- 11.5.2 网络拓扑的选择
计算机网络体系结构是由企业网络的商业模型决定的。它是关于整个系统网络的蓝图，这张蓝图勾勒出基本的网络拓扑结构。
所谓网络拓扑结构是指网络中各个节点相互连接的方法和方式。选择网络拓扑结构的第一步是确定信息和各种资源在网络上的分布。企业网络中的计算机资源可以是集中式的（centralized），也可以是分布式的（distributed）。在集中式网络拓扑结构中，只有一个节点被设计成数据中心，其他节点只有很弱的数据服务功能，它们主要依赖于数据中心节点的服务。而在分布式网络拓扑结构中，网络资源都分散在整个网络的各个局部节点上，这些节点都可以为其他节点提供数据服务。
集中式网络拓扑结构和分布式网络拓扑结构都有它们各自的优缺点。因此，网络拓扑结构的选择除了考虑传输介质和介质访问控制方法外，还要着重考虑网络拓扑适合于企业和公司的商业需要，以及符合企业和公司的商务管理原则，企业网络技术人员的技术水平和企业建网的预算。
1．集中式网络拓扑结构
集中式网络拓扑结构就是星型拓扑结构。它是由中央节点和通过点对点的连接方式连接到中央节点的各网络节点组成的。如图11-6所示。中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，它集中了连网硬件、通信设备、网络管理服务设备，并为各个站点提供各种网络服务。而和中央节点相连的各用户节点的通信负担都很小。它们之间不能直接通信，只能通过中央节点间接通信。传统的、以大型机或中型机为数据处理中心的计算机网络都采用这种星型结构。虽然目前有些采用星型拓扑结构的网络系统可以将一部分工作分派到某些非中央节点上，但是总的来说大部分计算和信息处理任务及共享的网络资源仍然集中在中央节点上。
图11-6 星型网络拓扑结构图
图11-7 中央网络星型拓扑结构
星型拓扑结构的一个变种是中央网络星型拓扑结构，如图11-7所示。多个中央节点集中在一起是基于冗余技术的考虑。用这种方式建成的网络，即使一个中央站点失败了，其他中央站点仍然可以继续维持整个网络的运行，所以网络具有容错功能。
星型拓扑结构最适合于实现面向主机或数据处理中心的计算机网络。如果正在建网，这个企业有一个总部和许多分散的分支机构，如子公司、销售网点和厂区等，而企业总部又要求及时对它的分支机构进行集中管理，那么选用集中式网络拓扑结构比较合适。
集中式网络拓扑结构在一个很小的区域内集中了大部分计算机和设备，网络的管理和故障检修相对而言比较容易，一个用户节点的失败不会波及其他用户。集中式网络需要的管理人员也很少，因为一般他们只要集中在中央节点就可以管理网络和进行维修工作，这就是集中式网络的一些优点。
星型网络拓扑结构也存在着一些缺点。由于每一个用户节点都需要一条单独的物理线路同中央节点相连，如果站点很多而距离又很远，线路费用就会很高。另外，一旦中央节点瘫痪，整个网络都无法工作。补救的技术只能是采用冗余技术，即常备有两个或多个数据处理设备及多个关键通信设备。如果主要关键设备失效，就可以启动备用设备，从而降低了整个网络瘫痪的几率。
2．分布式网络拓扑结构
分布式网络拓扑结构一般呈网格状，如图11-8所示。与集中式网络拓扑结构不同，分布式网络拓扑结构的节点间不再是网络节点对中央节点的通信方式，而是网络节点对网络节点的通信方式。通信方式的这种改变使得客户机/服务器的网络模型和网络的计算信息处理模型更易于分布式的实现。在分布式网络结构中，每一个节点都既是网络服务对象，又是网络服务提供者。
图11-8 分布式网络拓扑结构
如果公司的各个部门是分散的，而且各个部门或子公司都从事同等重要的商业功能，那么选择分布式网络拓扑结构是合适的。各个部门都需要和其他部门直接通信，分布式网络拓扑给予用户更多的灵活性。
分布式网络拓扑的优点体现在以下几个方面：
（1）电缆长度短，连线容易。任何一个想要入网的计算机设备只需就近连入网络，而不必直接连接到中央节点。
（2）可靠性高。网状拓扑结构保证了冗余度。由于在任何两个节点至少有两条链路，因此当一条链路中断或一个节点失效时，网络其他站点的通信不受影响。
（3）易于扩充。增加新的站点，在网络的任何节点都可以将其加入。
但是，分布式网络也存在着一些缺点，这些缺点体现在以下几个方面：
（1）建网复杂，网络难于管理。
（2）故障诊断困难。分布式结构的网络不是集中控制，故障检测只能逐个检查各个节点。
（3）需要更多的网络技术人员和管理人员。因为各个站点彼此分散，而且每个站点的维护、管理工作都不简单，因此需要配备网络专业技术人员定期维护，有必要的话还需要专职人员进行日常维护和管理。
3．混合式网络拓扑结构
星型网络拓扑和分布式网络拓扑各有自己的优缺点，一个折中的设计方案就是混合式网络拓扑结构，如图11-9所示。网络中存在多个数据中心，它们之间采用网状拓扑结构来保证一定的冗余度。用户站点和中心站点之间可采用星型结构，也可以采用网状结构。
图11-9 混合式网络拓扑结构
星型网络给用户带来不便，而分布式处理会给网络管理带来困难。因此，可以说最佳设计应该是星型结构和分布式结构的混合型网络结构的设计。值得注意的是，到底选择什么样的网络结构，还是由企业的商业功能和管理宗旨所决定，即公司的商业目的决定了企业网络拓扑结构的选择。
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