第1章 計算機網(wǎng)絡概述

第1章計算機網(wǎng)絡概述

￡□本章任務：

?計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與定義

A計算機網(wǎng)絡的組成

A計算機網(wǎng)絡的分類

＞計算機網(wǎng)絡的功能和應用

2

1.1計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與定義

計算機網(wǎng)絡是通信技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，

它是信息社會最重要的基礎設施，并將構(gòu)筑成人類社會的

信息高速公路。

1.1.1計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展

計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展以通信技術(shù)的發(fā)展為基礎，

通信技術(shù)不斷更新和快速發(fā)展為計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生奠定了

良好的基石。

?1.通信技術(shù)的發(fā)展

?:?通信技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長的過程，1835年莫爾斯

發(fā)明了電報，1876年貝爾發(fā)明了電話，從此開辟了近代

通信技術(shù)發(fā)展的歷史。通信技術(shù)在人類生活和兩次世界大

戰(zhàn)中都發(fā)揮了極其重要的作用o

?2.計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生

*1946年誕生了世界上第一臺電子數(shù)字計算機，從而開創(chuàng)

了向信息社會邁進的新紀元。20世紀50年代，美國利用

計算機技術(shù)建立了半自動化的地面防空系統(tǒng)（SAGE）,

它將雷達信息和其他信號經(jīng)遠程通信線路送至計算機進行

處理，第一次利用計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程集中控制，這是計

算機網(wǎng)絡的雛形。

1969年美國國防部的高級研究計劃局（DARPA）建立了

世界上第一個分組交換網(wǎng)ARPAnet,即Internet的前

身，這是一個只有4個結(jié)點的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換廣

域網(wǎng)，1972年在首屆國際計算機通信會議（ICCC）上首

次公開展示了ARPAnet的遠程分組交換技術(shù)。

*3.計算機網(wǎng)絡的發(fā)展

*計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程大致可分為以下四個階段:

?:?第一階段：以單個計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)，構(gòu)成面

向終端的計算機通信網(wǎng)（20世紀50年代）

?:?第二階段：多個自主功能的主機通過通信線路互聯(lián)，形成

資源共享的計算機網(wǎng)絡（20世紀60年代末）

?:?第三階段：形成具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)、遵循國際標準

化協(xié)議的計算機網(wǎng)絡（20世紀70年代末）

?:?第四階段：向互連、高速、智能化方向發(fā)展的計算機網(wǎng)絡

（始于20世紀80年代末）

*(1)面向終端的計算機通信網(wǎng)

?1946年世界上第一臺電子計算機ENIAC在美國誕

生時，計算機技術(shù)與通信技術(shù)并沒有直接的聯(lián)系

o自50年代開始，人們及各種組織機構(gòu)使用計算

機來管理他們的信息的速度迅速增長。

?20世紀50年代初，美國為了自身的安全，在美國

本土北部和加拿大境內(nèi)，建立了一個半自動地面

防空系統(tǒng)SAGE(譯成中文為賽其系統(tǒng))，進行

了計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試。人們把

這種以單個計算機為中心的聯(lián)機系統(tǒng)稱做面向終

端的遠程聯(lián)機系統(tǒng)?！?/p>

計算機

終端調(diào)制解調(diào)器

圖1-1-2單機系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)示意圖

?:?上述單機系統(tǒng)有以下兩個主要缺點：

?:?①主機既要負責數(shù)據(jù)處理，又要管理與終端的通

信，因此主機的負擔很重。

?:?②由于一個終端單獨使用一根通信線路，造成通

信線路利用率低。止匕外，每增加一個終端，線路

控制器的軟硬件都需要做出很大的改動。M

為減輕主機的負擔，可在通信線路和計算機之間設置

了一個前端處理設置一個前端處理機（FEP）,FEP

專門負責與終端之間的通信控制，而讓主機進行數(shù)據(jù)

處理；為提高通信效率，減少通信費用，在遠程終端

比較密集的地方增加一個集中器，集中器的作用是把

若干個終端經(jīng)低速通信線路集中起來，連接到高速線

路上。然后，經(jīng)高速線路與前端處理機連接。前端處

理機和集中器當時一般由小型計算機擔當，因此，這

種結(jié)構(gòu)也稱為具有通信功能的多機系統(tǒng),如圖所示。

圖1-1-3具有通信功能的多機系統(tǒng)示意

(2)多個自主功能的主機通過通信線路互聯(lián)的計算機網(wǎng)絡(計

算機-計算機網(wǎng)絡)

