什么是网状拓扑？

网状拓扑是一种网络类型，其中所有计算机都相互连接。在网状拓扑中，设备之间的连接是随机发生的。连接的节点可以是计算机、交换机、集线器或任何其他设备。在此拓扑设置中，即使一个连接发生故障，其他节点也可以被分布式。这种拓扑类型非常昂贵，没有任何层次结构、相互依赖性或节点之间的统一模式。网状拓扑的连接不容易建立。

在网状拓扑中，所有计算机不仅负责发送自己的信号，还负责为其他节点转发信号。通常，它用于无线网络，其连接可以是有限的（有线）或无限的（无线）。此外，在网状拓扑设置中，所有节点之间都有点对点连接。下面的图片是一个网状拓扑网络的实例。

网状拓扑的特点

• 在网状拓扑中，根据节点之间连接的可用性，所有设备都决定数据流的路由并充当路由器。
• 如果电缆的某个段发生中断，网络的流量负载将在所有节点之间重新分配，从而保持网络的可用性。
• 它是一种提供网络冗余链路的网络拓扑，但由于涉及的网络工作和显著的成本（因为网络组件直接连接到其他所有组件），它很少使用。
• 此外，对于安装部分网状拓扑，网状网络设置是理想的，因为它平衡了冗余需求和成本。

网状拓扑的类型

全网状拓扑和部分连接网状拓扑是网状拓扑的两种形式，下面将进行讨论。

1. 全网状拓扑：在全网状拓扑中，所有设备都与其他所有设备连接。全网状网络是指网络中有 n 个节点时，每个节点将有 n-1 个连接。全网状拓扑通常保留用于网络骨干，提供高度冗余。但是，它的实现成本可能非常高。尽管实现成本可能很高，但它有一个好处，即如果一个节点发生故障，网络的流量负载会重新分配到其他节点。
2. 部分网状拓扑：在部分网状拓扑中，只有少数节点与其他所有节点连接。这意味着在此网络中，并非所有设备都必须与其他设备连接。与全网状拓扑相比，它的成本较低，并提供基本的冗余来控制任何节点的故障。部分网状拓扑用于外围网络，通过这些网络，它们与全网状骨干协同工作。

网状拓扑如何工作？

网状拓扑根据两个原则运行：路由和泛洪。

路由

在路由模式下，在将数据包传递到目的地之前，数据在包含许多节点之间跳转的预定路径中进行通信。所有中间节点都需要保持激活和连接才能通过网络传输数据。

泛洪

在泛洪模型中，数据被传输到网络中的每个活动节点。寻址数据由节点消耗，否则，如果发现数据未寻址，它会将其传递给下一个节点。

网状拓扑中的协议

协议是一组规则；它们适合 OSI 模型第 3 层，定义了两个节点之间数据通信的标准。在网状拓扑中使用主动、混合和被动三种协议。每种协议通过其自身的功能在管理网络中发挥重要作用，并影响性能和可伸缩性。

• 主动协议：在此网络路径中，该协议通过节点反馈持续自我监控节点。此外，如果任何节点发生故障，它将促进重新路由网络路径。它确保网络的最大正常运行时间，并能快速从任何故障中恢复，并提供强大的性能。它在动态环境中消耗更多资源，并有串通的可能，但在静态环境中，在网络路径不经常变化的情况下是理想的。因此，最好为正确的环境使用此协议。
• 混合协议：该协议根据环境和通信需求提供最佳组合，并使用被动方法和主动协议的特性。此方法优化了网络操作的成本。
• 被动协议：此协议在数据传输请求时帮助确定网络路径。它确定最佳路径并通过整个网络进行扫描。它具有更好的可伸缩性，使其能够很好地适应动态环境。

网状拓扑的优点

网状拓扑有多种好处，如下所述：

• 可扩展：在网状拓扑中，每个节点都充当路由器。但是，没有专用的路由器。在此拓扑中轻松添加其他节点并将其连接到网络。此外，为了扩展网络，不需要额外的努力。
• 健壮：如果系统中任何一个节点发生故障，网络的可用性将不会受到影响，并且将保持不变。此外，此拓扑具有包含在内的健壮功能，可以克服任何情况。此外，此拓扑没有完全关机。
• 成本较低：由于它是一个高度分散的系统，因此在基础设施方面的投资较少。此外，为了管理网络，没有中央服务器。
• 冗余：此拓扑具有大量冗余，以保持最大正常运行时间并提供到达目的地的多条路径。
• 由于任何故障都不会中断其进程，因此数据传输更加一致。
• 此拓扑提供了在不中断数据传输的情况下添加新节点的优势。

网状拓扑的缺点

网状拓扑有很多缺点，如下所示：

• 复杂：在此拓扑中，每个节点都充当路由器，这增加了复杂性。
• 规划：此拓扑提供了灵活性和可伸缩性，因为它允许在现有网络中添加新设备，而这些设备必须确保所有节点之间的延迟均匀。因此，网络规划使其有点困难。
• 功耗：在此网络设置中，每个节点都必须始终保持激活状态，这会导致功耗高并增加负载。
• 与点对点、星型、总线等其他网络拓扑相比，网状拓扑的成本更高。
• 使用网状拓扑，维护具有挑战性，并且所有节点都需要进一步考虑公用事业成本。
• 此外，在网状拓扑中，安装非常困难。