衛星路由演算法
① 數據通信基礎的目錄
第1章 概述
1.1通信技術與計算機技術的發展
1.1.1通信技術的產生與發展
1.1.2計算機技術的產生與發展
1.2計算機通信的發展
1.2.1計算機通信產生的背景
1.2.2計算機通信的發展過程
1.3計算機通信的應用
1.4數據通信系統的體系結構
1.4.1數據通信中要解決的關鍵問題
1.4.2數據通信的層次結構
1.5數據通信系統的質量指標
1.6制定數據通信標準的機構
習題1
第2章 數據通信基礎知識
2.1信息、數據與信號
2.1.1信息
2.1.2數據
2.1.3信號
2.2數據通信系統分析
2.2.1通信系統模型
2.2.2通信系統分析
2.3編碼與碼型
2.3.1編碼
2.3.2碼型
2.4信道
2.4.1信道的類型
2.4.2信道的容量
2.5光纖信道
2.5.1引言
2.5.2光纖的傳光原理
2.5.3光纖信道的組成
2.5.4光纖信道的傳輸特性
2.6微波信道
2.6.1地面微波中繼信道
2.6.2衛星中繼信道
2.6.3銥星移動通信系統
習題2
第3章 傳輸技術
3.1模擬傳輸與數字傳輸
3.1.1模擬傳輸
3.1.2數字傳輸
3.2模擬信號的數字化傳輸
3.2.1模擬信號數字化的基本原理
3.2.2脈沖編碼調制(PCM)
3.2.3語音壓縮編碼技術
3.2.4數字復接技術
3.3數字調制技術
3.3.1數字幅度調制
3.3.2數字頻率調制
3.3.3數字相位調制
3.3.4數據機
3.4數字信號的基帶傳輸
3.4.1數字基帶信號
3.4.2基帶脈沖傳輸的相關技術
習題3
第4章 同步技術
4.1同步的基本概念
4.1.1計算機數據通信同步的分類
4.1.2同步通信方式與非同步通信方式
4.1.3通信系統中的同步方法
4.2載波同步
4.2.1插入導頻法
4.2.2直接法
4.3位同步
4.3.1外同步法
4.3.2自同步法
4.4群同步
4.4.1非同步通信系統中的群同步——起止同步法
4.4.2連貫式插入法
4.5網同步
習題4
第5章 數據透明傳輸技術
5.1數據透明傳輸的基本概念
5.2轉義字元填充法
5.3零比特填充法
5.4採用特殊的信號與編碼法
5.4.1IEEE 802.3標准: CSMA/CD
5.4.2IEEE 802.5標准: 令牌環
5.4.3IEEE 802.4標准: 令牌匯流排
5.5確定長度法
5.5.1面向位元組計數的規程
5.5.2固定數據段長度法
習題5
第6章 差錯控制
6.1差錯的類型
6.2差錯控制的基本方法
6.3差錯控制的方式
6.3.1反饋重發糾錯
6.3.2前向糾錯
6.3.3混合糾錯
6.3.4不用編碼的差錯控制
6.4採用檢錯碼的差錯控制
6.4.1奇偶校驗碼
6.4.2定比碼
6.4.3循環冗餘校驗碼
6.4.4其他校驗碼
6.5採用糾錯碼的差錯控制
6.6不用編碼的差錯控制
6.7關於幀或分組順序的差錯控制
習題6
第7章 信道共享技術
7.1信道共享技術的原理
7.2信道共享技術的分類
7.3時分多路復用
7.4統計時分多路復用
7.5頻分多路復用
7.6波分多路復用
7.7碼分多路復用
7.8匯流排結構多機系統的信道共享技術
7.8.1選擇型匯流排接入控制
7.8.2預約型匯流排接入控制
7.8.3競爭型匯流排接入控制
7.8.4令牌匯流排的接入控制
7.8.5有限沖突接入控制
習題7
第8章 數據交換技術
8.1數據交換技術概述
8.1.1什麼是數據交換
8.1.2公用交換電話網
8.1.3公用數據網
8.1.4租用線路網
8.1.5數據交換技術的類型
8.2電路交換
8.3報文交換
8.4分組交換
8.4.1分組交換的基本原理
8.4.2分組交換的特點
8.4.3分組交換網的構成
8.4.4分組傳送業務和用戶業務類別
8.4.5X.25建議書
8.5幀中繼
8.5.1幀中繼概述
8.5.2幀中繼所提供的服務
8.5.3幀中繼的體系結構
8.5.4幀中繼的接入控制
8.5.5幀中繼的幀格式
8.5.6幀中繼的優點與應用
8.6ATM交換
8.6.1引言
8.6.2ATM技術的基本特點
8.6.3ATM網的體系結構
8.6.4ATM的信元格式
8.6.5ATM交換原理
8.6.6服務質量(QoS)
習題8
第9章 定址與路由技術
9.1計算機通信的地址
9.1.1IP地址的理解
9.1.2從IP地址到物理地址的映射
9.1.3IP地址的擴展
9.1.4Internet的組播
9.1.5Internet群組管理協議
9.2埠與套接字
9.2.1埠
9.2.2套接字
9.3域名系統
9.3.1Internet的域名
9.3.2正式與非正式的Internet域名
9.3.3已命名項目與名字的語法
9.3.4將域名映射到地址
9.3.5域名轉換
9.3.6高效率的轉換
9.4路由技術