該階段也被看作是以共享資源為主要目的計算機網(wǎng)絡發(fā)展階

段，它是由若干臺計算機相互連接起來的系統(tǒng)，即利用通信

線路將多臺計算機連接起來，實現(xiàn)了計算機與計算機之間的

通信。

“猛著計算機應用的發(fā)展，出現(xiàn)了多臺計算機互連的需求。

這種需求主要來自軍事、科學研究、地區(qū)與國家經(jīng)濟信息分

析決策、大型企業(yè)經(jīng)營管理。他們希望將分布在不同地點的

計算機通過通信線路互連成為計算機-計算機網(wǎng)絡。網(wǎng)絡用戶

可以通過計算機使用本地計算機的軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，

也可以使用連網(wǎng)的其它地方計算機軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，

以達到計算機資源共享的目的。

?：?1969年在美國國防部高級研究計劃管理局建成的

ARPAnet是這一階段的代表。20世紀60年代至

70年代，分組交換的概念首先被提了出來，與此

同時美國和前蘇聯(lián)兩個超級大國一直處于相互對

立的冷戰(zhàn)階段，美國國防部為了保證不會因其軍

事指揮系統(tǒng)中的主計算機遭受來自前蘇聯(lián)的核打

擊而使整個系統(tǒng)癱瘓，委托其所屬的高級研究計

劃局完成將多個大學、公司和研究所的多臺計算

機互連的課題，并于1969年通過直接對分組交換

的研究和應用，成功研制了世界上第一個計算機

網(wǎng)絡——ARPAneto

*1969年ARPA網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展的一個重要的里程

碑，它對發(fā)展計算機網(wǎng)絡技術(shù)的主要貢獻表現(xiàn)在以下幾個

方面：

?:?④完成了對計算機網(wǎng)絡的定義、分類與子課題研究內(nèi)容的

描述；

?:?②提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的兩級網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的概念；

*③研究了報文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法；

*④采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系。

?ARPR網(wǎng)絡研究成果對推動計算機網(wǎng)絡發(fā)展的意義是深遠

的。

?:?這一階段網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)上的主要特點是：以通信子網(wǎng)為中心，

多主機多終端。這種以通信子網(wǎng)為中心的計算機互連網(wǎng)絡

的典型結(jié)構(gòu)如下圖所示：

M

H滑5

圖1-1-4計算機互聯(lián)網(wǎng)絡的邏輯結(jié)構(gòu)

?:?資源子網(wǎng)由網(wǎng)絡中的所有主機、終端、終端控制器、外設

（如網(wǎng)絡打印機、磁盤陣列等）和各種軟件資源組成，負

瀛耦糠處理和向網(wǎng)絡用戶（工作站或終端）提供網(wǎng)

?:?通信子網(wǎng)由各種通信設備和線路組成，承擔資源子網(wǎng)的數(shù)

據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)核和變熱等通彳言處理工作。

?網(wǎng)絡用戶對網(wǎng)絡的訪問可分為兩類：

?:?①本地訪問：對本地主機訪問，不經(jīng)過通信子網(wǎng)，只銀i

源子網(wǎng)內(nèi)部進行。機逐

生②網(wǎng)絡訪問：通過通信子網(wǎng)訪問遠地主機上的資源。

計算機網(wǎng)絡的資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)使網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)處

理與數(shù)據(jù)通信有了清晰的功能界面。計算機網(wǎng)絡可以分成

資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)來組建。通信子網(wǎng)可以是專用的，也

可以是公用的。為每一個計算機網(wǎng)絡都建立一個專用通信

子網(wǎng)的方法顯然是不可取的，因為專用通信子網(wǎng)造價很高

、線路利用率低，重復組建通信子網(wǎng)投資很大，同時也沒

有必要。

隨著計算機網(wǎng)絡與通信技術(shù)的發(fā)展，70年代中期世界上便

出現(xiàn)了由國家郵電部門統(tǒng)一組建和管理的公應通信子網(wǎng)，

即公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN。早期的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用模擬通信的電

話通（言網(wǎng)，新型的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用數(shù)字傳輸技術(shù)和報文分

