計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種極為復(fù)雜的計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是現(xiàn)代社會(huì)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，為人類獲取和傳播信息發(fā)揮了巨大的作用。因此，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)之前，需要首先對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成、發(fā)展過(guò)程和分類等基本知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單了解。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念

從不同角度可以為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)下不同的概念:

關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最簡(jiǎn)單定義是: 一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計(jì)算機(jī)的集合。

從邏輯功能上看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以傳輸信息為基礎(chǔ)目的，用通信線路將多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成包括傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備。

從用戶角度看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是這樣定義的: 存在著一個(gè)能為用戶自動(dòng)管理的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。有它調(diào)用完成用戶所調(diào)用的資源，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)像一個(gè)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，對(duì)用戶是透明的。

從整體上來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是把分布在不同地理區(qū)域的計(jì)算機(jī)與專門的外部設(shè)備用通信線路互聯(lián)成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的系統(tǒng)，從而使眾多的計(jì)算機(jī)可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的集合體。

結(jié)合相關(guān)概念，我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念為:

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

不難看出，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備以下3個(gè)基本要素，且三者缺一不可。

1. 不同地理位置、獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都具有獨(dú)立完成工作的能力，并且計(jì)算機(jī)之間可以不在同一個(gè)區(qū)域。

2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有交互通信、資源共享及協(xié)同工作等功能

資源共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目的，而交互通信則是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資源共享的重要前提。例如，以Internet為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，用戶可以傳遞文件、發(fā)布信息、查閱/獲取資料信息等。

3. 必須遵循通信規(guī)則

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)需要互相通信時(shí)，它們之間必須使用相同的語(yǔ)言。而這種語(yǔ)言既是通信的規(guī)則，也是一種通信協(xié)議。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展

1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生

在計(jì)算機(jī)產(chǎn)生之前，人們就已經(jīng)開(kāi)始使用電報(bào)、電話來(lái)通信了。而世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世后，計(jì)算機(jī)和通信并沒(méi)有什么關(guān)系，計(jì)算機(jī)一直以“計(jì)算中心”服務(wù)模式工作。

到1954年制造出了終端，人們用這種終端將穿孔卡片上的數(shù)據(jù)從電話線路上發(fā)送到遠(yuǎn)地的計(jì)算機(jī)。此后，又有了電傳打字機(jī)，用戶可在遠(yuǎn)地的電傳打字機(jī)上輸入程序，而計(jì)算出來(lái)的結(jié)果又可以從計(jì)算機(jī)傳送到電傳打字機(jī)打印出來(lái)。計(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合展開(kāi)了新的一頁(yè)。

同時(shí)，早在1951年，美國(guó)麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室就開(kāi)始為美國(guó)空軍設(shè)計(jì)稱為SAGE的自動(dòng)化地面防空系統(tǒng)，該系統(tǒng)最終于1963年建成，被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)結(jié)合的先驅(qū)。

1966年，羅伯茨開(kāi)始全面負(fù)責(zé)ARPA網(wǎng)的籌建。經(jīng)過(guò)近一年的研究，羅伯茨選擇了一種名為IMP (Interface Message Processor，接口報(bào)文處理機(jī)，是路由器的前身) 技術(shù)，來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)間計(jì)算機(jī)的兼容問(wèn)題，并首次使用了“分組交換”(Packet Switching) 作為網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的結(jié)合為ARPA網(wǎng)奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，創(chuàng)造了一種更高效、更安全的數(shù)據(jù)傳遞模式。

1968年，一套完整的設(shè)計(jì)方案正式啟用，同年，首套ARPA網(wǎng)的硬件設(shè)備問(wèn)世。1969年10月，羅伯茨完成了首個(gè)數(shù)據(jù)包通過(guò)ARPA網(wǎng)由UCLA (加州大學(xué)洛杉磯分校) 出發(fā)，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的海岸線，完整無(wú)誤地抵達(dá)斯坦福大學(xué)的實(shí)驗(yàn)。

