星型拓撲

星型拓撲

在星型拓撲結構中,網路中的各節點通過點到點的方式連線到一個中央節點(又稱中央轉接站,一般是集線器或交換機)上,由該中央節點向目的節點傳送信息。中央節點執行集中式通信控制策略,因此中央節點相當複雜,負擔比各節點重得多。在星型網中任何兩個節點要進行通信都必須經過中央節點控制。

基本介紹

  • 中文名:星型拓撲
  • 外文名star topology
  • 結構特點:集中控制型網路
  • 優點:控制簡單故障診斷和隔離容易
  • 缺點:各站點的分布處理能力較低
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結構特點

星型拓撲結構的網路屬於集中控制型網路,整個網路由中心節點執行集中式通行控制管理,各節點間的通信都要通過中心節點。每一個要傳送數據的節點都將要傳送到數據傳送中心節點,再由中心節點負責將數據送到目地節點。因此,中心節點相當複雜,而各個節點的通信處理負擔都很小,只需要滿足鏈路的簡單通信要求。
星型拓撲模型星型拓撲模型
星型網中任何兩個節點要進行通信都必須經過中央節點控制。因此,中央節點的主要功能有三項:當要求通信的站點發出通信請求後,控制器要檢查中央轉接站是否有空閒的通路,被叫設備是否空閒,從而決定是否能建立雙方的物理連線;在兩台設備通信過程中要維持這一通路;當通信完成或者不成功要求拆線時,中央轉接站應能拆除上述通道。
由於中央節點要與多機連線,線路較多,為便於集中連線,採用一種成為集線器(HUB)或交換設備的硬體作為中央節點。一般網路環境都被設計成星型拓樸結構。星型網是廣泛而又首選使用的網路拓撲設計之一。

優點缺點

優點

星型拓撲存在如下優點:
(1)控制簡單。任何一站點只和中央節點相連線,因而介質訪問控制方法簡單,致使訪問協定也十分簡單。易於網路監控和管理。
(2)故障診斷和隔離容易。中央節點對連線線路可以逐一隔離進行故障檢測和定位,單個連線點的故障只影響一個設備,不會影響全網。
(3)方便服務。中央節點可以方便地對各個站點提供服務和網路重新配置。

缺點

星型拓撲雖然存在很多優點,但也存在以下缺點:
(1)需要耗費大量的電纜,安裝、維護的工作量也驟增。
(2)中央節點負擔重,形成“瓶頸”,一旦發生故障,則全網受影響。
(3)各站點的分布處理能力較低。
總的來說星型拓撲結構相對簡單,便於管理,建網容易,區域網路普遍採用的一種拓撲結構。採用星型拓撲結構的區域網路,一般使用雙絞線或光纖作為傳輸介質,符合綜合布線標準,能夠滿足多種寬頻需求。

