網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

1、第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述【學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解網(wǎng)絡(luò)的基本概念熟悉網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)掌握影響網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)理解并掌握OSI參考模型分層結(jié)構(gòu)及各層的功能了解TCP/IP與OSI參考模型的異同理解 IP、ARP/RARP、ICMP【重點(diǎn)難點(diǎn)】影響網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo) OSI參考模型分層結(jié)構(gòu)及各層的功能1.1網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展大致可以分為以下幾個階段。以單計(jì)算機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)20世紀(jì)60年代中期以前，計(jì)算機(jī)主機(jī)昂貴，而通信線路和通信設(shè)備相對便 宜，可以共享主機(jī)資源進(jìn)行信息的采集及綜合處理。這種以單計(jì)算機(jī)為中心的聯(lián) 機(jī)系統(tǒng)如圖所示。在該種聯(lián)機(jī)系統(tǒng)中，涉及多種通信技術(shù)、多種數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)交換設(shè)

2、備。從計(jì)算機(jī)技術(shù)上看這是由單用戶獨(dú)占一個系統(tǒng)發(fā)展到分時多用戶系統(tǒng)，即多個 終端用戶分時占用主機(jī)上的資源，該種結(jié)構(gòu)被稱為第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。后來為提高效率與資源利用率，又出現(xiàn)了多點(diǎn)通信線路、使用通信控制處理 機(jī)和集中器的通信系統(tǒng)等，如圖所示。終端從20世紀(jì)60年代中期到70年代中期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步，形成了將多個單處理機(jī)聯(lián)機(jī)終端玩過互相連接起來，以多處理機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)， 并利用通信線路將多臺主機(jī)連接起來，為用戶提供服務(wù)，如圖所示。終端主機(jī)主機(jī) 終端終端主機(jī)0(CCPB2.分組交換技術(shù)的誕生隨著計(jì)算機(jī)一一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶不僅可以通過計(jì)算機(jī)使用 本地計(jì)算機(jī)的資源，也可以通過

3、網(wǎng)絡(luò)使用其他計(jì)算機(jī)的資源，以達(dá)到計(jì)算機(jī)資源 共享的目的。在早期的通信系統(tǒng)中，最重要且應(yīng)用最廣泛的是線路交換。然而，直接利用 電話線路傳送計(jì)算機(jī)或終端的數(shù)據(jù)卻會出現(xiàn)新的問題，這是因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)通信 是，線路真正用來傳送數(shù)據(jù)的時間往往不到10%，用戶在閱讀屏幕信息或用鍵盤 輸入與編輯一份報(bào)文時，通信線路實(shí)際上是空閑的，通信線路資源被浪費(fèi)，而用 戶的通信費(fèi)用卻很高。同時，在線路交換中，用于建立通路的呼叫過程相對于通 信過程來說太長。由于計(jì)算機(jī)與各種終端的傳送速率不同，在采用線路交換時，不同類型、不 同規(guī)格和速率的終端很難相互進(jìn)行通信，因此必須采用一些措施來解決。另外， 計(jì)算機(jī)通信必須采用差錯控制技術(shù)，

4、以便可靠并準(zhǔn)確無誤地傳送每一個比特，因 此，需要研究出適用于計(jì)算機(jī)通信的交換技術(shù)，即分組交換技術(shù)。其典型代表為 美國國防部高級研究計(jì)劃局的ARPANETo采用分組交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生了巨大的變化。早期的聯(lián) 機(jī)終端系統(tǒng)是以單主機(jī)為中心，各終端通過通信線路共享主機(jī)資源。而分組交換 網(wǎng)以通信子網(wǎng)為中心，主機(jī)和終端構(gòu)成了用戶的資源子網(wǎng)。用戶不僅可以共享通 信子網(wǎng)的資源，而且還可以共享用戶資源子網(wǎng)的資源。這種以通信子網(wǎng)為中心的 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被稱為第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成為了促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的開發(fā)，各大計(jì)算機(jī)公司紛紛制定了自己的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)，最終促成了國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，遵循