9.4.1路由選擇的基本概念
9.4.2路由選擇演算法
9.5路由原理及路由協議
9.5.1路由原理
9.5.2路由選擇協議
9.6路由表
9.6.1什麼是路由表
9.6.2路由表的生成
9.7路由器
9.7.1路由器的原理與作用
9.7.2路由器的功能
9.7.3路由器的分組處理
9.7.4路由器的應用
9.7.5新一代路由器
習題9
第10章 流量控制和擁塞控制
10.1流量控制和擁塞控制的基本概念
10.2擁塞控制
10.2.1擁塞產生的原因
10.2.2擁塞控制的策略
10.2.3擁塞所產生的危害
10.3分組交換網的擁塞控制
10.4幀中繼的擁塞控制
10.4.1幀中繼擁塞控制的目標與方法
10.4.2許諾的信息速率
10.4.3利用顯式信令避免擁塞
10.4.4利用隱式信令進行擁塞恢復
10.5ATM網的擁塞控制
10.5.1ATM通信量與擁塞控制的要求
10.5.2信元時延偏差
10.5.3通信量與擁塞控制框架結構
10.5.4通信量控制
10.5.5擁塞控制
10.6流量控制
10.6.1引言
10.6.2結點?結點流量控制
10.6.3源結點?宿結點流量控制
10.6.4結點與主機之間的流量控制
10.6.5源主機?宿主機流量控制
習題10
第11章 寬頻綜合業務數字網
11.1引言
11.2綜合業務數字網(ISDN)
11.2.1ISDN的發展
11.2.2ISDN的國際標准
11.2.3ISDN的業務和功能
11.2.4ISDN的結構
11.2.5ISDN的協議模型
11.3同步數字體系——SDH技術
11.3.1SDH的產生背景
11.3.2SDH的概念與特點
11.3.3SDH的幀結構與開銷功能
11.3.4SDH基本復用原理
11.3.5同步復用基本結構
11.3.6映射方法
11.3.7定位與指針
11.3.8復用方法
11.47號信令系統簡介
11.4.1從信令到控制
11.4.2SS7的體系結構與協議集
習題11
第12章 信息安全與保密技術簡介
12.1引言
12.2網路信息安全所面臨的威脅
12.3計算機網路信息安全存在的缺陷
12.4怎樣實現網路信息安全與保密
12.5密碼技術
12.5.1現代密碼學的基本概念
12.5.2密碼攻擊概述
12.5.3網路加密方式
12.5.4幾種著名的加密演算法
12.5.5數字簽名
12.5.6報文的鑒別防火牆簡介
12.6.1防火牆的基本知識
12.6.2防火牆產品設計的要點
12.6.3防火牆的體系結構
12.6.4防火牆的關鍵技術
12.7虛擬專用網技術簡介
12.7.1引言
12.7.2虛擬專用網分類
12.7.3虛擬專用網安全協議
習題12
附錄中英文術語對照表
參考文獻
② 哪位大神能給講一下這個拓撲結構是什麼意思,怎麼用
計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點,線關系的方法。把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。網路的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。
最基本的網路拓撲結構有:環形拓撲、星行拓撲、匯流排拓撲三個。
1. 匯流排拓撲結構 是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。
2. 星型拓撲結構 每個結點都由一條單獨的通信線路與中心結點連結。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。
3. 環形拓撲結構 各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring)
4. 樹型拓撲結構 是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。
5. 網狀拓撲結構 又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
6.混合型拓撲結構 就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。有點:可以對網路的基本拓撲取長補短。缺點:網路配置掛包那裡難度大。
7.樹形拓撲結構 優點:能實現廣播通信。缺點:對根部已來過大。
8.無線電通信拓撲結構
9.衛星通信拓撲結構
③ 與中國電信業有關的無線通信或衛星通信前沿技術
一、引言
