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计算机网络的拓扑结构实训目的

发布时间: 2022-12-12 18:09:57

1. 什么是拓扑结构

拓扑(Topology)是将各种物体的位置表示成抽象位置。在网络中,拓扑形象地描述了网络的安排和配置,包括各种结点和结点的相互关系。拓扑不关心事物的细节也不在乎什么相互的比例关系,只将讨论范围内的事物之间的相互关系表示出来,将这些事物之间的关系通过图表示出来。网络中的计算机等设备要实现互联,就需要以一定的结构方式进行连接,这种连接方式就叫做"拓扑结构",通俗地讲这些网络设备如何连接在一起的。

2. 研究网络拓扑结构的作用和意义

网络拓扑结构 星型拓扑结构网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接,它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。
星型拓扑结构
星型结构是最古老的一种连接方式,大家每天都使用的电话属于这种结构。星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点,其他节点(工作站、服务器)都与中央节点直接相连,这种结构以中央节点为中心,因此又称为集中式网络。
这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。同时它的网络延迟时间较小,传输误差较低。但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏,整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。
适用场合:局域网、广域网。
环型网络拓扑结构
环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。
环行结构的特点是:每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作,于是便有上游端用户和下游端用户之称;信息流在网中是沿着固定方向流动的,两个节点仅有一条道路,故简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制,故控制软件简单;由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点,当环中节点过多时,势必影响信息传输速率,使网络的响应时间延长;环路是封闭的,不便于扩充;可靠性低,一个节点故障,将会造成全网瘫痪;维护难,对分支节点故障定位较难。
适用场合:局域网,实时性要求较高的环境。
总线拓扑结构
总线拓扑结构
总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说,连接端用户的物理媒体由所有设备共享,各工作站地位平等,无中心节点控制,公用总线上的信息多以基带形式串行传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查,看是否与自己的工作站地址相符,相符则接收网上的信息。
使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作,只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而,在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。对此,研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。
这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其它端用户必须等待到获得发送权;媒体访问获取机制较复杂;维护难,分支节点故障查找难。尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是LAN技术中使用最普遍的一种。
适用场合:局域网,对实时性要求不高的环境。
分布式拓扑结构
分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式。
分布式结构的网络具有如下特点:由于采用分散控制,即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操作,因而具有很高的可靠性;网中的路径选择最短路径算法,故网上延迟时间少,传输速率高,但控制复杂;各个节点间均可以直接建立数据链路,信息流程最短;便于全网范围内的资源共享。缺点为连接线路用电缆长,造价高;网络管理软件复杂;报文分组交换、路径选择、流向控制复杂;在一般局域网中不采用这种结构。
树型拓扑结构
树型结构是分级的集中控制式网络,与星型相比,它的通信线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,寻找路径比较方便,但除了叶节点及其相连的线路外,任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。
网状拓扑结构
在网状拓扑结构中,网络的每台设备之间均有点到点的链路连接,这种连接不经济,只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂,但系统可靠性高,容错能力强。有时也称为分布式结构。
适用场合: 主要用于地域范围大、入网主机多(机型多)的环境,常用于构造广域网络。
蜂窝拓扑结构
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、卫星、红外等)点到点和多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网。

3. 计算机实训的目的意义

目的
1、练习识别计算机部件的方法,并能在一定的条件下判断计算机部件的好坏与优劣。
2、练习计算机硬件安装基本方法与步骤,锻炼学生的动手能力,使学生不仅仅能组装计算机,更能合理和更优的方式组装计算机。
3、练习计算机软件的安装方法与步骤,使得学生掌握在真实的、实际工作中安装计算机软件的方法与步骤。
4、掌握计算机故障处理。能在遇到的各种硬件、软件的故障处理中,自己动手和动脑、并在老师的指导下,掌握基本的处理方法,积累一定的经验。
意义
可以培养我们的动手能力,让我们认识到计算机的基本维修和保护的原理,通过实训使我们能够排除计算机的一些小的故障,能够处理一些硬件和软件的故障,让我们积累了一些计算机的维护和保护的经验。

4. 计算机按拓补结构、使用目的、传输方式分别可分为哪几种类型

网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接,它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。
总线 星形 扩展星形 环形

具体解释:

计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站。计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等。

①总线拓扑结构

总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构。这种结构中总线具有信息的双向传输功能,普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线。

总线拓扑结构的优点是:安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。但总线结构也有其缺点:由于信道共享,连接的节点不宜过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。

②星型拓扑结构

星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。

星型拓扑结构的特点是:安装容易,结构简单,费用低,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的。

③环型拓扑结构

环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构。信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的。

这种结构特别适用于实时控制的局域网系统。

环型拓扑结构的特点是:安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除。有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道。环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作。

④树型拓扑结构

树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”。这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门。

