計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　當(dāng)我們組建計(jì)算機(jī)我網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要考慮網(wǎng)絡(luò)的布線方式，這也就涉及到了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指網(wǎng)路中計(jì)算機(jī)線纜，以及其他組件的物理布局。下面是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為大家詳細(xì)介紹。

　　局域網(wǎng)常用的拓樸結(jié)構(gòu)有：總線型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、功能、可靠性和通信費(fèi)用等許多方面，是決定局域網(wǎng)性能優(yōu)劣的重要因素之一。

　　1、總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指：網(wǎng)絡(luò)上的所有計(jì)算機(jī)都通過一條電纜相互連接起來

　　總線上的通信：在總線上，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)在發(fā)送信息時(shí)，其他計(jì)算機(jī)必須等待。而且計(jì)算機(jī)發(fā)送的信息會(huì)沿著總線向兩端擴(kuò)散，從而使網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)都會(huì)收到這個(gè)信息，但是否接收，還取決于信息的目標(biāo)地址是否與網(wǎng)絡(luò)主機(jī)地址相一致，若一致，則接受；若不一致，則不接收。

　　信號(hào)反射和終結(jié)器：在總線型網(wǎng)絡(luò)中，信號(hào)會(huì)沿著網(wǎng)線發(fā)送到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)信號(hào)到達(dá)線纜的端點(diǎn)時(shí)，將產(chǎn)生反射信號(hào)，這種發(fā)射信號(hào)會(huì)與后續(xù)信號(hào)發(fā)送沖突，從而使通信中斷。為了防止通信中斷，必須在線纜的兩端安裝終結(jié)器，以吸收端點(diǎn)信號(hào)，防止信號(hào)反彈。

　　特點(diǎn)：其中不需要插入任何其他的連接設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)中任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送的信號(hào)都沿一條共同的總線傳播，而且能被其他所有計(jì)算機(jī)接收。有時(shí)又稱這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓樸結(jié)構(gòu)。

　　優(yōu)點(diǎn)：連接簡單、易于安裝、成本費(fèi)用低

　　缺點(diǎn)：① 傳送數(shù)據(jù)的速度緩慢：共享一條電纜，只能有其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送信息，其他接收。

　　②維護(hù)困難：因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)斷點(diǎn)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將癱瘓，而且故障點(diǎn)很難查找。

　　2、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

　　每個(gè)節(jié)點(diǎn)都由一個(gè)單獨(dú)的通信線路連接到中心節(jié)點(diǎn)上。中心節(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信，任何兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信都要通過中心節(jié)點(diǎn)來轉(zhuǎn)接。因些中心節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，這種拓樸結(jié)構(gòu)又稱為集中控制式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是目前使用最普遍的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，處于中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備跨越式集線器（Hub）也可以是交換機(jī)。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)和管理，因?yàn)楫?dāng)中某臺(tái)計(jì)算機(jī)或頭條線纜出現(xiàn)問題時(shí)，不會(huì)影響其他計(jì)算機(jī)的正常通信，維護(hù)比較容易。

　　缺點(diǎn)：通信線路專用，電纜成本高；中心結(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)絡(luò)的'可靠瓶頸，中心結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

　　3、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

　　環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是以一個(gè)共享的環(huán)型信道連接所有設(shè)備，稱為令牌環(huán)。在環(huán)型拓?fù)渲校�信�?hào)會(huì)沿著環(huán)型信道按一個(gè)方向傳播，并通過每臺(tái)計(jì)算機(jī)。而且，每臺(tái)計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大后，傳給下一臺(tái)計(jì)算機(jī)。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)中有一種特殊的信號(hào)稱為令牌。令牌按順時(shí)針方向傳輸。當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)要發(fā)送信息時(shí)，必須先捕獲令牌，再發(fā)送信息。發(fā)送信息后在釋放令牌。

　　環(huán)型結(jié)構(gòu)有兩種類型，即單環(huán)結(jié)構(gòu)和雙環(huán)結(jié)構(gòu)。令牌環(huán)（Token Ring）是單環(huán)結(jié)構(gòu)的典型代表，光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）是雙環(huán)結(jié)構(gòu)的典型代表。

　　環(huán)型結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是每個(gè)節(jié)點(diǎn)用戶都與兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)用戶相連。

　　優(yōu)點(diǎn)：電纜長度短：環(huán)型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)所需的電纜長度和總線拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)相似，但比星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要短得多。

　　增加或減少工作站時(shí)，僅需簡單地連接。可使用光纖；它的傳輸速度很高，十分適用一環(huán)型拓?fù)涞膯蜗騻鬏�。傳輸信息的時(shí)間是固定的，從而便于實(shí)時(shí)控制。

　　缺點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)過多時(shí),影響傳輸效率。環(huán)某處斷開會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的失效，節(jié)點(diǎn)的加入和撤出過程復(fù)雜。

　　檢測(cè)故障困難：因?yàn)椴皇羌�中控制，故障檢測(cè)需在網(wǎng)個(gè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，故障的檢測(cè)就不很容易。

　　4、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　樹型結(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，它由根結(jié)點(diǎn)和分支結(jié)點(diǎn)所構(gòu)成，如圖所示。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低。擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)方便靈活。

　　缺點(diǎn)：對(duì)根結(jié)點(diǎn)的依賴性大，一旦根結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致全網(wǎng)不能工作；電纜成本高。

　　5、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與混合型結(jié)構(gòu)

　　網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是指將各網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與通信線路連接成不規(guī)則的形狀，每個(gè)結(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)結(jié)點(diǎn)相連，或者說每個(gè)結(jié)點(diǎn)至少有兩條鏈路與其他結(jié)點(diǎn)相連，如圖（a）所示。大型互聯(lián)網(wǎng)一般都采用這種結(jié)構(gòu)，如我國的教育科研網(wǎng)CERNET（b）、Internet的主干網(wǎng)都采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