5、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)建成的網(wǎng)絡(luò)被稱為第三 代網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)一句標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展可以分為兩個階段。（1）各計(jì)算機(jī)制造廠商網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化IBM公司在SNA（系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)）之前已建立了許多網(wǎng)絡(luò)，為使自己公司 制造的計(jì)算機(jī)易于連網(wǎng)并有標(biāo)準(zhǔn)可依，使網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)硬件具有通用性， 1974年在世界上首先提出了完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系標(biāo)準(zhǔn)化的概念，宣布了 SNA 標(biāo)準(zhǔn)。為了增強(qiáng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在世界市場上的競爭力，DEC公司公布了 DNA（數(shù)字網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）；UNIVAC公司公布了 DCA（數(shù)據(jù)通信體系結(jié)構(gòu)）等。這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)只是在一個公司范圍內(nèi)有效，也就是說，遵從某種標(biāo)準(zhǔn)的、 能夠互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品

6、，也只限于同一公司生產(chǎn)的同構(gòu)型設(shè)備。（2）國際網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化1977年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，成立了 TC97（計(jì) 算機(jī)與信息處理標(biāo)準(zhǔn)化委員會）下屬的SC16（開放系統(tǒng)互聯(lián)分技術(shù)委員會），在研 究、吸收各計(jì)算機(jī)制造廠家的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開始著手制定 開放系統(tǒng)互聯(lián)的一系列標(biāo)準(zhǔn)，旨在方便異種計(jì)算機(jī)互聯(lián)。該標(biāo)準(zhǔn)即“開放系統(tǒng) 互聯(lián)參考模型”（OSI/RM），簡稱為OSI。OSI規(guī)定了可以互聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的通信協(xié)議，遵從OSI協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通 信產(chǎn)品都是所謂的開放系統(tǒng)，而符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)也被稱為第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)。目前，幾乎所有網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品廠商都在生產(chǎn)符合國

7、際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，而這種統(tǒng)一的、 標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品互相競爭市場，也給網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶來了更大的繁榮。20世紀(jì)80年代，個人計(jì)算機(jī)有了極大發(fā)展，局域網(wǎng)技術(shù)順應(yīng)發(fā)展起來。1980 年2月IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出臺。與廣域網(wǎng)不同，局域網(wǎng)廠商一開始就按照標(biāo) 準(zhǔn)化、互相兼容的方式展開競爭，他們大多進(jìn)入了專業(yè)化的成熟期。今天，在一個用戶的局域網(wǎng)中，工作站可能是IBM的，服務(wù)器可能是HP的， 網(wǎng)卡可能是Intel的，交換機(jī)可能是華為的，而網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的軟件則可能是Novell 公司的 NetWare 或是 Microsoft 的 Windows Servero4.Internet的快速發(fā)展進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期，

8、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中發(fā)展速度最快的莫過于 Internet，目前，它已成為世界上最大的國際性計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)。Internet的迅猛發(fā)展始于20世紀(jì)90年代。由歐洲原子核研究組織CERN開 發(fā)的萬維網(wǎng)（WWW）被廣泛應(yīng)用在Internet上，大大方便了廣大非網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人 員對網(wǎng)絡(luò)的使用，成為Internet發(fā)展的指數(shù)級增長的主要驅(qū)動力。5.Internet的應(yīng)用于高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對于廣大網(wǎng)絡(luò)用戶來說，Internet是一個利用路由器來實(shí)現(xiàn)多個廣域網(wǎng)和局 域網(wǎng)互聯(lián)的大型廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它對推動世界科學(xué)、文化、經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展 有著不可估量的作用。用戶可以利用Internet來實(shí)現(xiàn)全球范圍的電子郵件、W

