什么是网络拓扑？

网络管理员经常使用网络拓扑图来了解节点和链路的最佳放置位置，但不一定从头开始。网络拓扑有多种类型，包括：点对点拓扑、总线拓扑、环形拓扑、星形拓扑、树形拓扑、网状拓扑和混合拓扑。

点对点网络（即点拓扑）是最容易理解的网络，也是最基本的网络拓扑类型。它只是由一条链路连接的两个节点。数据在这两个端点之间来回传输。虽然这是最容易设置的网络类型，但其简单性也是自身的缺点。点对点拓扑不适用于大多数现代用例。

在总线网络中，每个节点都连接到一根电缆，就像从公交路线分支出来的公交站一样。所有数据传输都通过这一个中央连接进行。由于所有节点都通过一根中央电缆以直线连接，因此这是一种经济高效的拓扑，并且易于设置和添加新节点。

但是，共享的中央链路确实有缺点。在使用的一个中央链路包含许多依赖项的系统中，该中央链路的故障会导致所有依赖项发生故障。由于使用这种共享的中央链路，总线网络也不如其他类型的总线网络安全。此外，共享中央电缆的节点越多，网络的速度越慢。

在环形网络中，节点和链路呈环状排列。每个节点正好有两个邻居。在这样的网络中，可使用中继器来确保数据能够到达环中彼此相距最远的节点。数据通常在环形网络中单向流动。

这些类型的网络安装和扩展成本低廉，并且数据会在网络内快速流动。但是单个节点发生故障可能会导致整个网络瘫痪。双环网络用于防止此类故障。

双环网络具有两个同心环而不是一个，并且两个环以相反的方向发送数据。当第一个环出现故障时，系统将使用第二个环，这种类型的网络通常用于支持关键基础设施。

在星形网络中，所有节点都连接到一个中央枢纽。节点围绕中央枢纽排列，形状大致类似星形。

这种拓扑类型使得排查特定节点的问题变得更加容易。如果单个节点发生故障，网络的其余部分不受影响。也就是说，如果中央枢纽出现故障，那么整个网络也会随之瘫痪。在星形网络中，整个网络的性能取决于中心枢纽及其连接。

将树形拓扑视为总线网络和星形网络的组合非常有用。在树形拓扑中，仍有一个中心枢纽连接所有设备，但不是从中央根节点分支出来的单个节点，而是其他星形网络。这种拓扑结构支持更多设备连接到中央数据中心，从而加快了数据流动速度。与星形网络一样，找出单个节点的问题相对容易。

树形拓扑具有总线网络和星形网络共同的缺点，即容易出现单点故障。如果该中央连接中断，一切都会中断。

在网状网络中，每个设备都连接到网络中的至少一个其他节点。在全网状网络中，每个节点都与其他每个节点相连。在部分网状网络中，只有部分节点直接相互连接，而其他节点则需要经过其他节点才能访问目标节点

由于节点可以直接相互通信，而不是通过中央枢纽，因此网状网络上的通信通常非常快。网状网络的一个很好的例子就是互联网本身。在互联网中，每台计算机都是由不同的互联网服务提供商提供的网络中的一个节点，这些节点也相互连接。像 NYC Mesh 这样的网状网络提供商使用网状网络为美国人口最多的城市之一提供无线互联网。

由于网状网络具有多条信息传输路径，因此它们比许多其他拓扑更具弹性，并且在节点或连接发生故障时仍能继续运行。网状网络还提供更高的安全性 - 如果节点受到攻击或遭到破坏，可以将其替换。

然而，网状网络的建设成本往往很高，需要许多电缆来建立连接。多条路径的网状化也会使安装复杂化，并导致维护成本高于其他类型的拓扑。

混合网络拓扑是使用拓扑组合的任何类型的网络。结合了星形网络和总线网络的树形网络是一种混合拓扑。

混合网络提供了灵活性，可帮助组织设计有针对性地满足其需求的拓扑。不过，创建定制的网络体系结构可能具有挑战性，并且可能需要更多的布线和网络设备，从而提高维护成本。