網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)培訓(xùn)匯報(bào)人：稽老師2023-11-28contents目錄網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概述星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)原則網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)踐案例01網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)（設(shè)備）之間連接關(guān)系的布局方式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要分為物理拓?fù)浜瓦壿嬐負(fù)鋬煞N。物理拓?fù)涿枋鲈O(shè)備之間的實(shí)際連接關(guān)系，而邏輯拓?fù)鋭t描述數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑。定義與分類分類定義不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)性能如延遲、帶寬等具有重要影響。影響網(wǎng)絡(luò)性能決定網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性成本控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇決定了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性和可維護(hù)性。合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有助于降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本。030201拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重要性總線型拓?fù)渌泄?jié)點(diǎn)都連接到一條公共傳輸線（總線）上，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但總線故障會影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。星型拓?fù)渌泄?jié)點(diǎn)都連接到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)的特點(diǎn)，但中心節(jié)點(diǎn)故障會導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。環(huán)型拓?fù)涔?jié)點(diǎn)之間形成一個(gè)閉環(huán)，數(shù)據(jù)在環(huán)中單向傳輸，具有高速、低延遲的特點(diǎn)，但節(jié)點(diǎn)故障可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。網(wǎng)狀拓?fù)涔?jié)點(diǎn)之間有多條路徑相連，具有高可靠性、高擴(kuò)展性的特點(diǎn)，但建設(shè)和維護(hù)成本較高。樹型拓?fù)溆啥鄠€(gè)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成，具有層次分明、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)，適用于大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。常見網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型02星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所有設(shè)備都連接到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，通常是交換機(jī)或集線器。中心節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)只能從中心節(jié)點(diǎn)流向各個(gè)設(shè)備，設(shè)備之間不能直接通信。單向傳輸由于中心節(jié)點(diǎn)的存在，故障排查和維修相對容易。易于維護(hù)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)易于擴(kuò)展、故障隔離、易于維護(hù)、高可靠性。優(yōu)點(diǎn)對中心節(jié)點(diǎn)依賴性強(qiáng)、中心節(jié)點(diǎn)故障影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)、需要大量線纜、成本較高。缺點(diǎn)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗子诰S護(hù)和管理，并且可以根據(jù)需要輕松擴(kuò)展。小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)校園網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)建筑物可以通過光纖連接到中心交換機(jī)，形成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享。校園網(wǎng)絡(luò)大型企業(yè)或機(jī)構(gòu)的分支機(jī)構(gòu)可以使用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過中心節(jié)點(diǎn)連接到總部網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和通信。分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用場景03總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)廣播通信任何設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)都會被所有其他設(shè)備接收，因此通信方式為廣播式。單一通道所有設(shè)備都連接在同一條傳輸線路上，形成一個(gè)單一的通信通道。簡單易構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)建成本低，易于維護(hù)和擴(kuò)展。總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單：布線容易，成本低廉，易于擴(kuò)展和維護(hù)。靈活性高：新設(shè)備可以方便地添加到網(wǎng)絡(luò)中，而不需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模改造?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)可靠性高：如果某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障，不會影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)01性能受限：由于所有設(shè)備共享同一條傳輸線路，因此當(dāng)設(shè)備數(shù)量增多時(shí)，網(wǎng)絡(luò)性能會受到影響。安全性差：廣播式通信方式容易導(dǎo)致信息泄露和安全問題。故障診斷困難：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，由于所有設(shè)備都連接在同一條線路上，因此很難確定故障的具體位置。缺點(diǎn)020304總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)適用于設(shè)備數(shù)量較少、通信需求較低的小型網(wǎng)絡(luò)，如家庭網(wǎng)絡(luò)、小型辦公室網(wǎng)絡(luò)等。小型網(wǎng)絡(luò)適用于需要快速搭建臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)的場合，如會議、展覽、演出等。臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制系統(tǒng)中，總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各種傳感器、執(zhí)行器之間的連接和通信。工業(yè)控制系統(tǒng)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用場景04環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)單向傳輸數(shù)據(jù)在環(huán)路中單向傳輸，每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，直至數(shù)據(jù)回到發(fā)送節(jié)點(diǎn)。簡單的結(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，易于構(gòu)建和維護(hù)。環(huán)路連接網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過環(huán)路相互連接，形成一個(gè)閉合的環(huán)路。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單：環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對簡單，構(gòu)建和維護(hù)成本較低。實(shí)時(shí)性較好：數(shù)據(jù)在環(huán)路中單向傳輸，延遲較小，實(shí)時(shí)性較好。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)可靠性較高：環(huán)路中的節(jié)點(diǎn)相互連接，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，可靠性較高。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)節(jié)點(diǎn)負(fù)載較大：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多時(shí)，容易造成節(jié)點(diǎn)負(fù)載較大。環(huán)路故障影響大：當(dāng)環(huán)路中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將癱瘓，影響范圍較大。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)性較好，適用于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中對實(shí)時(shí)性要求較高的場景。校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單，易于構(gòu)建和維護(hù)，適用于校園網(wǎng)絡(luò)等規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用場景05網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與其他節(jié)點(diǎn)直接相連，節(jié)點(diǎn)之間具有冗余的連接路徑。