第8章 三种拓扑对比

本章目标

用仿真日志横向对比星形、树形、网状三种拓扑的组成、优缺点与适用场景。

8.1 一图看结构

拓扑	结构	转发	可靠性	典型场景
星形	所有设备直连协调器	协调器中转	单点故障	家庭小规模
树形	协调器→路由器→终端，父子层级	路由器转发	中间断则子树失联	中规模部署
网状	路由器任意互联，多路径	逐跳最优	高（路径可绕）	大规模/工业

8.2 星形：所有设备挂在协调器下

真实日志（协调器 42:24 是父节点，全部入网）：

+2s    [协调器 42:24] 建网成功 PAN=0x.... 信道=11
+3.05s Node 1 | joined with short address 02:52  (父 42:24)
+3.55s Node 2 | joined with short address f6:a6  (父 42:24)
+4.05s Node 3 | joined with short address eb:97  (父 42:24)

特点：任何两个设备通信都经协调器；协调器一挂，全网瘫痪。适合 10 台以内小场景。

8.3 树形：分层次挂靠

协调器(00:00)
  ├─ 路由器 07:8b   ← 路由器先入网
  │    ├─ 终端 c1:aa   (叶子)
  │    └─ 终端 ca:2e   (叶子)
  └─ 路由器 e1:ea
       └─ 终端 27:13   (叶子)

特点：路由器可再接设备，覆盖范围扩大；但中间路由器断电，其下子树全部失联，且路径固定（只能沿树走）。

8.4 网状：路由器互联、路径可绕

协调器 00:00 ── 路由器 52:c5 ── 路由器 cf:e0 ── 终端 ad:6e
      └─────────── 路由器 07:8b ──────────────┘ (备用路径)

特点：路由器之间互联成网，一条断了自动绕另一条（RREQ 重新发现路径）。代价是路由表与发现开销。真实日志（mesh 拓扑 9 秒完成建网+入网）：

+1s  协调器建网 (PAN 0x1bb1, 信道 11, 扩展 PAN 0xcafe)
+3s  路由器 07:8b 入网
+5s  路由器 52:c5 入网
+7s  路由器 cf:e0 入网
+9s  终端 ad:6e 入网

8.5 怎么选

需求	选型
家里十几个灯/开关	星形（简单可靠）
一层楼、几十个传感器	树形（省路由器）
工厂/园区、要求不中断	网状（多路径冗余）

三个实验页

星形 · 树形 · 网状（可拖动节点改结构） 三个交互页把三种拓扑跑给你看。