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總線型拓撲

鎖定
總線型拓撲結構簡稱總線拓撲,它是將網絡中的各個節點設備用一根總線(如同軸電纜等)掛接起來,實現計算機網絡的功能。
中文名
總線型拓撲
外文名
Bus type topology
分    類
通信
應    用
網絡連接
定    義
將網絡中的節點設備用總線掛接起來,實現計算機網絡的功能
簡    稱
總線拓撲

總線型拓撲基本簡介

總線型拓撲是採用單根傳輸作為共用的傳輸介質,將網絡中所有的計算機通過相應的硬件接口和電纜直接連接到這根共享的總線上。使用總線型拓撲結構需解決的是確保端用户使用媒體發送數據時不能出現衝突。
在點到點的鏈路配置時,如鏈路是半雙工操作,只需使用簡單的機制便可保證兩個用户輪流工作。在一點到多點方式中,對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。 [1] 

總線型拓撲結構特點

總線型拓撲結構的數據傳輸是廣播式傳輸結構,數據發送給網絡上的所有的計算機,只有計算機地址與信號中的目的地址相匹配的計算機才能接收到。採取分佈式訪問控制策略來協調網絡上計算機數據的發送,如圖1所示。
圖1 總線型拓撲 圖1 總線型拓撲

總線型拓撲優點

(1)網絡結構簡單,易於網絡擴展;
(2)設備少、造價低,安裝和使用方便;
(3)具有較高的可靠性。因為單個節點的故障不會涉及整個網絡。

總線型拓撲缺點

(1)總線傳輸距離有限,通信範圍受到限制;
(2)故障診斷和隔離比較困難。故障隔離困難。當節點發生故障,隔離起來還比較方便,一旦傳輸介質出現故障時,就需要將整個總線切斷;
(3)易於發生數據碰撞,線路爭用現象比較嚴重;
(4)分佈式協議不能保證信息的及時傳送,不具有實時功能,站點必須有介質訪問控制功能,從而增加了站點的硬件和軟件開銷。

總線型拓撲適用場景

總線型拓撲結構適用於計算機數目相對較少的局域網絡,通常這種局域網絡的傳輸速率在100Mbps,網絡連接選用同軸電纜。主要適用於家庭、宿舍等網絡規模較小的場所。總線型拓撲結構曾流行了一段時間,典型的總線型局域網有以太網 [2] 

總線型拓撲總線型拓撲結構

總線型拓撲結構是指採用單根數據傳輸線作為通信介質,所有的站點都通過相應的硬件接口直接連接到通信介質,而且能被所有其他的站點接收。總線型網絡拓撲結構中的用户節點為服務器或工作站,通信介質為同軸電纜。由於所有的節點共享一條公用的傳輸鏈路,所以一次只能由一個設備傳輸。一般情況下,總線型網絡採用載波監聽多路訪問/衝突檢測協議(CSMA/CD)作為控制策略。

總線型拓撲結構優點

總線型拓撲結構在局域網中得到廣泛的應用,其主要優點如下:
(1)佈線容易、電纜用量小。總線型網絡中的節點都連接在一個公共的通信介質上,所以需要的電纜長度短,減少了安裝費用,易於佈線和維護。
(2)可靠性高。總線結構簡單,從硬件觀點來看,十分可靠。
(3)易於擴充。在總線型網絡中,如果要增加長度,可通過中繼器加上一個附加段;如果需要增加新節點,只需要在總線的任何點將其接入。
(4)易於安裝。總線型網絡的安裝比較簡單,對技術要求不是很高。

總線型拓撲結構侷限性

(1)故障診斷困難。雖然總線拓撲簡單,可靠性高,但故障檢測不容易。因為具有總線型拓撲結構的網絡不是集中控制,故障檢測需要在網上各個節點進行。
(2)故障隔離困難。對於介質的故障,不能簡單地撤銷某工作站,這樣會切斷整段網絡。
(3)中繼器配置。在總線的幹線基礎上擴充時,需要增加中繼器,並重新設置,包括電纜長度的裁剪,終端匹配器的調整等。
(4)通信介質或中間某一接口點出現故障,會導致整個網絡癱瘓。
(5)終端必須是智能的。因為接在總線上的節點有介質訪問控制功能,因此必須具有智能,從而增加了站點的硬件和軟件費用。 [3] 
參考資料
  • 1.    嚴體華 張志欣 主編 清華大學出版社 網絡管理員教程(第三版)第129頁
  • 2.    楊元春, 陳日兵, 張志強. 基於無線電力專網和總線型拓撲的輸電線路狀態監測系統:, CN 104124785 B[P]. 2016.
  • 3.    高俊萍, 張成效, 郭亮,等. 基於總線型拓撲結構的配電網狀態仿真評估系統:, CN 104112243 A[P]. 2014.