网络拓扑结构介绍

物联网0156

网络拓扑结构介绍,第1张

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。

很多商家在开餐厅的过程中,经常会遇到后厨打印机故障,或者不打印的情况。特别是在用餐高峰期,如果出现一个打印机的故障,可能会导致后厨所有或者某一类的菜品后厨无法出单,这样会严重影响出餐效率,导致客诉,甚至损失。所以我们在经营的过程中,遇到上面的情况,首先要学会自己排查。

第一种情况是软件的设置,所有的餐厅收银软件都可以设置某个菜或者某类菜在指定的打印机打印。如果发现某类菜品或者某个菜品无法在这个打印机打印,而其他打印正常,首先要检查收银软件打印方面的设置,是否存在错选或者漏选打印机。

第二种情况是打印机设置,比如打印机设置的IP地址是192168114,但是路由器的网段是1921680X 段,这样会导致打印机无法连上内网。这样的情况可以查看收银机的网络网段。

如上图所示,收银机的IP段是101681236。

如上图所示,打印机的IP是192168114。这样的两台设备不在同一个网段下,就无法打印。

(下一节讲解,不同IP网段收银机和打印机,如何成功的互通)

第三种情况是打印机损坏,这样的情况在餐厅的经营过程中市场会发生。每个打印机头都有使用寿命。如果发现打印机提示故障,或者打印机一直持续的滴滴滴声,很大的可能性是打印机损坏。打印机损坏的原因有很多,比如进水、蟑螂、人为损坏、齿轮故障、机头故障等。这种情况,更换一个相同型号,或者相同IP的网络打印机即可。

第四种就是网络故障。这样的情况也很好排查。如果后厨有一个或者多个打印机在同一时间全部无法打印,极有可能是收银机到路由器的线路故障(水晶头或者网线故障),这样的情况联系网络人员,他们有专业的网络测线仪可以快速的测试出是哪里故障。或者收银机到路由器(或交换机)的线路正常。但是后厨某个打印机不打印,这样的情况和上面的类似,很有可能是打印机到路由器(或者交换机)的线路故障(水晶头或者网线故障)。如下图所示:

第五种在近几年的网络情况中,比较常见,就是收银机和打印机不在同一个网络(或者网络设备)下。现在大部分的光猫都带路由和WIFI功能。商家在安装的过程中,很有可能会把收银机的网络连接到光猫上,可以正常上网。但是后厨的打印机却连接在自己另一个路由器上。导致收银机和后厨打印机不在同一个网络下,导致不能打印。这样的情况,可以先打印出打印机的IP原本的IP,一般打印机先关机,再按住出纸键不放,开机,过五秒后,释放出纸键。就会打出这样的测试纸,上面标注的地方就是打印机的IP地址。

这时候在收银机上打开命令终端,

输入:ping 打印机的IP,类似:ping 192168114:

如果出现无法访问,就说明收银机和打印机不在同一个网络下。

以上是大部分的收银机到打印机的故障原因及排查方法,如果在经营过程中,出现故障无法解决的,可以私信我。

主要有六种:分别是星型结构、总线结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构、分布式结构。

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。

环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环,这种结构使公共传输电缆组成环型连接,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。

总线结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上,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。

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。

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。

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。

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。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网就是物物相连的互联网。

这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;

其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。

拓扑结构是指网路中各个站点相互连线的形式,在区域网路中明确一点讲就是档案伺服器、工作站和电缆等的连线形式。现在最主要的拓扑结构有汇流排型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑(由汇流排型演变而来)以及它们的混合型。顾名思义,汇流排型其实就是将档案伺服器和工作站都连在称为汇流排的一条公共电缆上,且汇流排两端必须有终结器;星形拓扑则是以一台设备作为中央连线点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环形拓扑就是将所有站点彼此串列连线,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型。

计算机网路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,把网路中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网路的拓扑结构。

