局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸介質(zhì)互連各種設(shè)備的物理布局。網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)等設(shè)備要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，就需要以一定的結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行連接，這種連接方式就叫做“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”，通俗地講就是這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是如何連接在一起的。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、樹(shù)形結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。

局域網(wǎng)( Local Area Network，LAN)是一種私有網(wǎng)絡(luò)，一般存在于一座建筑物內(nèi)。局域網(wǎng)被廣泛用來(lái)連接個(gè)人計(jì)算機(jī)和消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備，使它們能夠共享資源(比如服務(wù)器、打印機(jī))和交換信息。當(dāng)局域網(wǎng)被用于公司時(shí)，就稱(chēng)為企業(yè)網(wǎng)(Enterprise Network)。 [2] 局域網(wǎng)一般分為有線(xiàn)局域網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)兩種。有線(xiàn)局域網(wǎng)使用了各種不同的傳輸技術(shù)。它們大多使用銅線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)，但也有一些使用光纖。通常情況下，有線(xiàn)局域網(wǎng)的運(yùn)行速率在100 Mbit/s～l Gbit/s之間，延遲很低(微秒或納秒級(jí))，而且很少發(fā)生錯(cuò)誤。較新的局域網(wǎng)甚至可以工作在高達(dá)10 Gbit/s的速率下。常見(jiàn)的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以劃分為：總線(xiàn)型、環(huán)形、星形。其余的一些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多是從這三種結(jié)構(gòu)衍生或組合而來(lái)的。

總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)采用一條單根的通信線(xiàn)路(總線(xiàn))作為公共的傳輸通道，所有的結(jié)點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的接口直接連接到總線(xiàn)上，并通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。例如，在一根電纜上連接了組成網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)或其他共享設(shè)備。由于單根電纜僅支持一種信道，因此連接在電纜上的計(jì)算機(jī)和其他共享設(shè)備共享電纜的所有容量。連接在總線(xiàn)上的設(shè)備越多，網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)就越慢。 總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)使用廣播式傳輸技術(shù)，總線(xiàn)上的所有結(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送數(shù)據(jù)到總線(xiàn)上，數(shù)據(jù)沿總線(xiàn)傳播。但是，由于所有結(jié)點(diǎn)共享同一條公共通道，所以在任何時(shí)候只允許一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，并在總線(xiàn)上傳播時(shí)，數(shù)據(jù)可以被總線(xiàn)上的其他所有結(jié)點(diǎn)接收。各站點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)后，分析目的物理地址再?zèng)Q定是否接收該數(shù)據(jù)。粗、細(xì)同軸電纜以太網(wǎng)就是這種結(jié)構(gòu)的典型代表。

環(huán)狀結(jié)構(gòu)中，各個(gè)工作站的地位相同，它們相互順序連接，構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)，數(shù)據(jù)在環(huán)中可以是單向或是雙向傳送。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定，但是環(huán)中的每一個(gè)站點(diǎn)與連接站點(diǎn)之間的通信線(xiàn)路都會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)可靠性的瓶頸，環(huán)中的任意一個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)通信故障，都會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

星狀結(jié)構(gòu)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都由一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路與中心結(jié)點(diǎn)(公用中心交換設(shè)備，如交換機(jī)、集線(xiàn)器等)相連，如圖3所示。星狀網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)如果向另一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央設(shè)備，然后由中央設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)。信息的傳輸是通過(guò)中心結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，并且只能通過(guò)中心結(jié)點(diǎn)與其他結(jié)點(diǎn)通信。星狀網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)中最常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

樹(shù)狀結(jié)構(gòu)(也稱(chēng)星狀總線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))是從總線(xiàn)型和星狀結(jié)構(gòu)演變來(lái)的。網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)設(shè)備都連接到一個(gè)中央設(shè)備(如集線(xiàn)器)上，但并不是所有的結(jié)點(diǎn)都直接連接到中央設(shè)備，大多數(shù)的結(jié)點(diǎn)首先連接到一個(gè)次級(jí)設(shè)備，次級(jí)設(shè)備再與中央設(shè)備連接。樹(shù)狀結(jié)構(gòu)有兩種類(lèi)型，一種是由總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)派生出來(lái)的，它由多條總線(xiàn)連接而成;另一種是星狀結(jié)構(gòu)的變種，各結(jié)點(diǎn)按一定的層次連接起來(lái)，形狀像一棵倒置的樹(shù)，故得名樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。在樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的頂端有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)，它帶有分支，每個(gè)分支還可以再帶子分支。