网络拓扑结构

网络拓扑结构 区分网络类型的很明显的一点就是网络的拓扑结构。拓扑结构是指网络的物理布局及其逻辑特征。网络的物理布局是指信号沿电缆的一点向另一点进行传输的。拓扑结构的逻辑特征包括数据包在网络中传递的路径。网络的拓扑结构根据其几何形状可分为星型、总线型和环形三种，这些拓扑结构可进一步组成目录式和混合式网络拓扑结构。每一种网络都由节点、链路、通路等及部分组成。 拓扑结构可分为：星型拓扑结构、总线型拓扑结构、环形拓扑结构、目录式拓扑结构、混合式拓扑结构等 各种结构的特点 星型拓扑结构： 是最古老的一种通信方式，最早出现于电话交换系统中。星型拓扑结构由与中央集线器相连的多个节点组成。具有以下特点 优点是 结构简单、连接方便、管理和维护都相对容易，而且扩展性强。 在同一网段内支持多种传输介质，除非中心节点故障，否则网络不会轻易瘫痪。 缺点是 安装和维护费用较高，且共享资源的能力较差。 中心节点要求相当高，一旦中心节点出现问题出现故障则整个网络瘫痪。 总线型拓扑结构： 由一台PC机或文件服务器连向另一台的电缆组成，与链接非常相像。与链一样，采用总线型拓扑结构的网络有一个起点和一个终点，也就是说总线电缆段每个端点相连的终结器。总线性具有以下特点 优点是 在总线型网络中，所有节点的地位是平等的，没有主次之分。 缺点是 由于是共享电缆的宽带，若接入的电脑数量较多，则网络速度会明显下降。 对总线电缆的要求较高，如果电缆出现故障，则整个网络将瘫痪。 唤醒拓扑结构：数据的路径是连续的，没有逻辑的起点与终点，因此也就没有终结器。工作站和文件服务器在环的周围各点上相连。当数据传输到环时，将沿着环从一个节点流向另一个节点，找到其目标，然后继续传输知道回到原节点。具有以下特点： 优点是 电缆长度短，可节约费用；光纤传输速率高，网络性能稳定。 网络中每台电脑都拥有相同的访问权，所以整个网络中的数据不会出现冲突。 缺点是 要扩充网络比较困难，会影响网络的正常运行。 若在网络中任一点出现故障，整个网络都会瘫痪，影响网络的正常运行。 目录式拓扑结构： 从总线型网络拓扑结构演变而来，由于其结构形状像大树，因此有被称为树型拓扑结构。这种拓扑结构从站点发送信号是，“根”先接收该信号，然后再发送到整个网络中。 由于目录式拓扑结构从总线型拓扑结构演变而来，因此它具有总线型拓扑结构的优缺点。另外，目录式拓扑结构对“根”的要求较高，若“根”发生故障，整个网络将不能正常工作。 混合式拓扑结构： 目前局域网一般都不采用单一的网络拓扑结构，而是集中形式的综合。这种网络根据实际需要选择合适的网络拓扑结构。 目前常见的混合式拓扑结构有星型总线型拓扑结构和星环型拓扑结构。 星型总线型拓扑结构是将星星拓扑结构和总线型拓扑结构结合起来使用的一种拓扑结构，即网络的主干线采用总线型，而在节点上采用星型拓扑结构，通过集线器将其结合起来。具有以下特点 优点 这种结构总线路长度较短，容易扩展和进行故障隔离，任意一个节点出现问 题，都不会影响网络运行。 缺点 结构比较复杂且对总线的依赖性太大，一旦总线出现问题，网络瘫痪。 星环型拓扑结构是由星型和环型两种拓扑结构混合而成。布局与星型网络相似，但 中央集线器采用环型方式，外层集线器可以连到内部集线器，从而有效地扩展内部 环的循环范围。采用星环型拓扑结构还可以将环中的任意一个节点和整个网络剥离 开，从而方便故障的诊断和隔离。但通信线路长、成本高、路径控制复杂。 网络操作系统 网络操作系统是网络的心脏和灵魂，是向网络中的电脑提供网络通信和资源共享功能的操作系统。它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的软件的集合。 网络操作系统可分为客户机操作系统和服务器操作系统，win98、win2000、winxp等都属于客户机操作系统，而服务器操作系统则有win NT Server、win2000 Server、win Server 2003、Netware、Linux、UNIX等。 网络通信协议 网络协议是指网络设备拥来通信的一套，可以将其理解为一种彼此都能理解的公共语言，他就像人们相互交流时使用的语言一样，只有依照语法规则来说话、写文章，别人才能懂得你在说什么、要表达什么观点等。同样网络中各个网络节点在进行通信时也必须遵守网络协议，这样，当其他电脑接收到信息后，才能够理解信息的内容。 常用网络协议有NetBEUI协议、IPX/SPX协议以及TCP/IP协议三种。 