9、WW 信息查詢與瀏覽、電子新聞、文件傳輸、語音與圖像通信服務(wù)等功能。在Internet高速發(fā)展與廣泛應(yīng)用的同時，高速網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也成為必然。高速 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（B-ISDN）、異步傳輸模式 （ATM）、高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)和虛擬網(wǎng)絡(luò)上。在高速網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、 智能化、集約化、綠色化發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級；另一方面，以寬帶基礎(chǔ)建設(shè) 帶動高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，培育新市場新業(yè)態(tài)，加快電子商務(wù)、現(xiàn)代物流、網(wǎng) 絡(luò)金融等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展，壯大云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能終端等新一 代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。6.云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)與4G移動網(wǎng)絡(luò)云

10、計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)是目前IT業(yè)界的兩大焦點(diǎn)，是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中必然的產(chǎn) 物。云計(jì)算狹義的理解就是通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源，包括 計(jì)算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源。通過云計(jì)算技術(shù)，將計(jì)算分布在大量的分布式 計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)可以將資源切換到需要的應(yīng)用 上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，通過智能感知、識別技術(shù)與普適計(jì)算廣 泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三 次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人 員和物等通過新的方式連在一起，形成人與物、物與物互連，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程

11、管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸。云計(jì)算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心，物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)通過大量 的傳感器采集到難以計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)量，云計(jì)算則對這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理、提 取。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)從2G到3G，再到目前的4G技術(shù)，在移動辦公、移動電 子商務(wù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。作為未來大數(shù)據(jù)和移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展的先鋒 軍，4G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行讓云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合有巨大的空間。1.2網(wǎng)絡(luò)的基本概念自1946年世界第一臺計(jì)算機(jī)在美國誕生以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn) 的發(fā)展，硬件性能不斷提升，其應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，與通信技術(shù)結(jié)合促進(jìn)了 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)IEEE坦尼鮑姆

12、博士的定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一組自治計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。 所謂自治有兩層含義:一是指每個計(jì)算機(jī)都有自主權(quán)，加入或離開網(wǎng)絡(luò)完全自主； 二是計(jì)算機(jī)離開網(wǎng)絡(luò)后仍然能獨(dú)立工作。一般意義上，我們將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為： 將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過傳輸介質(zhì)和網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào) 下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通常，我們根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的大小將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為3類：局域網(wǎng)局域網(wǎng)通常是指覆蓋范圍在幾千米以內(nèi)，一般只限于一棟大樓或一個單位的 地理范圍內(nèi)。在理解局域網(wǎng)的概念時，需關(guān)注起兩個特征：權(quán)屬：局域網(wǎng)通常屬于一個單位或組織，

13、不面向公眾開放，一般是一個非盈 利性網(wǎng)絡(luò)。性能：局域網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信速率快、延遲小、傳輸可靠。城域網(wǎng)城域網(wǎng)是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)，通常覆蓋一個城市，一般由通信 運(yùn)營商投資興建，為用戶提供各種接入方式。城域網(wǎng)從組成上可以分為城域部分 和接入部分。城域部分又可分為核心層和匯聚層，核心層完成信息的高速傳送和 交換，實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，而匯聚層則完成信息的匯聚與分發(fā)。接入部 分主要完成用戶的網(wǎng)絡(luò)接入功能。目前城域網(wǎng)建設(shè)主要采用IP技術(shù)和ATM技術(shù)。廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)是覆蓋范圍更廣、規(guī)模更大的串行網(wǎng)絡(luò)，一般由通信運(yùn)營商或政府組 建、管理和維護(hù)。常用的典型廣域網(wǎng)絡(luò)有PSTN、X.25、幀中繼等。廣域