隨著移動通信系統的發展,衛星移動通信系統在其中起著越來越重要的作用。衛星通用移動通信系統(SUMTS)將為UMTS用戶提供全球性的覆蓋,使用戶在任何地方都可以進行通信。要為將來的固定和移動通信提供全球性的覆蓋,衛星系統是必不可少的。衛星部分將在全球信息基礎結構(GII)中起一個很重要的作用,歐洲的COST252工作組正在制定相關的衛星個人通信標准。3G移動系統的數據速率為144kb/s到2Mb/s,衛星部分速率上限是144kb/s。在ACTS項目和Ka頻段的商用系統中,衛星部分的目標是為固定和移動終端提供更高的數據速率。3G全球多衛星多波束系統採用碼分多址技術,如歐洲ESA的寬頻CDMA衛星系統(SW-CDMA),它是衛星寬頻/時分多址接入技術與CDMA技術的結合。
二、衛星系統結構
衛星系統有助於基於TCP/IP的Internet應用的增長,尤其是要求高帶寬和帶寬點播靈活性的多媒體業務。因此,ATM、TCP/IP和衛星技術將會是未來全球系統聯網的基礎。
衛星是網路基礎設施的一部分,它與地面骨幹網路的互操作性很重要,有助於提供QoS和兼容不同類型的業務。
1.系統情況
SUMTS----SUMTS網路與地面網路相接,以提供2Mb/s的數據速率。
SATM(衛星非同步轉移模式)----在衛星ATM的分層實現上,存在兩種不同的觀點,一種是不改變現有衛星的協議結構,只是將ATM協議放在非ATM的衛星協議平台上。另一種觀點是衛星網採用完全的ATM結構,其中衛星部分的ATM層是S-ATM(以區別地面固定網中的ATM層),支持傳統的ATM業務、TCP/IP應用和UDP/IP應用。前者的優點是衛星平台對不同用戶終端的協議標準是透明的;衛星訪問協議止於關口站,不會為外界網看到;不需要修改現行的衛星標准。缺點是很難為各種不同的協議提供最好的性能。具有這種分層結構的衛星ATM稱之為在非ATM上的ATM封裝。後者的優點是適用於一個高度集成的星地ATM環境,缺點是協議復雜,需要修改現有的各種衛星協議和網間介面協議。
SIP(衛星IP)----使用IP傳輸,可以直接連接到IP骨幹網,也便於採用Internet的新標准,如IPv6、RSVP、移動IP等。有衛星星際鏈路(ISL)的衛星系統能夠使用冗餘的路徑,可以避免網路的擁塞。在低軌道(LEO)衛星網路中,使用IP路由很有吸引力,它支持組播和與地面IP網路的連網,但是它不適合電路交換網路。不同的商用系統採用不同的方法:Celestri和SkyBridge將ATM並入到衛星交換;Teledesic使用專用的無連接自-適應路由協議,提供快速的分組交換。
2.系統要求
容量----SUMTS為單個用戶提供的數據速率可以達到144kb/s。使用Ka頻段的寬頻衛星系統為每個用戶提供的數據速率如下:Teledesic全球衛星系統的上行鏈路為16kb/s?2Mb/s,下行鏈路為16kb/s?64Mb/s;Spaceway的上行鏈路為16kb/s?6Mb/s,下行鏈路高達92Mb/s;Astrolink的上行鏈路最高可達20Mb/s,下行鏈路最高可達155Mb/s。
頻段----目前,UMTS的頻段為1885?2025MHz和2110?2200MHz,為衛星部分留出的只有30MHz。衛星移動通信(MSS)的上下行鏈路分別在L和S頻段運行,反饋鏈路在C頻段提供傳統的窄帶業務,要提供寬頻業務,就得使用Ka頻段(20?30GHz)和極高頻(EHF)頻段(40?50GHz)。
3.衛星星座
現在的多數衛星系統採用地球靜止軌道(GEO)衛星系統。GEO的性能受傳輸時延的影響,時延為0.5秒,這是從衛星到地面的傳播時間。這對實時業務流來說,是很不利的。
新一代的寬頻系統要求很低的時延,這就要求在非地球靜止軌道(NGEO)星座有更多的低中軌道衛星。LEO衛星(高度為500?2000km)的時延為10-40ms,但是LEO衛星的覆蓋范圍比較小,傳輸時有很大的多普勒頻移。為了保持實時傳輸不被中斷,這需要頻繁的星際切換,這意味著波束之間的切換需要巨大的信令開銷(一個波束相當於地面蜂窩系統中的一個小區)。
中軌道(MEO)衛星(高度為2000?20000km)處在GEO和LEO衛星之間。在用戶切換到下一個衛星之前可以持續一個小時。
也可以使用其他的衛星星座。例如,高橢圓軌道(HEO)衛星系統,它的遠地點和近地點相距很遠。商用Ellipso和Pentriad系統就是使用的HEO衛星,當衛星沿著遠地點緩慢地移動時,可以提供通信業務。但是,這些系統僅僅限於特定的業務。
移動性治理機制一一當在運營商之間進行呼叫切換時,由於在NGEO星座中衛星動態的移動,採用GSM中的方式進行移動性治理會導致很大的信令開銷,可以通過計算用戶呼叫時需要FES切換的概率來克服這一點。在這種移動性治理機制中,移動終端離開FES一定距離時,就進行位置更新。用戶的移動性由基於衛星的定位系統檢測。FES區域的終端可以進行位置更新,在一定范圍內可能不需要進行FES切換。業務提供商的QoS(包括FES切換概率,呼叫丟失率等)決定該FES服務區域的大小。