NetBEUI（NetBIOS Extend User Interface）即用户拓展接口，是IBM公司于1985年开发研制的一种网络通讯协议。可以将NetBEUI协议看作是NetBOIS协议的延伸、改良版本。主要应用与本地局域网络中，一般不能与其他网络的电脑进行沟通。应用范围：电脑不通过代理服务器上网，不防问Internet；该网络是一个独立的网络段，既不需要路由转发；不与使用TCP/IP协议的网络连接；电脑数量不超过100台的小型网络；不与Novell网络相连。 NetBUIS协议与其他协议相比，具有一下优点： 耗用内存资源较少。 安装、配置简单。 具有很好的错误保护功能。 IPX/SPX（Internetwork Packet Exchange/Sequences Packet Exchange，网际包交换/顺序包交换）协议是用于NetWare操作系统的网络协议，后来被Microsoft的Windows系列操作系统广泛采用，主要用来与NetWare网络进行互联，在Windows NT系列操作系统中它被称为NWLink（意为与NetWare的连接）。 IPX/SPX协议集最初就能连接多个网段，因而比较庞大，适用于复杂、大型的网络环境，具有强大的路由功能。 IPX/SPX协议由一组网络协议组成，包括IPX协议、SPX协议、NCP协议（NetWare核心协议），以及SAP协议（服务广告协议）等。 TCP/IP即Transmission Control Protocol/Internet Protocol（传输控制协议/网际协议），它是目前整个电脑网络中使用最为广泛的通信协议，其前身是美国国防部在20世纪60年代末开发的一种网络协议。其特点是低成本和在多个不同的电脑间提供可靠性的通信。由于它能够用在异构网络环境中（也就是说可以在各种广泛的硬件和操作系统上实现），因此得到了广泛的应用支持，它既可以用作局域网（LAN）协议，也可以作用广域网（如Internet）协议。TCP/IP协议是电脑连入Internet并进行信息交换和传输的基础。 TCP/IP协议的特点 TCP/IP协议在Internet和局域网中都得到了广泛的应用，作为目前最主要的网络协议，它具有以下一些特点： 目前大多数操作系统都支持TCP/IP协议，即使两台电脑使用的操作系统不同，也可以通过TCP/IP协议进行通信。 TCP/IP灵活多变，适用于各种不同类型以及不同规模的网络，可以连接两种不同的网络；TCP/IP协议在传输数据时，不用考虑传输层采用何种传输介质。 TCP/IP最大的优势之一是其可路由性，也就意味着它可以携带被路由器解释的网络编址信息。 在网络中能一次传送的数据帧增大到64KB，可以让更多的数据在网络中一次性地传输到目的地，增大了网络带宽的利用率。 TCP/IP协议的配置过程 检查系统中TCP/IP参数 (1) 选择【开始】->【程序】->【附件】，单击【命令提示符】菜单项。或者直接 在运行对话框中输入cmd命令，然后回车，进入dos界面。 在命令提示符中输入命令：ipconfig/all。 查看TCP/IP参数 安装与配置TCP/IP协议 在安装Windows 98/NT/2000/XP等操作系统时，一般情况下TCP/IP协议会自动安 装。如果系统中没有TCP/IP协议，只需在“选择网络协议”对话框中的“网络协议” 列表框中选择“NWLink IPX/SPX/NetBIOS Compatible Transport Protocol”选项即可。 配置TCP/IP地址 用户在配置TCP/IP地址之前，要注意以下信息： ① 本地路由器的IP地址 ② 是否有DHCP服务器联接到网络 如果没有DHCP服务器连接到网络上，就必 须为计算机安装的每个网卡分配IP地址和子网掩码。 ③ 本计算机是否是WINS代理 如果网络中有可用的WINS服务器，还必须知道 它的IP地址。同样，也可以配置多个WINS服务器。 ④ 本计算机是否使用DNS 如果要使用DNS，则必须知道网络上可用的DNS服务 器的IP地址，用户可以选择一个或多个DNS服务器。 在“控制面板”中双击“网络连接”选项，再双击“本地连接”，在“本地连接属 性”对话框的“常规”选项卡下，选定“此链接使用下列项目”列表框中的“Internet 协议(TCP/IP)”组件，单击“属性”按钮，打开“Internet 协议(TCP/IP)属性”对话 框。 