14、網(wǎng)使用 的主要技術(shù)為存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。1.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是引用拓?fù)鋵W(xué)中研究與大小、形狀無關(guān)的點(diǎn)、線關(guān)系 的方法，把網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備抽象為一個點(diǎn)，把傳輸介質(zhì)抽象為一條線， 由點(diǎn)和線組成的幾何圖形就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映出網(wǎng)中各實(shí)體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，是建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一 步，是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對網(wǎng)絡(luò)的性能，系統(tǒng)的可靠性與通信費(fèi)用都 有重大影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型拓?fù)?、環(huán)型拓?fù)洹湫屯負(fù)?、星?拓?fù)?、混合型拓?fù)湟约熬W(wǎng)狀拓?fù)洌鐖D1-1所示。其中環(huán)形拓?fù)洹⑿切瓮負(fù)?、?線拓?fù)涫侨齻€最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在局域網(wǎng)中，使用最多的是星型結(jié)構(gòu)。

15、TT總線擴(kuò)展星型幽狀環(huán)型樹舞圖1-1線路投資成本低。其缺點(diǎn)是線路一旦出現(xiàn)單星理總線型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單點(diǎn)故障將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，并且由于所有節(jié)點(diǎn)共享總線，必須采用某種機(jī)制（如CSMA/CD）解決通信沖突問題。星型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可靠性較高，單一線路故障不影響其他節(jié)點(diǎn)通信，增刪節(jié) 點(diǎn)方便，利用中央節(jié)點(diǎn)便于控制管理網(wǎng)絡(luò)。其缺點(diǎn)是線纜投資較大（相對總線型 結(jié)構(gòu)而言），對中央節(jié)點(diǎn)的可靠性和處理能力要求較高，中央節(jié)點(diǎn)故障將導(dǎo)致全 網(wǎng)癱瘓。環(huán)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，通信節(jié)點(diǎn)的地位相等，建網(wǎng)及增刪節(jié)點(diǎn)容易， 故障易于排查。其缺點(diǎn)是單向環(huán)類似于總線型結(jié)構(gòu)，易于發(fā)生單點(diǎn)故障（可采用 雙向環(huán)方案解決）；因各個節(jié)點(diǎn)均

16、參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，對節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)性能要求高。樹型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是層次分明，便于管理，增刪節(jié)點(diǎn)容易，故障便于排查。其 缺點(diǎn)與星型結(jié)構(gòu)類似，并且樹的深度不易太深。網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)可分為全互聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和部分互聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是任意兩節(jié) 點(diǎn)間存在多條鏈路，可靠性高。其缺點(diǎn)是線路投資高（這是由高可靠性引起的）。需注意的是，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，往往是由兩種或兩種以上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 形成的混合型結(jié)構(gòu)。1.4網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模式隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各種資源的共享模式也發(fā) 生了巨大的變化，有最初的以大型機(jī)為中心的模式，發(fā)展到以服務(wù)器為中心模式、 客戶機(jī)/服務(wù)器的計(jì)算模式、瀏覽器/服務(wù)器的計(jì)算模式、P2P的計(jì)算

17、模式以及目 前流行的云計(jì)算模式。1.以大型機(jī)為中心的計(jì)算模式20世紀(jì)80年代以前，計(jì)算機(jī)界普遍使用功能強(qiáng)大的大型機(jī)為用戶提供資源。 在這種技術(shù)條件下，所采用的是以大型機(jī)為中心的計(jì)算模式，亦稱分時共享模式， 如圖所示。不具備資源該種計(jì)算模式的特點(diǎn)為：系統(tǒng)提供專用的用戶界面；通過直接的硬件連線把 簡單的終端連接到主機(jī)或一個終端控制器上；所有用戶的鍵盤擊鍵操作和光標(biāo)位 置均傳入主機(jī)，并將主機(jī)的反饋結(jié)果顯示在屏幕的特定位置。以服務(wù)器為中心的計(jì)算模式20世紀(jì)80年代初，PC得到了飛速發(fā)展，用戶計(jì)算機(jī)具有了有限的CPU和 數(shù)據(jù)存儲能力以及界面友好的軟件，但PC機(jī)在大多數(shù)大型應(yīng)用中數(shù)據(jù)處理能力 不足，這便促

