计算机网络概论补充

1、概论补充主讲教师: 姚烨 第 1 章 计算机网络概述拓扑结构网络拓扑:网络在物理上或逻辑上的布置方式，两个或两个以上的设备连接到一条链路上，两条以上的链路形成网络拓扑。网络拓扑结构:一个网络中各个结点之间互连的几何构形。 基本的网络拓扑结构有星形、环形、总线形等三种。 任何一种网络系统都规定了它们各自的网络拓扑结构。 将不同或相同拓扑结构的网络组合起来，组成一个集多种结构为一体的大范围的互连网络。拓扑结构(续2)线路配置：是指两个或两个以上的通信设备连接到链路的方式。一条链路是指数据从一个设备传输到另一个设备的物理路径。两种线路配置方式 点到点链路提供了两个设备之间的专用链路。整个信道的容量都

2、被用于这两个设备的传输。 多点连接是指两个以上的设备共享一条链路。拓扑结构分类总线型拓扑总线型拓扑是多点连接 通过一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接联到这一公共传输媒体上，这个公共传输媒体就是总线。 所有的结点共享一条总线，一次只允许一个结点发送数据，其它结点只能处于接收状态。总线型拓扑(1)总线型拓扑(2)拓扑结构总线型拓扑为了使各个结点能够有序而合理地使用总线传输数据，必须采用一种适当的访问控制策略来控制各个结点对总线的访问。 各个结点将依据访问规则分时地使用总线来传输数据，发送结点发送的数据帧沿着总线向两端传播; 总线上的各个结点都能接收到这个数据帧，并判断是否发送给

3、本结点的，如果是发送给本结点的，则将该数据帧保留下来，否则将丢弃该数据帧。优点: 易安装，节省电缆。缺点: 由于存在关键链路,难以进行故障隔离.拓扑结构星型拓扑在星形拓扑结构中，结点将分成端点和中间结点两种，每个端点必须通过点对点链路连接到中央结点上。任何两个端结点之间都要通过中央结点实现数据交换和通信。在结点通信时，网络必须采用适当的访问控制策略和方法来解决结点之间的有序通信问题。在星形结构的网络系统中，可以采用集中式访问控制策略和分布式访问控制策略。拓扑结构星型拓扑基于集中式访问控制策略的星形网络 中间结点既是网络交换设备，又是网络控制器，由它控制各个结点的网络访问。 一个端点在传送数据之

4、前，首先向中间结点发出传输请求，经过中间结点允许后才能传送数据。基于分布式访问控制策略的星形网络. 中间结点主要是网络交换设备，采用存储-转发机制为网络结点提供传输路径和转发服务。 中间结点还可以根据需要将一个结点发来的数据同时转发给其它所有的结点，从而实现“广播式”传输。 各个端结点根据网络状态自行控制对网络的访问。拓扑结构星型拓扑优点:故障识别和故障隔离变得容易 与网状拓扑相比，设备安装比较经济网络系统比较健壮，如果一条链路失效，则只有该条链路受到影响。缺点: 中央结点负担较重，是整个网络系统的瓶颈环型拓扑拓扑结构环形拓扑在环形拓扑结构中，各个结点通过收发器连入网络，收发器之间通过点到点链

5、路连接成一个闭合的环形网络。发送结点所发送的数据帧沿着环路单向传递，每经过一个结点，该结点要判断这个数据帧是否发送给本结点的，如果是发送给本结点的，则要将数据帧拷贝下来,然后再将数据帧传递到下游结点。当数据帧历遍各个结点后，由发送结点将数据帧从环路上取下。这样，通过数据帧历遍各个结点可以实现“广播式”传输。拓扑结构环形拓扑由于多个结点要共享同一环路，必须采用适当的访问控制方法来控制各个结点对环路的有序访问。基于令牌(Token)的访问控制 它是一种分布式访问控制技术，由令牌及其传递规则来控制各个结点的介质访问，并且将令牌控制机制分布在每个结点上，各个结点将根据令牌传递协议控制结点对网络的访问。

6、拓扑结构环形拓扑优点 相对比较容易安装和重新配置，每个设备至于它在逻辑上或空间上直接相邻的两个设备相连，加入或删除一个设备只需要改动两边的连接。 故障隔离也比较简单，当一个设备长时间未接到信号，可以发出一个警告，这个警告可以告诉网络管理员故障以及故障的位置。缺点 单向传输在环中出现一个失效站点就能使整个网络瘫痪，这个缺点可以通过引入双环或者一个可以对故障进行旁路的开关来解决。拓扑结构树形拓扑拓扑结构树形拓扑树型拓扑是星型拓扑拓扑的一种变种,与星形拓扑一样，网络结点都连接到中央结点上。但是并不是所有的设备都直接接入中央结点，绝大多数网络结点首先连接到次级结点上,再由次级结点器连接到中央结点上。树

7、型拓扑的优点和缺点基本和星型拓扑相似。但次级结点的引入带来了两个优势。第一，这种结构允许更多的设备连接到中央结点上，并且增加了信号在设备间的传输距离。第二，允许网络隔离不同计算机之间的通信或者为不同计算机设定通信的优先级。树型拓扑的一个很好的范例是有线电视，来自主站的主电缆被分成一些分站，每个分站在分成更小的分站。拓扑结构网状拓扑拓扑结构网状拓扑在网状拓扑中，每一台设备都与其他所有设备有一条专用的点对点链路。专用意味着链路支承在它所连接的两个设备间的通讯量，因此，具有N个结点的全连接网状网络会有n(n-1)/2条物理信道。优点 使用专用链路的设备之间的数据负载有专门的连接承担，避免了共享链路中

8、的通信量问题。 网络拓扑具有健壮性。当一天链路不可用时，并不会使整个网络瘫痪。 具有秘密性或者安全性。当每个报文都经由专用线路传输时，只有预期的接受者才能接收到该信息。 点到点链路时故障识别和故障隔离十分容易。拓扑结构网状拓扑缺点 主要缺点在于所需要的电缆和设备上输入输出端口数量过于巨大。因为每个设备必须和其他所有设备都有链路连接，安装和重新配置网络非常复杂，同时安装场所可能根本没有空间容纳安装所需要的大量电缆。因此，对于网状拓扑的使用主要在有限方式下使用，例如作为主干网络。拓扑结构总结任何一种网络系统都规定了其网络连接的拓扑结构，并通过相应的访问控制方法来控制各个结点有序地使用介质来传送数据。对于数据的接收，通常采用“地址匹配”规则。网络中的每个结点都分配有惟一的地址码。在每个数据帧中，包含有源地址码和目的地址码，以标识发送数据帧的源结点和接收数据