第3讲 绘制小型局域网拓扑结构图

设计小型局域网拓扑结构图第三讲教学目的掌握局域网网络拓扑结构类型及特点掌握局域网网络拓扑结构图的绘制教学目标能力目标设计、绘制网络拓朴结构图知识目标掌握网络拓扑结构类型及特点教学重点难点重点：绘制局域网络网络拓扑结构图难点：设计局域网络网络拓扑结构图本次课要完成的任务任务1学习局域网的拓扑结构任务2设计、绘制局域网的拓扑结构；任务3学生实训任务4学生实训结果记录实例引入请同学们先看看机房里网络的物理结构，绘制网络结构图引出网络拓扑结构的概念局域网的拓扑结构是指局域网的通信链路（即传输介质）和工作节点要（即连到网络上的任何设备），在物理上连接在一起的方式。例：小型校园网拓扑结构图绘制局域网拓扑结构图获取拓扑图库绘制网络结构图草图在PowerPoint软件中进行绘制例：绘制机房网络拓扑结构图校园网拓扑结构实例1.局域网拓扑结构的分类

①逻辑拓扑结构：用来描述网络中各节点间的信息流动形式，或介质访问控制方法。

②物理拓扑结构：用来描述网络硬件的布局，即网络中各部件的物理连接形状。2.局域网拓扑结构的选择原则

(1)价格

(2)速率

(3)规模学习局域网的拓扑结构-局域网的拓扑结构总线拓扑(BusTopology)“总线”拓扑结构的特点“总线”拓扑结构的典型应用是以太网(Ethernet)，其中最典型的是“细缆以太网(10base2)”和“粗缆以太网(10base5)”，它们的物理和逻辑拓扑结构都采用了总线结构。这种结构是最通用、安装最为简单的拓扑，该结构使用称为“干线(或总线)”的中央电缆(同轴电缆)将服务器和工作站以线性方式连接在一起。在需要分支的地方，所有网络上的计算机通过合适的硬件接口连接在总线上，网络上所有节点共享这条公用通信线路。总线拓扑(BusTopology)总线上的工作站以两个方向发送或接收数据，并且能被网络上的任何一个节点接收到。工作时，每当有计算机将数据信号传送到公共干线上时，所有的工作站均可以收到此信息。每个工作站收到信息后都会核对该信息中的目的地址是否与本工作站的地址一样，然后决定是否接收这个信息。通常由于总线结构的长度有限，一条总线上能够连接的节点数目和距离都受到限制(即负载能力有限)。总线拓扑(BusTopology)2.“总线”拓扑结构的应用特点优点①

结构简单灵活。②

可靠性较高。③

网络响应速度快。④

硬件设备量和电缆量少，造价低。⑤

易于安装、配置，使用和维护方便。⑥

共享能力强，适合于一点发送，多点接收的场合。总线拓扑(BusTopology)(2)缺点①

故障诊断困难。维修不便，一个链路故障，将会破坏网络上所有的节点的通信。探测电缆故障时，需要涉及整个网络。②

“总线”结构的网络增加节点时，需要断开节点，网络将停止工作。因此，此类网络的扩展性较差。③

信号随距离的增加而衰减。④

总线的带宽是网络的瓶颈，N个节点共享传输介质公用总线，当节点数目增加时，网络性能下降。⑤

由于网段距离长度的限制，因而负载能力有限。总线拓扑(BusTopology)3.适用场合此类结构适用于小型办公自动化系统、实验室、游戏厅，以及小型信息管理系统等低负荷，输出的实时性要求不高的环境。4.网络范例10BASE5和10BASE2(粗缆和细缆以太网)总线拓扑(BusTopology)环型拓扑(RingTopology)

1.环型拓扑结构的特点环型拓扑结构一般使用电缆或光纤连接环路上的各节点，网络上所有的节点通过环路接口卡，分别连接到它相邻的两个节点上，从而形成的一种首尾相接的闭环通信网络。环型网可以为大量用户提供高的性能。环型拓扑(RingTopology)2.“环型”拓扑结构的应用特点

(1)优点①

由于两个节点之间只有唯一的通路，因此大大简化了路径选择的控制。②

当有旁路电路时，某个节点发生故障可以自动旁路，这样可以提高可靠性。此时，节点的加入和移出将不引起停机。③

传输时间固定，适用于对数据传输实时性要求较高的应用场合。④

在负荷较重的场合，比争用信道的总线式网络有更高的传输速率。⑤由于光纤适合于信号单方向传递和点-点式连接，因此“环型”结构最适合使用光纤。在FDDI普及并推广后，“环型光纤网络”将是一种很有前途的网络。

环型拓扑(RingTopology)

(2)缺点①传输效率低。由于信号以串行方式通过多个节点的环路接口，因此，当节点过多时，传输效率较低，网络响应时间变长。②灵活性差。单环时，由于环路封闭，因此扩展不便。③可靠性差，管理不易。当没有旁路电路时，只要有一个工作站出现故障，整个网络都将瘫痪。④环路维护复杂，实现困难，维护费用和造价高。

3.适用场合它适用于企业的自动化系统、对数据传输实时性要求较高的应用场合以及负荷较重的大型网络和信息管理系统。

4.网络范例

IBM令牌环网(Token-Ring)和FDDI环型网络星型拓扑(StarTopology)1.