用户根据所在网络的具体情况决定是否利用网络中的DHCP服务器获得IP地址和 子网掩码。 如果“是”，则选择“自动获得IP地址”单选按钮。那么用户所在的网络中就会自 动的为用户分配IP地址。 如果不想使用DHCP服务器分配的地址，则就要选择“使用下面的IP地址”单选 按钮。 在“ip地址”栏中输入一个12位数字的ip的地址。例：117.130.95.123 在“子网掩码”栏中输入子网掩码。例：255.255.255.0 在“默认网关”栏中输入本地路由器或网桥的ip地址。例：117.130.95.1 选中“自动获得DNS服务器地址”用户可以从网络的服务器那里获得一个DNS 服务器的地址，也可手动输入DNS服务器地址。 点击“使用下面的DNS服务器地址”单选按钮。在“首选DNS服务器”文本框中 输入正确的地址。例：221.130.33.52 。 然后在“备用DNS服务器”文本框中输 入正确的备用地址。例：221.130.33.60 。 若想为网络配置器制定附加的IP地址或添加附加的网关地址，则单击“高级”按 钮，打开“高级TCP/IP设置”对话框的“IP设置”选项卡。 添加新的IP地址和子网掩码，单击“IP地址”选项组中的“添加”按钮，打开“TCP?IP 地址”输入框，添加新的IP地址和子网掩码。 在“默认网关”选项组中可以对已有的网关地址进行编辑和删除，或者添加新的网 关地址。 配置DNS选项卡 提供主机域名与IP地址之间相互转换服务的计算机系统称为DNS服务器。DNS服务器采用反复转寄查询解析和递归解析两种域名解析方法。 打开“高级TCP/IP设置”对话框中的“DNS”选项卡，“DNS服务器地址”列表中显示了已经配置的DNS首选地址和备选地址。可以通过“添加”、“编辑”、“删除”来对DNS服务器地址进行相应的操作。 配置WINS选项卡 WINS对于查找连接到TCP/IP网上的以命名服务器和工作站是一个很有效的方法。 在“高级TCP/IP设置”对话框中打开“WINS”选项卡，单击“添加”按钮打开“TCP/IP WINS服务器”对话框，在“WINS服务器”文本框中输入正确的服务器IP地址，单击“添加”按钮后，新的WINS服务器地址就添加到“WINS地址”列表框中。 有限网络地址内维护本地控件，则选中“启用LMHOSTS查找”复选框。 配置TCP/IP筛选 TCP/IP筛选设置让用户限制计算机所能处理的网络通信量。例：限制网络客户不能从特定的TCP端口或UDP端口传输数据，而只能从特定的网际协议传输。 在“高级TCP/IP设置”对话框中打开“选项”选项卡，在“可选的设置”列表框中“TCP/IP筛选”选项，单击“属性”按钮，打开“TCP/IP筛选”对话框，若配置多个网络配置器，选中“启用TCP/IP筛选（所有适配器）”复选框；要初始化配置，为TCP端口、UDP端口和IP协议都选中“全部允许”单选按钮，单击“确定”按钮。 至此完成TVP/IP协议的相关配置。 Ip地址 网络中两台电脑之间要进行通讯，就必须先知道对方的网络地址。为了实现网络中各电脑间的相互通信，每台电脑都必须有一个惟一的网络地址，这个地址被称为IP地址。IP地址由IP协议来划分，并且每台电脑的IP地址都是惟一的（网络中每台计算机所拥有的唯一的逻辑地址）。 一个完整的IP地址由32位（bit）二进制数组成，每8位（即1个字节）为一个段，共4段，段与段之间用逗号隔开。为了便于应用，IP地址在实际使用时不是直接用二进制，而是用大家熟悉的十进制数表示。 IP地址是一个32位（bit，一位进制数即1bit）的二进制数。 IP地址的32位数被分成4组，每组由8位二进制数组成，每组为一个字节（byte，二进制数据的一个单位，8位二进制数为1byte），各组之间用“.”号隔开。 每组数字的大小范围转换成十进制数为0～255。 每个IP地址都包含两部分：网络ID（net-ID）和主机ID（host-ID）。 可以通过区别IP地址中的网络ID部分，对IP地址进行分类。 IP地址标准的写法为点分十进制表示法。 IP地址由网络ID和主机ID组成。按照网络规模的大小， IP地址分为A类、B类、C类、D类和E类5类。在这5类IP地址中，D类和E类在目前的网络中基本不用。 IP地址的划分 在前面列出的IP地址中，除了A、B、C、D、E 5类网络IP地址外，还有许多没有用到的地址，如第一个字节为0的IP地址，第一个字节为127的IP地址，以及第一个字节为255的IP地址等。 