什麼是拓撲結構?
　　首先我們來解釋一下拓撲的含義，所謂“拓撲”就是把實體抽象成與其大小、形狀無關的“點”，而把連線實體的線路抽象成“線”，進而以圖的形式來表示這些點與線之間關係的方法，其目的在於研究這些點、線之間的相連關係。表示點和線之間關係的圖被稱為拓撲結構圖。拓撲結構與幾何結構屬於兩個不同的數學概念。在幾何結構中，
　　我們要考察的是點、線之間的位置關係，或者說幾何結構強調的是點與線所構成的形狀及大小。如梯形、正方形、平行四邊形及圓都屬於不同的幾何結構，但從拓撲結構的角度去看，由於點、線間的連線關係相同，從而具有相同的拓撲結構即環型結構。也就是說，不同的幾何結構可能具有相同的拓撲結構。
　　類似地，在計算機網路中，我們把計算機、終端、通訊處理機等裝置抽象成點，把連線這些裝置的通訊線路抽象成線，並將由這些點和線所構成的拓撲稱為網路拓撲結構。
　　網路拓撲結構反映出網路的結構關係，它對於網路的效能、可靠性以及建設管理成本等都有著重要的影響，因此網路拓撲結構的設計在整個網路設計中佔有十分重要的地位，在網路構建時，網路拓常見的網路拓撲結構
　　在計算機網路中常見的拓撲結構有匯流排型、星型、環型、樹型和網狀型等。
　　1.匯流排型拓撲

　　如圖1.4所示，匯流排型拓撲中採用單根傳輸線路作為傳輸介質，所有站點通過專門的聯結器連到這個公共通道上，這個公共的通道稱為匯流排。任何一個站點發送的資料都能通過匯流排傳播，同時能被總線上的所有其他站點接收到。可見，匯流排型結構的網路是一種廣播網路。撲結構往往是首先要考慮的因素之一。
　　在匯流排結構中，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線一定數量的結點。
　　匯流排佈局的特點是：結構簡單靈活，非常便於擴充;可靠性高，網路響應速度快;裝置量少、價格低、安裝使用方便;共享資源能力強，極便於廣播式工作即一個結點發送所有結點都可接收。匯流排型拓撲是基本區域網拓撲形式之一。
　　在匯流排兩端連線的器件稱為端結器(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，避免訊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，適合於資訊管理系統、辦公自動化系統領域的應用。
　　2.星型拓撲

　　如圖1.5所示，星型拓撲中有一箇中心節點，其他各節點通過各自的線路與中心節點相連，形成輻射型結構。各節點間的通訊必須通過中心節點的作用，如圖A 到B 或A到C 都要經過中心節點D。
　　星型拓撲的網路具有結構簡單、易於建網和易於管理等特點。但這種結構要耗費大量的電纜，同時中心節點的故障會直接造成整個網路的癱瘓。星型拓撲也經常應用於區域網中。
　　星型佈局是以中央結點為中心與各結點連線而組成的，各結點與中央結點通過點與點方式連線，中央點執行集中式通訊控制策略，因此中央結點相當複雜，負擔也重。
　　目前流行的PBX就是星型拓撲結構的典型例項，如圖1.5(右)所示。
　　以星型拓撲結構組網，其中任何兩個站點要進行通訊都必須經過中央結點控制。中
　　央結點主要功能有
　　1) 為需要通訊的裝置建立物理連線
　　2) 為兩臺裝置通訊過程中維持這一通路
　　3) 在完成通訊或不成功時,拆除通道
　　在檔案伺服器/工作站(File Server/Workstation )區域網模式中，中心點為檔案伺服器，存放共享資源。由於這種拓撲結構，中心點與多臺工作站相連,為便於集中連線，目前多采用集線器(HUB)。
　　星型拓撲結構特點: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，誤位元速率低，網路共享能力較差，通訊線路利用率不高，中央節點負擔過重，可同時連雙絞線、同軸電纜及光纖等多種媒介。
　　樹型拓撲結構可以看作成星型拓撲的一種擴充套件，也稱擴充套件星型拓撲。
　　3.環型拓撲

　　如圖1.6 所示，在環型拓撲中，各節點和通訊線路連線形成的一個閉合的環。在環路中，資料按照一個方向傳輸。傳送端發出的資料，延環繞行一週後，回到傳送端，由傳送端將其從環上刪除。我們可以看到任何一個節點發出的資料都可以被環上的其他節點接收到。
　　環型拓撲具有結構簡單，容易實現，傳輸時延確定以及路徑選擇簡單等優點，但是，網路中的每一個節點或連線節點的通訊線路都有可能成為網路可靠性的瓶頸。當網路中的任何一個節點出現故障都可能會造成網路的癱瘓。另外，在這種拓撲結構中，節點的加入和拆除過程比較複雜。環型拓撲也是區域網中常用的一種拓撲形式。
　　環形網的特點是：資訊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;由於資訊是序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。但當網路確定時，其延時固定，實時性強;由於環路封閉故擴充不方便。
　　環形網也是微機區域網常用拓撲結構之一，適合資訊處理系統和工廠自動化系統。1985年IBM公司推出的令牌環形網(IBM Token Ring)是其典範。在FDDI得以應用推廣後，這種結構會進一步得到採用。
　　4.網狀拓撲

　　在網狀拓撲結構中，節點之間的連線是任意的，每個節點都有多條線路與其他節點相連，這樣使得節點之間存在多條路徑可選，如圖1.7中從A 到C 可以是A-B-C 也可以是A-D-B-C，在傳輸資料時可以靈活的選用空閒路徑或者避開故障線路。
　　可見網狀拓撲可以充分、合理的使用網路資源，並且具有可靠性高的優點。我們知道，廣域網覆蓋面積大，傳輸距離長，網路的故障會給大量的使用者帶來嚴重的危害，因此在廣域網中，為了提高網路的可靠性通常採用網狀拓撲結構，如圖1.7(右)所示為一個簡單的廣域網示意圖。
　　但是我們也應該看到，這個優點是以高投資和高複雜的管理為代價的。將多個子網或多個區域網連線起來構成網狀型拓撲結構。在一個子網中，集線器、中繼器將多個裝置連線起來，而橋接器、路由器及閘道器則將子網連線起來。根據組網硬體不同，主要有三種網狀型拓撲:
　　網狀網：在一個大的區域內，用無線通訊連路連線一個大型網路時，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資料。
　　主幹網：通過橋接器與路由器把不同的子網或LAN 連線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。
　　星狀相連網：利用一些叫做超級集線器的裝置將網路連線起來，由於星型結構的特點，網路中任一處的故障都可容易查詢並修復。應該指出,在實際組網中,拓撲結構不一定是單一的,通常是幾種結構的混用。

　　比如，將匯流排型與星型結合起來就形成了匯流排型/星型拓撲結構，用一條或多條匯流排把多組裝置連線起來，相連的每組裝置呈星型分佈。採用這種拓撲結構，使用者很容易配置和重新配置網路裝置。如圖1.8 所示。