专题一 网络基础知识（二）（讲义）-《计算机网络基础》（高教版第二版）高考备考讲练测（安徽省）

专题一 网络基础知识（二） [考纲要求] [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一． 网络拓扑 1. 计算机网络拓扑结构的定义 在计算机网络中，采用拓扑学方法，将网络单元抽象为 “点”，传输介质抽象为 “线”，从而将网络系统表示为由点和线组成的几何图形，以展示网络设备及它们之间的互连布局或关系。这种由计算机网络结点和通信链路所组成的几何图形就称为计算机网络的拓扑结构。 2.计算机网络拓扑结构的类型 按照网络中各结点位置和布局的不同，计算机网络可分为总线型、星状和环状三种基本拓扑结构，进行组合可生成网状拓扑结构、树状拓扑结构、蜂窝拓扑结构类型。 3 基本拓扑结构的特点 1）总线型拓扑结构 总线型拓扑结构采用单一的通信线路(总线)作为公共的传输通道，传输介质采用同轴电缆，所有的结点都有相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。 优点：总线型拓扑结构具有简单，易安装及扩展，网络中任何结点故障不会导致全网故障，可靠性较高。 缺点：传输速度受限，故障诊断和隔离困难，总线长度受限，缺乏实时性，安全性较低。 应用：小型局域网络，传输介质使用同轴电缆。 2）星状拓扑结构 星状拓扑结构中，各结点通过点到点链路与中心结点相连，任意两结点通信需经中心结点，且中心结点与终端设备间采用双绞线，长度不超100米。 优点：易于实现和管理，建网容易，故障诊断容易，可靠性较高，扩展性好。 缺点：中央节点成为瓶颈，布线成本较高，依赖中央节点，网络延迟较大。 应用：学校或公司采用星型网络拓扑组建局域网，使用双绞线或光纤作为传输介质，符 合综合布线标准，满足多种宽带需求。 3）环状拓扑结构 环状拓扑结构是由连接成封闭回路的网络结点组成。其中各个节点通过单向或双向的链路连接成一个封闭的环形。 特点：在环状拓扑结构中，数据通常沿着一个方向在环上依次传输，每个节点接收来自前一个节点的数据，并将其转发给下一个节点。如果是双向环状拓扑，则数据可以在两个方向上传输。 优点：简化路径选择，可靠性较高，实时性较。 缺点：节点故障影响大，扩展性较差，维护困难，效率有限。 应用：主要用于跨越较大地理范围的网络及超大规模网络，如网间网等。常见的采用环状拓扑的网络有令牌环网、光纤分布式数据接口（FDDI）和铜线电缆分布式数据接口（CDDI）网络。 4 其他拓扑结构的特点 1）网状拓扑结构 网状拓扑结构是一种较为复杂的网络布局形式，其中各个节点之间通过多条路径相互连接。 特点： 在网状拓扑结构中，节点之间的连接非常丰富，每个节点都至少与其他两个节点相连。这种多路径连接使得网络具有很高的可靠性和容错性。 应用：广域网大多数采用这种结构，使用路由算法计算发送数据的最佳路径。 2）树状拓扑结构 由总线型和星状演变而来，在树状拓扑结构中，顶端有一个根结点，它带有分支，每个分支还可以有子分支，其几何形状像一棵 倒置或横置的树，因此称为树状拓扑结构。 特点：网络易于扩展，故障隔离方便，但网络中除叶结点及其连线外，任一结点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。 应用：一般采用光纤作为网络主干，适用于分级管理和控制系统，用于军事单位、政府 单位等上、下界限相当严格和层次分明的部门。 3）蜂窝拓扑结构 蜂窝拓扑结构是星状网络与总线型的结合体。 特点：克服星状网络分布空间限制问题，是无线局域网中常用的拓扑结构，以无线传输介质(微波、卫 星、红外等)点到点和多点传输为特征。 应用：蜂窝拓扑结构适用于城域网、校园网、企业网，更适合于移动通信。 二． 网络类型 根据不同的分类原则，计算机网络的分类有按地域范围划分，按拓扑结构划分、按传输介质划分、按交换方式划分、按网络协议划分。 1 按地域范围划分 按照地域范围可分为局域网、城域网、广域网。 a局域网 (LAN) 一般是指在较小区域内的计算机网络，网络分布范围一般在几百米到几千米以内。 