1.2 任务2：规划网络拓扑

计算机网络设计的首要任务就是在给定计算机的分布位置及保证一定的网络响应时间、吞吐量和可靠性的条件下，通过选择适当的传输线路、连接方式，使整个网络的结构合理、成本低廉。为了应付复杂的网络结构设计，人们引入了网络拓扑的概念。

拓扑学是几何学的一个分支，它是从图论演变过来的。拓扑学中首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间的关系。计算机网络的拓扑结构是指网络中的通信线路和各节点之间的几何排列，它表示网络的整体结构外貌，同时也反映了各个模块之间的结构关系。它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等，是研究计算机网络的主要内容之一。

1.2.1 网络拓扑结构的分类

网络拓扑结构有总线型（图1-7）、星型（图1-8）、环型（图1-9）、网状（图1-10）、树型、混合型。

1．总线型网络拓扑结构

总线型拓扑结构是用一条电缆作为公共总线，如图1-7所示。入网的节点通过相应接口连接到线路上。网络中的任何节点都可以把自己要发送的信息送入总线，使信息在总线上传播，供目的节点接收。网络上的每个节点既可接收其他节点发出的信息，又可发送信息到其他节点，它们处于平等的通信地位，具有分布式传输控制的特点。

在这种网络拓扑结构中，节点的插入或撤出非常方便，且易于对网络进行扩充，但可靠性不高。如果总线出了问题，则整个网络都不能工作，而且故障点很难被查找出来。

2．星型网络拓扑结构

在星型网络拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路与中心节点连接，如图1-8所示。中心节点负责控制全网的通信，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点。星型网络拓扑结构具有简单、易于实现以及便于管理的优点，但是网络的中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障将会造成全网瘫痪。

3．环型网络拓扑结构

在环型网络拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路连接成闭合环路，如图1-9所示。环中数据将沿一个方向逐站传送。环型网络拓扑结构简单，控制简便，结构对称性好，传输速率高，应用较为广泛，但是环中每个节点与实现节点之间连接的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈，因为环中任何一个节点出现线路故障都可能造成网络瘫痪。为保证环型网络的正常工作，需要较复杂的维护处理，环中节点的插入和撤出过程也比较复杂。

4．网状网络拓扑结构

这种网络拓扑结构主要指各节点通过传输线互相连接起来，并且每个节点至少与其他两个节点相连，如图1-10所示。网状网络拓扑结构具有较高的可靠性，但其结构复杂，实现起来费用较高，不易管理和维护。规模大的广域网，特别是Internet，无法采用这种网络拓扑结构。

以上介绍的是最基本的网络拓扑结构，树型是总线型和星型的拓展，混合型采用不规则型。在组建局域网时常采用以星型为主的几种网络拓扑结构的混合。

1.2.2 任务实战：使用Visio绘制网络拓扑结构图

任务目的：掌握网络拓扑结构的分类和特点，掌握Microsoft Office 2010的使用方法。

任务内容：分析各类网络拓扑结构的特点，绘制星型网络拓扑结构。

任务环境：Microsoft Office 2010。

任务步骤：

步骤1:Visio 2010的工作界面如图1-11所示，打开Visio 2010后，选择菜单栏上的“文件”→“新建”命令，然后选择“网络”→“详细网络图”命令，如图1-12所示。

步骤2：如绘制由交换机连接的星型网络拓扑结构，可选择“形状”→“网络符号”选项，如图1-13所示，再将“交换机”图标拖曳至编辑区，如图1-14所示。

步骤3：利用“绘图”工具绘制直线，如图1-15所示。

步骤4：选择“形状”→“计算机和显示器”选项，将“PC”图标添加至网络拓扑结构图，如图1-16所示。

步骤5：对网络拓扑结构图中的设备及连接介质作标注，如图1-17所示。

注意事项：

通过绘制网络拓扑结构图，有助于清晰地了解一个网络的整体结构。绘制网络拓扑结构图时需要注意以下几点：

（1）使用正确的连接设备图标；

（2）连接介质使用直线；

（3）注明设备品牌及型号；

（4）对设备及连接介质作标注；

（5）不同的建筑物之间用虚线框区分；

（6）结构清晰。

任务扩展：绘制某校园的网络拓扑结构图（图1-18）。