本章你需要學(xué)習(xí)4個知識點，其中標(biāo)★的為本章核心知識點。

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計算機網(wǎng)絡(luò)的

定義

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關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)的最簡單理解是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。

計算機網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同，且功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互聯(lián)起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。

從定義中可以看出此概念涉及以下4個方面的問題。

1. 至少兩臺計算機及其他設(shè)備（如打印機、外接硬盤等）互聯(lián)。
2. 通信設(shè)備與線路介質(zhì)。
3. 網(wǎng)絡(luò)軟件，通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
4. 聯(lián)網(wǎng)計算機的“獨立自治”性，主要是為了將計算機網(wǎng)絡(luò)與主機加終端構(gòu)成的分時系統(tǒng)，以及與主機加從屬計算機構(gòu)成的主從式系統(tǒng)區(qū)分開。如果一臺計算機帶多臺終端和打印機，這種系統(tǒng)通常被稱為多用戶系統(tǒng)，而不是計算機網(wǎng)絡(luò)；而由一臺主控機帶多臺從控機構(gòu)成的系統(tǒng)，是主從式系統(tǒng)，也不是計算機網(wǎng)絡(luò)。

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計算機網(wǎng)絡(luò)的

分類

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計算機網(wǎng)絡(luò)的分類標(biāo)準(zhǔn)很多，比如按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍、網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)的通信方式、網(wǎng)絡(luò)的使用目的、網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)方式等，但這些分類標(biāo)準(zhǔn)僅給出了網(wǎng)絡(luò)某一方面的特征，并不能反映網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的本質(zhì)。

按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍分類

計算機網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍進(jìn)行分類可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)3種。

按網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)分類

傳輸介質(zhì)又稱為通信介質(zhì)或媒體，它是計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈鬏斀橘|(zhì)決定了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)段的最大長度、傳輸?shù)目煽啃约熬W(wǎng)卡的復(fù)雜性。

計算機網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)可以分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)兩種。

（1）有線網(wǎng)

有線網(wǎng)是指選用雙絞線、同軸電纜或光纖作為傳輸介質(zhì)的計算機網(wǎng)絡(luò)。

① 雙絞線（Twist Pair）：雙絞線是直接采用標(biāo)準(zhǔn)的電話線傳遞信息的媒體。由于電話線采用了一對互相絕緣的金屬導(dǎo)線以互相絞和的方式來抵御一部分外界電磁波的干擾，故稱“雙絞線”。

雙絞線只適合短距離傳輸。雙絞線內(nèi)的導(dǎo)線越粗，線路的衰減越小。雙絞線按其導(dǎo)線的粗細(xì)可分為3類線、5類線和超5類線。一般雙絞線應(yīng)用于10Mbps～1000Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率之間，直接傳輸距離通?？刂圃?00m以內(nèi)，也可以經(jīng)過中繼放大后延長傳輸距離。

② 同軸電纜（Coaxial Cable）：同軸電纜是內(nèi)、外兩層導(dǎo)體之間用絕緣材料互相隔離。內(nèi)導(dǎo)體是單股實芯線或多股絞合線；外導(dǎo)體是一圈導(dǎo)體編織層，并與內(nèi)導(dǎo)體在同一個軸心上，所以稱為同軸電纜。同軸電纜的設(shè)計是為了防止外部電磁波的干擾，同軸電纜越粗，其所傳遞的信號衰減越小。同軸電纜的無中繼傳輸距離要比雙絞線略長一些。

目前有的地區(qū)使用有線電視電纜通過電纜調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)，利用有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以達(dá)到高速訪問因特網(wǎng)的目的。

③ 光纖（Optic Fiber）：光纖全稱為光導(dǎo)纖維，它是用純石英以特別的工藝?yán)傻募?xì)絲。光纖的直徑約為10～100μm，比頭發(fā)絲還細(xì)，但它可以在很短的時間內(nèi)傳遞巨大數(shù)量的信息。應(yīng)用光纖傳輸大量數(shù)據(jù)是采用了光波的波分復(fù)用技術(shù)（Wavelength Division Multiplexing，WDM），WDM技術(shù)把不同的光譜作為每路數(shù)據(jù)傳輸信道的載波，分別攜帶多路信號，再分別通過不同的入射角把多路光線合到一起成為一束混合光，在光纖里傳輸；當(dāng)?shù)竭_(dá)傳輸對方時，再用相反的方法把混合光分解開，分別送到各路信道里。

由于光纖有頻帶較寬、傳輸?shù)恼`碼率低、不受外界干擾等優(yōu)點，所以光纖被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的傳輸中。

（2）無線網(wǎng)

采用無線方式是使用無線電波作為載體通過自由空間來傳輸數(shù)據(jù)，這種方式可以省去線路的架設(shè)，允許數(shù)字終端設(shè)備在一定范圍內(nèi)移動，為邊遠(yuǎn)山區(qū)和沿海島嶼的PC機入網(wǎng)及便攜式計算機入網(wǎng)提供了可能。

無線方式可分為兩類。第一類是使用微波信道，把微波信號作為載波信號，用被傳輸?shù)?a href="http://m.makelele.cn/analog/" target="_blank">模擬信號或數(shù)字信號來調(diào)制它。所用微波的頻率范圍在1GHz～20GHz，可以同時傳輸大量信息，由于微波能穿透電離層而不反射到地面，所以只能沿地球表面直接發(fā)射；由于微波傳輸損耗大，所以傳輸中需要中繼。