標準

星型拓撲結構相對簡單,便於管理,易於組網,是區域網路普遍採用的一種網路拓撲結構,採用星型拓撲結構的區域網路,一般採用雙絞線或光纖作為傳輸媒質,符合綜合布線標準,能夠滿足多種寬頻尋求。
網路拓撲相關標準如下表所示:
表一 星型拓撲相關標準
10BASE-2
速度為10Mbps(兆比特/秒),使用50歐姆細同軸電纜作為傳輸介質的基帶乙太網規範。10BASE-2標準作為IEEE 802.3規範的一部分,規定每個網段的最大長度是606.8英尺(185米)
10BASE-5
速度為10Mbps(兆比特/秒),使用50歐姆基帶粗同軸作為傳輸介質的基帶乙太網規範。10BASE-5作為IEEE 802.3基帶物理層規範的一部分,規定每個網段的最大長度是1640英尺(500米)。
10BASE-T
速度為10Mbps(兆比特/秒),使用兩對雙絞線(3類、4類或5類)做傳輸介質的基帶乙太網規範。一對雙絞線用於傳輸數據;另一對用於接收數據。10BASE-T作為IEEE 802.3規範的一部分,規定每一網段的最大長度達約為328英尺(100米)
100BASE-T
速度為100Mbps(兆比特/秒),使用UTP(非禁止雙絞線)做傳輸介質的基帶快速乙太網規範。它的基礎是100BASE-T技術。與其類似,當網段上沒有通信時,100BASE-T要傳送連線脈衝。但這些連線脈衝比10BASE-T的連線脈衝包含更多的信息。
100BaseTX
100BaseTX是一種規格,用於描述在5類非禁止雙絞線上如何運行100Mbps快速乙太網。5類UTP是當今在區域網路中使用最普遍的一種電纜。
100VGAnyLAN
100VGAnyLAN是另一種100Mbps乙太網技術標準。 100VGAnyLAN直接與100Base-T乙太網競爭。IEEE802.12委員會目前正在負責它的規劃。這個標準使用的接入方法與10Mbps乙太網和快速乙太網所使用的(CSMA/CD)不同。MAC幀保持不變。這種新的接入方法叫做“需求優先”。
10Base2
10Base2是使用同軸電纜(RG-58)的10Mbps基帶乙太網的IEEE標準。這種標準的最大距離是185米。10Base2也參照如“THINNET”、“THINLAN”、“CHEAPERNET”等。10Base2或者Thinnet使用基於BNC的絞線的連線頭與設備相連。連線在電纜上的每個設備使用T-連線頭由菊花鏈與下一個設備相連。最後一個T-連線頭必須包括一個終端插頭。在大多數10Base2實現中,網路接口卡含有收發機功能。
10Base5
10Base5是使用同軸電纜的10Mbps基帶乙太網的IEEE標準。這種電纜的最大距離是500米。10Base5也被稱為“Thicknet”和“YellowWire”。這種類型的物理電纜被典型地用作乙太網絡的主幹介質。
10BaseF
10BaseF是使用光纖電纜的星型乙太網的10Mbps乙太網標準。
10BaseT
10BaseT是使用類似於模組化電話電纜的雙絞線的乙太網介質標準。 10BaseT網路在工作站和集線器之間使用雙絞線。集線器於是與網路的主幹連線起來。這種安排使每個工作站從主幹中獨立出來。從工作站擴展到集線器的段通常稱為“homerun”。
10Broad36
802.3(乙太網)網路的IEEE標準,這種網路使用粗同軸電纜以10Mbps速率進行寬頻傳榆。
2B+D
ISDN的主要速率接口。它是一種線路,由23個傳送聲音、數據、視頻的64Kbps信道和傳送信令信息的數據信道組成。2B+D類似於T1信號。
3172
3172是允許區域網路通信比如令牌環和乙太網用於IBM主機的網關(協定轉換器)類型。3172也稱為區域網路網關。
3174
IBM的群控控制器或通信控制器。這些設備用於在一台IBM主機和一台終端設備間控制通信。這些設備可以是3270s或ASCII終端。 3274是一個被3174代替的舊的類型的群控控制器
3270
用於SNA網路的IBM終端或印表機類型。其他生產商也為他們的終端和印表機提供3270的仿真。
3270
一個3270網關是一台計算機,能夠處理一個終端設備或PC機與一台IBM主機間的通信路徑和轉換。
3745
IBM前端處理器(FEP)模組序數。更老的版本包括3725和3705。這些設備能將區域網路和其他設備比如群控控制器連到IBM主機上。 3274s也可以互連用於交叉域結構中。
802.1
802.1 是區域網路和互連網的全部體系結構的IEEE標準。
802.1B
802.1B 是網路管理的IEEE標準
802.1D
區域網路之間互連的網橋使用的MAC層標準。 802.1D 標準包含了802.3,802.4和802.5的互連標準。
802.2
802.2 是數據鏈路層的上層子層(也被認為是邏輯鏈路控制層)的標準。802.2與802.3、802.4和802.5標準(數據鏈路下層子層)一起使用。
802.3
CSMA/CD 的標準。乙太網和星型區域網路都遵循這種標準。它包合MAC層和物理層的標準。在數據鏈路層,它是三個主要數據鏈路子層之一。物理層的規格依賴於所用的介質類型(10BaseT,10Base5等等)。10Mbps是這種標準的傳輸速率。
802.4
令牌匯流排協定的數據鏈路和物理層的標準。它典型地套用於由通用汽車公司發展的製造自動協定(MAP)。10Mbps是這種標準的典型傳輸速度。
802.5
區域網路協定的令牌環存取方法的標準。它包含數據鏈路和物理層標準。傳輸速度包括16Kbps和4Kbps。
802.6
802.6是以分散式佇列雙匯流排(DQDB)著稱的城域網(MAN)的IEEE標準。

分類

星型拓撲中可分為星型拓撲和擴展星型拓撲。

星型拓撲

儘管物理星型拓撲的實施費用高於物理匯流排拓撲,然而星型拓撲的優勢卻使其物超所值。每台設備通過各自的線纜連線到中心設備,因此某根電纜出現問題時只會影響到那一台設備,而網路的其他組件依然可正常運行。這個優點極其重要,這也正是所有新設計的乙太網都採用的物理星型拓撲的原因所在。

擴展星型拓撲

如果星型網路擴展到包含與主網路設備相連的其它網路設備,這種拓撲就稱為擴展星型拓撲。
純擴展星型拓撲的問題是:如果中心節點出現故障,網路的大部分組件就會被斷開。

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