2.2.3 环形拓扑结构

环形网是局域网常用的拓扑结构之一,适合于信息处理系统和工厂自动化系统。

环形网中各节点通过各楼层配线间的有源设备(如中继器、Hub集线器、网桥或路由器等)相接形成一条首尾相连的闭合环形通信线路。环路上任何一个节点均可请求发送信息和接收信息,环形网中的数据流既可单向传输(单环)也可双向传输(双环)。

由于环线是公用的,一个节点发出的数据信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中的目的地址与环上某个节点地址相符时,信息会被该节点的环路接口接收,后面的信息继续流向下一个接口,直至回到发送该信息的环路接口节点为止,如图2-11所示。

图2-11 典型的单环环形拓扑结构

为提高传输速率和系统可靠性,可采用图2-12的双环环形网络,数据信息流在一个环中按顺时针方向传输,另一个环按逆时针方向传输。任何一个环发生故障时,另一个环可作为备份。如果两个环在同一点发生故障,则两个环可合成一个单环,但传输线长度几乎增加一倍。

图2-12 双环环形拓扑结构

a)外环与内环的信息流路径 b)环路发生中断时的信息流路径

环形网的特点是:信息在网络中沿固定方向流动,两个节点间仅有唯一的通路,大大简化了路径选择控制。某个节点发生故障时,可以自动旁路,可靠性较高。当网络确定后,其延时也固定,实时性较强。但当环路节点过多时,影响传输效率,网络响应时间变长,此外,由于环路是封闭的,因此不便扩充。