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摘 要：随着计算机技术和通信技术的飞速发展，计算机网络已作为信息社会的基础设施渗透到了社会的各个方面，包括政府部门、商业、军事、教育和科研等领域都离不开计算机和计算机网络。信息社会对计算机网络的依赖，使得计算机网络本身运行的可靠性变得至关重要。为了提高网络的稳定性，增加网络的可用性，减少故障的发生，亟需对网络本身进行管理。这就要求必须有一个可信、可靠、安全、稳定的网络管理平台。如何发现网络拓扑结构，建立有效的拓扑模型，对于网络管理十分重要。
关键词：互联网拓扑结构；发现；应用
拓扑管理是网络管理中的一个重要内容，它为网络管理人员提供了一个对网络进行总体了解和把握的方法和手段，它也是衡量一个网络管理系统成败的重要尺度，同时它又为配置管理和故障管理提供重要支持。
一、互联网拓扑结构知识发现的关键点
网络拓扑发现就是要获取和维护网络设备的存在性信息并确定它们之间的连接关系，并在此基础上给出整个网络连接状态的图示，帮助网络管理员从整体上了解和认识整个网络的拓扑结构。网络管理包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理五大功能模块。拓扑发现是网络管理系统最基本的功能和要求，是配置管理的核心，故障管理和性能管理的基础。因此，拓扑发现的研究在一个网管系统的开发中起着举足轻重的作用，但是拓扑的发现有几个关键点，如下：
（一）拓扑发现时间过长是拓扑发现软件共存的问题。复杂网络的发现时间要以小时计算。但是网络在当今社会发挥着极其重要的作用，要保证其正常运行，就得及时反映网络拓扑的变化和存在的问题，因此，缩短网络拓扑发现时间就成了首要问题。
（二）准确提供网络的当前拓扑信息是进行拓扑发现基本要求，但在某些小节上，往往显示的网络拓扑与实际有差异。
（三）当前拓扑发现多着重于网络的第三层即网络层拓扑结构描述。对大型网络管理，没有必要也不可能涉及到网络的细枝末节，只要求了解网络的骨干结构。
二、互联网拓扑结构知识发现具体要求
拓扑发现是进行网络管理的第一步，首先要确定提取什么类型数据，才能提供有价值的信息，其次是确定信息的加工和提取方法也即拓扑发现算法。不同算法的效率不同，对信息的发掘程度也不同。由于SNMP己成为网络管理事实上的通用标准，因而基于SNMP的MIB所定义的对象组均属于各网络设备和主机操作系统可以提供的数据。不同的网络系统使用不同的环境，再加上目的和用途不同，对网络管理提出了不同的要求。快速、准确和完备是对网络拓扑发现的一般要求。
三、互联网拓扑结构的具体分类及应用
网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等，拓扑的不同分类具有不同的应用对象，如下：
（一）星型拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，而各个站点的通信处理负担都很小。星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换，尤以电路交换更为普遍。这种结构一旦建立了通道连接，就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。目前流行的专用交换机PBX （Private Branch exchange）就是星形拓扑结构的典型实例。
（二）环形拓扑
环形拓扑网络由站点和连接站点的鏈路组成一个闭合环。每个站点能够接收从一条链路传来的数据，并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一端链路上。这种链路可以是单向的，也可以是双向的。数据以分组形式发送，例如图中的A站希望发送一个报文到C站，就先要把报文分成为若干个分组，每个分组除了数据还要加上某些控制信息，其中包括C站的地址。A站依次把每个分组送到环上，开始沿环传输，C站识别到带有它自己地址的分组时，便将其中的数据复制下来。由于多个设备连接在一个环上，因此需要用分布式控制策略来进行控制。
（三）树形拓扑
树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支，树根接收各站点发送的数据，然后再广播发送到全网。树形拓扑的特点大多与总线拓扑的特点相同，但也有一些特殊之处。
（四）网形拓扑
这种结构在广域网中得到了广泛的应用，它的优点是不受瓶颈问题和失效问题的影响。由于节点之间有许多条路径相连，可以为数据流的传输选择适当的路由，从而绕过失效的部件或过忙的节点。这种结构虽然比较复杂，成本也比较高，提供上述功能的网络协议也较复杂，但由于它的可靠性高，仍然受到用户的欢迎。
（五）开关电源拓扑
随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。开关电源的电路拓扑结构很多，常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。其中， 在半桥电路中，变压器初级在整个周期中都流过电流，磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因，半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。
四、结束语
网络拓扑结构知识需要通过拓扑结构分析获得。当前网络科学关心的主要对象是大规模复杂网络，如互联网。而网络拓扑结构分析方法是网络科学的核心内容。从学科角度看，这方面的研究要以传统统计学、图论、统计力学、随机过程等学科为基础。因为复杂网络规模巨大，网络结构又具有多样性、动态性、复杂性，必须经过统计处理；而图论提供了简洁精确的方法来描述网络，已成为研究人员的共同语言和必要工具，可见，大力发展网络拓扑结构知识在当今社会的重要性。
参考文献：
[1]邓玉棠.局域网拓扑结构是一种经济高效的微机网络结构[J].图书馆论坛，2013年02期.
[2]于增贵.VSAT网络管理系统[J].通信技术，2012年02期.