組交稅方法。

?:?典型的公用分組交換數(shù)據(jù)有美國的TELENET、加拿大的

DATAPAC、法國的TRANSPAC、英國的PSS、日本的

DDX等。公用分組交換網(wǎng)的組建為計算機網(wǎng)絡的發(fā)展提供

了良好的外部通信條件。

(3)標準、開放的計算機網(wǎng)絡階段

經(jīng)過20世紀60年代和70年代前期的發(fā)展，人們對網(wǎng)

絡技術(shù)、方法和理論的研究日趨成熟。，最終促成國際標

準的制定，遵循網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)標準建成的網(wǎng)絡稱為第三代

網(wǎng)絡。

?:*70年代初，一些大學和研究所為實現(xiàn)實驗室或校園內(nèi)多臺

計算機共同完成科學計算和資源共享的目的，開始了局部

計黃機網(wǎng)絡的研究。

*1972年美國加州大學研制了Newhall環(huán)網(wǎng)；

?：.1976年美國XEROX公司研究了總線拓樸的實驗

性Ethernet網(wǎng)；

1974年英國劍橋大學研制了Cambridgering環(huán)網(wǎng)。

?這些都為80年代多種局部網(wǎng)產(chǎn)品的出現(xiàn)提供了理論研究與

實現(xiàn)技術(shù)的基礎，對局部網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展起到了十分重要

的作用。局域網(wǎng)是繼遠程網(wǎng)之后發(fā)展起來的小型計算機網(wǎng)

絡，它繼承了遠程網(wǎng)的分組交換筏術(shù)和計算機的I/O總線

結(jié)構(gòu)技術(shù)，并具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟實用、功能強大和方便

靈活等特點，是隨著微型計算機的廣泛應用而發(fā)展起

?:?目前存在著兩種占主導地位的網(wǎng)絡體系結(jié)

構(gòu)：

?:?一種是國際標準化組織ISO提出的OSIRM

（開放式系統(tǒng)互連參考模型）；

?:?另一種是Internet所使用的事實上的工業(yè)標

準TCP/IPRM（TCP/IP參考模型）o

對于這兩種網(wǎng)絡參考模型的詳細內(nèi)容我

們將在后面的章節(jié)中加以詳細的論述。

?:*(4)高速、智能的計算機網(wǎng)絡階段

?:?從20世紀80年代末開始，計算機網(wǎng)絡技術(shù)進入新

的發(fā)展階段，其特點是：互聯(lián)、高速和智能化。

表現(xiàn)在：

?:?近年來，隨著通信技術(shù)，尤其是光纖通信技術(shù)的

發(fā)展，計算機網(wǎng)絡技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。光纖

作為一種高速率、高帶寬、高可靠性的傳輸介質(zhì)

,在各國的信息基礎建設中使用越來越廣泛，這

為建立高速的網(wǎng)絡鋪墊了基礎。

-Jllft

?①發(fā)展了以Internet為代表的互聯(lián)網(wǎng)

?:internet是覆蓋全球的信息基礎設施之一，對于用

戶來說，它像是一個龐大的遠程計算機網(wǎng)絡。用

戶可以利用Internet實現(xiàn)全球范圍的電子郵件、電

子傳輸、信息查詢、語音與圖像通信服務功能。

?:?②發(fā)展高速網(wǎng)絡

1993年美國政府公布了“國家信息基礎設施”行動

計戈U(NII-NationalInformationInfrastructure),即

信息高速公路計劃。這里的“信息高速公路”是指

數(shù)字化大容量光纖通信網(wǎng)絡，用以把政府機構(gòu)、

企業(yè)、大學、科研機構(gòu)和家庭的計算機聯(lián)網(wǎng)O

?:?③研究智能網(wǎng)絡

?:?隨著網(wǎng)絡規(guī)模的增大與網(wǎng)絡服務功能的增

多，各國正在開展智能網(wǎng)絡INQntelligent

Network）的研究，以提高通信網(wǎng)絡開發(fā)業(yè)

務的能力，并更加合理地進行網(wǎng)絡各種業(yè)

務的管理，真正以分布和開放的形式向用

戶提供服務。

?:?智能網(wǎng)的概念是美國于1984年提出的，智

能網(wǎng)的定義中并沒有人們通常理解的“智能”