18、使了局域網(wǎng)的產(chǎn)生。通過局域網(wǎng)的連接，PC機(jī)與大型機(jī)連接在一 起，形成了新的計(jì)算模式，即以服務(wù)器為中心的計(jì)算模式，亦稱為資源共享模式， 如圖所示。有限的數(shù)據(jù)處理和存儲該種計(jì)算模式的主要特點(diǎn)為：屬于資源共享模式，用于共享共同的應(yīng)用、數(shù) 據(jù)和打印機(jī)；所有的用戶查詢或命令處理都在工作站上完成；利用工作站的能力 運(yùn)行所有應(yīng)用，用服務(wù)器的能力來作為外設(shè)的延伸，如硬盤、打印機(jī)等；客戶機(jī)/服務(wù)器計(jì)算模式隨著PC技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使得PC的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)存儲能力更加 強(qiáng)大；同時路由器和網(wǎng)橋技術(shù)的應(yīng)用和有效的網(wǎng)絡(luò)管理使得計(jì)算機(jī)連接到局域網(wǎng) 上變得更加容易。在這樣的情況下，人們已不滿足與資源共享模式，從而產(chǎn)生了

19、客戶機(jī)/服務(wù)器 模式，簡稱C/S模式，如圖所示。在Client-Server模式下，應(yīng)用被分為前端（客戶端）和后端（服務(wù)器端）； 客戶部分運(yùn)行在微機(jī)或工作站上，而服務(wù)器部分可以運(yùn)行在從微機(jī)到大型機(jī)等各 種計(jì)算機(jī)上?？蛻魴C(jī)和服務(wù)器分別工作在不同的邏輯實(shí)體中，并協(xié)同工作。服務(wù) 器主要是運(yùn)行客戶機(jī)不能完成或費(fèi)時的工作，比如大型數(shù)據(jù)庫的管理，而客戶機(jī) 可以通過預(yù)先指定的語言向服務(wù)器提出請求，要求服務(wù)器去執(zhí)行某項(xiàng)操作，并將 操作結(jié)果返送給客戶機(jī)。C/S模式最大的技術(shù)特點(diǎn)是系統(tǒng)使用了客戶機(jī)和服務(wù)器雙方的智能、資源和 計(jì)算機(jī)能力來執(zhí)行一項(xiàng)特定的任務(wù)，即一項(xiàng)任務(wù)由客戶機(jī)和服務(wù)器雙方共同承 擔(dān)。其工作流程如圖所

20、示。冒1=1客戶機(jī)服務(wù)器用戶應(yīng)服務(wù)器應(yīng)用理#:結(jié)果-操作系統(tǒng)與接口操作系統(tǒng)與接口在客戶機(jī)/服務(wù)器計(jì)算模式下，一個或更多個客戶機(jī)和一個或更多的服務(wù)器， 以及支持客戶機(jī)和服務(wù)器進(jìn)程通信的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，共同組成了一個支持分布計(jì) 算、分析和表示的系統(tǒng)；在C/S模式中，客戶方發(fā)出請求，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)將請求 的內(nèi)容傳到服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)請求完成預(yù)定的操作，然后把結(jié)果送回客戶。瀏覽器/服務(wù)器計(jì)算模式在C/S計(jì)算模式中，不同的操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對應(yīng)著不同的語言和開 發(fā)工具，由于在這種模式中，要把對數(shù)據(jù)庫資源的訪問形成一個統(tǒng)一的連接平臺， 因此客戶機(jī)上除負(fù)責(zé)圖形顯示和事件輸入外，把應(yīng)用邏輯和業(yè)務(wù)處理規(guī)則可能都

