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網絡拓撲是構建功能性有線或無線網絡的核心。為了獲得最佳性能，聯網設備以特定拓撲結構排列，以保護它們之間的有效數據流。了解網絡拓撲的主要類型對於理解或構建網絡至關重要。在本文中，通過示例解釋了 7 種類型的網絡拓撲。
什麼是網絡拓撲?
網絡拓撲是指參與的計算機、天線、傳感器和其他設備在網絡中的排列和交互方式。可以使用幾種類型的拓撲來組織和引導網絡內的數據流。
選擇最合適的拓撲是網絡設計的關鍵部分，需要考慮:
網絡中設備的類型（例如計算機、天線、電話、傳感器）網絡應用預期網絡吞吐量和容量 用於連接設備的技術 管理和維護需求 成本
7 種網絡拓撲
這些是主要的網絡拓撲。它們可以是有線的或無線的，用於電信、IT 和任何其他實際的節點佈置，其中數據流動或交換:
1。點對點網絡拓撲
這是最基本的網絡連接類型，可以用作下面更複雜的網絡拓撲的構建塊。
什麼是點-對點網絡?
點對點網絡連接是連接兩台計算機、設備或節點的單一有線或無線鏈路。兩點之間存在單向或雙向數據交換，數據流可以免受干擾。
根據可用帶寬，點對點鏈路可以交換大量數據高速、高吞吐量連接。
點對點連接的特點
在點對點連接中:
只有兩個參與設備數據可以單向或雙向流動沒有網絡集線器或控制器交換的數據不必專門管理或打包
點對點連接的優點和缺點
點對點連接的優點:
快速可靠的連接，能夠提供高速數據鏈接。短距離安裝簡單且便宜。遠距離可以用無線鏈接覆蓋。點對點鏈接可以連接多個設備形成其他網絡拓撲。
點對點連接的缺點:
連接的干擾或攻擊會影響兩個設備。數據僅在兩個設備之間共享。
點對點網絡拓撲示例
點對點網絡拓撲的成功應用是使用無線鏈路實現家庭寬帶連接。在有線或光纖互聯網連接不可用的地方，無線互聯網公司可以建立無線鏈路，在互聯網公司的回程與偏遠或農村家庭住宅之間提供高速數據交換。
2.星形網絡拓撲
在星形網絡中，每個節點都單獨連接到中央集線器或交換機。
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星形網絡是最原始和最常見的網絡拓撲之一。它通過在 ARCNET 和 以太網 局域網中的使用而變得廣泛。
什麼是星型網絡?
星型網絡是連接節點的排列，其中每個參與節點單獨且直接連接到中央集線器或交換機。從圖形上看，它看起來像一顆星或輪輻。
集線器是網絡控制器和數據交換的主要管道。節點之間不能交換數據，一切都必須通過引導信息流的樞紐。星型網絡可以是有線或無線的。
星型網絡的特徵
在星型網絡中:
所有連接（有線或無線）都終止於一個中心點。星型網絡可以通過連接或斷開來擴展來自中央集線器的節點。與集線器的任何連接丟失只會影響單個節點，而不是整個網絡。
星型網絡的優點和缺點
星型網絡的優點包括:
節點中的連接失敗不會導致整個網絡停機。無需停機即可連接和斷開設備。這種具有集中控制的佈置可以支持大型網絡。
星型網絡的缺點包括:
樞紐是網絡中最脆弱的部分。如果失敗，整個網絡就會崩潰。
星型網絡拓撲示例
用於智能家居管理的 ZigBee 網絡依賴於單個控制器，設備單獨連接到該控制器以進行監視和控制。
3.總線網絡拓撲
以太網繼續使用總線拓撲。
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總線或線路拓撲與 Robert Metcalfe 於 1972 年開發的以太網密切相關。以太網仍然是使用這種拓撲結構的主要網絡技術之一。
什麼是總線網絡?