在這之后，羅伯茨還不斷地完善ARPA網(wǎng)技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、操作系統(tǒng)再到電子郵件。1969年12月，Internet的前身——美國(guó)的ARPA網(wǎng)投入運(yùn)行，它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的興起。該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種分組交換網(wǎng)。分組交換技術(shù)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面都發(fā)生了根本性的變化，并為后來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

20世紀(jì)80年代初，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的推廣，各種基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的局域網(wǎng)紛紛出臺(tái)。這個(gè)時(shí)期計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)是在共享介質(zhì)通信網(wǎng)平臺(tái)上的共享文件服務(wù)器結(jié)構(gòu)，即為所有聯(lián)網(wǎng)個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)置一臺(tái)專用的可共享的網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。每臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)用戶的主要任務(wù)仍在自己的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，僅在需要訪問(wèn)共享磁盤文件時(shí)才通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)文件服務(wù)器，體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)之間的協(xié)同工作。由于使用比PSTN (Public Switched Tel-ephone Network，公共交換電話網(wǎng)絡(luò)) 速率高得多的同軸電纜、光纖等高速傳輸介質(zhì)，個(gè)人計(jì)算機(jī)網(wǎng)上訪問(wèn)共享資源的速率和效率大大提高。這種基于文件服務(wù)器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)進(jìn)行了分工，個(gè)人計(jì)算機(jī)面向用戶，計(jì)算機(jī)服務(wù)器專用于提供共享文件資源。所以它就形成了客戶機(jī)/服務(wù)器模式。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)之間相互通信涉及許多復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用的是分層解決網(wǎng)絡(luò)技術(shù)問(wèn)題的方法。但是，由于存在不同的分層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，它們的產(chǎn)品之間很難實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。為此，在20世紀(jì)80年代早期，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO正式頒布了“開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型”O(jiān)SI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及建立在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。特別是1993年美國(guó)宣布建立國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施NII (National Information Infrastructure，國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施) 后，全世界許多國(guó)家紛紛制定和建立本國(guó)的NII，從而極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。目前，全球以美國(guó)為核心的高速計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)即Internet已經(jīng)形成，Internet已經(jīng)成為人類最重要的、最大的知識(shí)寶庫(kù)。

2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展大致可劃分為4個(gè)階段。

(1) 第一階段: 計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合 (誕生階段)。

20世紀(jì)60年代末，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的萌芽階段。該系統(tǒng)又稱終端—計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要形式，它將一臺(tái)計(jì)算機(jī)經(jīng)通信線路與若干終端直接相連。終端是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備包括顯示器和鍵盤，無(wú)CPU和內(nèi)存。其示意圖如圖4－1所示。其主要特征是: 為了增加系統(tǒng)的計(jì)算能力和資源共享，把小型計(jì)算機(jī)連成實(shí)驗(yàn)性的網(wǎng)絡(luò)。

圖4－1 第一階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第一個(gè)遠(yuǎn)程分組交換網(wǎng)叫ARPA NET，第一次實(shí)現(xiàn)了由通信網(wǎng)絡(luò)和資源網(wǎng)絡(luò)復(fù)合構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，標(biāo)志計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的真正產(chǎn)生，ARPA NET是這一階段的典型代表。

(2) 第二階段: 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有通信功能 (形成階段)。

第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以多個(gè)主機(jī)通過(guò)通信線路互聯(lián)起來(lái)，為用戶提供服務(wù)，主機(jī)之間不是直接用線路相連，而是由接口報(bào)文處理機(jī) (IMP) 轉(zhuǎn)接后互聯(lián)的。IMP和它們之間互聯(lián)的通信線路一起負(fù)責(zé)主機(jī)間的通信任務(wù)，構(gòu)成了通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)互聯(lián)的主機(jī)負(fù)責(zé)運(yùn)行程序，提供資源共享，組成了資源子網(wǎng)。這個(gè)時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)概念為“以能夠相互共享資源為目的互聯(lián)起來(lái)的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)之集合體”，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，如圖4－2所示。

