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計算機網路的拓撲結構實訓目的

發布時間: 2022-12-12 18:09:57

1. 什麼是拓撲結構

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系。拓撲不關心事物的細節也不在乎什麼相互的比例關系,只將討論范圍內的事物之間的相互關系表示出來,將這些事物之間的關系通過圖表示出來。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接,這種連接方式就叫做"拓撲結構",通俗地講這些網路設備如何連接在一起的。

2. 研究網路拓撲結構的作用和意義

網路拓撲結構 星型拓撲結構網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局,就是用什麼方式把網路中的計算機等設備連接起來。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連接,它的結構主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。
星型拓撲結構
星型結構是最古老的一種連接方式,大家每天都使用的電話屬於這種結構。星型結構是指各工作站以星型方式連接成網。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。
這種結構便於集中控制,因為端用戶之間的通信必須經過中心站。由於這一特點,也帶來了易於維護和安全等優點。端用戶設備因為故障而停機時也不會影響其它端用戶間的通信。同時它的網路延遲時間較小,傳輸誤差較低。但這種結構非常不利的一點是,中心系統必須具有極高的可靠性,因為中心系統一旦損壞,整個系統便趨於癱瘓。對此中心系統通常採用雙機熱備份,以提高系統的可靠性。
適用場合:區域網、廣域網。
環型網路拓撲結構
環型結構在LAN中使用較多。這種結構中的傳輸媒體從一個端用戶到另一個端用戶,直到將所有的端用戶連成環型。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。這種結構顯而易見消除了端用戶通信時對中心系統的依賴性。
環行結構的特點是:每個端用戶都與兩個相臨的端用戶相連,因而存在著點到點鏈路,但總是以單向方式操作,於是便有上游端用戶和下游端用戶之稱;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,使網路的響應時間延長;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。
適用場合:區域網,實時性要求較高的環境。
匯流排拓撲結構
匯流排拓撲結構
匯流排結構是使用同一媒體或電纜連接所有端用戶的一種方式,也就是說,連接端用戶的物理媒體由所有設備共享,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,其傳遞方向總是從發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。
使用這種結構必須解決的一個問題是確保端用戶使用媒體發送數據時不能出現沖突。在點到點鏈路配置時,這是相當簡單的。如果這條鏈路是半雙工操作,只需使用很簡單的機制便可保證兩個端用戶輪流工作。在一點到多點方式中,對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。然而,在LAN環境下,由於所有數據站都是平等的,不能採取上述機制。對此,研究了一種在匯流排共享型網路使用的媒體訪問方法:帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問,英文縮寫成CSMA/CD。
這種結構具有費用低、數據端用戶入網靈活、站點或某個端用戶失效不影響其它站點或端用戶通信的優點。缺點是一次僅能一個端用戶發送數據,其它端用戶必須等待到獲得發送權;媒體訪問獲取機制較復雜;維護難,分支節點故障查找難。盡管有上述一些缺點,但由於布線要求簡單,擴充容易,端用戶失效、增刪不影響全網工作,所以是LAN技術中使用最普遍的一種。
適用場合:區域網,對實時性要求不高的環境。
分布式拓撲結構
分布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。
分布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演算法,故網上延遲時間少,傳輸速率高,但控制復雜;各個節點間均可以直接建立數據鏈路,信息流程最短;便於全網范圍內的資源共享。缺點為連接線路用電纜長,造價高;網路管理軟體復雜;報文分組交換、路徑選擇、流向控制復雜;在一般區域網中不採用這種結構。
樹型拓撲結構
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接,這種連接不經濟,只有每個站點都要頻繁發送信息時才使用這種方法。它的安裝也復雜,但系統可靠性高,容錯能力強。有時也稱為分布式結構。
適用場合: 主要用於地域范圍大、入網主機多(機型多)的環境,常用於構造廣域網路。
蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。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。

3. 計算機實訓的目的意義

目的
1、練習識別計算機部件的方法,並能在一定的條件下判斷計算機部件的好壞與優劣。
2、練習計算機硬體安裝基本方法與步驟,鍛煉學生的動手能力,使學生不僅僅能組裝計算機,更能合理和更優的方式組裝計算機。
3、練習計算機軟體的安裝方法與步驟,使得學生掌握在真實的、實際工作中安裝計算機軟體的方法與步驟。
4、掌握計算機故障處理。能在遇到的各種硬體、軟體的故障處理中,自己動手和動腦、並在老師的指導下,掌握基本的處理方法,積累一定的經驗。
意義
可以培養我們的動手能力,讓我們認識到計算機的基本維修和保護的原理,通過實訓使我們能夠排除計算機的一些小的故障,能夠處理一些硬體和軟體的故障,讓我們積累了一些計算機的維護和保護的經驗。

