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1.链形拓扑 结构 节点像链条一样首尾依次串联连接。信号从一个节点传到下一个节点直至终点。 特点 简单经济 结构最简单成本最低适用于沿线覆盖如铁路、公路、管道沿线。 扩展方便 在链的两端增加节点相对容易。 可靠性低 最大的缺点任何节点或链路光纤故障都会导致下游所有节点通信中断。没有保护或恢复能力除非采用额外的保护机制如11线性保护但这会增加成本和复杂性。
应用场景 早期应用、对可靠性要求不高的专线、支线网络、接入网的末端。
2.星形网 结构 所有节点都直接连接到一个中心节点枢纽节点。 特点 结构简单 布线相对清晰。 管理集中 中心节点是管理核心。 中心节点瓶颈/单点故障 所有通信必须经过中心节点中心节点成为流量瓶颈和单点故障点。如果中心节点故障全网瘫痪。 扩展性 增加新节点只需连接到中心但中心节点的端口容量和处理能力是限制。
应用场景 在SDH骨干网中较少单独使用纯星形。常见于接入网多个接入节点汇聚到一个局端设备或者作为大型环网或网状网的子结构例如多个环形网络通过星形连接到核心路由器/交换机。
3.树形拓扑 结构 是星形拓扑的扩展形成分层结构。有一个根节点下面连接次级中心节点次级中心节点再连接叶节点终端节点像一棵倒置的树。 特点 层次清晰 易于扩展和管理适合分级网络。 汇聚效率高 流量从叶节点逐级向上汇聚。 可靠性依赖上级节点 根节点和各级中心节点是关键节点它们的故障会影响其下所有子树。链路故障会中断下游分支。 可能存在瓶颈 越靠近根节点的链路和节点负载越大。
应用场景 非常常见于接入网和城域网的汇聚层/接入层如FTTx网络业务从大量用户端设备汇聚到少数的局端设备。
4.环形拓扑 结构 所有节点首尾相连形成一个封闭的环。信号可以在环上顺时针和逆时针两个方向传输。 特点 高可靠性/自愈性 这是环形拓扑最核心的优势SDH定义了强大的自愈环机制如通道保护环、复用段保护环。当环上某处发生光纤断裂或节点故障时网络能在极短的时间内通常50ms自动将业务切换到备用路径反向环保证业务不中断。 生存性强 能够抵抗单点故障单处断纤或单个节点失效。 经济性 相对于网状网需要的链路数量较少N个节点只需N条链路。保护能力内置于标准中无需额外配置复杂的路由协议。 管理方便 结构清晰易于配置和管理。 可扩展性 增加或删除节点会中断环需要业务中断时间窗口但自愈机制会保护其他节点业务。大型环扩展性有限。 应用场景 这是SDH网络中最常用、最经典的拓扑结构。 广泛应用于城域网的骨干层、汇聚层以及企业专网的核心层。
SDH自愈环类型 二纤单向通道保护环 业务在主环例如顺时针上传送同时在备环逆时针上发送相同的保护信号。接收端根据信号质量选择主用或备用通道。倒换基于单个通道业务进行。
二纤双向复用段保护环 环上两根光纤各用一半容量时隙传送工作业务另一半作为保护容量。工作业务在两根光纤上双向传输。发生故障时故障点相邻的两个节点执行“环回”操作利用保护容量在反向环上传送受影响的业务。倒换基于复用段整根光纤进行影响该段上的所有业务。
5.网状拓扑 结构 节点之间具有多个直接连接形成丰富的互联每个节点通常有两条或更多条路径到达其他节点。 特点 极高的可靠性和生存性 提供多条冗余路径能够抵抗多点故障。业务可以动态路由绕过故障点。 优化的资源利用 理论上可以提供最短路径降低时延。 复杂性和成本高 需要的物理链路数量最多N个节点最多需要N*(N-1)/2条链路建设和维护成本高昂。 管理复杂 需要复杂的路由协议和网络管理系统来配置、监控和恢复业务。SDH本身没有内置复杂的动态路由机制像IP网络那样在纯SDH中实现全网状动态恢复比较困难且非标准。
应用场景 在要求极高可靠性的国家级或国际级骨干网核心层应用。但在SDH时代由于成本和复杂性纯网状拓扑并不常见。更常见的是“环网网状网”的组合核心层采用部分网状连接多个重要的核心环网提供核心节点间的高可靠性和多路径。