圖4－2 第二階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

為了保證兩個(gè)主機(jī)間通信時(shí)對(duì)傳送信息內(nèi)容的理解，信息表示形式以及各種情況下的應(yīng)答信號(hào)都必須遵守一個(gè)共同的約定，稱為“協(xié)議”。

(3) 第三階段: 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化 (互聯(lián)互通階段)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化是指具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式和標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)。ARPA NET興起后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，各大計(jì)算機(jī)公司相繼推出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的軟硬件產(chǎn)品。由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商的產(chǎn)品之間互聯(lián)很困難，人們迫切需要一種開(kāi)放性的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這樣應(yīng)運(yùn)而生了兩種國(guó)際通用的最重要的體系結(jié)構(gòu)，即TCP/IP體系結(jié)構(gòu)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的OSI體系結(jié)構(gòu)。

(4) 第四階段: 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速和智能化發(fā)展 (高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)階段)。

20世紀(jì)90年代初至現(xiàn)在是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的階段，其主要特征是: 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，協(xié)同計(jì)算能力發(fā)展以及全球互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) (Internet) 的盛行。計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)完全與網(wǎng)絡(luò)融為一體。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)真正進(jìn)入社會(huì)各行各業(yè)。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

人們組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的是實(shí)現(xiàn)不同位置計(jì)算機(jī)間的相互通信和資源共享，如果從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各組成部件所完成的功能來(lái)劃分的話，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩大部分，如圖4－3所示。

圖4－3 通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)

1. 通信子網(wǎng)

多臺(tái)計(jì)算機(jī)間的相互聯(lián)通是組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的前提，通信子網(wǎng)的目的在于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多臺(tái)計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸。通常情況下，通信子網(wǎng)由以下幾部分組成。

(1) 傳輸介質(zhì)。

傳輸介質(zhì)是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的載體，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)常見(jiàn)的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無(wú)線傳輸介質(zhì)兩種類型。

有線傳輸介質(zhì)是指能夠使兩個(gè)通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的物理連接部分。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至今，共使用過(guò)同軸電纜、雙絞線和光纖三種不同的有線傳輸介質(zhì)。

無(wú)線傳輸是一種不使用任何物理連接，而是通過(guò)空間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)通信設(shè)備互聯(lián)的技術(shù)，其傳輸介質(zhì)主要有紅外線、激光、微波等。

(2) 中繼器。

中繼器安裝于傳輸介質(zhì)之間，其作用是再生放大數(shù)字信號(hào)，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

(3) 集線器和交換機(jī)。

集線器也叫集中器，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主要用于連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用需求的不斷變化，具有更多功能及更高工作效率的交換機(jī)已經(jīng)逐漸取代了集線器。

(4) 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)量的增多，人們開(kāi)始利用網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)和路由器等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備來(lái)連接位于不同地理位置的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以擴(kuò)大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

網(wǎng)橋用于連接相同結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，并通過(guò)降低網(wǎng)絡(luò)內(nèi)冗余信息的通信流量，來(lái)提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率。

網(wǎng)關(guān)通常位于不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間，以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計(jì)算機(jī)之間的相互通信。

路由器一般用于連接較大范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其作用是在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，為數(shù)據(jù)選擇傳輸路徑。

(5) Modem。

Modem (調(diào)制解調(diào)器) 的功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，主要用于傳統(tǒng)的撥號(hào)上網(wǎng)方式。

2. 資源子網(wǎng)

對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶而言，資源子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了面向用戶提供和管理共享資源的目的，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，通常由以下幾部分組成。

(1) 服務(wù)器。

服務(wù)器是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中向其他計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)，通常會(huì)按照所提供服務(wù)的類型被冠以不同的名稱，如數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、郵件服務(wù)器等。

(2) 客戶機(jī)。

客戶機(jī)是一種與服務(wù)器相對(duì)應(yīng)的概念。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，享受其他計(jì)算機(jī)所提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)就稱為客戶機(jī)。

