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星型拓扑

2019-07-01 13:05:36 百科
星型拓扑

星型拓扑

在星型拓扑结构中,网路中的各节点通过点到点的方式连线到一个中央节点(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。中央节点执行集中式通信控制策略,因此中央节点相当複杂,负担比各节点重得多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。

基本介绍

  • 中文名:星型拓扑
  • 外文名:star topology
  • 结构特点:集中控制型网路
  • 优点:控制简单故障诊断和隔离容易
  • 缺点:各站点的分布处理能力较低

结构特点

星型拓扑结构的网路属于集中控制型网路,整个网路由中心节点执行集中式通行控制管理,各节点间的通信都要通过中心节点。每一个要传送数据的节点都将要传送到数据传送中心节点,再由中心节点负责将数据送到目地节点。因此,中心节点相当複杂,而各个节点的通信处理负担都很小,只需要满足链路的简单通信要求。
星型拓扑模型星型拓扑模型
星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。因此,中央节点的主要功能有三项:当要求通信的站点发出通信请求后,控制器要检查中央转接站是否有空闲的通路,被叫设备是否空闲,从而决定是否能建立双方的物理连线;在两台设备通信过程中要维持这一通路;当通信完成或者不成功要求拆线时,中央转接站应能拆除上述通道。
由于中央节点要与多机连线,线路较多,为便于集中连线,採用一种成为集线器(HUB)或交换设备的硬体作为中央节点。一般网路环境都被设计成星型拓朴结构。星型网是广泛而又首选使用的网路拓扑设计之一。

优点缺点

优点

星型拓扑存在如下优点:
(1)控制简单。任何一站点只和中央节点相连线,因而介质访问控制方法简单,致使访问协定也十分简单。易于网路监控和管理。
(2)故障诊断和隔离容易。中央节点对连线线路可以逐一隔离进行故障检测和定位,单个连线点的故障只影响一个设备,不会影响全网。
(3)方便服务。中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网路重新配置。

缺点

星型拓扑虽然存在很多优点,但也存在以下缺点:
(1)需要耗费大量的电缆,安装、维护的工作量也骤增。
(2)中央节点负担重,形成“瓶颈”,一旦发生故障,则全网受影响。
(3)各站点的分布处理能力较低。
总的来说星型拓扑结构相对简单,便于管理,建网容易,区域网路普遍採用的一种拓扑结构。採用星型拓扑结构的区域网路,一般使用双绞线或光纤作为传输介质,符合综合布线标準,能够满足多种宽频需求。

