網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 一、常見的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
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)",通俗地講這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何連接在一起的。目前常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有以下四大類:
(1)星型結(jié)構(gòu)
(2)環(huán)型結(jié)構(gòu)
(3)總線型結(jié)構(gòu)
(4)星型和總線型結(jié)合的復(fù)合型結(jié)構(gòu)
下面我們分別對(duì)這幾種網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)進(jìn)行一一介紹。
1. 星型結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)是目前在局域網(wǎng)中應(yīng)用得最為普遍的一種,在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中幾乎都是采用這一方式。星型網(wǎng)絡(luò)幾乎是Ethernet(以太網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)專用,它是因網(wǎng)絡(luò)中的各工作站節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)集中設(shè)備(如集線器或者交換機(jī))連接在一起,各節(jié)點(diǎn)呈星狀分布而得名。這類網(wǎng)絡(luò)目前用的最多的傳輸介質(zhì)是雙絞線,如常見的五類線、超五類雙絞線等。
這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn)主要有如下幾點(diǎn):
(1)容易實(shí)現(xiàn):它所采用的傳輸介質(zhì)一般都是采用通用的雙絞線,這種傳輸介質(zhì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較便宜,如目前正品五類雙絞線每米也僅1.5元左右,而同軸電纜最便宜的也要2.00元左右一米,光纜那更不用說(shuō)了。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于IEEE 802.2、IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太局域網(wǎng)中;
(2)節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展、移動(dòng)方便:節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時(shí)只需要從集線器或交換機(jī)等集中設(shè)備中拉一條線即可,而要移動(dòng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)只需要把相應(yīng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備移到新節(jié)點(diǎn)即可,而不會(huì)像環(huán)型網(wǎng)絡(luò)那樣"牽其一而動(dòng)全局";
(3)維護(hù)容易;一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不會(huì)影響其它節(jié)點(diǎn)的連接,可任意拆走故障節(jié)點(diǎn);
(4)采用廣播信息傳送方式:任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息在整個(gè)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)都可以收到,這在網(wǎng)絡(luò)方面存在一定的隱患,但這在局域網(wǎng)中使用影響不大;
(5)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)快:這一點(diǎn)可以從目前最新的1000Mbps到10G以太網(wǎng)接入速度可以看出。
其實(shí)它的主要特點(diǎn)遠(yuǎn)不止這些,但因?yàn)楹竺嫖覀冞要具體講一下各類網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,而網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)主要是受這些設(shè)備的特點(diǎn)來(lái)制約的,所以其它一些方面的特點(diǎn)等我們?cè)诤竺嬷v到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)再補(bǔ)充。
2. 環(huán)型結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)形式主要應(yīng)用于令牌網(wǎng)中,在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各設(shè)備是直接通過電纜來(lái)串接的,最后形成一個(gè)閉環(huán),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信息就是在這個(gè)環(huán)中傳遞,通常把這類網(wǎng)絡(luò)稱之為"令牌環(huán)網(wǎng)"。
實(shí)際上大多數(shù)情況下這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)不會(huì)是所有計(jì)算機(jī)真的要連接成物理上的環(huán)型,一般情況下,環(huán)的兩端是通過一個(gè)阻抗匹配器來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)的封閉的,因?yàn)樵趯?shí)際組網(wǎng)過程中因地理位置的限制不方便真的做到環(huán)的兩端物理連接。
這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)主要有如下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般僅適用于IEEE 802.5的令牌網(wǎng)(Token ring network),在這種網(wǎng)絡(luò)中,"令牌"是在環(huán)型連接中依次傳遞。所用的傳輸介質(zhì)一般是同軸電纜。
(2)這種網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)也非常簡(jiǎn)單,投資最小?梢詮钠渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖中看出,組成這個(gè)網(wǎng)絡(luò)除了各工作站就是傳輸介質(zhì)--同軸電纜,以及一些連接器材,沒有價(jià)格昂貴的節(jié)點(diǎn)集中設(shè)備,如集線器和交換機(jī)。但也正因?yàn)檫@樣,所以這種網(wǎng)絡(luò)所能實(shí)現(xiàn)的功能最為簡(jiǎn)單,僅能當(dāng)作一般的文件服務(wù)模式;
(3)傳輸速度較快:在令牌網(wǎng)中允許有16Mbps的傳輸速度,它比普通的10Mbps以太網(wǎng)要快許多。當(dāng)然隨著以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,以太網(wǎng)的速度也得到了極大提高,目前普遍都能提供100Mbps的網(wǎng)速,遠(yuǎn)比16Mbps要高。
(4)維護(hù)困難:從其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以看到,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)間是直接串聯(lián),這樣任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出了故障都會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中斷、癱瘓,維護(hù)起來(lái)非常不便。另一方面因?yàn)橥S電纜所采用的是插針式的接觸方式,所以非常容易造成接觸不良,網(wǎng)絡(luò)中斷,而且這樣查找起來(lái)非常困難,這一點(diǎn)相信維護(hù)過這種網(wǎng)絡(luò)的人都會(huì)深有體會(huì)。
(5)擴(kuò)展性能差:也是因?yàn)樗沫h(huán)型結(jié)構(gòu),決定了它的擴(kuò)展性能遠(yuǎn)不如星型結(jié)構(gòu)的好,如果要新添加或移動(dòng)節(jié)點(diǎn),就必須中斷整個(gè)網(wǎng)絡(luò),在環(huán)的兩端作好連接器才能連接。
3. 總線型結(jié)構(gòu)
這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有設(shè)備都直接與總線相連,它所采用的介質(zhì)一般也是同軸電纜(包括粗纜和細(xì)纜),不過現(xiàn)在也有采用光纜作為總線型傳輸介質(zhì)的,如后面我們將要講的ATM網(wǎng)、Cable Modem所采用的網(wǎng)絡(luò)等都屬于總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):
(1)組網(wǎng)費(fèi)用低:從示意圖可以這樣的結(jié)構(gòu)根本不需要另外的互聯(lián)設(shè)備,是直接通過一條總線進(jìn)行連接,所以組網(wǎng)費(fèi)用較低;
(2)這種網(wǎng)絡(luò)因?yàn)楦鞴?jié)點(diǎn)是共用總線帶寬的,所以在傳輸速度上會(huì)隨著接入網(wǎng)絡(luò)的用戶的增多而下降;
(3)網(wǎng)絡(luò)用戶擴(kuò)展較靈活:需要擴(kuò)展用戶時(shí)只需要添加一個(gè)接線器即可,但所能連接的用戶數(shù)量有限;
(4)維護(hù)較容易:?jiǎn)蝹(gè)節(jié)點(diǎn)失效不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常通信。但是如果總線一斷,則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者相應(yīng)主干網(wǎng)段就斷了。
(5)這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是一次僅能一個(gè)端用戶發(fā)送數(shù)據(jù),其它端用戶必須等待到獲得發(fā)送權(quán)。
4. 混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由前面所講的星型結(jié)構(gòu)和總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更能滿足較大網(wǎng)絡(luò)的拓展,解決星型網(wǎng)絡(luò)在傳輸距離上的局限,而同時(shí)又解決了總線型網(wǎng)絡(luò)在連接用戶數(shù)量的限制。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同時(shí)兼顧了星型網(wǎng)與總線型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),在缺點(diǎn)方面得到了一定的彌補(bǔ)。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來(lái)越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時(shí)應(yīng)勢(shì),對(duì)應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。
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