基本介绍 中文名 :拓扑结构 相关学科 :计算机网路 具体 :由点和线组成的几何图形 分类 :汇流排型拓扑、星形拓扑 结构作用,结构分类,结构特征, 结构作用 网路的拓扑结构反映出网中各实体的结构关系,是建设计算机网路的第一步,是实现各种网路协定的基础,它对网路的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。 结构分类 计算机网路的最主要的拓扑结构有汇流排型拓扑、环形拓扑、树形拓扑、星形拓扑、混合型拓扑以及网状拓扑。其中环形拓扑、星形拓扑、汇流排型拓扑是三个最基本的拓扑结构。在区域网路中,使用最多的是星形结构。 网路的拓扑结构:网路拓扑结构是指抛开网路电缆的物理连线来讨论网路系统的连线形式,是指网路电缆构成的几何形状,它能从逻辑上表示出网路伺服器、工作站的网路配置和互相之间的连线。 它分为逻辑拓扑和物理拓扑结构,这里讲物理拓扑结构。 汇流排型拓扑 汇流排型拓扑是一种基于多点连线的拓扑结构,是将网路中的所有的设备通过相应的硬体接口直接连线在共同的传输介质上。汇流排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。在汇流排型拓扑结构中,所有网上微机都通过相应的硬体接口直接连在汇流排上, 任何一个结点的信息都可以沿着汇流排向两个方向传输扩散,并且能被汇流排中任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播,类似于广播电台,故汇流排型网路也被称为广播式网路。 汇流排有一定的负载能力,因此,汇流排长度有一定限制,一条汇流排也只能连线一定数量的结点。 最著名的汇流排拓扑结构是乙太网 (Ether) 。 拓扑结构 汇流排布局的特点:结构简单灵活,非常便于扩充;可靠性高,网路回响速度快;设备量少、价格低、安装使用方便;共享资源能力强,非常便于广播式工作,即一个结点传送所有结点都可接收。 在汇流排两端连线的器件称为端结器 (末端阻抗匹配器、或终止器) ,主要与汇流排进行阻抗匹配,最大限度地吸收传送端部的能量,避免信号反射回汇流排产生不必要的干扰。 汇流排型网路结构是目前使用最广泛的结构,也是最传统的一种主流网路结构,适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的套用。 环型拓扑 环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,就是把每台PC连线起来,数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地,环路上任何结点均可以请求传送信息。请求一旦被批准,便可以向环路传送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。信息在每台设备上的延时时间是固定的。 由于环线公用,一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中目的地址与环上某结点地址相符时,信息被该结点的环路接口所接收,而后信息继续流向下一环路接口,一直流回到传送该信息的环路接口结点为止。 特别适合实时控制的区域网路系统。 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。因为两台PC之间都有电缆,所以能获得好的性能。 最著名的环形拓扑结构网路是令牌环网 (Token Ring) 。 比较图 树形拓扑结构 树形拓扑从汇流排拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。 它是汇流排型结构的扩展,它是在汇流排网上加上分支形成的,其传输介质可有多条分支,但不形成闭合回路,树形网是一种分层网,其结构可以对称,联系固定,具有一定容错能力,一般一个分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作,任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质,也是广播式网路。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性,无须对原网做任何改动就可以扩充工作站。 它是一种层次结构,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。把整个电缆连线成树型,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。 星形拓扑结构 星形拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连线起来的辐射式互联结构,各结点与中央结点通过点与点方式连线,中央结点执行集中式通信控制策略,因此中央结点相当复杂,负担也重。 这种结构适用于区域网路,特别是近年来连线的区域网路大都采用这种连线方式。这种连线方式以双绞线或同轴电缆作连线线路。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信,除了中心机外每台PC仅有一条连线,这种结构需要大量的电缆,星形拓扑可以看成一层的树形结构,不需要多层PC的访问权争用。星形拓扑结构在网路布线中较为常见。 拓扑示意图 以星形拓扑结构组网,其中任何两个站点要进行通信都要经过中央结点控制。中央节点的主要功能有:为需要通信的设备建立物理连线;为两台设备通信过程中维持这一通路;在完成通信或不成功时,拆除通道。 在档案伺服器/工作站 (File Servers/Workstation) 区域网路模式中,中心点为档案伺服器,存放共享资源。由于这种拓扑结构,中心点与多台工作站相连,为便于集中连线,目前多采用集线器 ( HUB) 。 网状拓扑 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。就是将多个子网或多个区域网路连线起来构成网际拓扑结构。在一个子网中,集线器、中继器将多个设备连线起来,而桥接器、路由器及网关则将子网连线起来。根据组网硬体不同,主要有三种网际拓扑。 拓扑比较图 (1)网状网:在一个大的区域内,用无线电通信连路连线一个大型网路时,网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连,可让网路选择一条最快的路径传送数据。 (2)主干网:通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连线起来形成单个汇流排或环型拓扑结构,这种网通常采用光纤做主干线。 (3)星状相连网:利用一些叫做超级集线器的设备将网路连线起来,由于星型结构的特点,网路中任一处的故障都可容易查找并修复。 