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      局域网拓扑结构

      所谓拓扑是一种研究与大小、距离无关的几何图形特性的方法。在计算机网络中，计算机作为结点，传输媒体作为连线，可构成相对位置不同的几何图形。网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局。参与LAN工作的各种设备用媒体互连在一起有多种方法，不同的连接方法网络的性能不同。按照不同的物理布局，局域网拓扑结构通常分为三种，分别是总线型拓扑结构、星型拓扑结构和环型拓扑结构。

      一、总线型扑结构

      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，如图3-3所示。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，即带有碰撞检测的载波侦听多路访问，英文缩写成CSMA/CD.

      图3-3总线型拓扑结构

      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，其它端用户必须等到获得发送权，媒体访问获取机制较复杂。尽管有上述一些缺点，但由于布线要求简单，扩充容易，端用户失效和增删不影响全网工作，所以它是LAN技术中使用最普遍的一种。

      二、星型拓扑结构

      星型结构存在着中心结点，每个结点通过点对点的方式与中心结点相连，任何两个结点之间的通信都要通过中心结点来转接。图3-4为目前使用最普遍的以太网星型结构，处于中心位置的网络设备称为集线器，英文名为Hub.

      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，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。

      图3-4星型拓扑结构

      三、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，直到将所有端用户连成环型，如图3-5所示。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。

      图3-5星型拓扑结构

      环型结构的特点是，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，构成闭合的环，但环中的数据总是沿一个方向绕环逐站传递。在环形拓扑中，多个结点共享一条环形通路，为了确定环中的结点在什么时候可以插入传送数据帧，同样要进行介质访问控制。因此，环型拓扑的实现技术中也要解决介质访问控制方法问题。与总线型拓扑一样，环型拓扑一般也采用某种分布式控制方法，环中每个结点都要执行发送与接收控制逻辑信号。

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