SATM----許多移動性問題都與無線ATM網路相關,比如虛擬連接樹,可以用於動態衛星FES網路,根據最初的虛擬連接樹演算法,移動終端可以在一個很大的區域內自由地漫遊。該區域由幾個無線接入點覆蓋,並且使用預定義的虛電路執行切換。在呼叫建立時,一個移動用戶接入到虛擬連接樹,在連接樹的中間交換點建立查詢表。
在S-ATM網路中,連接樹的根可以是一個GTW站,或者是一個ATM交換機。葉子節點為輸入部分,即一個或者一組波束。虛擬樹將根據衛星地移動動態地建立和釋放。當一個移動用戶接入到一個衛星站時,發起一次呼叫後,它的位置就能夠准確地計算出來,它的下一個切換時間也能夠很准確地猜測。在呼叫建立階段,根據移動的多波束狀態可以猜測用戶切換的次數和方向。從這一點看,它比地面移動系統更有優勢,因為所訪問的波束列表可以預先定義。
8.協議
S-ATM----主要有兩種協議用於寬頻衛星網路:
ATM協議封裝和快速分組交換,在衛星部分使用,用於用戶建立和治理。根據衛星的介面和網關,衛星協議支持不同的協議標准。現有的協議無需修改,但是會使分組的開銷增大,導致協議的效率下降。
一個與ATM協議棧高度綜合的方案是,用S-ATM層取代標準的ATM層,只需對信元頭和功能進行相應的修改,MAC使用多頻時分多址(MF-TDMA)或者CDMA。
這兩種協議有很多相似性,都存在一個大小固定的信息單元,通過不同的網路介面,可以運載控制數據和用戶數據。在網路連通時,在不同的高層協議建立、保持、釋放和傳輸用戶數據。在未來的2?5年內,多數在Ka頻段的標准將採用新版的ATM協議層。S-ATM信元頭中包括必要的路由和控制信息,不同的技術如部分分組丟棄(PPD)技術,可以用來檢測衛星交換中的錯誤信元。
PRMA----典型的分組預約多址協議(PRMA)用於地面蜂窩系統。它基於時隙ALOHA接入技術和TDMA傳輸模式,與時隙預約機制的隨機接入相結合。通過利用通話中的平靜期,可以在一個信道上復用多個通話。因此,給終端分配的時隙並不固定,而是根據當前的活動終端動態地進行處理。PRMA在治理語音和數據流,容量改進方面都優於TDMA。
在語音業務中的實時可變比特率VBR業務和數據業務中的可用的比特率ABR業務中,可以使用一種改進的PRMA機制,PRMA-HS。當終端等待接收預約結果時,終端並不停止競爭。這種機制可以提供更高的效率,它對LEO系統中的時延並不敏感。因此,對未來移動通信系統來說,PRMA-HS可以作為一個統一的MAC協議解決方案。
9.空中介面
衛星中的傳播和衛星分集是兩個主要的問題,因為將來的移動和衛星業務可能採用NGEO衛星星座。對LEO、MEO、HEO和GEO系統在L頻段上的測試已經進行了。在EHF,一些相關的測試表明在直接路徑上傳播的信號有陰影效應,在郊區的道路上很少出現回聲。與L頻段相比,EHF頻段的回聲更少,衰減更高。在市區,信號的陰影效應更明顯。
在EHF頻段,Lntz提出了一個信道模型,它有兩種:好的信道服從Ricean分布,差的信道服從瑞利分布,分別對應於無陰影效應和有陰影效應兩種情況。考慮到上行鏈路上的功率限制,減少陰影效應的措施有:路徑分集,衛星分集。
使用主動天線陣列,可以通過配置衛星天線來覆蓋固定波束,或者外形和大小,動態地改變波束業務區。在這兩種情況下,最重要的要求是不斷的覆蓋業務區。
動態覆蓋答應系統的容量有很大的提高,也有很高的衛星分集概率(>90%),因此,這對未來系統的設計很有吸引力。
三、CDMA系統
3G中的SUMTS採用WCDMA,它適合可變速率業務,CDMA技術是S-UMTS的基礎。
1.TCH碼
TCH碼是一類二進制、非線性、非系統的循環分組碼,其長度n=2m,它在FEC和最大似然判決解碼中表現出了很好的性能,在解碼器中使用DSP就可以實現。
TCH序列有很好的自相關和互相關特性,這一點很重要,因為CDMA系統不僅僅靠互相關特性來減少用戶之間的干擾,也靠自相關特性來進行同步處理,因此,TCH碼可以使用簡單的相關接收機來檢測CDMA中不同的用戶。
2.CDMA接收機
CDMA使用有時變結構的節點,用多用戶檢測來減少多徑衰落。由於多址干擾(MAI),傳統的CDMA通信系統中的單用戶接收機性能不是很好。
盡管最佳多用戶檢測演算法提供了很高的容量潛力和性能改善,但是它實施起來比較復雜。故提出了次優的方案,如去相關檢測或者多階段接收機。一個SW-CDMA中的多用戶消除檢測機制,接收機有一個分級結構,對所有干擾用戶,根據用戶需求,在進行最後的判決前,在一個選擇的基礎上(S-PIC)執行並行干擾消除多用戶檢測器(PIC)。接收機的基本假設是,將匹配濾波器的輸出分為兩個不同的組,根據接收信號的功率。可靠信號在整個接收的信號中直接檢測和取消。在判定不可靠的信號或者復制之前,不需要進一步的處理時延。
因此,並行干擾消除方法比RAKE接收機有更好的性能,並且復雜度也比較低。