第二類是紅外線通信，可通過小型紅外線收、發(fā)裝置在計算機之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

① 無線電話網(wǎng)：通過手機上網(wǎng)，目前已經(jīng)成為上網(wǎng)熱點。這種上網(wǎng)方式雖然速率較低、費用偏高，但由于聯(lián)網(wǎng)方式靈活方便，仍是一種很有發(fā)展前途的聯(lián)網(wǎng)方式。

② 無線電視網(wǎng)：普及率較高，但無法在一個頻道上和用戶進(jìn)行實時交互。

③ 衛(wèi)星通信網(wǎng)：為了增加微波的傳輸距離，可將微波中繼站放到人造衛(wèi)星上，從而形成衛(wèi)星通信系統(tǒng)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一種特殊的微波中繼系統(tǒng)。

衛(wèi)星通信有兩類，一類是同步地球通信衛(wèi)星，另一類是近地軌道通信衛(wèi)星。

同步地球通信衛(wèi)星距離地球較遠(yuǎn)，信號較弱，地面需要較大口徑的接收天線，但這種通信衛(wèi)星比較穩(wěn)定；近地軌道通信衛(wèi)星天線發(fā)射功率和接收靈敏度要低于同步地球通信衛(wèi)星，只是它不與地球同步，通信不穩(wěn)定，常需要多個衛(wèi)星接力才能做到通信連續(xù)不斷。

衛(wèi)星通信網(wǎng)可以進(jìn)行環(huán)球的遠(yuǎn)距離通信，只是價格昂貴。

按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類

拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的一個分支，它是由圖論演變而來。拓?fù)鋵W(xué)首先把實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的點，將連接實體的線路抽象成線，進(jìn)而研究點、線、面之間的關(guān)系，使人們對網(wǎng)絡(luò)整體有一個明確的印象。 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是指網(wǎng)絡(luò)中通信線路和站點（計算機或設(shè)備）的幾何排列形式。

這種幾何排列形式通常有星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等5種，如下圖所示。從而計算機網(wǎng)絡(luò)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為：星型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)5種。

按網(wǎng)絡(luò)的通信方式分類

計算機網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)的通信方式可以分為點對點傳輸網(wǎng)絡(luò)和廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)兩種。

按網(wǎng)絡(luò)的使用目的分類

計算機網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)的使用目的可以分為共享資源網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)3種。

（1）共享資源網(wǎng)

共享資源網(wǎng)中的使用者可以共享網(wǎng)絡(luò)中的各種資源，包括硬件資源，例如：打印機、掃描儀、繪圖儀等，軟件資源以及各種服務(wù)。因特網(wǎng)就是典型的國際共享資源網(wǎng)。

（2）數(shù)據(jù)處理網(wǎng)

數(shù)據(jù)處理網(wǎng)是專用于數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡(luò)，如研究機構(gòu)的科學(xué)計算網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)營管理網(wǎng)絡(luò)等。

（3）數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)

數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)專用于收集、交換、傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，如情報檢索網(wǎng)絡(luò)等。

目前，網(wǎng)絡(luò)的使用目的都不是單一的，多是綜合性的網(wǎng)絡(luò)。

按網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)方式分類

計算機網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)方式可以分為客戶機/服務(wù)器模式、瀏覽器/服務(wù)器模式和對等網(wǎng)3種。

（1）客戶機/服務(wù)器模式

在客戶機/服務(wù)器（C/S，Client/Server）模式中，服務(wù)器指的是在網(wǎng)絡(luò)上可以提供服務(wù)的任何程序（計算機），客戶機指的是向服務(wù)器發(fā)起請求并等待響應(yīng)的程序（計算機）。服務(wù)器一般以并發(fā)服務(wù)器的方式隨系統(tǒng)啟動而啟動，當(dāng)無請求時，服務(wù)器處于等待狀態(tài)；當(dāng)請求到達(dá)時，服務(wù)器為其產(chǎn)生一個子進(jìn)程，處理這個請求并做出響應(yīng)；當(dāng)下一個請求到達(dá)時，服務(wù)器為其再產(chǎn)生一個新的子進(jìn)程。在這種模式下，服務(wù)器可以很好地處理網(wǎng)絡(luò)上客戶機隨機、并發(fā)的請求。

（2）瀏覽器/服務(wù)器（browser/server B/S）模式

瀏覽器/服務(wù)器（B/S，Browser/Server）模式是因特網(wǎng)上使用的模式。這種模式最主要的特點是與軟硬件平臺無關(guān)，它是把應(yīng)用邏輯和業(yè)務(wù)處理規(guī)則放在服務(wù)器一側(cè)。

（3）對等網(wǎng)

對等網(wǎng)（Peer to Peer）是指系統(tǒng)內(nèi)每臺計算機的“地位”均是平等的，在對等網(wǎng)內(nèi)允許每臺計算機共享其他計算機內(nèi)部的信息資源和硬件資源。對等網(wǎng)內(nèi)的計算機一般類型均相同，甚至操作系統(tǒng)也相同。所以，對等網(wǎng)較難實現(xiàn)集中管理與控制，其安全性較差，較適合于機關(guān)內(nèi)部協(xié)同工作的小型網(wǎng)絡(luò)。