本节书摘来自异步社区《CCNA路由和交换(200-120)学习指南》一书中的第1章，第1.2节网络拓扑，作者【美】Richard Deal，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
1.2 网络拓扑
CCNA路由和交换(200-120)学习指南
使用电缆连接网络组件时，可使用各种拓扑。拓扑决定了组件的连接方式，图1.1显示了各种介质类型使用的拓扑。
在点对点拓扑中，两个组件之间只有一条连接。
在这种拓扑中，两个组件可直接通信，不受其他组件的干扰。需要连接众多组件时，通常不使用这种拓扑。一个点对点拓扑示例是，两台路由器通过WAN专用电路相连。
在星型拓扑中，有一台中央设备，它有很多到其他组件的点对点连接。星型拓扑用于需要连接众多组件的情形，一种使用星型拓扑的介质类型是10BaseT以太网。使用星型拓扑连接组件时，将计算机连接到中央的集线器或交换机。星型拓扑的主要问题是，如果中央设备出现故障，其他所有设备都无法彼此通信。为解决这种问题，可使用扩展星型拓扑。扩展星型拓扑实际上就是多个互联的星型拓扑。
在总线拓扑中，所有组件都连接到一条电缆并共享这条电缆。有些介质类型（如10Base5和10Base2以太网）使用总线拓扑。为提供总线拓扑，通常使用特殊接头或收发器来连接电缆。例如，在10Base5中，每台设备都通过插入式分接头（vampire tap）连接到同一条同轴电缆；这种设备通过插入同轴电缆来提供从网络设备到电缆的物理连接。
在环形拓扑中，每台设备都连接到下一台设备，而最后一台设备又连接到第一台设备。实现环形拓扑时，可使用单环，也可使用双环。需要提供冗余性时，通常使用双环；这样如果一个组件出现故障，依然可以以单环方式正常运行，如图1.2所示。光纤分布式数据接口（FDDI）就是一种使用双环来连接计算机组件的介质技术。单环拓扑不具备这种冗余性。
实践经验
物理总线拓扑共享一条电缆。当今的网络很少使用令牌环和FDDI。
1.2.1 物理拓扑和逻辑拓扑
必须区分物理拓扑和逻辑拓扑。物理拓扑指的是组件是如何通过电缆连接起来的，例如，10BaseT的物理拓扑为星型，而FDDI的物理拓扑为双环；逻辑拓扑指的是组件如何通过物理拓扑进行通信。物理拓扑和逻辑拓扑是彼此独立的，例如，所有以太网不管在布线方面使用的是哪种物理拓扑，在组件通信方面使用的都是逻辑总线拓扑。这意味着在以太网中，可能使用10BaseT以物理星型拓扑的方式连接组件，但这些组件以逻辑总线拓扑的方式进行通信。
令牌环是另一种物理拓扑和逻辑拓扑不同的通信协议。在物理上，令牌环像10BaseT以太网一样使用星型拓扑，但在逻辑上使用环形拓扑在设备之间进行通信。判断组件之间的连接方式和通信方式时，这可能给您带来困惑。另一方面，FDDI就没有这样的问题，其物理拓扑和逻辑拓扑相同，都是环形。表1.2列出了常见的介质类型及其物理拓扑和逻辑拓扑。
1.2.2 全网状拓扑和部分网状拓扑
网状是描述组件连接方式的一个通用术语；当前使用的网状拓扑有两种：部分网状和全网状。在部分网状拓扑中，每台设备并非与其他所有设备都直接相连；在全网状拓扑中，每个组件都直接连接到其他所有组件。图1.3提供了这两种拓扑的示例。
请注意，部分网状和全网状拓扑也可从物理角度和逻辑角度看。例如，在物理总线拓扑中，组件是以全网状方式连接的，因为它们都连接到同一条电缆——这种拓扑在逻辑上和物理上都是全网状的，在LAN中很常见。另一方面，在WAN中，出于成本考虑，常使用部分网状拓扑，以降低将组件和场点连接起来的成本。例如，在图1.3左侧的部分网状网络中，顶部、左侧和底部的组件都可通过右侧的设备进行通信。这种通信方式增加了传输延迟，但减少了需要的连接组件数量，从而降低了成本。
实践经验
在全网状WAN中，需要的链路数为N ×（N – 1）/ 2，其中N为需要连接的场点数。例如，如果有10个场点，要以全网状方式连接这些场点，将需要45（10 ×（10 – 1）/ 2）条链路。随着互连的场点越来越多，除成本无法承受外，WAN设备必须提供的接口数以及管理连接的负担也将急剧增加，让您难以承受。
考试要求
网络和拓扑
本章只是简要地介绍了网络和拓扑，但很可能出现与这些内容相关的考题。设计和维护网络时，需要考虑的因素包括费用、速度、拓扑类型、可扩展性、可靠性和可用性等。有些流量（如VoIP和视频）对延迟和滞后很敏感，因此设计方案中必须包含处理这些流量的QoS功能。在网络中，您将看到的网络组件包括路由器、交换机、网桥和集线器。
这些设备可能位于不同的场点：移动用户、SOHO、分支机构和/或公司总部。要连接这些场点，需要使用WAN服务。
以太网使用逻辑总线拓扑，但其物理拓扑可以是总线、星型或点对点。