不同的盲自適應多用戶檢測,在使用BPSK的DS-CDMA衛星通信系統中,需要對LEO、MEO衛星移動通信系統進行分析和性能估計。接收機在基站的上行衛星鏈路端點使用,在使用有多徑衰落的衛星信道用戶中,通信系統缺乏同步。這些機制基於盲自適應多用戶檢測,由Verli,Honig,Madhow提出,在前一種機制中,一個盲接收機包括不同的檢測器,後者垂直檢測整個接收信號。它在復雜度和性能之間有一個很好的協調。與傳統的單用戶接收機相比,多用戶檢測系統對遠近效應有很好的效果,它不需要練習序列,僅僅需要必要的用戶信息(如活動的用戶數、處理增益等)。
四、結束語
為了給將來的移動和個人通信系統提供全球的覆蓋,衛星系統是必須的。本文描述COST252中的新一代衛星個人通信系統,COST252的工作包括:MF-TDMAMAC協議的程序實體;路由演算法(DT-DVTR)和LEO系統中的星際鏈路度量;資源治理,GEO和LEO星座中的DCA技術;使用PRMA的協議等。下一代移動和固定衛星業務都將使用IP技術,這是將來的一個研究方向。
④ 區域網按照拓撲結構可分為哪幾種類型有什麼優點
1、匯流排拓撲結構
匯流排拓撲結構將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。
優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。
2、星型拓撲結構
每個結點都由一條單獨的通信線路與中心結點連結。
優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。
3、環形拓撲結構
環形拓撲結構各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。
優點:結構簡單、容易實現,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。
4、樹型拓撲結構
是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。
優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。
5、網狀拓撲結構
又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。
優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
⑤ 計算機網路的主要拓撲結構有哪些
拓撲結構科技名詞定義
中文名稱:拓撲結構 英文名稱:topological structure 定義:根據拓撲關系進行空間數據的組織方式。 所屬學科:地理學(一級學科);地理信息系統(二級學科) 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布
網路名片
計算機網路拓撲結構是指網路中各個站點相互連接的形式,在區域網中明確一點講就是文件伺服器、工作站和電纜等的連接形式。現在最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。顧名思義,匯流排型其實就是將文件伺服器和工作站都連在稱為匯流排的一條公共電纜上,且匯流排兩端必須有終結器;星型拓撲則是以一台設備作為中央連接點,各工作站都與它直接相連形成星型;而環型拓撲就是將所有站點彼此串列連接,像鏈子一樣構成一個環形迴路;把這三種最基本的拓撲結構混合起來運用自然就是混合型了。
目錄
簡介
計算機網路拓撲1. 匯流排拓撲結構
2. 星型拓撲結構
3.環形拓撲結構
4. 樹型拓撲結構
5. 網狀拓撲結構
6.混合型拓撲結構
7.蜂窩拓撲結構
8.衛星通信拓撲結構
開關電源拓撲
優缺點對比
結構分類一、星型拓撲結構
二、環型拓撲結構
三、匯流排拓撲結構
四、樹型拓撲結構
六、網狀拓撲結構
結構特徵簡介
計算機網路拓撲 1. 匯流排拓撲結構
2. 星型拓撲結構
3.環形拓撲結構
4. 樹型拓撲結構
5. 網狀拓撲結構
6.混合型拓撲結構
7.蜂窩拓撲結構
8.衛星通信拓撲結構
開關電源拓撲
優缺點對比
結構分類 一、星型拓撲結構
二、環型拓撲結構
三、匯流排拓撲結構
四、樹型拓撲結構
六、網狀拓撲結構
結構特徵
展開 編輯本段簡介