總線（或線路網絡）是一種網絡拓撲結構，其中網絡中的所有參與設備都連接到共同的線性長度的電纜，稱為一輛公交車。電纜通常是 RJ-45 網絡電纜或同軸電纜，形成網絡的骨乾或幹線。
有兩種類型的總線拓撲:
所有節點都連接到端到端長度的電纜的線性總線拓撲分佈式總線拓撲，其中節點連接到具有分支電纜的分支電纜多個端點。
在總線網絡中，網絡流量沿著線性主幹移動，這可能形成有線互聯網回程。總線網絡中的每個節點稱為站，所有站接收網絡流量並具有相同的傳輸優先級。為了防止衝突，網絡使用了一種訪問控制技術，如載波偵聽多路訪問 (CSMA)。
總線拓撲的特徵
在總線網絡中:
設備是沿一根或多根電纜線性連接。電纜末端必須小心地用信號吸收器端接，以防止信號反射。未端接的總線電纜迴聲，產生稱為振鈴的干擾現象。
總線網絡的優點和缺點
總線網絡的優點包括:
低成本高效的小型、封閉網絡拓撲結構易於添加或刪除設備所需的佈線更少損失一個節點的故障不會影響網絡中的其他節點
總線網絡的缺點包括:
主乾電纜的損壞會導致整個網絡癱瘓。因為所有設備都使用單一的電纜連接，故障排除變得困難。這些網絡的擴展性很差，如果網絡流量很高，可能會變慢。因為所有設備共享總線，如果單個節點被感染或被黑客入侵，所有節點都可能受到損害。
總線網絡拓撲示例
早期形式的以太網網絡（1970 年代和 80 年代）使用總線網絡架構。它在今天並不普遍，除了與遺留系統接口的網絡。
4。環網拓撲
在環形拓撲中，所有節點都連接成一個環。
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環形網絡拓撲是 IBM 於 1984 年推出的另一種較早的 LAN 拓撲。
什麼是環形網絡?
環形網絡由連接成環形的節點組成，每個節點都連接到另外兩個節點。環形網絡為數據流形成一個單一的連續路徑，依次通過每個節點。
環形網絡中的數據流可以是單向的，也可以是雙向的。單向數據流可以是順時針或逆時針。環網的實際部署可以採用環作為高速骨幹網，採用集線器或集中器對網絡進行指揮。
環形網絡的特點
在環形網絡中:
設備在邏輯層面連接成一個環。數據包被處理由網絡中的每個節點組成。節點之間的鏈路可以是單向或雙向的。環網可以通過使用備份環（雙環網）來加強和防止故障。次級環可以反向旋轉（C 環網絡）。
總線網絡的優點和缺點
環形網絡的優點包括:
網絡不被任何單個節點壟斷。節點可以公平地訪問傳輸和接收數據。可以應對比總線網絡更重的網絡負載。安裝和配置簡單。每個參與節點之間的點對點連接使得識別和修復故障變得容易。
環形網絡的缺點包括:
環形網絡的骨幹損壞將關閉整個網絡。環形網絡的擴展性不好，如果網絡流量過大，速度會變慢.單個被黑客攻擊或感染的節點可能會危及整個網絡。調整環網通常需要整個網絡停機。
環形網絡拓撲示例
IBM 令牌環網絡 (IEEE 802.5) 是最著名的環形網絡示例。該功能是一個專有的三字節幀，稱為令牌，由網絡中的參與設備交換。
環形網絡的其他示例包括:
PSTN 電話系統網絡信令系統 7 號 SONET 網絡光纖分佈式數據接口 (FDDI)
5。網狀網絡拓撲結構
在網狀拓撲結構中，多個節點都是相互連接的。
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網狀網絡是由國防部門在 1980 年代開發的。由於其高成本和復雜性，它的廣泛採用被推遲了。自 1990 年代後期以來，網狀網絡的採用穩步增長。
什麼是網狀網絡?
網狀網絡由多個相互連接的節點組成。各個節點之間的鏈接是非分層的、雙向的和動態的，允許數據傳播到整個網絡，並且節點可以從它們沒有直接連接的節點發送和接收數據。
這些網絡可以是有線或無線的。無線網狀網絡也稱為無線自組織網絡。網狀網絡可以是部分的，設備和控制器之間的互連較少，也可以是完整的，網絡連接中的所有設備。
網狀網絡具有彈性，因為網絡不依賴於任何單個節點。儘管網狀網絡通常有一個控制器，但它們能夠進行自組織和自配置。
網狀網絡的特徵
在網狀網絡中:
節點是非分層的數據可以通過多種方式通過網絡路由網狀拓撲由於參與設備的互連，具有漁網的外觀。
網狀網絡的優點和缺點
網狀網絡的優點包括:
高度可擴展和健壯 可以添加和配置新節點而不會干擾網絡的其餘部分失敗或一個節點的妥協不會關閉整個網絡各個節點之間的點對點連接具有彈性
網狀網絡的缺點包括:
複雜的網絡架構與舊的相比成本更高和傳統網絡拓撲有線網狀網絡非常昂貴，因為建立連接所需的電纜數量很多，實施起來可能很複雜。
網狀網絡拓撲示例
隨著網狀 Wi-Fi 的推出，網狀網絡技術已進入消費市場。網狀 Wi-Fi 不依賴於固定位置的單個路由器，而是由多個相互連接的節點組成，在大型建築物或校園內無線交換數據。
6.樹狀網絡拓撲
使用樹形拓撲結構，後續節點從根節點開始分層連接。
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樹形網絡拓撲結構於 1971 年由波音實驗室的 Rudolf Bayer 和 Ed McCreight 開發。這種網絡拓撲結構也稱為 B 樹、總線和星形拓撲結構。
什麼是樹狀網絡?
