第3章计算机网络简单介绍(1)

第3章计算机网络简单介绍(1)

通过使用国际互联网、校园网络和社区网络，计算机网络对我们来说并不陌生，但是到底什么是计算机网络（简称为网络），它能帮助我们做什么，网络有哪些种类……这些却不是所有人可以马上回答出来的。在本章，我们将一一给出简明答案。

【本章主要内容】

计算机网络定义。

协议和体系结构。

计算机网络的分类。

1.1计算机网络的定义

首先我们将给出一个网络实例来说明其功能并定义网络的概念。

师生可以借助这个校园网在网络上共享资源、访问internet、发送电子邮件、用聊天软件交流、在学习平台上互动等。

计算机网络是计算机技术和通信技术发展和结合的产物，是“使用通信线路把分布在不同地点的计算机连接起来，通过通信协议软件，达到资源共享目的的系统”。

在这个定义中要掌握以下三个要点。

第一，不同地点的计算机，包括不在同一位置的计算机。例如一个家庭住户内部的3台计算机，或学校实验室、教室、宿舍中的计算机。

第二，通信协议，它是某些约定的集合。如同人们在做贸易之前签订的合同，其中写了许多条款，像如何交货、如何付款、出现质量问题如何解决等，在具体履行过程中，按合同的条款执行就可以了。在设备种类繁多、服务功能复杂的网络上，会有更多的十分必要的约定条款，它们被集合起来，称为协议。协议如同游戏的规则，没有规则，游戏就没办法玩下去。

对于网络的规则，很多组织和厂商甚至个人设计了大量的协议，其中最着名、最常用的协议是tcp／ip协议（后面章节将会介绍这个协议）。

第三，资源共享。在网络上，数据资源、软件和硬件资源很多，通过网络与他人共享丰富的资源是计算机网络应用的主要目标之一。

1.2计算机网络的功能和分类

1.2.1功能

计算机网络的功能主要体现在以下三个方面，其中最基本的功能是实现资源共享和数据通信。

1.资源共享

资源共享是建立计算机网络的主要目的之一。所谓资源包括硬件资源、软件资源和数据资源。硬件资源包括连接在网络上的各种型号、类别的计算机和其他设备，硬件资源的共享可以提高设备的利用率，避免重复投资。例如，在一个办公室利用网络建立网络打印机，可以使一台打印机为所有计算机共享。软件资源和数据资源的共享可以充分利用已有的软件和数据，减少软件开发过程中的重复劳动，避免数据库的重复设置。

2.数据通信

数据通信指利用计算机网络实现不同地理位置的计算机之间的数据交换过程。如人们通过电子邮件（e‐mail）发送和接收信息，另外还可以使用ip电话进行语音交流，这种方式被许多电子商务网站广泛利用来提供对客户的服务。

3.集中／分布式处理

当计算机网络中的某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的任务分配给网络中的其他计算机，以提高整个系统的利用率，也可以均衡负荷。对于大型的、综合性的科学计算和信息处理，通过适当的算法，将任务分散到网络中不同的计算机系统上进行分布式处理是比较合理有效的方法。例如，可以通过与internet连接的计算机进行全球科学研究合作，分析来自太空的信息，分析sars、禽流感疫苗等病毒的结构，进行灾害预报等。

在当今高度信息化、全球化的社会中，各行各业、世界的各个角落每时每刻都不断产生大量的信息需要及时处理，计算机网络起到了十分重要和必要的作用。

1.2.2分类

1.按结点分布的地理范围大小划分

（1）局域网（localareanetwork，lan）

局域网的覆盖范围在十几公里之内。例如学校的校园网络、医院网络、小区网络、一栋建筑的内部网络等。

（2）广域网（wideareanetwork，wan）

广域网的地理范围最大，可以跨城市、跨国家、跨洲。例如中国网通、中国移动网络，它归一个组织所有，管理权在组织内部。相对局域网来说，传输速率一般比较低，网络拓扑结构复杂，通常是网状拓扑结构。

（3）城域网（metropolitanareanetwork，man）

城域网通常是覆盖一座城市、油田、矿山范围的网络。目前，我国的许多油田和矿山，以及新兴的城市都已经建立起城域网。也有一个行业中的多个组织建设城域网的例子。例如在北京、南京、上海等地的学校，分别在所在城市范围内组建起了城域网，作为中国教育科研网的地区主干网络。

2.按网络的拓扑结构分类

“拓扑”的方法是在纸面上进行设计的方法，不管结点所使用的网络设备在哪里，也不管设备之间的距离有多远，把设备和连线用点和线表示出来。

通常我们把一个网络的点和线结构称为拓扑结构，它的好坏直接影响网络的性能。

（1）星型结构

星型结构指各工作站以星型方式连接成网。

（2）环型结构

环型结构由网络中若干结点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个结点间传输，数据从一个结点传到另一个结点。

（3）总线型结构

总线型结构指所有设备（计算机和网络设备）均被挂在一条总线式的传输线路上，公用总线上的数据多以基带形式1串行2传递，其传递方向总是从发送信息的结点开始向两端扩散，如同广播电台发射的广播一样，因此又被称为广播式计算机网络。

（4）树型结构

树型结构指分级的集中控制式网络，与企业的行政机构类似。

以上几种类型适用于局域网络。

（5）网状结构

在网状拓扑结构中，网络的每台设备之间均有点到点的链路连接，这种连接不经济，只有当每个站点都要频繁发送数据时才使用这种方法，所以通常被应用于大型、复杂的网络。

3.按网络的所有权分类

按所有权，网络可分为公用网络和专用网络。前者如中国网通、中国电信和其他服务商提供的通信网络；后者如学校、医院和企业等组织的网络。

一般情况下，按网络的地理范围划分网络类型比较常见。