計算機拓撲結構

計算機科學中，指網路上的計算機和各種設備實現互聯時的抽象連線方式。拓撲不關心每台計算機或設備的細節，關心它們相互的連線關係，並試圖將這些關係通過圖表示出來。

基本介紹

• 中文名：計算機拓撲結構
• 外文名：Topology
• 意義：拓撲形象描述了網路的安排和配置
• 釋義：各種物體的位置表示成抽象位置

含義

拓撲（Topology）是將各種物體的位置表示成抽象位置。在網路中，拓撲形象地描述了網路的安排和配置，包括各種結點和結點的相互關係。拓撲不關心事物的細節也不在乎什麼相互的比例關係，只將討論範圍內的事物之間的相互關係表示出來，將這些事物之間的關係通過圖表示出來。

網路中的計算機等設備要實現互聯，就需要以一定的結構方式進行連線，這種連線方式就叫做"拓撲結構"，通俗地講這些網路設備如何連線在一起的。

分類

拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連線。它的結構主要有星型結構、匯流排結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構、分散式結構等。

星型結構

星型結構是指各工作站以星型方式連線成網。網路有中央節點，其他節點（工作站、伺服器）都與中央節點直接相連，這種結構以中央節點為中心，因此又稱為集中式網路。

它具有如下特點：結構簡單，便於管理；控制簡單，便於建網；網路延遲時間較小，傳輸誤差較低。但缺點也是明顯的：成本高、可靠性較低、資源共享能力也較差。

環型結構

環型結構由網路中若干節點通過點到點的鏈路首尾相連形成一個閉合的環，這種結構使公共傳輸電纜組成環型連線，數據在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸，信息從一個節點傳到另一個節點。

環型結構具有如下特點：信息流在網中是沿著固定方向流動的，兩個節點僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；環路上各節點都是自舉控制，故控制軟體簡單；由於信息源在環路中是串列地穿過各個節點，當環中節點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網路的回響時間延長；環路是封閉的，不便於擴充；可靠性低，一個節點故障，將會造成全網癱瘓；維護難，對分支節點故障定位較難。

匯流排型結構

匯流排結構是指各工作站和伺服器均掛在一條匯流排上，各工作站地位平等，無中心節點控制，公用匯流排上的信息多以基帶形式串列傳遞，其傳遞方向總是從傳送信息的節點開始向兩端擴散，如同廣播電台發射的信息一樣，因此又稱廣播式計算機網路。各節點在接受信息時都進行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相符則接收網上的信息。

匯流排型結構的網路特點如下：結構簡單，可擴充性好。當需要增加節點時，只需要在匯流排上增加一個分支接口便可與分支節點相連，當匯流排負載不允許時還可以擴充匯流排；使用的電纜少，且安裝容易；使用的設備相對簡單，可靠性高；維護難，分支節點故障查找難。

分散式結構

分散式結構的網路是將分布在不同地點的計算機通過線路互連起來的一種網路形式。

分散式結構的網路具有如下特點：由於採用分散控制，即使整個網路中的某個局部出現故障，也不會影響全網的操作，因而具有很高的可靠性；網中的路徑選擇最短路徑算法，故網上延遲時間少，傳輸速率高，但控制複雜；各個節點間均可以直接建立數據鏈路，信息流程最短；便於全網範圍內的資源共享。缺點為連線線路用電纜長，造價高；網路管理軟體複雜；報文分組交換、路徑選擇、流向控制複雜；在一般區域網路中不採用這種結構。

樹型結構

樹型結構是分級的集中控制式網路，與星型相比，它的通信線路總長度短，成本較低，節點易於擴充，尋找路徑比較方便，但除了葉節點及其相連的線路外，任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。

網狀拓撲結構

在網狀拓撲結構中，網路的每台設備之間均有點到點的鏈路連線，這種連線不經濟，只有每個站點都要頻繁傳送信息時才使用這種方法。它的安裝也複雜，但系統可靠性高，容錯能力強。有時也稱為分散式結構。

蜂窩拓撲結構

蜂窩拓撲結構是無線區域網路中常用的結構。它以無線傳輸介質（微波、衛星、紅外等）點到點和多點傳輸為特徵，是一種無線網，適用於城市網、校園網、企業網。

其他

在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構，如匯流排型與星型混合。匯流排型與環型混合連線的網路。在區域網路中，使用最多的是匯流排型和星型結構。