计算机网络是现代信息社会的基石，其性能直接影响着数据传输的效率、可靠性和可扩展性。网络的拓扑结构，即网络中各个节点（如计算机、交换机、路由器）的连接方式和布局形态，是决定网络整体性能的关键因素之一。不同的拓扑结构在成本、可靠性、管理复杂度和性能表现上各有优劣，适用于不同的应用场景。
常见的网络拓扑结构主要包括总线型、星型、环型、网状型和混合型。
- 总线型拓扑：所有节点都连接在一条公共的通信线缆（总线）上。其优点是结构简单、布线成本低、易于扩充。总线是性能瓶颈和单一故障点；任一节点的故障虽不影响其他节点物理连接，但总线本身的故障会导致全网瘫痪；且随着节点增多，冲突加剧，性能（如以太网早期使用的CSMA/CD机制下）会显著下降。因此，它主要适用于小型、临时或对性能要求不高的网络。
- 星型拓扑：所有节点都通过独立的链路连接到一个中心节点（如交换机或集线器）。这是目前局域网（LAN）中最主流的拓扑。其优点是结构简单、易于管理和维护、故障隔离性好（单个节点故障不影响全网），并且便于集中控制与升级（升级中心设备即可提升全网性能）。缺点是中心节点成为性能瓶颈和单一故障点；中心节点失效将导致整个网络瘫痪，且布线成本相对总线型更高。现代交换机为核心的星型网络性能优异，支持全双工和高带宽。
- 环型拓扑：节点通过通信介质连成一个闭合环路，数据沿环单向或双向传输（如令牌环网络）。其优点是数据传送路径固定，没有冲突，在负载较重时性能表现稳定。缺点是可靠性差，任一节点或一段链路的故障都可能导致整个网络通信中断；增加或撤除节点较为复杂，网络扩展灵活性不足。
- 网状拓扑：节点之间通过多条链路互连，形成丰富的连接路径。可分为全网状（每个节点都与其他所有节点直接相连）和部分网状。其最大的优点是极高的可靠性和冗余性，任何一条链路或单个节点故障，数据都能通过其他路径迂回传输。它可以通过多条路径分担流量，优化网络性能，避免瓶颈。这种结构的成本极其高昂，布线和管理非常复杂。它主要用于对可靠性要求极高的核心骨干网络，如互联网的主干、大型数据中心内部网络。
- 混合型拓扑：由两种或以上基本拓扑结构组合而成，例如星型-总线型、星型-环型，以及层次化的树型拓扑（可视为星型的扩展）。这种结构结合了不同拓扑的优点，旨在平衡成本、可靠性和性能，以适应大规模、复杂的网络建设需求。现代企业网、校园网普遍采用这种结构。
拓扑结构对性能的具体影响主要体现在以下几个方面：
- 延迟与吞吐量：网状和部分网状拓扑提供多条路径，有利于负载均衡，减少拥堵，从而降低端到端延迟并提高整体吞吐量。而总线型在重负载下冲突多，星型则受制于中心交换机的背板带宽。
- 可靠性与健壮性：网状拓扑可靠性最高，具有天然的容错能力。星型拓扑次之，故障被隔离在分支。总线型和环型拓扑的可靠性较低，对单点故障敏感。
- 可扩展性：星型拓扑易于通过增加分支或升级中心设备来扩展。总线型和环型扩展性较差，且扩展可能影响原有性能。网状拓扑扩展成本高且复杂。
- 成本：总线型和星型初期布线成本较低。网状拓扑成本最高，不仅包括物理链路成本，还有复杂的路由协议带来的管理和计算开销。
选择网络拓扑结构是一个权衡的过程。在设计网络时，必须综合考虑预期的网络规模、传输性能要求、可靠性等级、可扩展性需求以及项目预算。例如，一个小型办公室可能采用简单的星型拓扑即可满足需求；而一个大型互联网服务提供商（ISP）的核心骨干网，则会不惜成本地采用高度冗余的网状拓扑来确保服务的连续性和高性能。理解拓扑结构与性能之间的内在联系，是进行高效网络规划、管理和优化的基础。
