网络拓扑结构介绍

既然是分享 网络拓扑结构 ，为了凸显我们的专业性，应该先了解一下什么是拓扑。（当然各位大佬可能已经很熟悉了，但是小弟我的大学数学实在是忘得一干二净）

拓扑是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的一个学科。它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小。

拓扑的中心任务是研究拓扑性质中的不变性。

设X是一个非空集合，X的幂集的子集（即是X的某些子集组成的集族）T称为X的一个拓扑。当且仅当：
1．全集X和空集{}都属于T；
2．T中任意多个成员的并集仍在T中；
3．T中有限多个成员的交集仍在T中。

称集合X连同它的拓扑τ为一个拓扑空间，记作（X,T）。
称T中的成员为这个拓扑空间的开集。

注释： 所谓幂集， 就是原集合中所有的子集（包括全集和空集）构成的集族

平凡拓扑：（最粗拓扑）
平凡拓扑是一类特殊的拓扑，它是相对于离散拓扑的另一种极端情形。
若X为任意非空集合，则由X与空集曰组成的拓扑称为X上的平凡拓扑它是X上的最粗拓扑由此得到的拓扑空间称为平凡拓扑空间或平凡空间

离散拓扑：（最细拓扑）
离散拓扑是一类特殊的拓扑。设X为任意非空集合，则由X的所有子集组成的拓扑称为X上的离散拓扑。它是X上的最细拓扑。由此得到的拓扑空间称为离散拓扑空间或离散空间。

计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点、线关系的方法。

把网络中的工作站和服务器等网络单元抽象为“点”。网络中的电缆等抽象为“线”。影响网络性能、系统可靠性、通信费用。

总线拓扑的网络结构是将网络中的各个节点设备用一根总线（如同轴电缆等）挂接起来，实现计算机网络的功能。

任何连接在总线上的计算机都能在总线上发信号，并且所有计算机都能接收信号。
以太网，还有大部分的局域网（如校园网）为总线拓扑结构。

优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，是局域网常采用的拓扑结构

缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难

在星型拓扑结构中，网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点（又称中央转接站，一般是集线器或交换机）上，由该中央节点向目的节点传送信息。
常用语局域网中。

优点：结构简单、容易实现、便于管理，连接点的故障容易监测和排除。

缺点：中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。

各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输。
最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网。

优点：结构简单、容易实现，适合使用光纤，传输距离远，传输延迟确定。

缺点：环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，任意结点出现故障都会造成网络瘫痪，另外故障诊断也较困难。

是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。

优点：连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。

缺点：资源共享能力较低，可靠性不高，任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。

网状拓扑，又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有规律。
目前广域网基本上采用网状拓扑结构。

优点：系统可靠性高，比较容易扩展，但是结构复杂，每一结点都与多点进行连结，因此必须采用路由算法和流量控制方法。

中继器：物理层，一般用于局域网。主要用来加强信号。

集线器（HUB）：物理层，一般用于局域网。是数据通信系统中的基础设备。
集线器所起的作用相当于多端口的中继器。其实，集线器实际上就是中继器的一种，其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务，所以集线器又叫多口中继器。

路由器：网络层，一般用于万维网。
路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。

桥接器：数据链路层，一般用于万维网。
在实际运作上,桥接器会将所收到资料的封包位置与它已知的网路区段位址做比对,如果封包位址不在同一个网路区段,就将资料转送出去。

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