含義，它僅僅是一種‘業(yè)務網(wǎng)，目的是提高

通信網(wǎng)絡開發(fā)業(yè)務的能力。M

?:?從計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生我們可以清楚的看到，沒有

通信技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展作為基礎，就沒有

計算機網(wǎng)絡技術(shù)的產(chǎn)生和快速發(fā)展。計算機網(wǎng)絡

是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，這主要

體現(xiàn)在兩個方面：一方面，通信技術(shù)為計算機之

間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要的手段；另一方

面，計算機技術(shù)的發(fā)展?jié)B透到通信技術(shù)中，又提

高了通信網(wǎng)絡的各種性能。即使到了今天當光纖

代替銅纜，個人電腦代替很多專用計算機，服務

器代替一些大型計算機的時代，我們看到計算機

網(wǎng)絡已經(jīng)有了一個非常螯榮的今天，并且即將迎

來了一個更加光明的未乘。

112計算機網(wǎng)絡的定義

?:?所謂計算機網(wǎng)絡，是指利用通信設備和線路，將

分布在不同地理位置的、功能獨立的多個計算機

系統(tǒng)連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡軟件（即網(wǎng)絡

通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等）實

現(xiàn)網(wǎng)絡中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)

?:?概括起來說，計算機網(wǎng)絡的定義涉及到以

下四個要點：

?1.通信線路

?2.網(wǎng)絡結(jié)點

?33.網(wǎng)絡協(xié)議

?4.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

通信線路—網(wǎng)絡綜合布線工程

網(wǎng)絡結(jié)點——無線接入技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡設備工程

計算機網(wǎng)絡方向

W網(wǎng)絡協(xié)議——網(wǎng)絡新技術(shù)協(xié)議統(tǒng)一與研究

網(wǎng)絡操作系統(tǒng)——網(wǎng)頁網(wǎng)站建設、網(wǎng)絡程序開發(fā)、

網(wǎng)絡操作系統(tǒng)管理

網(wǎng)絡服務管理與配置

?:?我們可以把計算機網(wǎng)絡理解為獨立的計算

機結(jié)構(gòu)的延伸，如下圖所示：

1.2計算機網(wǎng)絡的組成

1.2.1計算機網(wǎng)絡硬件

網(wǎng)絡硬件是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的物質(zhì)基礎。要

構(gòu)成一個計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，首先要將計算機及其

附屬硬件設備與網(wǎng)絡中的其它計算機系統(tǒng)連接起

來。

1.主機(Host)

2.終端(Terminal)

3.傳輸介質(zhì)

?4.常見連網(wǎng)設備

?：?(1)網(wǎng)卡(NIC-NetworkInterfaceCard)

網(wǎng)卡又稱為網(wǎng)絡適配器或網(wǎng)絡接口卡,

，如圖1-2-

1所示。

圖121PCI網(wǎng)卡和PCMCIA網(wǎng)卡

*(2)調(diào)制解調(diào)器(Modem)

Modem是一種信號轉(zhuǎn)換裝置。

其作用是：發(fā)送信息時，將計算機的數(shù)字

信號轉(zhuǎn)換成可以通過模擬通信線路傳輸?shù)?/p>

模擬信號，這就是“調(diào)制”；

接收信息時，把模擬通信線路

上傳來的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給

計算機，這就是“解調(diào)”。

*(3)中繼器(Repeater)與集線器(HUB)

中繼器是最簡單的網(wǎng)絡延伸設備，其作

用就是放大通過網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號。

*9,需

|口onta

中繼四

a工作站n工用站工隹站

圖1-2-2中繼器連接示意圖1-2-3集線器連接示

*(4)網(wǎng)橋(Bridge)

?:?網(wǎng)橋的作用是擴展網(wǎng)絡的距離，減輕網(wǎng)絡

的負載。由網(wǎng)橋隔開的網(wǎng)絡段仍屬于同一

網(wǎng)絡，有相同的網(wǎng)絡地址，但分段地址不

同。

?:?⑸路由器(Router)

?:?路由器用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡。

當數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)時，

可通過路由器來完成。

?(6)其它

?:?除了上面提到的連網(wǎng)設備，在廣域網(wǎng)中還用到以下設備:

?☆線路控制器：主計算機或終端設備與線路上調(diào)制解調(diào)