应该指出,在实际组网中,为了符合不同的要求,拓扑结构不一定是单一的,往往都是几种结构的混用。 混合型拓扑结构 混合型拓扑结构就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。 蜂窝拓扑结构 蜂窝拓扑结构是无线区域网路中常用的结构。 卫星通信拓扑结构 开关电源拓扑 随着PWM技术的不断发展和完善,开关电源以其高的性价比得到了广泛的套用。开关电源的电路拓扑结构很多,常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。其中, 在半桥电路中,变压器初级在整个周期中都流过电流,磁芯利用充分,且没有偏磁的问题,所使用的功率开关管耐压要求较低,开关管的饱和压降减少到了最小,对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因,半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的套用。 网路拓扑 开关电源常用的基本拓扑约有14种,每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。一些拓扑适用于离线式 (电网供电的) AC/DC变换器。其中有些适合小功率输出 (<200W) ,有些适合大功率输出;有些适合高压输入 (≥220V AC) ,有些适合120V AC或者更低输入的场合;有些在高压直流输出 (>~200V) 或者多组 (4~5组以上) 输出场合有的优势;有些在相同输出功率下使用器件较少或是在器件数与可靠性之间有较好的折中。较小的输入/输出纹波和噪声也是选择拓扑经常考虑的因素。 一些拓扑更适用于DC/DC变换器。选择时还要看是大功率还是小功率,高压输出还是低压输出,以及是否要求器件尽量少等。另外,有些拓扑自身有缺陷,需要附加复杂且难以定量分析的电路才能工作。 因此,要恰当选择拓扑,熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。错误的选择会使电源设计一开始就注定失败。 开关电源常用拓扑:buck开关型调整器拓扑 、boost开关调整器拓扑 、反极性开关调整器拓扑 、推挽拓扑 、正激变换器拓扑 、双端正激变换器拓扑 、交错正激变换器拓扑 、半桥变换器拓扑 、全桥变换器拓扑 、反激变换器 、电流模式拓扑和电流馈电拓扑 、SCR振谐拓扑 、CUK变换器拓扑 开关电源各种拓扑集锦先给出六种基本DC/DC变换器拓扑,依次为buck、boost、buck-boost、cuk、zeta、sepic变换器。 结构特征 综合以上所述,可总结出以下计算机网路拓扑结构特点。 一、汇流排型拓扑结构是将网路中的所有设备通过相应的硬体接口直接连线到公共汇流排上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,汇流排上的其它结点均可“收听”到。 优点: 汇流排结构所需要的电缆数量少。 汇流排结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性。 易于扩充,增加或减少用户比较方便。 布线容易。 缺点: 汇流排的传输距离有限,通信范围受到限制。 故障诊断和隔离较困难。 分散式协定不能保证信息的及时传送,不具有实时功能。 所有的数据都需经过汇流排传送,汇流排成为整个网路的瓶颈。 由于信道共享,连线的节点不宜过多,汇流排自身的故障可以导致系统的崩溃。 所有的PC不得不共享线缆,如果某一个节点出错,不影响整个网路,如果汇流排出现故障就会影响整个网路。 二、星形拓扑结构的每个节点都由一条单独的通信线路与中心节点连结。结构简单、容易实现、便于管理,通常以集线器作为中央节点,便于维护和管理。 优点: 集中控制,控制简单。 故障诊断和隔离容易。 方便服务。 网路延迟时间短,误码率低。 缺点: 电缆长度和安装工作量可观。 中央节点的负担较重,形成瓶颈。 中心结点出现故障会导致网路的瘫痪。 各站点的分布处理能力较低。 网路共享能力较差,通信线路利用率不高。 三、环形拓扑结构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。 优点: 结构简单。 增加或减少工作站时,仅需简单的连线操作。 可使用光纤,传输距离远。 电缆长度短。 传输延迟确定。 信息在网路中沿固定方向流动,两个结点间仅有唯一的通路,大大简化了路径选择的控制。 缺点: 环网中的每个结点均成为网路可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网路瘫痪。 故障检测困难。 环形拓扑结构的媒体访问控制协定都采用令牌传达室递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。 由于信息是串列穿过多个结点环路接口,当结点过多时,影响传输效率,使网路回响时间变长; 由于环路封闭故扩充不方便。 四、树形拓扑结构是一种层次结构,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,适用于汇集信息的套用要求。 易于扩展。 故障隔离较容易。 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路的运行。 并且各个节点对根的依赖性太大。 五、网状拓扑结构又称作无规则结构,节点之间的联结是任意的,没有规律。 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。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。 六、混合型拓扑结构就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。 优点: 可以对网路的基本拓扑取长补短。 缺点: 网路配置挂包那里难度大。 七、蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线区域网路中常用的结构。它以无线传输介质(微波、卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。在计算机网路中还有其他类型的拓扑结构,如汇流排型与星形混合、汇流排型与环形混合连线的网路。在区域网路中,使用最多的是星形结构。 优点: 无需架设物理连线介质。 缺点: 适用范围较小。

以上就是关于网络拓扑结构介绍全部的内容,包括:网络拓扑结构介绍、餐厅打印机故障该如何排查(附网络拓扑图)、常见的计算机网络的拓扑结构有哪几种等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!