可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享和传真通信服务等功能。 主要特点： 覆盖的地理范围较小。 使用专门的传输介质进行联网，数据传输速率高(10 Mbps～10 Gbps )。 通信延迟时间短，可靠性较高。 b 城域网 (MAN) 城域网覆盖范围通常在一个城市或地区内部的计算机网络。网络分布范围可在几十千米至上百千米。 城域网主要特点： 传输速率高：光纤、网线到用户桌面，数据传输速率达到100 Mbps、1000 Mbps。 用户投入小。 安全性高：城域网提供网络隔离，用户安全性得到保障。 c 广域网 (WAN) 又称远程网，是一种覆盖范围比城域网更广的网络，可分布在一个省或一个国家，连接范围从几百千米到几千千米以上，是计算机网络系统中最为庞大的网络，将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。 广域网是由许多交换机组成的，交换机之间采用点到点线路连接，包括租用线路、光纤、微波、卫星信道。 主要特点： 覆盖的地理区域大，通常在几千米至几千、几万千米。 广域网连接常借用公用网络。 传输速率比较低。 网络拓扑结构复杂。 2 按拓扑结构分 按拓扑结构可分为星形网络结构、环形网络结构、总线型网络结构、树形网络结构、网状网络结构。 3 按传输介质分 按照网络的传输介质分类，可以将计算机网络分为有线网络和无线网络两种。 a 有线网络 有线网指采用同轴电缆、双绞线、光纤等有线介质连接计算机的网络。 b 无线网络 无线网络采用微波、红外线、无线电等电磁波作为传输介质的网络。 [限时练习] 1.在总线型拓扑结构中，如果总线出现故障，会导致（ ）后果。 A. 全网瘫痪 B. 部分网络瘫痪 C. 网络性能下降 D. 无任何影响 【答案】A 【解析】总线型拓扑结构中，所有结点都连接到同一根总线上，总线出现故障会导致所有结点无法通信，从而导致全网瘫痪。 2.以下（ ）拓扑结构的网络扩展性最强 A. 总线型 B. 星状 C. 环状 D. 网状 【答案】D 【解析】网状拓扑结构中，节点之间连接丰富，可以通过增加节点和路径来扩展网络，具有最强的扩展性。 3. 以下主要采用点到点线路连接的网络类型是（ ） A. 局域网 B. 城域网 C. 广域网 D. 互联网 【答案】C 【解析】广域网覆盖范围大，通常采用点到点线路连接，如租用线路、光纤、微波、卫星信道等。 4.下列（ ）拓扑结构中，数据通常沿着一个方向在环上依次传输 A. 总线型 B. 星状 C. 环状 D. 网状 【答案】C 【解析】环状拓扑结构的特点，即数据沿着环状路径依次传输。选项C正确地描述了环状拓扑结构的特点。 5.以下（ ）拓扑结构中，任意两结点通信需经中心结点 A. 总线型 B. 星状 C. 环状 D. 网状 【答案】B 【解析】星状拓扑结构的特点，即所有结点都连接到一个中心结点，任意两结点通信都要通过中心结点转发。选项B正确地描述了星状拓扑结构的特点。 6.将网络单元抽象为“点”，传输介质抽象为“线”，以展示网络设备及它们之间互连布局或关系的几何图形称为 （ ）。 【答案】网络拓扑结构 7.计算机网络拓扑结构中，各结点通过点到点链路与中心结点相连，任意两结点通信需经中心结点的是（ ）拓扑结构 【答案】星型 8.按地域范围划分，覆盖范围在几百米到几千米以内的计算机网络称为 （ ）。 【答案】局域网 9.计算机网络拓扑结构中，各个节点通过单向或双向的链路连接成一个封闭的环形的是 （ ）拓扑结构 【答案】环形 10.简述局域网的主要特点 【答案】 覆盖的地理范围较小。 使用专门的传输介质进行联网，数据传输速率高 (10 Mbps～10 Gbps)。 通信延迟时间短，可靠性较高。 11.简述总线型拓扑结构的优缺点 【答案】 优点： 结构简单，易安装及扩展。 网络中任何结点故障不会导致全网故障，可靠性较高。 缺点： 传输速度受限。 故障诊断和隔离困难。 总线长度受限，缺乏实时性。 安全性较低。 [归纳小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$