1.3.1 物理拓扑

网络的物理拓扑就是网络节点的物理连接关系。从组成上来讲，它是网络节点与光缆链路的集合。在波分复用技术发展的早期，点到点的连接是唯一的应用方式。随着节点技术的发展，WDM组网技术得到了人们的重视，光分插复用器（OADM）以及光交叉连接（OXC）设备的出现使各种物理拓扑的实现成为可能。除简单的点到点的连接方式外，基本的物理拓扑有以下几种，如图1.16所示。

图1.16 光网络基本物理拓扑结构

1.线形

当所有的网络节点以一种非闭合的链路形式连接在一起时，就构成了线性拓扑。通常这种结构的端节点是波分复用终端，中间节点是光分插复用设备。这种结构的优点是可以灵活上下光载波，但其生存性较差。因为节点或链路的失效将把整个系统割裂成独立的若干个部分，而无法实现有效的网络通信。

2.星形

当所有网络节点中只有一个特殊节点与其他所有节点有物理连接，而其他各节点之间都没有物理连接时就构成了所谓的星形结构（也称枢纽结构）。其中该特殊节点称为中心节点，它通常由具有OXC功能的节点承担，而其他节点称为从节点，可以使用波分复用终端设备。

在这种结构中，除中心节点外，其他任何节点之间的通信都要经过中心节点转接（光或电的转接），这为网络带宽的综合管理提供了有利的条件，但一个潜在的危险是中心节点的失效。另外这种网络要求中心节点有很强的业务处理能力，以疏导各从节点与中心节点及从节点之间的通信业务。这种结构与下面的树形网络通常用于业务分配网络，在这两种网络中，除了与中心节点外，各节点之间的通信要求比较低。

3.树形

树形网络是星形拓扑与线形拓扑的结合，也可以看成星形拓扑的拓展。可以使用分割概念对树形拓扑进行分析，即把它分割成若干个星形与线形子网络的有机集合，再在子网络分析的基础上进行综合。

4.环形

如果在线形拓扑中两个端节点也使用光分插复用设备，并用光缆链路连接，便形成了环形拓扑。我们可以注意到，环形拓扑中，任何两个网络节点之间都有长短两条传输方向相反的路由，这就为网络的保护提供了有力的物理基础。环形拓扑的优点是实现简单，生存性强，在各种场合中都能有它的应用。由于环形拓扑良好的保护性能，我们将在下一节详细讨论WDM环形网络的构成、保护及应用方面的有关问题。

5.网孔形

在保持连通的情况下，所有网络节点之间至少存在两条不同的物理连接的非环形拓扑便为网孔形拓扑。如果所有节点两两之间都有直接的物理连接，则成为理想的网孔形。为了实现网络的强连通要求，构成网孔形网络的节点至少应该是OADM，通常使用OXC。显然，与其他拓扑相比，网孔形拓扑的可靠性最高，但结构复杂，相关的控制和管理也是一种挑战。通常仅在要求高可靠性的骨干网络中使用。

综上所述，各种拓扑结构各有特点。在选用时，应该根据建设成本、站点分布、业务需求以及网络的可扩展性等多方面因素综合考虑。