器的接口設備。

☆通信控制處理機：負責通信處理工作的計算機。有多

種名稱，如，通信控制機(CCP-Communication

ControllerProcessor)>前端處理機(FEP-FrontEnd

Processor)>接口報攵處理機(IMP-lnterfaceMessage

Processor，等。

?:?☆集中器、多路選擇器：通過通信線路分別和多個遠程

終端相連接的設備。

*122計算機網(wǎng)絡軟件

?:?網(wǎng)絡軟件主要包括：

*1.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡的

心臟和靈魂，負責管理和調(diào)度網(wǎng)絡上的所

有硬件和軟件資源，使各個部分能夠協(xié)調(diào)

一致的工作，為用戶提供各種基本網(wǎng)絡服

務，并提供網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性保障。

?:?常用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)有Windows2000

Server、Netware、Unix>Linux等。

?:*2.網(wǎng)絡通信協(xié)議：

?：?在網(wǎng)絡中，為了使網(wǎng)絡設備之間能成功地發(fā)送

和接收信息，必須制定相互都能接受并遵守的語

言和規(guī)范，這些規(guī)則的集合就稱為網(wǎng)絡通信協(xié)議

?:?如TCP/IP、SPX/IPX、NetBEUI等。

?3.網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：

?網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是建立在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)之上的一

種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以集中駐留在一臺主機上（集

中式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)），也可以分布在每臺主機

上（分布式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）

?4.網(wǎng)絡管理軟件：用來對網(wǎng)絡資源進行管

理和對網(wǎng)絡進行維護。

?5.網(wǎng)絡工具軟件：用來擴充網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

功能的軟件，如，網(wǎng)絡通信軟件、網(wǎng)絡瀏

覽器、網(wǎng)絡下載軟件等。

?6.網(wǎng)絡應用軟件：基于計算機網(wǎng)絡應用而

開發(fā)并為網(wǎng)絡用戶解決實際問題的軟件。

如，鐵路聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)、

連鎖超市銷售管理系統(tǒng)等。

1.3計算機網(wǎng)絡的分類

?1.3.1按網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)分類

?:?網(wǎng)絡拓撲可反映網(wǎng)絡中各實體之間的結(jié)構(gòu)

關(guān)系，有星形、總線形、環(huán)形、樹形和網(wǎng)

狀形等，其中星形、總線形、環(huán)形是三種

基本的拓撲結(jié)構(gòu)。

圖1-3-1計算機網(wǎng)絡的幾種拓撲結(jié)構(gòu)

星形結(jié)構(gòu)

?:?星形結(jié)構(gòu)是周域網(wǎng)中最常用的物理拓撲結(jié)構(gòu)，，

一種集中控制疝的結(jié)溝(如圖(a)所示)：以一口

設備為中央結(jié)點，其它外圍結(jié)點都通過一條點到

點的鏈路單獨與中心結(jié)點相連，各外圍結(jié)點之間

的通信必須通過市央結(jié)點進行。

?:?這種拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，

在網(wǎng)絡中增加新的結(jié)點也很方便，易于維護、管

理及實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控，某個結(jié)點與中央結(jié)點的鏈路

故障不影響其它結(jié)點間的正常工作。

?:?缺點是：對中央結(jié)點的要求較高。如果中央結(jié)點

發(fā)生故障，就會造成整個網(wǎng)絡的癱瘓。

.A

*2.環(huán)形結(jié)構(gòu)

?:?環(huán)形結(jié)構(gòu)如圖(b)所示，各結(jié)點通過鏈路連接，在

網(wǎng)絡中形成一個首尾相接的閉合環(huán)路，信息在環(huán)

中作單向流動，通信線路共享。

?:?這種拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，

信息的傳輸延遲時間固定，且每個結(jié)點的通信機

會相同。缺點是：網(wǎng)絡建成后，增加新的結(jié)點較

困難；止匕外，鏈路故障對網(wǎng)絡的影響較大，只要

有一個結(jié)點或一處鏈路發(fā)生故障，則會造成整個

網(wǎng)絡的癱瘓。

?:*3.總線形結(jié)構(gòu)

?:?總線形結(jié)構(gòu)如圖⑹所示，網(wǎng)絡中的所有結(jié)點均連接到一

條稱為總線的公共線路上，即所有的結(jié)點共享同一條數(shù)

據(jù)通道，結(jié)點間通過廣播進行通信。

?:?這種拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：連接形式簡單、易于實現(xiàn)、組

網(wǎng)靈活方便、所用的線纜最短、增加和撤消結(jié)點比較靈

活（不如星形結(jié)構(gòu)），個別結(jié)點發(fā)生故障不影響網(wǎng)絡中

其它結(jié)點的正常工作。

?:?缺點是：傳輸能力低，易發(fā)生“瓶頸”現(xiàn)象；安全性低，

鏈路故障對網(wǎng)絡的影響大，總線的故障會導致網(wǎng)絡癱瘓

；此外結(jié)點數(shù)量的增多也影響網(wǎng)絡性能。

?4.其它結(jié)構(gòu)

