第六章计算机网络基础汇编.doc

第六章 计算机网络基础 第一节 计算机网络的基本概念 　　1．网络的形成与发展 从技术的角度来看，计算机网络的形成与发展，可大致分为 4 个阶段。 　(1) 第一个阶段，以一台主机为中心的远程联机系统 　　第一代计算机网络中，计算机是网络的控制中心，终端围绕着中心分布在各处，而计算机的主要任务是进行批处理。 　(2) 第二个阶段，多台主机互联的通信系统 　　1969 年，美国的 ARPA( 美国国防部高级研究计划署 ) 的计算机分组交换网 ARPANET投入运行。 ARPANET 连接了美国位于 4 所大学的 4 个节点的计算机。 ARPANET 的成功，标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元，使计算机网络的概念发生了根本性的 变化， ARPANET 被认为是 Internet 的前身。 　(3) 第三个阶段，国际标准化的计算机网络 　　网络体系结构使得一个公司所生产的各种机器和网络设备可以非常容易地被连接起来，但由于各个公司的网络体系结构各不相同，不同公司之间的网络不能互连互通。针对上述情况， ISO( 国际标准化组织 ) 于 1977 年设立专门的机构研究解决上述问题，并于 1984 年颁布了 OSI 开放系统互连标准，简称 OSI 。 　　在 OSI 参考模型推出后，网络的发展道路一直走标准化道路，而网络标准化的最大体现就是 Internet 的飞速发展。 Internet 遵循 TCP/IP(传输控制协议 / 网际协议 ) 参考模型，由于 TCP/IP 仍然使用分层模型，因此 Internet 仍属于第三代计算机网络。 　(4) 第四个阶段，以下一代 Internet 为中心的新一代网络 计算机网络经过三个阶段的发展，在不断进步的同时，也暴露了一些先天缺陷。为此人们已经在规划下一代网络——全球信息基础设施（GII），其主要技术是基于IP的IPv6技术。 　2．计算机网络的分类 　　计算机网络的分类标准很多，通常，我们按网络覆盖范围的大小，将计算机网络分为局域网 LAN(local area network) 、城域网 MAN(metropolitan area network) 、广域网 WAN(wide area network) 和互联网。 　　(1) 局域网 　　局域网是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成 的计算机网络。 　　广泛应用于： 　　校园、工厂、机关的个人计算机或工作站 　　(2) 城域网 　　　城域网所采用的技术基本上与局域网相类似，只是规模上要大一些。城域网既可以覆盖相距不远的几栋办公楼，也可以覆盖一个城市：既可以是专用网，也可以是公用网。 　　(3) 广域网 　　广域网通常跨接很大的物理范围，如多个城市。广域网包含很多用来运行用户应用程序的机器集合，我们通常把这些机器叫做主机 (Host) ；把这些主机连接在一起的是通信子网。通信子网的任务是在主机之间传送报文。在大多数广域网中，通信子网一般都包括两部分：传输信道和转接设备。传输信道用于在机器间传送数据。转接设备是专用计算机，用来连接两条或多条传输线。 　　(4) 互联网 　　目前世界上有许多网络，而不同网络的物理结构、协议和所采用的标准是各不相同的。如果连接到不同网络的用户需要进行相互通信，就需要将这些不兼容的网络通过称为网关的机器设备连接起来，并由网关完成相应的转换功能。 　　3．常见的网络拓扑结构 　　网络中各台计算机连接的形式和方法称为网络的拓扑结构，主要有如下几种： 　　(1) 总线型拓扑结构 　　总线型拓扑通过一根传输线路将网络中所有结点连接起来，这根线路称为总线，如图 6-1 所示。 图 6-1 　总线型拓扑结构 　　(2) 星型拓扑结构 　　星型拓扑中各结点都与中心结点连接，呈辐射状排列在中心结点周围，如图 6-2 所示。 图 6-2 　星型拓扑结构 　　(3) 环型拓扑结构 　　环型拓扑中各结点首尾相连形成一个闭合的环，环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输。环型拓扑的抗故障性能好，但网络中的任意一个结点或一条传输介质出现故障都将导致整个网络的故障，见图 6-3 。 图 6-3 　环型拓扑结构 　　(4) 树型拓扑结构 　　树型拓扑由总线型拓扑演变而来，其结构图看上去像一棵倒挂的树，如图 6-4 所示。树最上端的结点叫根结点，一个结点发送信息时，根结点接收该信息并向全树广播。树型拓扑易于扩展与故障隔离，但对根结点依赖性太大。 图 6-4 　树型拓扑结构 　　(5) 网状型拓扑结构 　　网状型拓扑结构又称为无规则型。在网状拓扑结构中，结点之间的连接是任意的，没有规律，见图 6-5 。网状拓扑的主要优点是系统可靠性高，但是结构复杂。目前实际存在和使用的广域网基本上都是采用网状拓扑结构。