网络拓扑结构

第十四章-数字通信

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点对点

将两个数字设备连接到一个网络上,将有一种被称为“点对点”的网络:

点对点拓扑

网络接线象征用作两个设备之间的单线。实际上,它可能是一对扭曲的电线,a同轴电缆一根光纤,甚至是一根七导体的BogusBus。现在,我们仅仅关注网络的“形状”,技术上称为拓扑结构。

包括这个网络上的更多设备(有时称为节点),我们有几个网络配置选项可供选择:

总线拓扑结构
一种网络,它使用公共传输介质,其中网络的所有节点都连接到它。

总线拓扑结构

明星拓扑

一种使用集线器、交换机或计算机作为中心网络的网络类型,所有的节点都与之相连。所选的集线器、交换机或计算机充当服务器

明星拓扑

环型拓扑

许多网络标准规定了所使用的拓扑类型,而其他标准则更加通用。例如,以太网通常以“总线”拓扑实现,但也可以通过适当的互连设备以“星型”或“环形”拓扑实现。其他的网络,如RS-232C,几乎完全是点对点的;令牌环(正如您可能已经猜到的那样)仅在一个环拓扑中实现。

不同拓扑的优缺点

点对点

很明显这是两个节点的唯一选择。比总线和星型更简单的是,该拓扑在两点之间以单向或双向的方式发送数据。

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安装和维护非常简单。只需极少的连接更改,就可以轻松地添加或删除节点。另一方面,一个总线网络必须处理来自所有节点的所有通信信号。这被称为广播网络,类似于一群人交谈在电话一个连接,在只有一个人可以一次谈话(限制汇率数据),和每个人都可以听到其他人交谈时(这可以是数据安全问题)。此外,总线布线的中断可能导致节点在组中被隔离。

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通过在网络分支点上使用称为“网关”的设备,可以限制节点之间的数据流,从而允许特定节点组之间进行私有通信。这解决了简单总线拓扑的一些速度和安全问题。但是,如果其中一个网关发生故障,这些分支可以很容易地与“星型”网络的其余部分断开。还可以通过“交换机”实现,按需将单个节点连接到更大的网络。这种交换网络类似于标准电话系统。

环型拓扑

该拓扑提供了最少的接线的最佳可靠性。由于每个节点都有两个连接点到环,因此环的任何部分中的单个中断都不会影响网络的完整性。然而,必须考虑到这种拓扑。此外,必须中断网络以安装或删除节点。与总线拓扑一样,环网是自然播出的。

正如您可能猜到的那样,在一个特定的应用程序中,两个或更多的环拓扑可以结合在一起以提供“两个世界的最佳选择”。随着时间的推移,工业网络往往以这种方式结束,仅仅是因为工程师和技术人员加入了多个