,其传输速率不能太快,一般小于100 kbit/s。若要提高传输速率,就要大大增加通信费用,或采用通信卫星、微波通信技术等。局域网络的距离只限于几十米到25km,一般为10km以内。其传输速率较高,在0.1~100 Mbit/s间,误码率很低,为10-8~10-11。具有多样化的通信媒体,如同轴电缆、光缆、双绞线和电话线等。
网络拓扑结构、信号方式、访问控制方式、传输介质是影响网络性能的主要因素。网络的拓扑结构是指网络中节点的互联形式。
2.星形拓扑
在星形拓扑中,每个站通过点-点连接到中央节点,任何两站之间通信都通过中央节点进行。一个站要传送数据,首先向中央节点发出请求,要求与目的站建立连接。连接建立后,该站才向目的站发送数据。这种拓扑采用集中式通信控制策略,所有通信均由中央节点控制,中央节点必须建立和维持许多并行数据通路,因此中央节点的结构显得非常复杂,而每个站的通信处理负担很小,只需满足点-点链路简单通信要求,结构很简单。
星形拓扑结构如图2-10所示。
图2-10 星形拓扑结构
3.环形拓扑
在环形拓扑中,网络中有许多中继器进行点-点链路连接,构成一个封闭的环路。中继器接收前站发来的数据,然后按原来速度一位一位地从另一条链路发送出去。链路是单向的,数据沿一个方向(顺时针或逆时针)在网上环行。每个工作站通过中继器再连至网络。一个站发送数据,按分组进行,数据拆成分组加上控制信息插入环上,通过其他中继器到达目的站。由于多个工作站要共享环路,需有某种访问控制方式,确定每个站何时能向环上插入分组。它们一般采用分布控制,每个站有存取逻辑和收发控制。
环形拓扑正好与星形拓扑相反。星形拓扑的网络设备需有较复杂的网络处理功能,工作站负担最小,而环形拓扑的网络设备只是很简单的中继器,工作站则需提供拆包和存取控制逻辑较复杂功能。环形网络的中继器之间可使用高速链路(如光纤),因此环形网络与其他拓扑相比,可提供更大的吞吐量,适用于工业环境,但在网络设备数量、数据类型和可靠性方面存在某些局限。
环形拓扑结构如图2-11所示。(www.chuimin.cn)
图2-11 环形拓扑结构
4.总线形拓扑
在总线形拓扑中,传输介质是一条总线,工作站通过相应硬件接口接至总线上,一个站发送数据,所有其他站都能接收。树形拓扑是总线拓扑的扩展形式,传输介质是不封闭的分支电缆。它和总线拓扑一样,一个站发送数据,其他站都能接收。因此,总线和树形拓扑的传输介质称作多点式或广播式。因为所有节点共享一条传输链路,一次只允许一个站发送信息,需有某种存取控制方式,确定下一个可以发送的站。信息也是按分组发送,达到目的站后,经过地址识别,将信息复制下来。
总线形拓扑结构如图2-12所示。
图2-12 总线形拓扑结构
5.树形拓扑
树形拓扑的适应性很强,可适用于很宽范围,如对网络设备的数量、数据率和数据类型等没有太多限制,可达到很高的带宽。树形拓扑结构在单个局域网系统中采用不多,如果把多个总线形或星形网连在一起,或连到另一个大型机或环形网上,就形成了树形拓扑结构,这在实际应用环境中是非常需要的。树形拓扑结构非常适合于分主次、分等级的层次型管理系统。
树形拓扑结构如图2-13所示。
图2-13 树形拓扑结构
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