通訊網路/網路拓撲結構
網路的形狀以及網路中節點之間的關係被稱為網路拓撲結構。網路拓撲結構在很大程度上決定了網路能夠執行的功能以及節點之間通訊質量。

星形拓撲結構透過將兩個或多個主機排列在一箇中央集線器周圍來建立網路。這種拓撲結構的一種變體,星形環拓撲結構,在當今的網路中被廣泛使用。星形拓撲結構仍然被認為是網路世界的主要網路拓撲結構之一。星形拓撲結構通常用於廣播或SIMO網路,其中單個資訊源直接與多個客戶端通訊。一個例子是廣播電臺,其中單個天線直接將資料傳輸到多個收音機。如果星形拓撲連線中有n個節點,則節點之間的連線線應為n - 1。
樹形拓撲結構之所以得名是因為它類似於計算機科學中的二叉樹結構。樹有一個根節點,它構成了網路的基礎。根節點然後與多個較小的節點通訊,而這些節點又與更多數量的更小的節點通訊。從主樹分支出來的主機被稱為葉。如果葉節點發生故障,其連線將被隔離,並且 LAN 的其餘部分可以繼續執行。
樹形拓撲結構網路的一個例子是 DNS 系統。DNS 根伺服器連線到 DNS 區域伺服器,這些伺服器連線到本地 DNS 伺服器,然後這些伺服器連線到單個網路和計算機。為了讓您的個人計算機與 DNS 根伺服器通訊,它需要透過本地 DNS 伺服器、區域 DNS 伺服器,然後到根伺服器傳送請求。這是一個很好的樹形拓撲結構示例。
環形拓撲結構(通常被稱為令牌環拓撲結構)透過將兩個或多個主機排列成一個圓圈來建立網路。資料透過一個令牌在主機之間傳遞。這個令牌始終在環中快速地向一個方向移動。如果一個主機想要向另一個主機發送資料,它將在令牌經過時將該資料以及一個指示訊息的目標物件的資料片段附加到令牌上。然後,另一個主機將掃描與自身匹配的 MAC 地址,以檢視令牌是否包含發給它的訊息。如果 MAC 地址匹配,主機將接收資料,並且訊息將被傳遞。
網狀拓撲結構透過確保每個主機都連線到本地網路上的一個以上其他主機來建立網路。這種拓撲結構的主要目的是實現容錯性,與匯流排拓撲結構不同,匯流排拓撲結構中,如果一個主機發生故障,整個 LAN 將會停止工作。在網狀拓撲結構中,只要有兩臺具有工作連線的主機仍在執行,LAN 仍然存在。
網狀拓撲結構仍然被認為是網路世界的主要網路拓撲結構之一。
這種罕見的拓撲結構透過將每個主機連線到位於其右側的主機來實現。大多數網路專業人員甚至不將其視為實際的拓撲結構,因為它成本很高(由於其佈線需求)以及因為將兩端的主機連線起來形成環形拓撲結構要實際得多,這更便宜也更有效率。
匯流排拓撲結構透過將兩個或多個主機連線到一段同軸主幹電纜上來建立網路。在這種拓撲結構中,必須在同軸主幹電纜的末端放置一個終端。在 Michael Meyer 的網路教科書中,他通常將這種網路比作一系列管道,水流經這些管道。將資料視為水;從這個角度來看,必須放置終端以防止水流出網路。
混合拓撲結構是當今大多數網路採用的結構,它結合了多種基本網路拓撲結構,通常在邏輯上充當一種拓撲結構,而在物理上表現為另一種拓撲結構。最常見的混合拓撲結構包括星形匯流排和星形環。
無線網路沒有固定拓撲結構,因此談論這些網路的形狀沒有意義。相反,其他特徵,如網路大小和節點移動性是首要考慮因素。
無線網路和網路協議可以根據其預期範圍進行劃分。範圍較小的網路具有較低的功率需求,並且通常要處理的噪聲較少。但是,與較大的節點相比,小型網路只能與少量客戶端通訊。增加網路中的客戶端數量通常更有用,但是,為了防止大型網路中多個使用者之間的資料衝突,需要採用更激進的技術。
- 個人區域網路 (PAN)
- 極小的網路,通常被稱為“微網”,覆蓋單個人的周圍區域。這些網路,如藍牙,範圍僅為 1-5 米,並且往往具有非常低的功率需求,但資料速率也很低。
- 區域網 (LAN)
- LAN 網路可以覆蓋一棟建築物,如房屋或辦公室,或者多層建築物中的單層。常見的 LAN 網路是 IEEE 802.11x 網路,如 802.11a、802.11g 和 802.11n。
- 都會網路 (MAN)
- 這些網路旨在覆蓋大型市區。WiMAX (802.16) 和蜂窩 3G 網路等資料協議是 MAN 網路。
- 廣域網 (WAN)
- 廣域網與 MAN 非常相似,兩者經常互換使用。WiMAX 也被認為是 WAN 協議。電視和廣播廣播也經常被認為是 MAN 和 WAN 系統。
- 區域網 (RAN)
- 大型區域網用於在非常大的區域內與節點通訊。RAN 的例子有衛星廣播媒體和 IEEE 802.22。
- 感測器網路
- 這些網路是低資料速率網路,主要用於嵌入式計算機系統和無線感測器系統。Zigbee (IEEE 802.15.4) 和 RFID 等協議屬於此類別。