[3]罗伯特·沃尔顿，邓玉棠.掌握更多的局部区域网络拓扑结构知识[J].惠州学院学报，2011年03期.
作者简介：
佟倩（1992—），女，辽宁鞍山人，主要研究方向：通信与信息系统。
关键词：互联网拓扑结构；发现；应用
拓扑管理是网络管理中的一个重要内容，它为网络管理人员提供了一个对网络进行总体了解和把握的方法和手段，它也是衡量一个网络管理系统成败的重要尺度，同时它又为配置管理和故障管理提供重要支持。
一、互联网拓扑结构知识发现的关键点
网络拓扑发现就是要获取和维护网络设备的存在性信息并确定它们之间的连接关系，并在此基础上给出整个网络连接状态的图示，帮助网络管理员从整体上了解和认识整个网络的拓扑结构。网络管理包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理五大功能模块。拓扑发现是网络管理系统最基本的功能和要求，是配置管理的核心，故障管理和性能管理的基础。因此，拓扑发现的研究在一个网管系统的开发中起着举足轻重的作用，但是拓扑的发现有几个关键点，如下：
（一）拓扑发现时间过长是拓扑发现软件共存的问题。复杂网络的发现时间要以小时计算。但是网络在当今社会发挥着极其重要的作用，要保证其正常运行，就得及时反映网络拓扑的变化和存在的问题，因此，缩短网络拓扑发现时间就成了首要问题。
（二）准确提供网络的当前拓扑信息是进行拓扑发现基本要求，但在某些小节上，往往显示的网络拓扑与实际有差异。
（三）当前拓扑发现多着重于网络的第三层即网络层拓扑结构描述。对大型网络管理，没有必要也不可能涉及到网络的细枝末节，只要求了解网络的骨干结构。
二、互联网拓扑结构知识发现具体要求
拓扑发现是进行网络管理的第一步，首先要确定提取什么类型数据，才能提供有价值的信息，其次是确定信息的加工和提取方法也即拓扑发现算法。不同算法的效率不同，对信息的发掘程度也不同。由于SNMP己成为网络管理事实上的通用标准，因而基于SNMP的MIB所定义的对象组均属于各网络设备和主机操作系统可以提供的数据。不同的网络系统使用不同的环境，再加上目的和用途不同，对网络管理提出了不同的要求。快速、准确和完备是对网络拓扑发现的一般要求。
三、互联网拓扑结构的具体分类及应用
网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等，拓扑的不同分类具有不同的应用对象，如下：
（一）星型拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，而各个站点的通信处理负担都很小。星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换，尤以电路交换更为普遍。这种结构一旦建立了通道连接，就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。目前流行的专用交换机PBX （Private Branch exchange）就是星形拓扑结构的典型实例。
（二）环形拓扑
环形拓扑网络由站点和连接站点的鏈路组成一个闭合环。每个站点能够接收从一条链路传来的数据，并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一端链路上。这种链路可以是单向的，也可以是双向的。数据以分组形式发送，例如图中的A站希望发送一个报文到C站，就先要把报文分成为若干个分组，每个分组除了数据还要加上某些控制信息，其中包括C站的地址。A站依次把每个分组送到环上，开始沿环传输，C站识别到带有它自己地址的分组时，便将其中的数据复制下来。由于多个设备连接在一个环上，因此需要用分布式控制策略来进行控制。
（三）树形拓扑
树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支，树根接收各站点发送的数据，然后再广播发送到全网。树形拓扑的特点大多与总线拓扑的特点相同，但也有一些特殊之处。
（四）网形拓扑
这种结构在广域网中得到了广泛的应用，它的优点是不受瓶颈问题和失效问题的影响。由于节点之间有许多条路径相连，可以为数据流的传输选择适当的路由，从而绕过失效的部件或过忙的节点。这种结构虽然比较复杂，成本也比较高，提供上述功能的网络协议也较复杂，但由于它的可靠性高，仍然受到用户的欢迎。
（五）开关电源拓扑
随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。开关电源的电路拓扑结构很多，常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。其中， 在半桥电路中，变压器初级在整个周期中都流过电流，磁芯利用充分，且没有偏磁的问题，所使用的功率开关管耐压要求较低，开关管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因，半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。
四、结束语
网络拓扑结构知识需要通过拓扑结构分析获得。当前网络科学关心的主要对象是大规模复杂网络，如互联网。而网络拓扑结构分析方法是网络科学的核心内容。从学科角度看，这方面的研究要以传统统计学、图论、统计力学、随机过程等学科为基础。因为复杂网络规模巨大，网络结构又具有多样性、动态性、复杂性，必须经过统计处理；而图论提供了简洁精确的方法来描述网络，已成为研究人员的共同语言和必要工具，可见，大力发展网络拓扑结构知识在当今社会的重要性。
参考文献：
[1]邓玉棠.局域网拓扑结构是一种经济高效的微机网络结构[J].图书馆论坛，2013年02期.
[2]于增贵.VSAT网络管理系统[J].通信技术，2012年02期.
[3]罗伯特·沃尔顿，邓玉棠.掌握更多的局部区域网络拓扑结构知识[J].惠州学院学报，2011年03期.
作者简介：
佟倩（1992—），女，辽宁鞍山人，主要研究方向：通信与信息系统。