　�。╝）網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) （b） CERNET主干網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　優(yōu)點(diǎn)：可靠性高；因?yàn)橛卸鄺l路徑，所以可以選擇最佳路徑，減少時(shí)延，改善流量分配，提高網(wǎng)絡(luò)性能，但路徑選擇比較復(fù)雜。

　　缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易管理和維護(hù)；線路成本高；適用于大型廣域網(wǎng)。

　　混合型結(jié)構(gòu)是由以上幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合而成的，如環(huán)星型結(jié)構(gòu)，它是令牌環(huán)網(wǎng)和FDDI網(wǎng)常用的結(jié)構(gòu)。再如總線型和星型的混合結(jié)構(gòu)等。

　　開關(guān)電源拓?fù)?/strong>

　　隨著PWM技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，開關(guān)電源以其高的性價(jià)比得到了廣泛的應(yīng)用。開關(guān)電源的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)很多，常用的電路拓?fù)溆型仆�、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(jí)在整個(gè)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(guān)管耐壓要求較低，開關(guān)管的飽和壓降減少到了最小，對(duì)輸入濾波電容使用電壓要求也較低。由于以上諸多原因，半橋式變換器在高頻開關(guān)電源設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用。

　　開關(guān)電源常用的基本拓?fù)浼s有14種。

　　每種拓?fù)涠加衅渥陨淼奶攸c(diǎn)和適用場(chǎng)合。一些拓?fù)溥m用于離線式(電網(wǎng)供電的)AC/DC變換器。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(chǎng)合；有些在高壓直流輸出(>～200V)或者多組(4～5組以上)輸出場(chǎng)合有的優(yōu)勢(shì)；有些在相同輸出功率下使用器件較少或是在器件數(shù)與可靠性之間有較好的折中。較小的輸入/輸出紋波和噪聲也是選擇拓?fù)浣?jīng)�？紤]的因素。

　　一些拓?fù)涓�適用于DC/DC變換器。選擇時(shí)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?fù)渥陨碛腥毕�，需要附加�?fù)雜且難以定量分析的電路才能工作。

　　因此，要恰當(dāng)選擇拓?fù)�，熟悉各種不同拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)及適用范圍是非常重要的。錯(cuò)誤的選擇會(huì)使電源設(shè)計(jì)一開始就注定失敗。

　　開關(guān)電源常用拓?fù)洌?/p>

　　buck開關(guān)型調(diào)整器拓?fù)?、boost開關(guān)調(diào)整器拓?fù)?、反極性開關(guān)調(diào)整器拓?fù)?、推挽拓?fù)?、正激變換器拓?fù)?、雙端正激變換器拓?fù)?、交錯(cuò)正激變換器拓?fù)?、半橋變換器拓?fù)?、全橋變換器拓?fù)?、反激變換器 、電流模式拓?fù)浜碗娏黟侂娡負(fù)?、SCR振諧拓?fù)?、CUK變換器拓?fù)?/p>

　　開關(guān)電源各種拓?fù)浼�錦先給出六種基本DC/DC變換器拓?fù)?/p>

　　依次為buck，boost，buck－boost，cuk，zeta，sepic變換器

　　樹型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)：

　　各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)根的依賴性太大。

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即是指網(wǎng)上計(jì)算機(jī)或設(shè)備與傳輸媒介形成的結(jié)點(diǎn)與線的物理構(gòu)成模式。網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)有兩類：一類是轉(zhuǎn)換和交換信息的轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)，包括結(jié)點(diǎn)交換機(jī)、集線器和終端控制器等；另一類是訪問結(jié)點(diǎn)，包括計(jì)算機(jī)主機(jī)和終端等。線則代表各種傳輸媒介，包括有形的和無形的。

　　組成

　　每一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都由結(jié)點(diǎn)、鏈路和通路等幾部分組成。

　　1、結(jié)點(diǎn)：又稱為網(wǎng)絡(luò)單元，它是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備。常見的結(jié)點(diǎn)有服務(wù)器、工作站、集線路和交換機(jī)等設(shè)備。

　　2、鏈路：兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間的連線，可分為物理鏈路和邏輯鏈路兩種，前者指實(shí)際存在發(fā)通信線路，后者指在邏輯上起作用的網(wǎng)絡(luò)通路。

　　3、通路：是指從發(fā)出信息的結(jié)點(diǎn)到接受信息的結(jié)點(diǎn)之間的一串結(jié)點(diǎn)和鏈路，即一系列穿越通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)的鏈。

　　選擇性

　　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇往往與傳輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關(guān)。在選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)該考慮的主要因素有下列幾點(diǎn):

　　(1)可靠性。盡可能提高可靠性,以保證所有數(shù)據(jù)流能準(zhǔn)確接收;還要考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性,使故障檢測(cè)和故障隔離較為方便。

　　(2)費(fèi)用。建網(wǎng)時(shí)需考慮適合特定應(yīng)用的信道費(fèi)用和安裝費(fèi)用。

　　(3)靈活性。需要考慮系統(tǒng)在今后擴(kuò)展或改動(dòng)時(shí),能容易地重新配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),能方便地處理原有站點(diǎn)的刪除和新站點(diǎn)的加入。

　　(4)響應(yīng)時(shí)間和吞吐量。要為用戶提供盡可能短的響應(yīng)時(shí)間和最大的吞吐量。

　　常見類型

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：總線型拓?fù)洹⑿切屯負(fù)�、環(huán)型拓?fù)�、樹型拓�(fù)洹⒕W(wǎng)狀拓?fù)浜突旌闲屯負(fù)洹?/p>