拓扑结构是借用数学上的一个词汇，从英文Topology音译而来。拓扑学是数学中一个重要的、基础性的分支。它最初是几何学的一个分支，主要研究几何图形在连续变形下保持不变的性质，现在已成为研究连续性现象的重要数学分支。计算机网络的拓扑结构指表示网络传输介质和节点的连接形式，即线路构成的几何形状。
计算机网络的拓扑结构通常有3种，即总线型、环型和星型。应当说明的是，这3种形状指线路电气连接原理，即逻辑结构，实际铺设线路时可能与画的形状完全不同。常见的拓扑图形如图1.29所示。
1．总线型
总线型拓扑结构如图1.30所示。
由图1.30所示可以看出，该结构采用一条公共总线作为传输介质，每台计算机通过相应的硬件接口入网，信号沿总线进行广播式传送。最流行的以太网采用的就是总线型结构，以同轴电缆作为传输介质。
总线型的网络是一种典型的共享传输介质的网络。总线型局域网结构从信源发送的信息会传送到介质长度所及之处，并被其他所有站点看到。如果有两个以上的节点同时发送数据，就会造成冲突，就像公路上的车祸一样，如图1.31所示。
（1）总线型拓扑结构的主要优点如下：
① 布线容易。无论是连接几个建筑物或是楼内布线，都容易施工安装。
图1.30 总线拓扑结构的网络
图1.31 共享传输介质
② 增删容易。如果需要向总线上增加或撤下一个网络站点，只需增加或拔掉一个硬件接口即可实现。需要增加长度时，可通过中继器加上一个支段来延伸距离。
③ 节约线缆。只需要一根公共总线，两端的终结器就安装在两端的计算机接口上，线缆的使用量最省。
④ 可靠性高。由于总线采用无源介质，结构简单，十分可靠。
（2）总线型拓扑结构的主要缺点如下：
① 任何两个站点之间传送数据都要经过总线，总线成为整个网络的瓶颈，当计算机站点多时，容易产生信息堵塞，传递不畅。
② 计算机接入总线的接口硬件发生故障，例如拔掉粗缆上的收发器或细缆上的T形接头，会造成整个网络瘫痪。
③ 当网络发生故障时，故障诊断困难，故障隔离更困难。
总之，总线结构投资省，安装布线容易，可靠性较高，是最常见的网络结构。
2．环型
环型拓扑结构为一封闭的环，如图1.32所示。
图1.32 环型拓扑结构
连入环型网络的计算机也有一个硬件接口入网，这些接口首尾相连形成一条链路，信息传送也是广播式的，沿着一个方向（例如逆时针方向）单向逐点传送。
（1）环型拓扑结构的主要优点如下：
① 适用于光纤连接。环型是点到点连接，且沿一个方向单向传输，非常适合于光纤作为传输介质。著名的FDDI网就采用双环拓扑结构。
② 传输距离远。环网采用令牌协议，网上信息碰撞（堵塞）少，即使不用光纤，传输距离也比其他拓扑结构远，适于作主干网。
③ 故障诊断比较容易定位。
④ 初始安装容易，线缆用量少。环型实际也是一根总线，只是首尾封闭，对于一般建筑群，排列不会在一条直线上，二者传输距离差别不大。
（2）环型拓扑结构的主要缺点如下：
① 可靠性差。除FDDI外，一般环网都是单环，网络上任何一台计算机的入网接口发生故障都会迫使全网瘫痪。FDDl采用双环后，遇到故障有重构功能，虽然提高了可靠性，但付出的代价却很大。
② 网络的管理比较复杂，投资费用较高。
③ 重新配置困难。当环网需要调整结构时，如增、删、改某一个站点，一般需要将全网停下来进行重新配置，可扩性、灵活性差，造成维护困难。
3．星型
星型拓扑结构如图1.33所示。
图1.33 星型拓扑结构
由图1.33可以看出，星型结构由一台中央节点和周围的从节点组成。中央节点可与从节点直接通信，而从节点之间必须经过中央节点转接才能通信。
中央节点有两类：一类是一台功能很强的计算机，它既是一台信息处理的独立计算机，又是一台信息转接中心，早期的计算机网络多采用这种类型；另一类中央节点并不是一台计算机，而是一台网络转接或交换设备，如交换机（Switch）或集线器（Hub），近期的星型网络拓扑结构都是采用这种类型，由一台计算机作为中央节点已经很少采用了。一个比较大的网络往往采用几个星型组合成扩展星型的网络。
（1）星型拓扑结构的主要优点如下：
① 可靠性高。对于整个网络来说，每台计算机及其接口的故障不会影响其他计算机，不会影响网络，也不会发生全网的瘫痪。
② 故障检测和隔离容易，网络容易管理和维护。
③ 可扩性好，配置灵活。增、删、改一个站点容易实现，与其他节点没有关系。
④ 传输速率高。每个节点独占一条传输线路，消除了数据传送堵塞现象。而总线型、环型的数据传送瓶颈都是在线路上。
（2）星型拓扑结构的主要缺点是：
① 线缆使用量大。
② 布线、安装工作量大。线缆管道粗细不匀，大厦楼内布线管道设计、施工比较困难。
③ 网络可靠性依赖于中央节点，若交换机或集线器设备选择不当，一旦出现故障就会造成全网瘫痪。通常交换机、集线器这类设备结构很简单，不会出现故障。
实际的网络拓扑结构，可能是总线型、环型、星型；也可能是这3种结构的组合，如总线型加星型，星型加星型，环型加总线型，环型加星型等。