计算机网络硬件组成.ppt

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1、第2章计算机网络硬件组成2.1计算机网络的拓扑结构一、计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构是指一个网络的通信链路和结点构成的几何布局图，它是从图论演变过来的。网络拓扑结构主要有星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓扑结构，以及由这些基本结构混合而成的树型拓扑结构、网状拓扑结构等。二、几种典型网络拓扑结构目前，几种典型的拓扑结构主要是：星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓扑结构和网状拓扑结构。局域网的拓扑结构1.总线型拓扑结构2.环形拓扑结构3.星形拓扑结构……1.总线型拓扑结构（1）所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上信息的传输以“共享介质”方式进行。物理上的星型，逻辑上的总

2、线结构。总线型拓扑的主要特点①所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上，总线可以是同轴电缆、双绞线或者光纤；②任何一个站点发送的信号都将沿着总线(介质)广播，而且都能被其它所有站点接收，但在同一时间内，只允许一个站点发送数据；③由于总线作为公共传输介质为多个节点共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”，从而造成本次数据传输失败。（2）总线型的优越性一个节点失效不影响其他节点的工作节点的增删不影响全网的运行结构简单接入灵活扩展容易可靠性高总线拓扑的优点①电缆长度短，成本低且易于布线和维护；②用户入网灵活、站点或某个端

3、用户失效不影响其他站点或端用户通信；③结构简单；④可靠性较高。总线拓扑的缺点①总线拓扑的网络不是集中控制的，所以故障检测需要在网上的各个站点上进行②在扩展总线的干线长度时，需重新配置中继器、剪裁电缆、调整终端器等；③一次仅能一个端用户发送数据，其他端用户要发送数据则必须等待获得发送权，在结点多重负荷下，传输效率低；④便于数据有序传输而制定的介质访问控制方式，在一定程度上增加了站点的硬件和软件费用。2.环形拓扑结构（1）特点：以共享介质方式进行数据传输每个节点都与两个相邻的节点相连节点之间采用点到点的链路网络中的所有节点构成一个闭合的环环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输图3-3环型网络（

4、2）环形的主要问题环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪。环型拓扑的主要特点①在环型拓扑构型中，结点通过点—点通信线路连接成闭合环路；②环中数据将沿一个方向逐站传送；③传输延时确定；④环中每个结点与连接结点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈，环中任何一个结点出现线路故障，都可能造成网络瘫痪。环形拓扑结构的优点①由于两个结点间只有唯一的通路，因此大大简化了路径选择的控制；②网络中所需的电缆短，不需要接线盒，价格便宜；③扩充方便，增减结点容易。环形拓扑结构的缺点①由于环上传输的任何报文都必须穿过所有节点，因此，如果环的某一点断开，则环上所有端点间的通信便会终止；②为保证环的正常工作，需要

5、较复杂的环维护处理，环结点的加入和撤出过程都比较复杂。3.星形拓扑结构（1）特点：存在一个中心节点每个节点通过点到点的链路与中心节点连接所有通信都通过中心节点进行交换局域网是一种典型的星形拓扑结构。逻辑拓扑结构和物理拓扑结构的完全统一的。集线器或交换机图3-2星型拓扑结构星型拓扑的主要特点①在星型拓扑构型中，任何结点都通过点到点通信线路与控制全网的中心结点连接；②星型拓扑构型结构简单，易于实现，便于管理；③网络的中心结点是全网可靠性的瓶颈，中心结点的故障可能造成全网瘫痪。星型拓扑的优点①利用中央结点可方便地提供服务和重新配置网络；②单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，容易检测

6、和隔离故障，便于维护；③任何一个连接只涉及到中央结点和一个站点，因此控制介质访问的方法很简单，从而访问协议也十分简单。星型拓扑的缺点①每个站点直接与中央结点相连，需要大量电缆；②一旦中央结点产生故障，则全网不能工作，所以对中央结点的可靠性和冗余度要求很高。三局域网传输介质1.传输介质作用传输信号经过的各种物理环境物理上将计算机相互连接起来的介质2.传输介质的种类（1）同轴电缆（2）非屏蔽双绞线（UTP）（3）屏蔽双绞线（STP）（4）光缆2.2传输介质在网络中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线电等。（1）同轴电缆同轴电缆的特点1.优点传输距离较远，覆盖的地域范围较大技术非常成

7、熟2.缺点电缆硬，折曲困难，重量重3.局域网常用同轴电缆粗同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径1cm细同轴电缆：特征阻抗50Ω，直径0.5cm4.同轴电缆不适合用于楼宇内的结构化布线（2）非屏蔽双绞线和RJ-45连接器非屏蔽双绞线1.优点尺寸小、重量轻、容易弯曲价格便宜容易安装和维护RJ-45连接器牢固、可靠2.缺点抗干扰能力较弱传输距离比较短UTP分为：3类线、4类线、5类线和超5类线UTP非常适合于楼宇内部的结构化布线屏蔽双绞线1.优点传输质量较