計算機網路的最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。 計算機網路的拓撲結構是把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。 網路的拓撲結構:分為邏輯拓撲和物理拓撲結構這里講物理拓撲結構。 匯流排型拓撲:是一種基於多點連接的拓撲結構,所有的設備連接在共同的傳輸介質上。匯流排拓撲結構使用一條所有PC都可訪問的公共通道,每台PC只要連一條線纜即可但是它的缺點是所有的PC不得不共享線纜,優點是不會因為一條線路發生故障而使整個網路癱瘓。 環行拓撲:把每台PC連接起來,數據沿著環依次通過每台PC直接到達目的地,在環行結構中每台PC都與另兩台PC相連每台PC的介面適配器必須接收數據再傳往另一台一台出錯,整個網路會崩潰因為兩台PC之間都有電纜,所以能獲得好的性能。 樹型拓撲結構:把整個電纜連接成樹型,樹枝分層每個分至點都有一台計算機,數據依次往下傳優點是布局靈活但是故障檢測較為復雜,PC環不會影響全局。 星型拓撲結構:在中心放一台中心計算機,每個臂的端點放置一台PC,所有的數據包及報文通過中心計算機來通訊,除了中心機外每台PC僅有一條連接,這種結構需要大量的電纜,星型拓撲可以看成一層的樹型結構不需要多層PC的訪問權爭用。星型拓撲結構在網路布線中較為常見。
編輯本段計算機網路拓撲
計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點,線關系的方法。把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。網路的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。 最基本的網路拓撲結構有:環形拓撲、星形拓撲、匯流排拓撲三個。
1. 匯流排拓撲結構
是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 拓撲結構
優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,節點的故障不會殃及系統,是區域網常採用的拓撲結構。 缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。另外,由於信道共享,連接的節點不宜過多,匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。
2. 星型拓撲結構
是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。 缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。
3.環形拓撲結構
各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸,信息在每台設備上的延時時間是固定的。特別適合實時控制的區域網系統。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。 缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring)
4. 樹型拓撲結構
是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或 拓撲結構示意圖
同層結點之間一般不進行數據交換。 優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。 缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。
5. 網狀拓撲結構
又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。 優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
6.混合型拓撲結構
就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。 優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。 缺點:網路配置掛包那裡難度大。
7.蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。 在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星型混合、匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星型結構。
8.衛星通信拓撲結構
優點: 缺點:
編輯本段開關電源拓撲
隨著PWM技術的不斷發展和完善,開關電源以其高的性價比得到了廣泛的應用。開關電源的電路拓撲結構很多,常用的電路拓撲有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。其中, 在半橋電路中,變壓器初級在整個周期中都流過電流,磁芯利用充分,且沒有偏磁的問題,所使用的功率開關管耐壓要求較低,開關管的飽和壓降減少到了最小,對輸入濾波電容使用電壓要求也較低。由於以上諸多原因,半橋式變換器在高頻開關電源設計中得到廣泛的應用。 開關電源常用的基本拓撲約有14種。 每種拓撲都有其自身的特點和適用場合。一些拓撲適用於離線式(電網供電的)AC/DC變換 網路拓撲