(3) 打印機(jī)、傳真機(jī)等共享設(shè)備。

共享設(shè)備是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享硬件資源的一種常見(jiàn)方式，而打印機(jī)、傳真機(jī)等設(shè)備則是較為常見(jiàn)的共享設(shè)備。

(4) 網(wǎng)絡(luò)軟件。

網(wǎng)絡(luò)軟件主要分為服務(wù)軟件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)兩種類型。其中，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理著網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的軟、硬件資源，并在服務(wù)軟件的支持下為用戶提供各種服務(wù)項(xiàng)目。

四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳輸介質(zhì)和通信方式的不同，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以劃分為不同的類型。因此了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類方法、類型特征和應(yīng)用范圍便成為掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)而掌握基于網(wǎng)絡(luò)的管理信息系統(tǒng)知識(shí)的基礎(chǔ)。

1. 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍分類

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所覆蓋地理范圍的不同，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng) (LAN，Local Area Network)、城域網(wǎng) (MAN，Metropolitan Area Network) 和廣域網(wǎng) (WAN，Wide Area Net-work) 3種類型，如圖4－4所示。由于該分類方式能夠從數(shù)據(jù)傳輸方式、傳輸介質(zhì)及技術(shù)等多方面反映網(wǎng)絡(luò)特征，因此已經(jīng)成為目前較為流行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類方式。

(1) 局域網(wǎng)。

局域網(wǎng)是一種在有限的地理范圍內(nèi)構(gòu)成的規(guī)模相對(duì)較小的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋范圍通常小于20km。例如，將一座大樓或一個(gè)校園內(nèi)分散的計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)都屬于局域網(wǎng)。

局域網(wǎng)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不同計(jì)算機(jī)間的分布距離近、連接費(fèi)用低、數(shù)據(jù)傳輸可靠性高等，并且組網(wǎng)較為方便，是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展最為活躍的分支。

(2) 城域網(wǎng)。

城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍通常為一個(gè)城市或地區(qū)，距離從幾十千米到上百千米，通常包含有若干個(gè)彼此互聯(lián)的局域網(wǎng)。城域網(wǎng)通常由不同的系統(tǒng)硬件、軟件和通信傳輸介質(zhì)構(gòu)成，從而使不同類型的局域網(wǎng)能夠有效地共享資源。

圖4－4 按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類

城域網(wǎng)的特點(diǎn)是傳輸介質(zhì)相對(duì)復(fù)雜、數(shù)據(jù)傳輸距離相對(duì)局域網(wǎng)要長(zhǎng)、信號(hào)容易受到外界因素的干擾、組網(wǎng)較為復(fù)雜、成本較高。

(3) 廣域網(wǎng)。

廣域網(wǎng)是指能夠?qū)⒈姸嗟某怯蚓W(wǎng)、局域網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)距離連接的超大規(guī)模計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)范圍極大，通常從幾百千米到幾萬(wàn)千米，其范圍可以是市、地區(qū)、省、國(guó)家，乃至整個(gè)世界。

廣域網(wǎng)的特點(diǎn)是傳輸介質(zhì)極為復(fù)雜，并且由于傳輸距離較長(zhǎng)，使得數(shù)據(jù)的傳輸速率較低、容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以采用的技術(shù)最為復(fù)雜。

2. 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)分類

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所采用的傳輸介質(zhì)，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)、光纖網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)三種類型。

(1) 有線網(wǎng)。

有線網(wǎng)主要是指采用雙絞線來(lái)連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。雙絞線的價(jià)格便宜、安裝方便且較為靈活，是目前局域網(wǎng)內(nèi)最常見(jiàn)的傳輸介質(zhì)。雙絞線的缺點(diǎn)是容易受到干擾，且傳輸距離比同軸電纜要短。

(2) 光纖網(wǎng)。

光纖網(wǎng)采用光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)，其特點(diǎn)是傳輸距離長(zhǎng)、傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)，且不會(huì)受到電子監(jiān)聽(tīng)設(shè)備的監(jiān)聽(tīng)，是高安全性網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。但由于光纖的成本較高，且需要高水平的安裝技術(shù)，因而常用于網(wǎng)絡(luò)的主干部分。