?:?樹形結(jié)…構(gòu)：…該…結(jié)構(gòu)…可…以看八彳一’、；如圖⑹所示。窿日了偉霸

結(jié)構(gòu)，具有根結(jié)點和各分rT/5o

之外，所有根結(jié)點和子結(jié)點都具有轉(zhuǎn)發(fā)功能，其結(jié)構(gòu)比星形

結(jié)構(gòu)復雜，數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中需要經(jīng)過多條鏈路，時延較

大，適用于分級管理和控制系統(tǒng)，是一種廣域網(wǎng)常用的拓撲

幺吉木勾

?:?網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)由分布在不同地點、各自獨立的結(jié)點經(jīng)

鏈路連接而成，每一個結(jié)點至少有一條鏈路與其它結(jié)點相連

,每兩個結(jié)點間的通信鏈路可能不止一條，需進行路由選擇

，如圖(e)防不。

?:?其優(yōu)點是：可靠性高、靈活性好、結(jié)點的獨立處理能力強、

信息法輸容量大；

?:?缺點是：結(jié)構(gòu)復雜、管理難度大、投資費用高。網(wǎng)狀形結(jié)杓

是一種廣域網(wǎng)常用的拓撲結(jié)構(gòu)，互聯(lián)網(wǎng)大多也采用這種結(jié)陶

?1.3.2按網(wǎng)絡的地理覆蓋范圍分類

?:?根據(jù)計算機網(wǎng)絡所覆蓋的地理范圍、信息的傳輸

速率及其應用目的，計算機網(wǎng)絡通常被分為局域

網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）

、接入網(wǎng)（AN）o

.局域網(wǎng)（LAN,LocalAreaNetwork）

?局域網(wǎng)也稱局部網(wǎng)，是在局部范圍內(nèi)構(gòu)建的

網(wǎng)絡，是指將有限的地理區(qū)域內(nèi)的各種通信設備

互連在一起的通信網(wǎng)，其覆蓋范圍一般在幾公里

以內(nèi)，通常不超過10公里，屬于一個部門或單位

組建的小范圍網(wǎng)絡。

?2.廣域網(wǎng)(WAN,WideAreaNetwork)

?:?廣域網(wǎng)指的是實現(xiàn)計算機遠距離連接的計算機網(wǎng)

絡，可以把眾多的城域網(wǎng)、局域網(wǎng)連接起來，也

可以把全球的區(qū)域網(wǎng)、局域網(wǎng)連接起來。

<?3.城域網(wǎng)(MAN,MetropolitanAreaNetwork)

?:?城域網(wǎng)有時又稱之為城市網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)、都市網(wǎng)，

其規(guī)模介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，范圍可覆蓋一

個城市或地區(qū)，一般距離從幾十千米到上百千米

4.接入網(wǎng)(AN,AccessNetwork)

?:?接入網(wǎng)又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)。

它是近年來由于用戶對高速上網(wǎng)需求的增

加而出現(xiàn)的一種網(wǎng)絡技術(shù)，如圖1.4所示。

局域?可接入網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)

圖1.4廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)和局域網(wǎng)的關(guān)系

?:?對于幾種常用的網(wǎng)絡，我們可以將它們的特點總

結(jié)如下表：

覆蓋傳輸速使用方向

范圍度穩(wěn)定性

LAN很小很快穩(wěn)定局部資源共學，部分網(wǎng)絡服務應

用

MAN小快穩(wěn)定城市范圍內(nèi)的網(wǎng)絡服務應用

全

WAN大較快較穩(wěn)定

用

?1.3.3按網(wǎng)絡的管理方式分類

?:?網(wǎng)絡按照其管理方式可分為：客戶機/服務器網(wǎng)絡和對等

網(wǎng)絡。

?1.客戶機/服務器網(wǎng)絡(Client/server)