“星型”拓扑结构的特点星型拓扑使用一条条独立的电缆或双绞线将各节点(计算机或其他网络设备)连接到中央设备上，中央设备通常是以太网交换机或集线器(HUB)。在典型的“星型”拓扑中，每个节点经过中央设备发送数据。这种结构很像连接到中央交换室的电话线路。中央设备(HUB)在信号分发之前，对其进行放大和再生。小型局域网使用的单个交换机或集线器，通常还可以互相连接，进而形成更大规模的局域网络。星型拓扑(StarTopology)星型拓扑(StarTopology)

(1)中央节点(中央控制器)的主要功能①为需要通信的设备建立物理连接。当要求通信的节点发出通信请求后，中央节点的控制器检查是否具有空闲的线路，以及被呼叫的节点是否有空，而后根据情况决定是否在呼叫与被呼叫节点之间建立物理连接。②维持两台通信设备的通信过程和物理通路。③当通信结束后，若通信不成功，要求断开线路时，中央节点将负责拆除已建立的通信线路。

(2)星型拓扑的拓扑结构应用特点星型拓扑(StarTopology)

(1)优点①

网络结构简单。星型网络的组建、安装、使用、维护与管理都很方便。②

易于检查故障。由于线路集中，通常可以利用交换机或HUB上的LED灯的状况，来判断计算机是否出现故障。③

扩展性好。在HUB上增加节点不需要中断网络，可以在不影响网络运行的情况下删除或增加节点。另外，HUB上的各个节点是独立的，因此便于查找故障和修改线路。④

集线器支持多种传输介质。⑤

传输时间较短。⑥

误码率较低。⑦

造价和维护费用低。星型拓扑(StarTopology)(2)缺点①

集线器出故障时会导致整个网络的瘫痪。②

这种结构的最大缺点是中央节点的负荷过重。③

需要较多的传输介质，通信线路利用率低。3.适用场合星型结构适用性很广，可以应用于企业的办公自动化系统，数据处理系统，声音通信系统和中、小型信息管理系统。4.网络范例10BASET和100BASET(双绞线共享式或交换式以太网).

星型拓扑(StarTopology)树型拓扑(TreeTopology)1.

“树型”拓扑的结构特点树型拓扑结构可以看成是星型拓扑的扩展，其典型的应用是以太网的交换机与集线器级联后组成的网络。

2.“树型”拓扑结构的应用特点

(1)优点易于扩展；故障隔离容易；设计合理时，可以比星型结构节约很多的通信线路的投资费用；网络层次清楚。树型拓扑(TreeTopology)

(2)缺点树型拓扑结构比星型更为复杂，由于数据在传输过程中要经过多条链路，因此时延较大；另外，要求根节点和各级分支节点都具有较高的可靠性。3.适用场合树型拓扑属于集中控制式网络，适用于分级管理的场合，或者是控制型网络。4.网络范例100BASET和千兆网络树型拓扑(TreeTopology)设计局域网络拓扑结构局域网拓扑结构的选择原则

(1)价格

(2)速率

(3)规模典型案例——为学校局域网选择适合的拓扑结构案例目标 每种网络拓扑结构都有自己的优点和缺点，网络拓扑结构的选择还与传输介质的选择和介质访问控制方法的确定有很大关系。本案例根据学校现有的30台计算机和1万元预算，为学校局域网选择适合的拓扑结构。典型案例——为学校局域网选择适合的拓扑结构

操作思路（1）确定学校对安全性的要求。（2）确定学校对灵活性和扩展性的要求。（3）根据学校对费用的预算选择适合的拓扑结构。典型案例——为学校局域网选择适合的拓扑结构操作步骤（1）学校对网络的安全性要求高，最好使用星型拓扑结构。（2）学校对灵活性和扩展性的要求一般，则可使用星型或总线型拓扑结构。（3）学校现有30台计算机预算为1万元，预算不高，需要选择费用较低且易于维护的拓扑结构。（4）综合上述情况可选择星线总线型混合结构。典型案例——为学校局域网选择适合的拓扑结构

案例小结 本案例对如何根据实际情况选择适合的网络拓扑结构进行了分析。在实际工作中，用户往往是根据预算的高低