(3) 無(wú)線網(wǎng)。

這是一種采用電磁波作為載體來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)類型。目前，無(wú)線聯(lián)網(wǎng)的費(fèi)用較高，因此還不太普及。但由于無(wú)線網(wǎng)能夠?qū)⑿盘?hào)傳播至很多有線傳輸介質(zhì)無(wú)法到達(dá)的位置，且聯(lián)網(wǎng)方式較為靈活，因此是一種很有前途的網(wǎng)絡(luò)類型。

3. 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的交換方式分類

按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的交換方式，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)3種類型。

(1) 電路交換網(wǎng)。

電路交換網(wǎng)最早出現(xiàn)在電話系統(tǒng)中，是早期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常采用的數(shù)據(jù)傳輸方式。在電路交換網(wǎng)中，數(shù)字信號(hào)必須轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后才能進(jìn)行聯(lián)機(jī)傳輸。

(2) 報(bào)文交換網(wǎng)。

報(bào)文交換網(wǎng)是一種數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)通信開(kāi)始時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)送者會(huì)將包含有數(shù)據(jù)及目的地址的報(bào)文發(fā)送至交換機(jī)內(nèi)，而交換機(jī)則根據(jù)報(bào)文的目的地址選擇合適的路徑以完成報(bào)文的發(fā)送。

(3) 分組交換網(wǎng)。

分組交換在報(bào)文交換的基礎(chǔ)上，將不定長(zhǎng)的報(bào)文劃分為定長(zhǎng)的報(bào)文分組，以分組作為傳輸?shù)幕締挝?。這不僅簡(jiǎn)化了對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的管理，也加快了信息在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳播速度。與上面的兩種交換方式相比，由于分組交換具有許多優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)成為目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主要的數(shù)據(jù)傳輸方式。

4. 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信方式分類

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信方式的不同，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)到點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)2種類型。

(1) 廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)。

廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)共享一個(gè)通信信道，即數(shù)據(jù)在公用介質(zhì)內(nèi)進(jìn)行傳輸，因此所有計(jì)算機(jī)都能夠接收到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)，大大降低了網(wǎng)絡(luò)的安全性能。此外，共享公用介質(zhì)還使得同一時(shí)間內(nèi)只能有一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送信息，因此該類型網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率較低。

(2) 點(diǎn)到點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)。

點(diǎn)到點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)是指數(shù)據(jù)以點(diǎn)到點(diǎn)的方式在計(jì)算機(jī)或通信設(shè)備內(nèi)進(jìn)行傳輸。與廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)不同的是，點(diǎn)到點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每條物理線路連接一對(duì)計(jì)算機(jī) (或通信設(shè)備)，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸效率。

5. 按照網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)方式分類

按照計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所扮演角色的不同，可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和對(duì)等網(wǎng)兩種類型。

(1) 客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)。

這是一種由客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求并以此獲得服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式，是一種較為常用且比較重要的網(wǎng)絡(luò)類型，不僅適合于同類型的計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，也適合于不同類型的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)(如IBM兼容機(jī)和Mac機(jī)的混合聯(lián)網(wǎng)等)，其結(jié)構(gòu)如圖4－5所示。客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)至少要有一臺(tái)專用服務(wù)器，且所有的客戶機(jī)都必須以服務(wù)器為中心，由服務(wù)器統(tǒng)一進(jìn)行管理。

在客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中，由于不同計(jì)算機(jī)的權(quán)限和優(yōu)先級(jí)已經(jīng)確定，因此比較容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范化管理，且安全性能夠得到保證?？蛻魴C(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的安裝和維護(hù)較為困難; 并且網(wǎng)絡(luò)的性能受到服務(wù)器性能和客戶機(jī)數(shù)量的影響，當(dāng)服務(wù)器性能較差或客戶機(jī)數(shù)量較多時(shí)，網(wǎng)絡(luò)性能將嚴(yán)重下降。