4. 計算機按拓補結構、使用目的、傳輸方式分別可分為哪幾種類型

網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局,就是用什麼方式把網路中的計算機等設備連接起來。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連接,它的結構主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。
匯流排 星形 擴展星形 環形

具體解釋:

計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。

①匯流排拓撲結構

匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。

匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。

②星型拓撲結構

星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。

星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。

③環型拓撲結構

環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。

這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。

環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。

④樹型拓撲結構

樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。

樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作

5. 區域網網路結構的認識

你問題是什麼啊 學院教學機房使用的是什麼拓撲結構?如果使用其他網路拓撲結構是否更好,為什麼?
學院教學機房用的星型結構 使用其他拓撲結構不好 綜合布線的星型拓撲結構優點是:
1 維護管理容易,由於星型拓撲結構的所有信息通信都要經過中心節點來支配,所以維護比較容易。
2 重新配置靈活,在樓層配線間的配線架上可以移動 增加或拆除一個信息插座所連接的終端設備,並且僅涉及所連接的那台終端設備,因此操作起來比較容易,適應性強。
3 故障隔離和檢測容易,由於各信息點都直接連到樓層配線架,因此故障容易檢測和隔離,可以很方便的將有故障的信息點從通道中刪除。

6. 計算機網路的拓撲結構有哪些

計算機連接的方式叫做「網路拓撲結構」(Topology)。網路拓撲是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局,特別是計算機分布的位置以及電纜如何通過它們。設計一個網路的時候,應根據自己的實際情況選擇正確的拓撲方式。每種拓撲都有它自己的優點和缺點。

網路的拓撲的分類:網路拓撲可以根據通信子網的通信信道分為兩類,廣播通信信道子網的拓撲與點到點通信子網的拓撲。
採用廣播通信信道子網的基本拓撲結構主要有4種:匯流排型,樹型,環型,無線通信與衛星通信型,
採用點到點的通信子網的基本拓撲結構主要有4種:星型,環型,樹型與網狀型拓撲。

網路的拓撲結構:分為邏輯拓撲和物理拓撲結構這里講物理拓撲結構。
匯流排型拓撲:是一種基於多點連接的拓撲結構,所有的設備連接在共同的傳輸介質上。匯流排拓撲結構使用一條所有PC都可訪問的公共通道,每台PC只要連一條線纜即可但是它的缺點是所有的PC不得不共享線纜,優點是不會因為一條線路發生故障而使整個網路癱瘓。

環行拓撲:把每台PC連接起來,數據沿著環依次通過每台PC直接到達目的地,在環行結構中每台PC都與另兩台PC相連每台PC的介面適配器必須接收數據再傳往另一台一台出錯,整個網路會崩潰因為兩台PC之間都有電纜,所以能獲得好的性能。

樹型拓撲結構:把整個電纜連接成樹型,樹枝分層每個分至點都有一台計算機,數據依次往下傳優點是布局靈活但是故障檢測較為復雜,PC環不會影響全局。

星型拓撲結構:在中心放一台中心計算機,每個臂的端點放置一台PC,所有的數據包及報文通過中心計算機來通訊,除了中心機外每台PC僅有一條連接,這種結構需要大量的電纜,星型拓撲可以看成一層的樹型結構不需要多層PC的訪問權爭用。星型拓撲結構在網路布線中較為常見。

菊花鏈拓撲:類似於環行拓撲結構,但是中間有一對斷點。

以上幾種拓撲結構可以混合使用,並且星型拓撲較為常見。

注意要區分開網路物理拓撲結構和邏輯拓撲物理拓撲是連接的PC的真實路徑。

邏輯拓撲是數據由一台PC傳輸到另台PC的實際流向而構成的路徑

7. 網路拓撲結構介紹

既然是分享 網路拓撲結構 ,為了凸顯我們的專業性,應該先了解一下什麼是拓撲。(當然各位大佬可能已經很熟悉了,但是小弟我的大學數學實在是忘得一干二凈)

拓撲是研究幾何圖形或空間在連續改變形狀後還能保持不變的一些性質的一個學科。它只考慮物體間的位置關系而不考慮它們的形狀和大小。

拓撲的中心任務是研究拓撲性質中的不變性。

設X是一個非空集合,X的冪集的子集(即是X的某些子集組成的集族)T稱為X的一個拓撲。當且僅當:
1.全集X和空集{}都屬於T;
2.T中任意多個成員的並集仍在T中;
3.T中有限多個成員的交集仍在T中。

稱集合X連同它的拓撲τ為一個拓撲空間,記作(X,T)。
稱T中的成員為這個拓撲空間的開集。

注釋: 所謂冪集, 就是原集合中所有的子集(包括全集和空集)構成的集族

平凡拓撲:(最粗拓撲)
平凡拓撲是一類特殊的拓撲,它是相對於離散拓撲的另一種極端情形。
若X為任意非空集合,則由X與空集曰組成的拓撲稱為X上的平凡拓撲.它是X上的最粗拓撲.由此得到的拓撲空間稱為平凡拓撲空間或平凡空間.

