什么是网络拓扑？
一个网络拓扑结构被定义为通信网络中的元素（通常节点或链路）的布局或排列。网络拓扑用于定义或描述各种类型的电信网络的布置 - 例如计算机网络，命令和控制无线电网络和工业领域总线。
网络拓扑类型
网络拓扑有四种主要类型:
- 巴士拓扑
- 明星拓扑
- 网状拓扑
- 环形拓扑
还有混合网络拓扑，它是两种或多种拓扑的组合。由于它们是其他拓扑的组合，因此混合拓扑的外观有很大的变化。
不同类型的网络拓扑显示如下图所示：
选择正确的网络拓扑结构取决于许多因素，包括每个节点之间的距离、操作灵活性、冗余度和需要连接到网络的节点数量。
让我们查看网络拓扑的主要类型 - 查看每种类型的例子和优点和缺点。
巴士网拓扑
总线拓扑被定义为一个网络，它有一个共同的骨干网连接所有的设备。单根电缆(主干)作为共享介质工作，设备通过接口连接器接入或连接。
通常，总线拓扑结构由两个信号组成，并且从一端到另一端行驶的末端。总线拓扑是单向数据，这些数据在一个方向上从一端转移到另一端。
总线网络的图已显示如下：
一个想要与另一个设备通信的设备将广播发送到线路上，以便其他设备看到。只有目标接收者实际处理并接受消息。根据需要连接的节点，一个RJ45或同轴电缆被用来连接这些设备。
然而，总线网络更适合于有限数量的设备。如果连接的计算机超过几十台，那么性能就会因此下降。此外，如果主干电缆发生故障，那么整个网络就会变得不稳定。
总线拓扑的优点
总线拓扑的优点是：
- 适合小型网络设置
- 连接所需节点所需的电缆
- 提供足够的灵活性来扩展或减少网络
- 成本效益
- 容易明白
总线拓扑的缺点
总线拓扑的缺点是：
- 单向
- 如果主电缆故障，则整个网络故障
- 仅限小型网络
星形网络拓扑结构
星形拓扑被定义为网络，其中每个设备通过点对点连接连接到中心集线器。大多数家庭网络使用这种拓扑。该网络配置使用扭曲电缆;但是，它可以用光纤电缆或同轴电缆。
星际网络的图已显示如下：
所有流经恒星拓扑结构的数据在到达目的地之前都要经过一个中心枢纽。中心集线器充当中继器，以确保在传输过程中无数据丢失或最小数据丢失。
明星拓扑的优点
星形拓扑的优点是:
- 易于安装和修改
- 设备可以添加、删除或修改，而不会减慢中心枢纽。
- 配置拓扑所需的布线更少
- 很容易解决
- 易于拆下零件并检测故障
明星拓扑的缺点
星形拓扑的缺点是:
- 如果中心集线器发生故障，所有连接的节点都将被禁用
- 需要比线性拓扑更多的电缆长度
- 性能基于集线器的效率，电源和配置
网状网络拓扑结构
网格拓扑可以进一步分解为：
- 完整的网状拓扑
- 部分网状拓扑
两者都通过最大限度地减少每个节点之间的点对点连接数量来提供更高级别的冗余。
网状网络中的数据传输分为两大核心技术:
- 路由
- 洪水
完整的网状拓扑
完全连接的网状网络被定义为具有在该网络中的每个节点的点对点连接的网络。网格网络中的每个设备或节点以非分层和直接方式连接到其他节点。
完全连接的网状网络示意图如下:
在网状网络中，网络不是像星形拓扑那样集中在一个中心枢纽上，每个节点都在信息的传递中起着积极的作用。
随着所有节点都互连，这在故障情况下提供了最大冗余量。由于网络中的每个节点之间存在直接连接，完全连接的网络也不需要使用数据包交换或广播。
然而，由于连接的数量随着节点的数量呈二次增长，这种类型的设置对大型网络来说是昂贵和不切实际的。
部分网状拓扑
在部分连接的网络中，某些节点完全连接到另一个节点，而其他节点连接到两个或多个其他节点。
这使得可以利用完整网格拓扑的一些冗余，而无需网络之间的每个节点之间的连接所需的额外费用和复杂性。
部分连接网状网络的图已如下所示：
路由
网状网络中的每个节点都可以通过路由逻辑传输数据和信息路由逻辑。路由逻辑用于寻找从发送方到接收方传递信息的最短距离，或者路由逻辑用于停止使用折线进行数据传输。
洪水
泛洪，相同的数据包被传输到网络上的每个节点。因此，在泛滥网络时不需要路由逻辑。由于每个节点将在它们中相同的数据，数据丢失不太可能。这使得它具有容错和强大。但是，这也增加了网络上的负载。
网格拓扑的优点
网眼拓扑的优点是：
- 高冗余度(鲁棒性)
- 提供隐私和安全性
- 故障检测和隔离很容易
- 较少的碰撞和加载到专用行
网眼拓扑的缺点
网格拓扑的缺点是：
- 布线和安装成本很高
- 重新配置或安装是一项很长的任务
环网拓扑
环形拓扑被定义为每个设备具有两个邻居以进行通信目的的网络。每条消息和数据封装都在顺时针或逆时针方向穿过环。
环网的示意图如下:
环形拓扑，所有设备都以闭环配置连接。对于一个数据节点到达另一个数据节点，它们必须遍历所有中间节点。对于具有连接到环的多个节点的较大网络，然后使用中继器来停止这些变速器中的数据丢失。
一个失败的设备或电缆会破坏循环，可以分解整个网络。要制作环网，通常使用令牌环，SONET或FDDI技术。环形拓扑通常在学校校园或办公楼中找到。
环形拓扑的优点
环形拓扑的优点是：
- 廉价的实现
- 比公共汽车拓扑更好的性能，并在重负荷下工作
- 有序网络流量
- 使检测错误和错误配置更容易
环形拓扑的缺点
环形拓扑的缺点是:
- 添加、删除或配置节点需要关闭网络
- 一个有错误的节点可以销毁整个网络
- 传输线路故障可能会破坏网络
混合网络拓扑
混合拓扑（或混合网络）被定义为共集合的两个或更多个拓扑。可以根据您的要求配置混合技术。
混合拓扑会增加网络的复杂性，但也会增加网络的灵活性。适当配置的混合拓扑通常更容易扩展和扩展。
一些混合网络包括:
- Star-bus网络
- 分层的星形网络
- Star-ring网络
- 混合网状网络
混合网络中发现的问题更容易诊断，因为与网络的总大小相比，网络集线器或浓度点小而且尺寸。如果不正常工作，可以单独固定集中点或集线器。
混合网络提供了增加的灵活性，因为可以在现有的删除时添加较新的基本拓扑。但是，它们需要更多的运营成本或更高的成本来配置和维护。
混合拓扑的优点
混合拓扑的优点是：
- 设计灵活性
- 可能更容易管理
- 添加或删除节点可能更容易
- 适合较大的网络
混合拓扑的缺点
混合拓扑的缺点是:
- 难以设计和维护
- 昂贵的