圖4－5 客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)示意圖

(2) 對(duì)等網(wǎng)。

對(duì)等網(wǎng)的特征是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不需要專用的服務(wù)器，相互間是一種平等關(guān)系。在對(duì)等網(wǎng)中，每臺(tái)接入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)既是服務(wù)器也是客戶機(jī)，擁有絕對(duì)的自主權(quán)。例如，不同計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)互訪、進(jìn)行文件交換或使用其他計(jì)算機(jī)上的共享打印機(jī)等，如圖4－6所示。

圖4－6 對(duì)等網(wǎng)示意圖

對(duì)等網(wǎng)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)組建和維護(hù)都較為容易、使用簡(jiǎn)單、可靈活擴(kuò)展，并且由于不需要價(jià)格昂貴的專用服務(wù)器，因而可以實(shí)現(xiàn)低成本組網(wǎng)。但是，對(duì)等網(wǎng)的靈活性使得數(shù)據(jù)的保密性差、文件的存儲(chǔ)較為分散，并且很難實(shí)現(xiàn)資源的集中管理。

五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用

1. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義可以得知，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目的在于實(shí)現(xiàn)“資源共享”，即所有用戶均能享受網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他計(jì)算機(jī)所提供的軟、硬件資源和數(shù)據(jù)信息。除此之外，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各具特色的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越來(lái)越多，從而極大地豐富了網(wǎng)絡(luò)的功能。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所具備的基本功能主要包括以下幾個(gè)方面。

(1) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源共享。

資源是指構(gòu)成系統(tǒng)的所有要素，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的各種軟、硬件資源。由于受經(jīng)濟(jì)和其他因素的制約，并不是 (也不可能) 所有用戶都能夠獨(dú)立擁有這些資源。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源共享功能，則使得普通用戶也可以借助大型計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等高成本資源來(lái)解決自己的問(wèn)題，極大地提高了計(jì)算機(jī)軟、硬件的利用率，使系統(tǒng)的性能價(jià)格比得到改善。

(2) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速傳輸。

作為現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠使分布在不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信線路及時(shí)、迅速地傳遞各種信息。

(3) 進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的集中和綜合處理。

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸功能，可以將分散在各地計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行集中或分級(jí)管理，并在需要的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行綜合處理，以報(bào)表的形式提供給管理者或分析者進(jìn)行分析和參考。

(4) 計(jì)算機(jī)之間相互協(xié)作，進(jìn)行分布式處理。

當(dāng)計(jì)算機(jī)遇到難以解決的復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，可以采用合適的算法，將計(jì)算任務(wù)分散到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不同的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分布式處理，以減少解決問(wèn)題所要花費(fèi)的時(shí)間。而這種利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將計(jì)算機(jī)連成高性能分布式系統(tǒng)，以此來(lái)擴(kuò)展計(jì)算機(jī)的處理能力，提高計(jì)算機(jī)解決復(fù)雜問(wèn)題的方式，便成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)重要功能。

(5) 提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某一部分 (通信線路或計(jì)算機(jī)等) 發(fā)生故障時(shí)，可利用其他的路徑來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸或?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)至其他系統(tǒng)內(nèi)代為處理，以保證用戶的正常操作。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息丟失或遭到破壞時(shí)，還可調(diào)用另一臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)的備份數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)完成數(shù)據(jù)處理工作，并恢復(fù)遭到破壞的數(shù)據(jù)庫(kù)，從而提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。

在這里，只是簡(jiǎn)單地列舉了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的部分常見(jiàn)功能。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和所能提供的服務(wù)將會(huì)不斷地增加。

2. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用的熱點(diǎn)，隨著信息時(shí)代的到來(lái)和未來(lái)需求的變化，計(jì)算機(jī)的普及和價(jià)格的不斷降低，更能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的迅速發(fā)展。目前，可以將較為常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用歸納為以下幾個(gè)方面。

