通信网络的拓扑结构主要有以下几种:
一、网状网
网状拓扑结构是指各节点通过传输线互联连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连。这种结构具有较高的可靠性,因为一般通信子网中任意两个节点交换机之间,都存在着两条或两条以上的通信路径。当一条路径发生故障时,还可以通过另一条路径把信息送至节点交换机。此外,网状拓扑结构的网络可组建成各种形状,采用多种通信信道和多种传输速率,网内节点共享资源也容易,可改善线路的信息流量分配,还可选择最佳路径,传输延迟小。但网状拓扑结构的结构复杂,实现起来费用较高,不易管理和维护,因此不常用于局域网。
二、星形网
星形拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。星形拓扑结构的优点是控制简单,故障诊断和隔离容易,以及方便服务。因为任何一站点只和中央节点相连接,所以介质访问控制方法简单,访问协议也十分简单,易于网络监控和管理。同时,中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位,单个连接点的故障只影响一个设备,不会影响全网。此外,中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。但星形拓扑结构的缺点是中心故障会导致整个网络出问题,同时共享能力差,通信线路利用率不高。
三、环形网
环形拓扑结构是节点形成一个闭合环,环形网中各节点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,环上任何节点均可请求发送信息。传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。环形拓扑结构消除了端用户通信时对中心系统的依赖性,因为每个端用户都与两个相邻的端用户相连,存在着点到点链路,但总是以单向方式操作。环形拓扑结构的优点是信息流在网中是沿着固定方向流动的,两个节点仅有一条道路,简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制,控制软件简单。但其缺点也很明显,如信息源在环路中是串行地穿过各个节点,当环中节点过多时,势必影响信息传输速率,使网络的响应时间延长;环路是封闭的,不便于扩充;可靠性低,一个节点故障会造成全网瘫痪;维护难,对分支节点故障定位较难。
四、总线型网
总线拓扑结构是指所有设备连接到一条连接介质上,由一条高速公用总线连接若干个节点所形成的网络即为总线形网络。每个节点上的网络接口板硬件均具有收、发功能,接收器负责接收总线上的串行信息并转换成并行信息送到PC工作站;发送器是将并行信息转换成串行信息后广播发送到总线上,总线上发送信息的目的地址与某节点的接口地址相符合时,该节点的接收器便接收信息。总线拓扑结构的优点是结构简单,可扩充性好,组网费用低,使用的电缆少且安装容易,以及使用的设备相对简单,可靠性高。但其缺点也很明显,如维护难,分支节点故障查找难;网络用户扩展虽然较灵活,但所能连接的用户数量有限;而且总线只有一定的负载能力,因此总线长度又有一定限制,一条总线只能连接一定数量的节点;此外,这种网络拓扑结构的缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其他端用户必须等待到获得发送权。
五、树形网
树形拓扑结构是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。树形拓扑结构是从总线拓扑演变而来的,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支,树根接收各站点发送的数据,然后再广播发送到全网。树形拓扑结构的优点是网络结构简单,便于管理;控制简单,建网容易;网络延迟时间较短,误码率较低;以及易于扩充,因为树形结构可以延伸出很多分支和子分支,这些新节点和新分支都能容易地加入网内。但其缺点也很明显,如网络共享能力较差,通信线路利用率不高;中央结点负荷太重;以及在这种网络系统中,除叶节点及其相连的链路外,任何一个节点或链路产生的故障都会影响整个网络。
六、复合型网(混合型拓扑)
复合型网(混合型拓扑)是指将两种或两种以上的网络拓扑结构混合起来构成的一种网络拓扑结构。这种网络拓扑结构能同时兼顾多种网络拓扑结构的优点,在缺点方面也能得到一定的弥补。例如,混合型网络拓扑结构可以解决星型网络在传输距离上的局限,同时又解决了总线型网络在连接用户数量上的限制。