层级分明:网络由根节点(如主干交换机)向下延伸出多个分支,每个分支可继续细分,形成类似家族树的层级关系。
单向连接:数据通常沿“父节点→子节点”方向流动,但部分协议支持双向通信。
无闭环:任意两个节点间仅存在唯一路径,避免数据环路导致的广播风暴。
树形拓扑结构,是一种层次化数据连接的拓扑结构,节点按层级组织且仅与直接上下级通信。它从总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根(根节点),树根以下带分支,每个分支还可再带子分支,适用于分级管理系统。
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层级分明:网络由根节点(如主干交换机)向下延伸出多个分支,每个分支可继续细分,形成类似家族树的层级关系。
单向连接:数据通常沿“父节点→子节点”方向流动,但部分协议支持双向通信。
无闭环:任意两个节点间仅存在唯一路径,避免数据环路导致的广播风暴。
根节点:位于最高层级,是整个网络的核心,负责管理和控制整个网络的数据传输。
分支节点:根节点向下延伸的多级子节点,可进一步连接其他子节点,起到数据中转和扩展网络的作用。
终端节点:处于网络的最底层,不再连接其他子节点,是数据的最终接收或发送端。
连接链路:节点间的物理或逻辑连接通道。
网络协议与控制机制:规范节点间通信规则的软件或算法。
1. 上行传输(终端节点→根节点):终端设备将数据发送至直接连接的中间节点,中间节点接收数据后,根据目标地址判断是否需要继续转发,数据逐级向上传递,直至到达根节点或目标节点所在的分支。
2. 下行传输(根节点→终端节点):根节点或中间节点将数据发送至下一级节点,数据沿分支向下传递,直至到达目标终端设备。
3. 广播与多播:根节点可向所有分支广播数据,中间节点负责将数据转发至所有子节点;多播传输仅针对特定分支或节点组进行。
易于扩展:可以延伸出很多分支和子分支,容易在网络中加入新的分支或新的节点。
布局灵活:具有较强的可折叠性,非常适用于构建网络主干,还能够有效地保护布线投资。
成本可控:只要采用合理的连接方案,就可使通信线路的总费用比星形结构低。
资源共享能力差:信息只有唯一的路由通道,不利于节点间的资源共享。
可靠性较差:任何一个链路出现故障都会影响整个或部分网络的正常运行。
树形拓扑为分层结构,具有根节点和各分支节点,是星型拓扑结构与总线型拓扑结构的混合体,网络可扩展性方面有明显优势,若根节点出现故障,会造成全网不能正常工作,但局部故障隔离能力较强,通信线路总费用一般比星形结构低。
星型拓扑所有通讯均由中央节点控制,所有节点都连接到称为集线器的中心点,扩展时受中心集线器端口数量限制,一旦中心结点出现故障,就可能会造成全网瘫痪,不过终端节点故障不影响其他节点,星型拓扑的实施成本较高。
分层分支结构,根节点集中控制,数据单向传输(上行/下行),扩展性强但依赖根节点稳定性。
企业内网、智能电网、物联网设备管理、广播系统等需要分层数据汇聚或分发的场景。
减少层级深度、使用边缘计算处理数据、部署低延迟协议(如PTP时间同步)降低传输时间。
冗余根节点、备用链路、分布式控制协议(如BFD快速故障检测)避免单点故障瘫痪全网。
根节点或靠近根的中间节点,因需汇聚所有子节点流量,可通过负载均衡或升级设备缓解。
静态路由(结构固定时)或分层动态路由(如OSPF),避免复杂全网路由计算。