節(jié)點(diǎn)之間直接相連由于節(jié)點(diǎn)之間存在多條連接路徑，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)或連接出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)可以通過其他路徑傳輸，因此具有較高的可靠性。高可靠性由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要與其他節(jié)點(diǎn)直接相連，因此需要大量的傳輸介質(zhì)和連接設(shè)備，導(dǎo)致成本較高。高成本網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)高可靠性、高傳輸速率、靈活性好、易于擴(kuò)展。缺點(diǎn)高成本、復(fù)雜度高、管理難度大、需要專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)和管理。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需要連接多個(gè)部門、分支機(jī)構(gòu)和辦事處，網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以提供高可靠性和高傳輸速率，滿足企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的需求。大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)金融機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)需要保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以提供冗余的連接路徑和高可靠性，確保數(shù)據(jù)的傳輸和存儲安全。金融機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心需要連接大量的服務(wù)器和存儲設(shè)備，網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以提供高可靠性和高傳輸速率，滿足云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的需求。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用場景06樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)01樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用分層設(shè)計(jì)，由根節(jié)點(diǎn)、分支節(jié)點(diǎn)和葉子節(jié)點(diǎn)組成，形成類似于自然界樹木的結(jié)構(gòu)。單一路徑02從根節(jié)點(diǎn)到任意葉子節(jié)點(diǎn)，存在唯一的路徑。這種特點(diǎn)使得數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會出現(xiàn)環(huán)路，避免了數(shù)據(jù)沖突和廣播風(fēng)暴的風(fēng)險(xiǎn)。擴(kuò)展性強(qiáng)03樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以方便地添加、刪除或移動節(jié)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性。新加入的節(jié)點(diǎn)只需連接到某個(gè)分支節(jié)點(diǎn)即可融入整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)清晰：樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次分明，易于理解和管理。易于擴(kuò)展：可以方便地添加、刪除或移動節(jié)點(diǎn)，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的變化。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)故障隔離：當(dāng)某個(gè)分支出現(xiàn)故障時(shí)，不會影響其他分支的正常運(yùn)行，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)03傳輸延遲：由于數(shù)據(jù)在傳輸過程中需要經(jīng)過多個(gè)節(jié)點(diǎn)，可能導(dǎo)致一定的傳輸延遲。01缺點(diǎn)02依賴根節(jié)點(diǎn)：樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的根節(jié)點(diǎn)承擔(dān)著重要的轉(zhuǎn)發(fā)和管理功能，一旦根節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將陷入癱瘓。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，可以方便地管理和擴(kuò)展各個(gè)部門之間的連接。校園網(wǎng)絡(luò)校園網(wǎng)絡(luò)中的教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室、宿舍樓等可以看作樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的各個(gè)分支，方便管理和擴(kuò)展。運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中的城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)等可以采用樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分層管理和擴(kuò)展。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用場景07拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)原則星型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)淇偩€型拓?fù)渚W(wǎng)狀拓?fù)溥x擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)01020304適用于節(jié)點(diǎn)較少、通信量較小的網(wǎng)絡(luò)，中心節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，易于維護(hù)和管理。節(jié)點(diǎn)之間依次連接成環(huán)，數(shù)據(jù)傳輸方向單一，適用于實(shí)時(shí)性要求較高的場合。所有節(jié)點(diǎn)共享一條傳輸介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但故障影響較大。節(jié)點(diǎn)之間有多條路徑相連，可靠性高、擴(kuò)展性強(qiáng)，但建設(shè)和維護(hù)成本較高。選擇高可靠性的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確保網(wǎng)絡(luò)在故障情況下仍能正常運(yùn)行?？煽啃钥紤]網(wǎng)絡(luò)未來的擴(kuò)展需求，選擇易于擴(kuò)展的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。擴(kuò)展性加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。安全性簡化網(wǎng)絡(luò)管理，降低維護(hù)成本，提高網(wǎng)絡(luò)效率?？晒芾硇栽O(shè)計(jì)原則與注意事項(xiàng)將網(wǎng)絡(luò)劃分為核心層、匯聚層和接入層，實(shí)現(xiàn)不同層次之間的優(yōu)化連接。層次化設(shè)計(jì)利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)分配和管理，提高網(wǎng)絡(luò)利用率。虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可編程控制和自動化管理，提高網(wǎng)絡(luò)靈活性和適應(yīng)性。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）結(jié)合云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的彈性擴(kuò)展和按需分配。云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改進(jìn)方向08網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)踐案例123采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)核心交換機(jī)與各部門接入交換機(jī)的連接，滿足企業(yè)內(nèi)部通信和互聯(lián)網(wǎng)訪問需求。中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎脴湫位蚓W(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，構(gòu)建多層級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心、分支機(jī)構(gòu)和辦事處的互聯(lián)互通。大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣柚鶰PLSVPN、SDN等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同地域分支機(jī)構(gòu)的安全、高效連接，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本?？绲赜蚱髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淦髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例高等院校校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建核心、匯聚、接入三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)各部門、院系、研究所等的高速互聯(lián)和資源共享。智慧校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟胛锫?lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，打造智慧教室、智慧實(shí)驗(yàn)室、智慧圖書館等創(chuàng)新應(yīng)用場景。中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎眯切突驑湫瓮負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)教室、實(shí)驗(yàn)室、圖書館等場所的有線無線覆蓋，滿足教學(xué)和管理需求。校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例