计算机网络的拓扑结构有哪几种？它们有什么区别？
计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站.计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型、树型拓扑结构，各个结构的区别需要结合各自的优缺点进行区分，详细可参照下面信息。
①总线拓扑结构
总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构.这种结构中总线具有信息的双向传输功能,普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线.
总线拓扑结构的优点是：安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。但总线结构也有其缺点：由于信道共享,连接的节点不宜过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。
②星型拓扑结构
星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式.这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。
星型拓扑结构的特点是：安装容易,结构简单,费用低,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的.
③环型拓扑结构
环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构.信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的.
这种结构特别适用于实时控制的局域网系统.
环型拓扑结构的特点是：安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除.有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道。环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作.
④树型拓扑结构
树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”.这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门.
树型拓扑结构的特点：优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作。
星型：各自的线缆连接到网络中，因此如果一个站点出了问题，不会影响整个网络的运行。
总线型：采用一条称为公共总线的传输介质，将各计算机直接与总线连接，信息沿总线介质逐个节点广播传送。
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网络拓扑结构另一个节点。
树型结构是分级的集中控制式网络，除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。
网状：各节点通过传输线互联连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连。即 将多个子网或多个网络连接起来构成网状拓扑结构。
（1）星状拓扑结构，其优点是采用星状结构，每条链路只涉及中央结点和一个工作站点，访问协议简单；某个站点出现故障只影响它本身，不会影响整个网络；故障排除容易；中央结点与中央接线盒集中在一起，便于维护和重置。其缺点是过于依赖中央结点。
（2）总线型拓扑结构，其特点是网络中只有一条总线，电缆使用少，易于安装，易于扩充；站点与总线之间的连接采用无源器件，网络可靠性高；但总线型拓扑结构不是集中控制，对总线的故障很敏感，总线发生故障将导致整个网络瘫痪。
（3）环状拓扑结构，其特点是电缆使用量小，线路利用率高，适合于光纤通信，由于在信号传输中采用有源传输（转发器），可使传输距离增大，但同时也使得整个网络的可靠性受有源器件的影响而降低；网络中某一个结点发生故障，对整个网络都有影响；当工作站数量增加时，线路延时也将增加。
（4）树状拓扑结构，其特点是扩展容易，出现故障容易隔离；对根的依赖性很大，如果根发生故障，则全网不能正常工作。
（5）网状拓扑结构，其特点是网络可靠性高，网络可组建成各种形状，网内结点共享资源容
易；可改善线路的信息流量分配；可选择最佳路径，传输延迟小；但控制复杂，软件复杂，线路费用高，不易扩充。
参考资料：《大学计算机-计算思维导论》，清华大学出版社2019