器。其中有些適合小功率輸出(<200W),有些適合大功率輸出;有些適合高壓輸入(≥220V AC),有些適合120V AC或者更低輸入的場合;有些在高壓直流輸出(>~200V)或者多組(4~5組以上)輸出場合有的優勢;有些在相同輸出功率下使用器件較少或是在器件數與可靠性之間有較好的折中。較小的輸入/輸出紋波和雜訊也是選擇拓撲經常考慮的因素。 一些拓撲更適用於DC/DC變換器。選擇時還要看是大功率還是小功率,高壓輸出還是低壓輸出,以及是否要求器件盡量少等。另外,有些拓撲自身有缺陷,需要附加復雜且難以定量分析的電路才能工作。 因此,要恰當選擇拓撲,熟悉各種不同拓撲的優缺點及適用范圍是非常重要的。錯誤的選擇會使電源設計一開始就註定失敗。 開關電源常用拓撲: buck開關型調整器拓撲 、boost開關調整器拓撲 、反極性開關調整器拓撲 、推挽拓撲 、正激變換器拓撲 、雙端正激變換器拓撲 、交錯正激變換器拓撲 、半橋變換器拓撲 、全橋變換器拓撲 、反激變換器 、電流模式拓撲和電流饋電拓撲 、SCR振諧拓撲 、CUK變換器拓撲 開關電源各種拓撲集錦先給出六種基本DC/DC變換器拓撲 依次為buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic變換器
編輯本段優缺點對比
1、星形拓撲 星形拓撲是由中央節點和通過點到到通信鏈路接到中央節點的各個站點組成。 比較圖
星形拓撲結構具有以下優點: (1)控制簡單。 (2)故障診斷和隔離容易。 (3)方便服務。 星形拓撲結構的缺點: (1)電纜長度和安裝工作量可觀。 (2)中央節點的負擔較重,形成瓶頸。 (3)各站點的分布處理能力較低。 2、匯流排拓撲 匯流排拓撲結構採用一個信道作為傳輸媒體,所有站點都通過相應的硬體介面直接連到這一公共傳輸媒體上,該公共傳輸媒體即稱為匯流排。 匯流排拓撲結構的優點: (1)匯流排結構所需要的電纜數量少。 (2)匯流排結構簡單,又是無源工作,有較高的可靠性。 (3)易於擴充,增加或減少用戶比較方便。 匯流排拓撲的缺點: (1)匯流排的傳輸距離有限,通信范圍受到限制。 (2)故障診斷和隔離較困難。 (3)分布式協議不能保證信息的及時傳送,不具有實時功能。 3、環形拓撲 環形拓撲網路由站點和連接站的鏈路組成一個閉合環。 環形拓撲的優點: (1)電纜長度短。 (2)增加或減少工作站時,僅需簡單的連接操作。 (3)可使用光纖。 環形拓撲的缺點: (1)節點的故障會引起全網故障。 (2)故障檢測困難。 (3)環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳達室遞的方式,在負載很輕時,信道利用率相對來說就比較低。 4、樹形拓撲 樹形拓撲從匯流排拓撲演變而來,形狀像一棵倒置的樹,頂端是樹根,樹根以下帶分支,每個分支還可再帶子分支。 樹形拓撲的優點: (1)易於擴展。 (2)故障隔離較容易。 樹形拓撲的缺點: 各個節點對根的依賴性太大。
編輯本段結構分類
網路拓撲結構是指拋開網路電纜的物理連接來討論網路系統的連接形式,是指網路電纜構成的幾何形狀,它能從邏輯上表示出網路伺服器、工作站的網路配置和互相之間的連接。 網路拓撲結構按形狀可分為:星型、環型、匯流排型、樹型及匯流排/星型及網狀拓撲結構。
一、星型拓撲結構
星型布局是以中央結點為中心與各結點連接而組成的,各結點與中央結點通過點與點方式連接,中央結點執行集中式通信控制策略,因此中央結點相當復雜,負擔也重。 以星型拓撲結構組網,其中任何兩個站點要進行通信都要經過中央結點控制。中央結點主要功能有: 1、為需要通信的設備建立物理連接; 2、為兩台設備通信過程中維持這一通路; 拓撲示意圖
3、在完成通信或不成功時,拆除通道。 在文件伺服器/工作站(File Servers/Workstation )區域網模式中,中心點為文件伺服器,存放共享資源。由於這種拓撲結構,中心點與多台工作站相連,為便於集中連線,目前多採用集線器(HUB)。 星型拓撲結構優點:網路結構簡單,便於管理、集中控制,組網容易,網路延遲時間短,誤碼率低。缺點:網路共享能力較差,通信線路利用率不高,中央節點負擔過重,容易成為網路的瓶頸,一旦出現故障則全網癱瘓。
二、環型拓撲結構