樹狀網絡的拓撲結構具有根節點和連接的後續節點在層次結構中。根或“父”節點通常是一個控制器，通過幾代“子”節點中繼數據。另一種安排是將多個星形拓撲連接到一條總線上，因此得名星型總線拓撲。
樹狀網絡的特徵
在樹狀網絡中:
節點以分層拓撲結構排列數據從主節點通過網絡路由, parent, or controller node包含的星型網絡可以沿著分支狀的總線網線排列
樹型網絡的優點和缺點
樹型網絡的優點包括:
網絡彈性——如果一個節點發生故障，網絡的其餘部分可以繼續運行。易於擴展直接錯誤檢測IT 團隊 可以管理和維護這些網絡
樹狀網絡的缺點包括:
有線樹狀網絡需要大量電纜 集線器或控制節點的丟失會導致整個網絡癱瘓
樹狀網絡拓撲示例
用於計算機編程、文件系統和數據庫的 B 樹就是這種拓撲的示例。
7.混合網絡拓撲
混合網絡拓撲通過組合至少兩個不同的網絡拓撲來創建新穎的網絡結構。
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混合拓撲是這些網絡拓撲中變化最大的，可以包含元素上述拓撲結構。
什麼是混合網絡?
混合網絡結合了至少兩種截然不同的網絡拓撲，以創建一種新穎的網絡結構。混合網絡的發展歸功於 Wittie 等人 的工作，他們開發了總線跨越超立方體。
混合網絡的類型包括:
星環網絡由幾個環狀排列的星形網絡組成。超網狀網絡是總線將每個節點連接到網絡中所有其他節點的地方.Snowflake networks with multiple star networks arranged in a star！層次星形網絡是由星形網絡按層次排列而成。
一個例外是組合使用樹狀網絡，因為任何包含樹狀網絡的網絡都是樹狀網絡。
混合網絡的特徵
在混合網絡中:
多個網絡拓撲組合在一起以創建具有最大魯棒性、實用性和性能的網絡。
混合網絡的優點和缺點
混合網絡的優點包括:
高度定制是可能的個人網絡類型的優勢可以最大化，弱點最小化易於擴展和高靈活性除非單個節點是控制器，否則網絡可以抵抗停機
混合網絡的缺點包括:
高成本複雜的開發和實施
混合網絡示例拓撲結構
第五代或 5G 蜂窩網絡具有混合網絡拓撲結構。這是因為 5G RAN 技術是非常規的，它使用多種電信技術，包括小基站、分佈式天線網絡和開源網絡接入來實現其覆蓋和性能。
總結
大多數網絡都是使用這些傳統的拓撲結構來組織的，以確保它們能夠勝任並保持彈性。成功的網絡設計將使用這 7 種類型的網絡拓撲作為基礎，根據網絡的實際需求進行更改和調整。
解釋網絡拓撲類型-帶有示例常見問題解答（常見問題解答）已問問題）
什麼是局域網?
局域網或 LAN 連接小區域內的設備。計算機、打印機和電視等設備連接在一個物理位置。
什麼是廣域網?
網絡架構概述了網絡的設計，包括網絡的物理組件及其組織方式。
什麼是節點?
節點是網絡中的通信點、再分配點或端點。它們負責在網絡中傳輸、接收或使用數據。
什麼是網絡的物理層?
網絡物理層是計算機網絡7層OSI模型中網絡的第一層。它關注網絡中的設備如何物理連接，包括網絡拓撲結構。
什麼是網絡架構?
網絡架構概述了網絡的設計網絡，包括網絡的物理組件及其組織方式。