树型拓扑结构的特点:优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作

5. 局域网网络结构的认识

你问题是什么啊 学院教学机房使用的是什么拓扑结构?如果使用其他网络拓扑结构是否更好,为什么?
学院教学机房用的星型结构 使用其他拓扑结构不好 综合布线的星型拓扑结构优点是:
1 维护管理容易,由于星型拓扑结构的所有信息通信都要经过中心节点来支配,所以维护比较容易。
2 重新配置灵活,在楼层配线间的配线架上可以移动 增加或拆除一个信息插座所连接的终端设备,并且仅涉及所连接的那台终端设备,因此操作起来比较容易,适应性强。
3 故障隔离和检测容易,由于各信息点都直接连到楼层配线架,因此故障容易检测和隔离,可以很方便的将有故障的信息点从通道中删除。

6. 计算机网络的拓扑结构有哪些

计算机连接的方式叫做“网络拓扑结构”(Topology)。网络拓扑是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,特别是计算机分布的位置以及电缆如何通过它们。设计一个网络的时候,应根据自己的实际情况选择正确的拓扑方式。每种拓扑都有它自己的优点和缺点。

网络的拓扑的分类:网络拓扑可以根据通信子网的通信信道分为两类,广播通信信道子网的拓扑与点到点通信子网的拓扑。
采用广播通信信道子网的基本拓扑结构主要有4种:总线型,树型,环型,无线通信与卫星通信型,
采用点到点的通信子网的基本拓扑结构主要有4种:星型,环型,树型与网状型拓扑。

网络的拓扑结构:分为逻辑拓扑和物理拓扑结构这里讲物理拓扑结构。
总线型拓扑:是一种基于多点连接的拓扑结构,所有的设备连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道,每台PC只要连一条线缆即可但是它的缺点是所有的PC不得不共享线缆,优点是不会因为一条线路发生故障而使整个网络瘫痪。

环行拓扑:把每台PC连接起来,数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地,在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台一台出错,整个网络会崩溃因为两台PC之间都有电缆,所以能获得好的性能。

树型拓扑结构:把整个电缆连接成树型,树枝分层每个分至点都有一台计算机,数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂,PC环不会影响全局。

星型拓扑结构:在中心放一台中心计算机,每个臂的端点放置一台PC,所有的数据包及报文通过中心计算机来通讯,除了中心机外每台PC仅有一条连接,这种结构需要大量的电缆,星型拓扑可以看成一层的树型结构不需要多层PC的访问权争用。星型拓扑结构在网络布线中较为常见。

菊花链拓扑:类似于环行拓扑结构,但是中间有一对断点。

以上几种拓扑结构可以混合使用,并且星型拓扑较为常见。

注意要区分开网络物理拓扑结构和逻辑拓扑物理拓扑是连接的PC的真实路径。

逻辑拓扑是数据由一台PC传输到另台PC的实际流向而构成的路径

7. 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。
最着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。

8. 什么是计算机网络的拓扑结构,它有什么作用

计算机网络的拓扑结构,即是指网上计算机或设备与传输媒介形成的结点与线的物理构成模式。网络的结点有两类:一类是转换和交换信息的转接结点,包括结点交换机、集线器和终端控制器等;另一类是访问结点,包括计算机主机和终端等。线则代表各种传输媒介,包括有形的和无形的。

计算机网络的拓扑结构主要有:总线型结构、星型结构、环型结构、树型结构和混合型结构。
总线型结构
总线型结构由一条高速公用主干电缆即总线连接若干个结点构成网络。网络中所有的结点通过总线进行信息的传输。这种结构的特点是结构简单灵活,建网容易,使用方便,性能好。其缺点是主干总线对网络起决定性作用,总线故障将影响整个网络。

总线型结构是使用最普遍的一种网络。
星型结构
星型结构由中央结点集线器与各个结点连接组成。这种网络各结点必须通过中央结点才能实现通信。星型结构的特点是结构简单、建网容易,便于控制和管理。其缺点是中央结点负担较重,容易形成系统的“瓶颈”,线路的利用率也不高。
环型结构
环型结构由各结点首尾相连形成一个闭合环型线路。环型网络中的信息传送是单向的,即沿一个方向从一个结点传到另一个结点;每个结点需安装中继器,以接收、放大、发送信号。这种结构的特点是结构简单,建网容易,便于管理。其缺点是当结点过多时,将影响传输效率,不利于扩充。
树型结构
树型结构是一种分级结构。在树型结构的网络中,任意两个结点之间不产生回路,每条通路都支持双向传输。这种结构的特点是扩充方便、灵活,成本低,易推广,适合于分主次或分等级的层次型管理系统。
混合型结构
混合型结构可以是不规则型的网络,也可以是点-点相连结构的网络。
局域网中常见的结构为总线型或星型。

9. 为什么要研究计算机网络拓扑结构

网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。