環形網中各結點通過環路介面連在一條首尾相連的閉合環形通信線路中,環路上任何結點均可以請求發送信息。請求一旦被批准,便可以向環路發送信息。環形網中的數據可以是單向也可是雙向傳輸。由於環線公用,一個結點發出的信息必須穿越環中所有的環路介面,信息流中目的地址與環上某結點地址相符時,信息被該結點的環路介面所接收,而後信息繼續流向下一環路介面,一直流回到發送該信息的環路介面結點為止。 環形網的優點:信息在網路中沿固定方向流動,兩個結點間僅有唯一的通路,大大簡化了路徑選擇的控制;某個結點發生故障時,可以自動旁路,可靠性較高。缺點:由於信息是串列穿過多個結點環路介面,當結點過多時,影響傳輸效率,使網路響應時間變長;由於環路封閉故擴充不方便。
三、匯流排拓撲結構
用一條稱為匯流排的中央主電纜,將相互之間以線性方式連接的工站連接起來的布局方式,稱為匯流排形拓撲。 在匯流排結構中,所有網上微機都通過相應的硬體介面直接連在匯流排上, 任何一個結點的信息都可以沿著匯流排向兩個方向傳輸擴散,並且能被匯流排中任何一個結點所接收。由於其信息向四周傳播,類似於廣播電台,故匯流排網路也被稱為廣播式網路。 電路拓撲
匯流排有一定的負載能力,因此,匯流排長度有一定限制,一條匯流排也只能連接一定數量的結點。 匯流排布局的特點:結構簡單靈活,非常便於擴充;可靠性高,網路響應速度快;設備量少、價格低、安裝使用方便;共享資源能力強,非常便於廣播式工作,即一個結點發送所有結點都可接收。 在匯流排兩端連接的器件稱為端結器(末端阻抗匹配器、或終止器)。主要與匯流排進行阻抗匹配,最大限度吸收傳送端部的能量,避免信號反射回匯流排產生不必要的干擾。 匯流排形網路結構是目前使用最廣泛的結構,也是最傳統的一種主流網路結構,適合於信息管理系統、辦公自動化系統領域的應用。
四、樹型拓撲結構
樹形結構是匯流排型結構的擴展,它是在匯流排網上加上分支形成的,其傳輸介質可有多條分支,但不形成閉合迴路,樹形網是一種分層網,其結構可以對稱,聯系固定,具有一定容錯能力,一般一個分支和結點的故障不影響另一分支結點的工作,任何一個結點送出的信息都可以傳遍整個傳輸介質,也是廣播式網路。一般樹形網上的鏈路相對具有一定的專用性,無須對原網做任何改動就可以擴充工作站。 五、匯流排/星型拓撲結構 用一條或多條匯流排把多組設備連接起來,相連的每組設備呈星型分布。採用這種拓撲結構,用戶很容易配置和重新配置網路設備。匯流排採用同軸電纜,星型配置可採用雙絞線。
六、網狀拓撲結構
將多個子網或多個區域網連接起來構成網際拓撲結構。在一個子網中,集線器、中繼器將多個設備連接起來,而橋接器、路由器及網關則將子網連接起來。根據組網硬體不同,主要有三種網際拓撲: 1、網狀網: 拓撲比較圖
在一個大的區域內,用無線電通信連路連接一個大型網路時,網狀網是最好的拓撲結構。通過路由器與路由器相連,可讓網路選擇一條最快的路徑傳送數據。 2、主幹網: 通過橋接器與路由器把不同的子網或LAN連接起來形成單個匯流排或環型拓撲結構,這種網通常採用光纖做主幹線。 3、星狀相連網: 利用一些叫做超級集線器的設備將網路連接起來,由於星型結構的特點,網路中任一處的故障都可容易查找並修復。 應該指出,在實際組網中,為了符合不同的要求,拓撲結構不一定是單一的,往往都是幾種結構的混用。
編輯本段結構特徵
綜合以上所述,可總結出以下計算機網路拓撲結構: 1、匯流排拓撲結構是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。 2、星型拓撲結構每個結點都由一條單獨的通信線路與中心結點連結。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。 3、環形拓撲結構各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring) 4、樹型拓撲結構是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。 5、 網狀拓撲結構又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。 6、混合型拓撲結構就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。缺點:網路配置掛包那裡難度大。 7、蜂窩拓撲結構蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星型混合、匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星型結構。 8、衛星通信拓撲結構。
簡介計算機網路拓撲1. 匯流排拓撲結構2. 星型拓撲結構3.環形拓撲結構4. 樹型拓撲結構5. 網狀拓撲結構6.混合型拓撲結構7.蜂窩拓撲結構8.衛星通信拓撲結構開關電源拓撲優缺點對比結構分類一、星型拓撲結構二、環型拓撲結構三、匯流排拓撲結構四、樹型拓撲結構六、網狀拓撲結構結構特徵