在客戶機/服務器網(wǎng)絡中(以下簡z稱C/S結(jié)構(gòu))，有一

臺或多臺高性能的計算機專門為其它計算機提供服務，這

類計算機稱之為服務器；而其它與之相連的用戶計算機通

過向服務器發(fā)出請求可獲得相關(guān)服務，這類計算機稱之為

客戶機。

?2.對等網(wǎng)絡

對等網(wǎng)絡也稱為點到點網(wǎng)絡，指兩臺計算機之間通過一條

物理線路連接。

?134按網(wǎng)絡的使用范圍分類

?網(wǎng)絡按照其使用范圍可分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。

?1.公用網(wǎng)

公用網(wǎng)一般是由國家郵電或電信部建設的通信網(wǎng)絡，由政府電信部

、】管理和控制。按規(guī)定繳納相關(guān)租用費用的部門和個人均可以使用公

用網(wǎng)。例如公共電話交換網(wǎng)PSTN、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN、綜合業(yè)務數(shù)字

網(wǎng)ISDN等

?2.專用網(wǎng)

?:?專用網(wǎng)是指單位自建的、滿足本單位業(yè)務

需求的網(wǎng)絡。專用網(wǎng)不向本單位以外的人

提供服務。如，金融、石油、軍隊、鐵路

、電力等系統(tǒng)均擁有本系統(tǒng)的專用網(wǎng)。

?:?隨著信息時代的到來，各企業(yè)紛紛采用

Internet技術(shù)建立內(nèi)部專用網(wǎng)(Intranet)。它

以TCP/IP協(xié)議作為基礎，以Web為核心應

用，構(gòu)成統(tǒng)一和便利的信息交換平臺。

14計算機網(wǎng)絡的功能和應用

1.4.1計算機網(wǎng)絡的功能

數(shù)據(jù)通信

?:?數(shù)據(jù)通信是計算機網(wǎng)絡最基本的功能之一，利用這一功能

,分散在不同地理位置的計算機就可以相互傳輸信息。該

功能是計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)其他功能的基礎。

*2.計算機系統(tǒng)的資源共享

?:?對于用戶所在站點的計算機而言，無論硬件還是軟件，性

能總是有限的。一臺個人電腦用戶，可以通過使用網(wǎng)中的

某一臺高性能的計算機來處理自己提交的某個大型復雜的

問題，用戶還可以像使用自己的個人電腦一樣，使用網(wǎng)上

的一臺高速打印機打印報表、文檔等。

?3.進行數(shù)據(jù)信息的集中和綜合處理

?:?將分散在各地計算機中的數(shù)據(jù)資料適時集

中或分級管理，并經(jīng)綜合處理后形成各種

報表，提供給管理者或決策者分析和參考

,如自動訂票系統(tǒng)、政府部門的計劃統(tǒng)計

系統(tǒng)、銀行財政及各種金融系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的

收集和處理系統(tǒng)、地震資料收集與處理系

統(tǒng)、地質(zhì)資料采集與處理系統(tǒng)等。

祗

?4.均衡負載，相互協(xié)作

?:?當某一個計算中心的任務很重時，可通過

網(wǎng)絡將此任務傳遞給空閑的計算機去處理

,以調(diào)節(jié)忙閑不均現(xiàn)象。

?5.提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性

當網(wǎng)中的某一處理機發(fā)生故障時，可由別

的路徑傳輸信息或轉(zhuǎn)到別的系統(tǒng)中代為處

理，以保證用戶的正常操作，不因局部故

障而導致系統(tǒng)的癱瘓。

?6.進行分布式處理

?:?對于綜合性的大型問題可采用合適的算法

,將任務分散到網(wǎng)中不同的計算機上進行

分布式處理。

以上列舉的只是一些計算機網(wǎng)絡的常用

功能，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算

機網(wǎng)絡的功能和提供的服務將會不斷增加

?1.4.2計算機網(wǎng)絡的應用

?1.方便的信息檢索

?:?計算機網(wǎng)絡使我們的信息檢索變得更加高

效、快捷，通過網(wǎng)上搜索、WWW瀏覽、

FTP下載，我們可以非常方便地從網(wǎng)絡上

獲得所需的信息和資料。

?2.現(xiàn)代化的通信方式

?：.網(wǎng)絡上使用最為廣泛的電子郵件目前已經(jīng)

成為一種最為快捷、廉價的通信手段。

.A

*3.辦公自動化

?:?通過將一個企業(yè)或機關(guān)的辦公電腦及其外部設備

連成網(wǎng)絡，既可以節(jié)約購買多個外部設備的