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第8章 网络通信和Internet应用
8.1 计算机网络概述
8.1 计算机网络概述
8.1.1 计算机网络的定义与功能
8.1.2 计算机网络的组成
8.1.3 计算机网络的分类
8.1.4 计算机网络的体系结构
8.1.1 计算机网络的定义与功能
1．计算机网络的定义
所谓计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
2．计算机网络的功能
（1）信息交换。
（2）资源共享。
（3）分布式处理。
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8.1.2 计算机网络的组成
1．通信子网
2．资源子网
3．通信协议
图8-1 计算机网络组成示意图
1．通信子网
（1）通信控制处理机（CCP）。
（2）集中器（Concentrator）。
（3）调制解调器（Modem）。
（4）网络适配器。
2．资源子网
（1）主计算机（Host）。
（2）终端（Terminal）
3．通信协议
为使网内各计算机之间的通信可靠有效，通信双方必须共同遵守的规则和约定称为通信协议，计算机网络与一般计算机互连系统的区别就在于有无通信协议的作用。
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8.1.3 计算机网络的分类
1．按通信距离进行分类
这是人们经常用到的网络分类方法，它又可为三种：广域网（WAN）、城域网（MAN）和局域网（LAN）。
2．从网络的拓扑结构进行分类
无论局域网还是广域网，一般都有五种基本的网络拓扑结构。即：星型、树型、环型、分布式及总线型结构。
（1）广域网WAN（Wide Area Network）
广域网是一种跨度大的地域网络，通常覆盖一个国家或州。网络上的计算机称为主机（host），通过通信子网（communication sub net）连接，实现资源子网中的资源共享。
（2）城域网MAN（Metropolitan Area Network）
城域网是一种大型的局域网，因此使用类似于局域网的技术，它可能覆盖一个城市。传输速率通常在10Mbps以上，作用距离在10到50公里之间。
（3）局域网LAN（Local area network）
局域网地理范围一般在几百米到二十公里之间，适用于一个建筑物（办公楼）或相邻的大楼内，属于一个部门或者单位组建的专用网络，如公司或高校的校园内部网络。
（1）星型拓扑结构。
星型拓扑结构的优点：控制简单；网络的故障容易发现；在网络中通信容量不大的情况下通信速度较快。
星型拓扑结构的缺点：网络的可靠性差（网络的性能依赖于中心节点，一旦节点出现故障，就会危及整个网络）；中心节点的负担过重；所需通信线路较长且安装时的工作量较大。
（2）总线型拓扑。
总线型拓扑结构的优点是：总线结构简单灵活，扩充性好；可靠性高，节点间响应速度快；所需的通信线的长度少。
总线型拓扑的缺点是：由于通信线路的问题，总线的长度不能太长；故障诊断困难；公用一条总线，数据通信量较大。
（3）环型拓扑结构。
环型拓扑结构的优点：通信线路短；增加或减少工作站时仅需要简单的连接。
环型拓扑结构的缺点：由于通信结构的封闭性，一个节点出现故障会引起全网的故障；检测故障困难。
图8-2 星型拓扑结构示意图
图8-3 总线型拓扑示意图
图8-4 环型拓扑示意图
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8.1.4 计算机网络的体系结构
1．分层次的网络体系结构
2．计算机网络的原理体系结构
1．分层次的网络体系结构好处
（1）各层之间是独立的。
（2）灵活性好。
（3）结构上可分隔开。
（4）易于实现和维护。
（5）能促进标准化工作 。
网络协议的组成
（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。
（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答。
（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。
图8-5 两台计算机之间的通信示意图
2．计算机网络的原理体系结构
（1）层次的划分。
（2）协议（Protocol）是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述。
（1）层次的划分（ OSI模型 ）
（1）物理层（physical layer）
（2）·数据链路层（data link layer）
（3）·网络层（network layer）
（4）·传输层（transport layer）
（5）·会话层（session layer）
（6）表示层（presentation layer）
（7）应用层（application layer）
图8-6 开放系统互连OSI参考模型
图8-7 具有五层协议的原理体系结构
（2）协议（Protocol）
1）Ethernet（以太网）属网络低层协议，通常在OSI模型的物理层和数据链路层操作。
2）NetBEUI（Net BIOS Enhanced User Interface）协议主要是为小型局域网设计的，用于NetBEUI网、WinNT网。Microsoft从80年代中期一直在自己的联网产品中支持该协议。
3）IPX/SPX（Internet work Packet eXchange/Sequential Packet eXchange）是NetWare网络操作系统中的两层通信协议，它们造就了Novell网络的特色，几乎成了Novell网的代名词。
4）TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol），全称为传输控制协议/网际协议。
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