计算机网络的主要拓扑结构有总线拓扑、环形拓扑、树形拓扑、星形拓扑、混合拓扑和网状拓扑。除了总线、环形和星形,还有树形、混合和网状拓扑。
环形拓扑、星形拓扑和总线拓扑是三种最基本的拓扑结构。在局域网中,星型结构的应用最为广泛。
网络拓扑是指通过传输介质将计算机和其他设备相互连接起来的物理布局,是指在互联过程中形成的几何形状,可以表示网络服务器和工作站的网络配置和互联情况。网络拓扑可以根据其形状进行分类,包括星形拓扑、环形拓扑、总线拓扑、树形拓扑、总线/星形拓扑和网状拓扑。
星型拓扑将各个节点与中心节点以放射状排列连接起来,通过中心节点控制整个网络的通信。总线计算机网络的拓扑结构主要是通过一条高速主干电缆将周围的节点连接起来。环形计算机网络的拓扑结构可以循环节点的终结信息,形成封闭的环形线路,提高单次传输的完整性。
树形计算机网络拓扑可以保证两个节点之间的无环传输,保证计算机网络拓扑扩展的便利性。网状计算机网络拓扑将网状网络中节点之间的线路连接起来,有效地提高了线路间信息传输的可靠性。
计算机网络拓扑结构分析是指将在线计算机、网络设备和传输介质组成的线路和节点之间的关系进行逻辑抽象来研究的一种研究方法。在计算机网络拓扑设计过程中,有效控制网络节点,有效选择节点和线路的连接形式,已成为构建合理的计算机网络拓扑的关键。设计师计算机网络拓扑的有效选择可以极大地提升当前网络系统的运行效果,从根本上提高技术性能的可靠性和安全性。
随着计算机网络的发展,人们发现计算机网络的拓扑结构具有节点度的幂律分布特征。节点度的幂律分布促进了网络拓扑模型的巨大变革。越来越多的模型是从幂律中优先连接、优先生长的特性出发构建的,这样那些更符合计算机拓扑性质的模型就可以按照一些简单的进化规则自动生成、生长、连接。通过这种优先连接、优先生长的规律,不断增加新的节点。正是网络拓扑的这些特点,使得网络的发展越来越复杂,性能越来越可靠,也促进了许多网络拓扑连接规则的出现,即网络拓扑形成机制的构建。