21、 放置于客戶機(jī)上，造成客戶機(jī)越來越“胖”，開發(fā)著力點(diǎn)主要落在客戶機(jī)端上。 由于客戶機(jī)端配置了大量的應(yīng)用邏輯和業(yè)務(wù)處理規(guī)則軟件以及開發(fā)工具軟件，而 軟件的變動與版本的升級以及硬件平臺的適應(yīng)能力都影響著系統(tǒng)中所有的客戶 機(jī)，在這種情況下，勢必造成成本的增加和管理維護(hù)上的難度。隨著瀏覽器技術(shù)的發(fā)展，用戶通過瀏覽器不僅能進(jìn)行超文本的瀏覽查詢，而 且能夠收發(fā)電子郵件、文件傳輸?shù)裙ぷ?，即用戶在瀏覽器統(tǒng)一的界面上能完成網(wǎng) 絡(luò)上各種服務(wù)和應(yīng)用。這種基于瀏覽器、WWW服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器的計(jì)算結(jié)構(gòu) 稱為瀏覽器/服務(wù)器的計(jì)算模式，簡稱B/S模式，如圖所示。個工作站運(yùn)行一致的應(yīng)用程序在B/S模式下，可以將應(yīng)用邏輯和業(yè)

22、務(wù)處理規(guī)則放置在服務(wù)器一側(cè)，對于這 樣的結(jié)構(gòu)，客戶機(jī)可以做得盡可能的“瘦”，其功能可能只是體現(xiàn)在一個瀏覽器 或是Java虛擬機(jī)上。P2P計(jì)算模式P2P（peer-to-peer）為對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，又稱點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)，是無中心服務(wù)器、 依靠用戶群（peers）交換信息的互聯(lián)網(wǎng)體系。與有中心服務(wù)器的中央網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 不同，對等網(wǎng)絡(luò)的每個用戶端既是一個節(jié)點(diǎn)，也有服務(wù)器的功能，任何一個節(jié)點(diǎn) 無法直接找到其他節(jié)點(diǎn)，必須依靠其戶群進(jìn)行信息交流。P2P計(jì)算模式可簡單地 定義為通過直接交換共享計(jì)算機(jī)資源和服務(wù)。從技術(shù)角度而言，P2P可提供機(jī)會利用大量閑置資源:大量計(jì)算能力處理、海 量存儲能力。P2P可消除僅用單一資源造

23、成的瓶頸問題。P2P可被用來通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 分配、控制及滿足負(fù)載平衡請求，以幫助優(yōu)化性能P2P模式還可用來消除由于 單點(diǎn)故障而影響全局的危險。在企業(yè)采用P2P模式，可利用客戶機(jī)之間的分布 式服務(wù)代替數(shù)據(jù)中心功能。云計(jì)算模式云計(jì)算是一種新興的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。云計(jì)算以網(wǎng)絡(luò)化的方式組織和聚合計(jì)算 與通信資源，以虛擬化的方式為用戶提供可以縮減或擴(kuò)展規(guī)模的計(jì)算資源，增加 了用戶對于計(jì)算系統(tǒng)的規(guī)劃、購置、占有和使用的靈活性。在云計(jì)算中，用戶所 關(guān)心的核心問題不再是計(jì)算資源本身，而是所能獲得的服務(wù)，因此，服務(wù)問題（月艮 務(wù)的提供和使用）是云計(jì)算中的核心和關(guān)鍵問題。云計(jì)算通過管理、調(diào)度和整合分布在網(wǎng)絡(luò)上的各種資源，以統(tǒng)一的界面為大 量用戶提供服務(wù)，如圖所示。平板電腦、基于Internet的云端虛擬化資源（計(jì)算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源）機(jī)占筆記本電腦智能手機(jī)云終端云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、 負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)就是虛擬化技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算資源劃分和聚合，服務(wù) 透明封裝及虛擬機(jī)（Virtual Machine，VM）動態(tài)遷移等，能夠滿足云計(jì)算按需 使用、彈性擴(kuò)展的需求。1.5影響網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)影響網(wǎng)絡(luò)性能的因素有很多，如傳輸?shù)木嚯x、使用的線路、傳輸技術(shù)、帶寬、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理性能等。對用戶而言，則主