下面介绍几个特殊网络号的意义。 网络ID“127”是用来做循环测试用的。 如果1、2、3、4组中的数字中出现255，则表示广播地址。 在网络中并非所有的电脑都要接入Internet，如果不计划接入到Internet，则可用RFC1918中定义的非Internet连接的网络地址，即“专用Internet地址分配”。RFC1918规定了接入Internet的IP地址分配指导原则。由Internet地址授权机构（IANA）控制IP地址分配中，留出了3类网络号，给不接入Internet的网络专用，分别用于A、B和C类IP网。 网络组件设备的安装位置与作用 这里假设你已经到电信申请了ADSL宽带业务，并且已经安装到位。组建共享局域网时，请先查看你的ADSL Modem产品说明，如果支持路由功能，那就可以省去购买宽带路由器的钱；反之，这一设备必不可少。另外，另一必不可少的设备就是交换机，计算机之间的相互通信全靠它作中转设备；还有就是每台计算机需要安装一块网卡负责接收数据，基本上就这些东西了。而如果你只有两台计算机，大可不必如此麻烦，直接在两台计算机里各安装一块网卡，再用网线连接起来就OK了。 1、 宽带路由器 宽带路由器有两个作用，一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路，它是共享宽带连接的最佳解决方案。并以易使用、易管理、零维护的优点成为Internet共享接入的首选设备。 选择路由器和选择电脑是一个道理，首先要看硬件。硬件是路由器运行的基础，硬件型号好，质量高，路由器不但功能稳定，而且可进行功能的扩展。比如接入计算机数量，一般中上档次的接入路由器可支持100台PC机，且除了IP共享和路由功能外还具有防火墙、时间管理、DMZ等功能；再比如大容量的内存和闪存，都可为路由器提供强劲的处理能力。 目前市面上，这类产品的品牌不少，大家可向周围朋友打听打听，什么牌子在当地口碑不错。比较常见的有：友讯（D-LINK）、TP-LINK、艾泰科技、思科、3Com、华为3Com等。 2、 交换机 交换机，这个集线器的后续产品，无论是在速度及具备功能上，都是前者所不能比拟的。其主要功能就是实现多台计算机的互连互通，相当于文前提到的“中间人”的作用。 而在如今家用交换机市场，因为不同品牌、不同端口数的交换机价格差距很大，所以在选购时，应该根据自己的实际情况来选择，比如选择的组网方式、承受的价格、品牌、喜欢的交换机外形等，另外还必须注意交换机的各项性能指标，比如接口数量等，一般说来，5口和8口的交换机是首选。 3、 网卡、网线 网卡亦称作NIC，其意思是Network Interface Card(网络接口卡)，它的作用是将数据分解为数据包再发送至网络。目前市面上主要是PCI接口的网卡。 另一方面，我们平常所说的10M网卡，100M网卡，10M/100M自适应网卡等，主要是按照网卡连接速率来划分的。综合以上所说，如今家用最成熟的选择是PCI接口的10M/100M产品。笔记本则是使用的PCMCIA接口的网卡，其价格比普通PC机上的PCI网卡要贵出不少，一般PCI网卡几十元即可拿下，而PCMCIA通常都要1、2百。 而在网线方面，没有过多注意的。一般都是选择超五类的双绞线，大家在购买时，商家就会依据你的网络类型替你做好接头的，所以不必担心。网线的价格以长度来衡量，一般为1.5元/米。 传输介质 网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。 常用的有线介质有双绞线（TP:Twisted Pair Wire）、光导纤维（OF:Optical Fiber Cable）、同轴电缆（Coaxial Cable）。 无线介质可分为光波和电波两大类，常用光波为激光和红外线，电波主要使用短波和微波。 通信传输介质分类如下图示： |--双绞线----|--非屏蔽双绞线 | |--屏蔽双绞线 | | |--有线介质--|--光纤------|--多模光纤 | | |--单模光纤 | | | | | |--同轴电缆--|--粗缆 通信传输介质--| |--细缆 | | | |--光波------|--激光 | | |--红外线 |--无线介质--| | |--电波------|--短波 |--微波 Cs架构 组建服务器/客户机网 通信过程