離散拓撲:(最細拓撲)
離散拓撲是一類特殊的拓撲。設X為任意非空集合,則由X的所有子集組成的拓撲稱為X上的離散拓撲。它是X上的最細拓撲。由此得到的拓撲空間稱為離散拓撲空間或離散空間。

計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點、線關系的方法。

把網路中的工作站和伺服器等網路單元抽象為「點」。網路中的電纜等抽象為「線」。影響網路性能、系統可靠性、通信費用。

匯流排拓撲的網路結構是將網路中的各個節點設備用一根匯流排(如同軸電纜等)掛接起來,實現計算機網路的功能。

任何連接在匯流排上的計算機都能在匯流排上發信號,並且所有計算機都能接收信號。
乙太網,還有大部分的區域網(如校園網)為匯流排拓撲結構。

優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構

缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難

在星型拓撲結構中,網路中的各節點通過點到點的方式連接到一個中央節點(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。
常用語區域網中。

優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。

缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。

各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。
最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網。

優點:結構簡單、容易實現,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。

缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。

是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。

優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。

缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。

網狀拓撲,又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。
目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。

優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。

中繼器:物理層,一般用於區域網。主要用來加強信號。

集線器(HUB):物理層,一般用於區域網。是數據通信系統中的基礎設備。
集線器所起的作用相當於多埠的中繼器。其實,集線器實際上就是中繼器的一種,其區別僅在於集線器能夠提供更多的埠服務,所以集線器又叫多口中繼器。

路由器:網路層,一般用於萬維網。
路由器利用網路層定義的「邏輯」上的網路地址(即IP地址)來區別不同的網路,實現網路的互連和隔離,保持各個網路的獨立性。路由器不轉發廣播消息,而把廣播消息限制在各自的網路內部。發送到其他網路的數據茵先被送到路由器,再由路由器轉發出去。

橋接器:數據鏈路層,一般用於萬維網。
在實際運作上,橋接器會將所收到資料的封包位置與它已知的網路區段位址做比對,如果封包位址不在同一個網路區段,就將資料轉送出去。

8. 什麼是計算機網路的拓撲結構,它有什麼作用

計算機網路的拓撲結構,即是指網上計算機或設備與傳輸媒介形成的結點與線的物理構成模式。網路的結點有兩類:一類是轉換和交換信息的轉接結點,包括結點交換機、集線器和終端控制器等;另一類是訪問結點,包括計算機主機和終端等。線則代表各種傳輸媒介,包括有形的和無形的。

計算機網路的拓撲結構主要有:匯流排型結構、星型結構、環型結構、樹型結構和混合型結構。
匯流排型結構
匯流排型結構由一條高速公用主幹電纜即匯流排連接若干個結點構成網路。網路中所有的結點通過匯流排進行信息的傳輸。這種結構的特點是結構簡單靈活,建網容易,使用方便,性能好。其缺點是主幹匯流排對網路起決定性作用,匯流排故障將影響整個網路。

匯流排型結構是使用最普遍的一種網路。
星型結構
星型結構由中央結點集線器與各個結點連接組成。這種網路各結點必須通過中央結點才能實現通信。星型結構的特點是結構簡單、建網容易,便於控制和管理。其缺點是中央結點負擔較重,容易形成系統的「瓶頸」,線路的利用率也不高。
環型結構
環型結構由各結點首尾相連形成一個閉合環型線路。環型網路中的信息傳送是單向的,即沿一個方向從一個結點傳到另一個結點;每個結點需安裝中繼器,以接收、放大、發送信號。這種結構的特點是結構簡單,建網容易,便於管理。其缺點是當結點過多時,將影響傳輸效率,不利於擴充。
樹型結構
樹型結構是一種分級結構。在樹型結構的網路中,任意兩個結點之間不產生迴路,每條通路都支持雙向傳輸。這種結構的特點是擴充方便、靈活,成本低,易推廣,適合於分主次或分等級的層次型管理系統。
混合型結構
混合型結構可以是不規則型的網路,也可以是點-點相連結構的網路。
區域網中常見的結構為匯流排型或星型。

9. 為什麼要研究計算機網路拓撲結構

網路的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。