(1) 辦公自動(dòng)化。

辦公自動(dòng)化系統(tǒng)是一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、遠(yuǎn)距離通信技術(shù)，以及人工智能、聲音、圖像、文字處理等綜合技術(shù)于一體的新型信息處理系統(tǒng)。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的是實(shí)現(xiàn)信息共享和公文傳輸，其功能包括公文處理、日程安排、會(huì)議管理、信息發(fā)布等，是實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公的重要工具，具有簡(jiǎn)單、可靠、安全和易學(xué)易用等特點(diǎn)。

(2) 電子數(shù)據(jù)交換。

電子數(shù)據(jù)交換是一種新型的電子貿(mào)易工具，是計(jì)算機(jī)、通信和現(xiàn)代管理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各企業(yè)和單位之間的貿(mào)易、運(yùn)輸、保險(xiǎn)、銀行和海關(guān)等多種行業(yè)信息的數(shù)據(jù)交換，并在以貿(mào)易為中心的基礎(chǔ)上完成整個(gè)交易過(guò)程。由于使用電子數(shù)據(jù)交換可以減少貿(mào)易過(guò)程中的紙質(zhì)文件，因此又被形象地稱為“無(wú)紙貿(mào)易”。

(3) 管理信息系統(tǒng)。

對(duì)于部門分支眾多、業(yè)務(wù)活動(dòng)復(fù)雜的大型企業(yè)來(lái)說(shuō)，管理信息系統(tǒng)能夠通過(guò)收集、分析和處理數(shù)據(jù)，并在多媒體技術(shù)的幫助下，以生動(dòng)形象的方式為企業(yè)決策者提供企業(yè)的綜合信息或決策指揮信息。

(4) 遠(yuǎn)程教育。

遠(yuǎn)程教育是一種利用在線服務(wù)系統(tǒng)，開(kāi)展學(xué)歷或非學(xué)歷教育的全新教學(xué)模式。在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中，學(xué)生可以通過(guò)電子郵件、論壇和聊天工具等多種形式與教師或同學(xué)進(jìn)行相互交流或交互，從而促進(jìn)知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育資源的相結(jié)合，遠(yuǎn)程教育將有限的教育資源變?yōu)闊o(wú)限的、不受空間和資金限制、任何人都可以使用的教育資源，實(shí)現(xiàn)了教育資源的共享。

(5) 證券和期貨交易。

證券和期貨交易是一種高利潤(rùn)、高風(fēng)險(xiǎn)的投資方式。由于行情變化很快，所以投資者必須使用一種迅速、準(zhǔn)確的方式來(lái)發(fā)送交易信息。借助于各個(gè)機(jī)構(gòu)之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，證券和期貨市場(chǎng)可以向投資者提供行情分析和預(yù)測(cè)、資金管理和投資計(jì)劃等服務(wù)。而管理員、經(jīng)紀(jì)人和投資者也可以利用計(jì)算機(jī)或手持通信設(shè)備直接進(jìn)行交易，降低了由于手勢(shì)、傳話器、人工錄入等方式產(chǎn)生的時(shí)間延誤，避免了由此造成的經(jīng)濟(jì)損失。

(6) 電子銀行。

電子銀行是一種基于計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新型金融服務(wù)系統(tǒng)，能夠以Internet為媒介，為客戶提供銀行賬戶信息查詢、轉(zhuǎn)賬付款、在線支付代理業(yè)務(wù)等自助金融服務(wù)。

(7) 提供現(xiàn)代化的通信方式。

現(xiàn)如今，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳遞電子郵件已經(jīng)成為一件極為平常的事情。隨著多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不僅僅能夠傳送文字，還能夠傳送聲音、圖像、視頻或動(dòng)畫等。

此外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)和通信方式也產(chǎn)生了極大的影響，目前的程控交換、公共信道信號(hào)與集中監(jiān)控系統(tǒng)也都通過(guò)計(jì)算機(jī)構(gòu)成了智能化的通信網(wǎng)絡(luò)。