标準

星型拓扑结构相对简单,便于管理,易于组网,是区域网路普遍採用的一种网路拓扑结构,採用星型拓扑结构的区域网路,一般採用双绞线或光纤作为传输媒质,符合综合布线标準,能够满足多种宽频寻求。
网路拓扑相关标準如下表所示:
表一 星型拓扑相关标準
10BASE-2
速度为10Mbps(兆比特/秒),使用50欧姆细同轴电缆作为传输介质的基带乙太网规範。10BASE-2标準作为IEEE 802.3规範的一部分,规定每个网段的最大长度是606.8英尺(185米)
10BASE-5
速度为10Mbps(兆比特/秒),使用50欧姆基带粗同轴作为传输介质的基带乙太网规範。10BASE-5作为IEEE 802.3基带物理层规範的一部分,规定每个网段的最大长度是1640英尺(500米)。
10BASE-T
速度为10Mbps(兆比特/秒),使用两对双绞线(3类、4类或5类)做传输介质的基带乙太网规範。一对双绞线用于传输数据;另一对用于接收数据。10BASE-T作为IEEE 802.3规範的一部分,规定每一网段的最大长度达约为328英尺(100米)
100BASE-T
速度为100Mbps(兆比特/秒),使用UTP(非禁止双绞线)做传输介质的基带快速乙太网规範。它的基础是100BASE-T技术。与其类似,当网段上没有通信时,100BASE-T要传送连线脉冲。但这些连线脉冲比10BASE-T的连线脉冲包含更多的信息。
100BaseTX
100BaseTX是一种规格,用于描述在5类非禁止双绞线上如何运行100Mbps快速乙太网。5类UTP是当今在区域网路中使用最普遍的一种电缆。
100VGAnyLAN
100VGAnyLAN是另一种100Mbps乙太网技术标準。 100VGAnyLAN直接与100Base-T乙太网竞争。IEEE802.12委员会目前正在负责它的规划。这个标準使用的接入方法与10Mbps乙太网和快速乙太网所使用的(CSMA/CD)不同。MAC帧保持不变。这种新的接入方法叫做“需求优先”。
10Base2
10Base2是使用同轴电缆(RG-58)的10Mbps基带乙太网的IEEE标準。这种标準的最大距离是185米。10Base2也参照如“THINNET”、“THINLAN”、“CHEAPERNET”等。10Base2或者Thinnet使用基于BNC的绞线的连线头与设备相连。连线在电缆上的每个设备使用T-连线头由菊花链与下一个设备相连。最后一个T-连线头必须包括一个终端插头。在大多数10Base2实现中,网路接口卡含有收发机功能。
10Base5
10Base5是使用同轴电缆的10Mbps基带乙太网的IEEE标準。这种电缆的最大距离是500米。10Base5也被称为“Thicknet”和“YellowWire”。这种类型的物理电缆被典型地用作乙太网络的主干介质。
10BaseF
10BaseF是使用光纤电缆的星型乙太网的10Mbps乙太网标準。
10BaseT
10BaseT是使用类似于模组化电话电缆的双绞线的乙太网介质标準。 10BaseT网路在工作站和集线器之间使用双绞线。集线器于是与网路的主干连线起来。这种安排使每个工作站从主干中独立出来。从工作站扩展到集线器的段通常称为“homerun”。
10Broad36
802.3(乙太网)网路的IEEE标準,这种网路使用粗同轴电缆以10Mbps速率进行宽频传榆。
2B+D
ISDN的主要速率接口。它是一种线路,由23个传送声音、数据、视频的64Kbps信道和传送信令信息的数据信道组成。2B+D类似于T1信号。
3172
3172是允许区域网路通信比如令牌环和乙太网用于IBM主机的网关(协定转换器)类型。3172也称为区域网路网关。
3174
IBM的群控控制器或通信控制器。这些设备用于在一台IBM主机和一台终端设备间控制通信。这些设备可以是3270s或ASCII终端。 3274是一个被3174代替的旧的类型的群控控制器
3270
用于SNA网路的IBM终端或印表机类型。其他生产商也为他们的终端和印表机提供3270的仿真。
3270
一个3270网关是一台计算机,能够处理一个终端设备或PC机与一台IBM主机间的通信路径和转换。
3745
IBM前端处理器(FEP)模组序数。更老的版本包括3725和3705。这些设备能将区域网路和其他设备比如群控控制器连到IBM主机上。 3274s也可以互连用于交叉域结构中。
802.1
802.1 是区域网路和互连网的全部体系结构的IEEE标準。
802.1B
802.1B 是网路管理的IEEE标準
802.1D
区域网路之间互连的网桥使用的MAC层标準。 802.1D 标準包含了802.3,802.4和802.5的互连标準。
802.2
802.2 是数据链路层的上层子层(也被认为是逻辑链路控制层)的标準。802.2与802.3、802.4和802.5标準(数据链路下层子层)一起使用。
802.3
CSMA/CD 的标準。乙太网和星型区域网路都遵循这种标準。它包合MAC层和物理层的标準。在数据链路层,它是三个主要数据链路子层之一。物理层的规格依赖于所用的介质类型(10BaseT,10Base5等等)。10Mbps是这种标準的传输速率。
802.4
令牌汇流排协定的数据链路和物理层的标準。它典型地套用于由通用汽车公司发展的製造自动协定(MAP)。10Mbps是这种标準的典型传输速度。
802.5
区域网路协定的令牌环存取方法的标準。它包含数据链路和物理层标準。传输速度包括16Kbps和4Kbps。
802.6
802.6是以分散式伫列双汇流排(DQDB)着称的城域网(MAN)的IEEE标準。

分类

星型拓扑中可分为星型拓扑和扩展星型拓扑。

星型拓扑

儘管物理星型拓扑的实施费用高于物理汇流排拓扑,然而星型拓扑的优势却使其物超所值。每台设备通过各自的线缆连线到中心设备,因此某根电缆出现问题时只会影响到那一台设备,而网路的其他组件依然可正常运行。这个优点极其重要,这也正是所有新设计的乙太网都採用的物理星型拓扑的原因所在。

扩展星型拓扑

如果星型网路扩展到包含与主网路设备相连的其它网路设备,这种拓扑就称为扩展星型拓扑。
纯扩展星型拓扑的问题是:如果中心节点出现故障,网路的大部分组件就会被断开。
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