網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

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1、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類及特點教學(xué)目標(biāo)1.了解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.掌握三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理、網(wǎng)絡(luò)特點及主要應(yīng)用領(lǐng)域3.能夠根據(jù)實際情況選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣虒W(xué)重點三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理及網(wǎng)絡(luò)特點教學(xué)難點根據(jù)實際情況選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣虒W(xué)課時講授2課時教學(xué)過程一、引入網(wǎng)絡(luò)中是一系列相互連接的計算機(jī)的集合體，相互連接的計算機(jī)。由于網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍要求不一樣，所以網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)有多種不同的連接方法。我們這節(jié)課就來研究常見的網(wǎng)絡(luò)連接方法，也就是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)鋵W(xué)是一種研究與大小、距離無關(guān)的幾何圖形特征的學(xué)科，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常采用拓?fù)鋵W(xué)的方法，將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)表示出來。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭?/p>

2、過網(wǎng)中節(jié)點與通信線路之間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映出網(wǎng)絡(luò)中各實體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。拓?fù)湓O(shè)計是建設(shè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的首步，也是實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)可靠性與通信費用都有重大影響。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕侵竿ㄐ抛泳W(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型。網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)及其他設(shè)備的連接關(guān)系。拓?fù)潆[去了網(wǎng)絡(luò)的具體物理特性，而抽象出節(jié)點之間的關(guān)系加以研究。二、新授課1.基本術(shù)語⑴.節(jié)點節(jié)點就是網(wǎng)絡(luò)單元。網(wǎng)絡(luò)單元是網(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。節(jié)點分為：轉(zhuǎn)節(jié)點，它的作用是支持網(wǎng)絡(luò)的連接，它通過通信線路轉(zhuǎn)接和傳遞信息；訪問節(jié)點，它是信息交換的源點和目標(biāo)。⑵.鏈路鏈路是兩個節(jié)點間的連線。鏈路分

3、“物理鏈路”和“邏輯鏈路”兩種，前者是指實際存在的通信連線，后者是指在邏輯上起作用的網(wǎng)絡(luò)通路。鏈路容量是指每個鏈路在單位時間內(nèi)可接納的最大信息量。⑶.通路通路是從發(fā)出信息的節(jié)點到接收信息的節(jié)點之間的一串節(jié)點和鏈路。也就是說，它是一系列穿越通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的節(jié)點到節(jié)點的鏈路.2.網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照拓?fù)鋵W(xué)的觀點，將工作站、服務(wù)器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點”，網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)抽象為“線”，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就變成了由點和線組成的幾何圖形，它表示了通信媒介與各節(jié)點的物理連接結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。按照網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點位置和布局的不同，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型

4、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等五種網(wǎng)絡(luò)類型。常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是總線型、環(huán)型和星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如下圖所示。⑴.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡稱總線拓?fù)?，它是將網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點設(shè)備用一根總線（如同軸電纜等）掛接起來，實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能?？偩€型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸是廣播式傳輸結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有的計算機(jī)，只有計算機(jī)地址與信號中的目的地址相匹配的計算機(jī)才能接收到。采取分布式訪問控制策略來協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)上計算機(jī)數(shù)據(jù)的發(fā)送。傳輸介質(zhì)的每一個端點都必須連接到某個器件上，任何開放的纜線端口都必須接入終結(jié)器以阻止信號的反射。總線型拓?fù)鋵τ谝粋€網(wǎng)絡(luò)段上的節(jié)點數(shù)有一定的限制。如果網(wǎng)絡(luò)中的

5、計算機(jī)需求數(shù)大于這一限制，通常采用增加中繼器的方法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)充。主要優(yōu)點：①　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)點的插入、刪除比較方便，易于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展；②　設(shè)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(jié)點的故障不會涉及到整個網(wǎng)絡(luò)。主要缺點：①　故障診斷困難?？偩€型的網(wǎng)絡(luò)不是集中控制，故障診斷需要在整個網(wǎng)絡(luò)的各個站點上進(jìn)行；②　故障隔離困難。當(dāng)節(jié)點發(fā)生故障，隔離起來還比較方便，一旦傳輸介質(zhì)出現(xiàn)故障時，就需要將整個總線切斷。③　易于發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞，線路爭用現(xiàn)象比較嚴(yán)重。主要適用于家庭、宿舍等網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的地方。⑵.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點為中心，并用單獨的線路使中央節(jié)點與其他各節(jié)點相連，

6、相鄰節(jié)點之間的通信都要通過中心節(jié)點。星型拓?fù)洳捎眉惺酵ㄐ趴刂撇呗?，所有的通信均由中央?jié)點控制，中央節(jié)點必須建立和維持許多并行數(shù)據(jù)通路。星型拓?fù)洳捎玫臄?shù)據(jù)交換方式主要有線路交換和報文交換兩種，線路交換更為普遍。網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展通常是采用增加中央節(jié)點的方式，將中央節(jié)點級聯(lián)起來，需要增加的節(jié)點再與新中央節(jié)點連接。主要優(yōu)點：①　易于故障的診斷與隔離。②　易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。③　具有較高的可靠性。主要缺點：①　過分依賴中央節(jié)點。②　組網(wǎng)費用高。③　布線比較困難。星型網(wǎng)絡(luò)是在現(xiàn)實生活中應(yīng)用最廣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌话愕膶W(xué)校、單位都采用這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣M建單位的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。⑶.環(huán)型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一些中繼器和連接中繼器

7、的點到點鏈路組成一個閉合環(huán)，計算機(jī)通過各中繼器接入這個環(huán)中，構(gòu)成環(huán)型拓?fù)涞挠嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點的地位相等。環(huán)型拓?fù)渲械拿總€站點都是通過一個中繼器連接到網(wǎng)絡(luò)中的，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)以分組的形式發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)中的信息流是定向的，網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲也是確定的。主要優(yōu)點：①　數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高。②　可以使用各種介質(zhì)。③　網(wǎng)絡(luò)實時性好。主要缺點：①　網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展困難。②　網(wǎng)絡(luò)可靠性不高。③　故障診斷困難。環(huán)型網(wǎng)平時用的比較少，主要用于跨越較大地理范圍的網(wǎng)絡(luò)