第3章 3.1 计算机网络的拓扑结构（课件）-《计算机网络技术》（高教版第四版）【上好课】

计算机网络的拓扑结构 计算机网络技术 -第5课时- 高教版版第4版 学习目标 理解网络拓扑结构原理、类型及选择原则 能根据需求选择合适的拓扑结构 培养对网络布局设计和性能优化的思维 1 2 3 知识目标 能力目标 素养目标 目录 教学引入 知识讲授 师生互动 课堂练习 课堂小结 基础知识认知 让我们一起开启单片机的学习之旅。 教学引入 在组建网络时，随着连接的设备越来越多，怎样的布局能让网络更高效稳定？ 思考：不同的网络应用场景适合哪种拓扑结构？ 知识讲授 网络拓扑结构 网络拓扑结构是指将分布于不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及外部设备，通过通信线路与连接设备相互连接时所形成的物理或逻辑几何布局形态。 网络拓扑结构术语可指导网络的规划设计与运维管理，便于网络领域的专业协同与技术交流，保障网络架构部署的规范化与合理性，为各类数字应用的稳定运行提供底层架构支撑。 知识讲授 网络拓扑结构 网络拓扑结构概述 常见拓扑结构详解 网络拓扑结构概述 第一部分 知识讲授 网络拓扑定义 知识讲授 网络拓扑定义 网络拓扑由节点和链路组成，反映分布和互联关系。 节点： 链路： 知识讲授 节点分类 节点分为：转接、访问和混合节点 知识讲授 拓扑结构作用 网络拓扑图是指将这种网络连接结构呈现出来的图形。影响网络多方面，是研究关键。 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 1 网络拓扑定义 节点链路构成，体现分布互联。抓 “节点链路” 2 节点分类 转接、访问、混合。分类记忆 3 拓扑结构作用 影响网络多方面。关注 “多方面影响” 课堂练习 单选题 1、以下属于转接节点的是（ ） A. 主机 B. 终端 C. 路由器 D. 打印机 【答案】C 【解析】集中器、交换机、路由器等属于转接节点，它们在网络中只是转换和交接所传送的信息。主机和终端是访问节点，打印机一般作为终端设备，不属于转接节点，所以选 C。 课堂练习 单选题 2、网络拓扑结构会影响（ ）。 A. 网络性能 B. 计算机品牌 C. 电脑内存 D. 网络设备价格 【答案】A 【解析】拓扑结构影响网络设计等，与计算机品牌、电脑内存等无关。 常见拓扑结构详解 第二部分 知识讲授 常见网络拓扑结构 知识讲授 总线型结构 总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，各工作站地位平等，无中心节点控制。 知识讲授 星状结构 星状结构最古老的一种连接方式：网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。 知识讲授 环状结构 环形结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。 知识讲授 树状和网状 树状拓扑结构往往是采用多级星形网络，将多级星形网络按层次方式排列即形成树形网络。 网状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，不常用于局域网。有时也称为分布式结构。 知识讲授 环状结构 环形结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。 知识讲授 混合网络型拓扑结构 看图说话 这张混合网络型拓扑结构由哪些常见拓扑组成？ 背诵记忆 序号 名称 核心说明与记忆要点 1 总线型结构 节点连公共总线。记 “公共总线” 2 星状结构 中央节点连各点。记 “中央节点” 3 环状结构 节点成环，令牌控制。记 “环” 和 “令牌” 4 树状结构 分层级连接，根节点统摄分支。记 “层级分支” 5 网状结构 节点间多路径互联。记 “多路径” 6 混合拓扑 融合多种拓扑结构组合。记 “多拓扑组合” 课堂练习 多选题 1、常见的网络拓扑结构有（ ） A. 总线型 B. 星状 C. 环状 D. 树状 【答案】ABCD 【解析】常见的网络拓扑结构有总线型、星状、环状、树状、网状等，所以 ABCD 都正确。 课堂练习 单选题 2、树状拓扑结构是从（ ）拓扑结构演变来的。 A. 总线型 B. 星状 C. 环状 D. 树状 【答案】A 【解析】树状拓扑结构是从总线型拓扑结构演变来的，在总线型网络上加上分支形成的。 课堂练习 简答题 简述总线型拓扑结构的优缺点。 【答案】优点：（1）电缆长度短，易于布线和维护，减少了安装费用；（2）可靠性高，结构简单，传输介质是无源元件；（3）可扩充性强，增加新节点或长度较方便；（4）费用开支少，组网设备少，可共享资源，便于广播式工作。缺点：（1）故障诊断困难，需在各节点检测；（2）故障隔离困难，传输介质故障时整段总线要切断；（3）中继器等配置成本较高；（4）实时性不强，易发生信号冲突。 师生互动 师生互动 1 分组讨论页讨论在一个大型校园网络中，如何综合运用不同拓扑结构进行组网。 知识拓展 思考： 问题：新型网络拓扑（弹性、分形、软件定义拓扑）及其相较于传统拓扑在动态扩展性、容错自愈能力、资源调度效率上的突破路径与实际应用挑战。 1、新型网络拓扑结构的研究与应用 2、拓扑结构与网络安全的关系探讨 课堂小结 知识点总结 1. 拓扑结构基本概念 计算机网络的拓扑结构 拓扑学在网络中的应用 网络节点类型 拓扑结构的定义和作用 总线型拓扑结构 星状拓扑结构 环状拓扑结构 树状拓扑结构 星状环状拓扑结构 2. 常见拓扑结构类型 课后任务 布置作业： 画出常见网络拓扑结构（总线型、星状、环状、树状、星状环状）。 判断以下网络场景适合哪种拓扑结构，并说明理由：小型会议室网络、大型数据中心网络 谢谢观看 THANKS $