第1讲(4) 计算机网络的定义、组成和分类

衡阳技师学院信息技术系网络培训网络培训第二讲计算机网络的定义、组成、分类和拓扑结构程序教研组成员尹友明老师2010年3月计算机网络基础衡阳技师学院信息技术系网络培训本讲目标了解计算机网络的定义认识计算机网络的组成认识计算机网络的分类了解计算机网络的拓扑结构及其优缺点衡阳技师学院信息技术系网络培训一、计算机网络的定义对于计算机网络存在着不同观点和不同角度的定义，主要有以下四种观点：第一种观点：从广义上把计算机网络定义为，“计算机技术和通信技术相结合实现远程信息处理和进一步达到资源共享的系统”。第二种观点：是资源共享观点，把计算机网络定义为：“以能够相互共享资源（硬件、软件和数据）的方式连接起来，并且各自具备独立功能计算机系统的集合”。第三种观点：是用户透明性观点，把计算机网络定义为：“存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，从事调用完成用户任务所需的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的”。第四种观点：将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统，称为计算机网络系统。衡阳技师学院信息技术系网络培训第四种观点为现代意义上的计算机网络系统的定义。这一定义包含三个方面内容：计算机网络是由两台或两台以上的计算机连接起来的系统；在计算机之间必须有通信设备和线路进行连接；计算机之间的通信与信息交换需要遵循共同的原则——安装统一的通信协议。注：计算机网络的基础是计算机技术和通信技术的结合。通信技术为计算机之间的数据传输和交换提供了手段；计算机技术渗透到通信技术中，提高了通信网络的性能。衡阳技师学院信息技术系网络培训计算机网络的几个重要区别：（1）计算机网络和带有很多终端的大型机的区别前者计算机具有独立性，不具有主从关系；后者是终端存在被控制关系，不具有独立性。（2）计算机网络和分布式系统的区别前者多台计算机的存在对第个用户来说都是不透明的，后者是透明的。衡阳技师学院信息技术系网络培训二、计算机网络的组成计算机网络在物理结构上，是由网络软件和网络硬件组成。如下图所示：衡阳技师学院信息技术系、网络硬件网络硬件系统是计算机网络系统的物质基础，一个正常的计算机网络系统，最基本的就是通过网络连接设备和通信线路连接处于不同地区的计算机各种硬件，在物理上实现连接。网络硬件主要由可独立工作计算机、网络设备、传输介质、外部设备等组成。2、网络软件网络软件系统主要用于合理地调度、分配、控制网络系统资源，并采取一系列的保密安全措施，保证系统运行的稳定性和可靠性。网络软件包括：网络操作系统、网络协议和通信软件、网络应用软件。网络操作系统（NOS）是计算机网络系统的核心，主要部分存放在服务器上。目前网络操作系统有三大主流：UNIX、NetWare和WindowsNT。网络协议是实现网络协议功能。如TCP/IP、IPX/SPX和NETBEUI等。二、计算机网络的组成衡阳技师学院信息技术系网络培训三、计算机网络的分类计算机网络的分类方法：按网络覆盖的地理范围分类、按网络的拓扑结构分类、按传输介质分类、按网络传输技术分类和按网络归属分类。1、按网络覆盖的地理范围分类计算机网络分为：局域网、城域网和广域网。局域网（LAN，WideAreaNetwork）：是指用于将有限范围内的各种计算机、终端与外部设备互连而成的网。广域网（WAN，WideAreaNetWork）：是指在一个广阔的地理区内进行数据、语音、图像信息传送的通信网。城域网（MAN，MetropolitanAreaNetwork）：是一种大型的LAN。衡阳技师学院信息技术系网络培训【案例4】本例是一个典型的网络分类实例。假设一个城市内有许多的高校，各高校内部的机房、办公机构的计算机构成了许多小的局域网；校内许多小的局域网之间相互连接构成了更大的局域网（校园网）；各高校的校园网之间互联组成了本地教育网（城域网）；本地教育网连入CERNET就构成了广域网。网络分类缩写分布距离处理机分布范围传输速率局域网LAN10m房间4Mbit/s-2Gbit/s100m建筑物1km校园、厂区城域网MAN10km城市50kbit/s-100Mbit/s广域网WAN国家、洲、全球9.6kbit/s-45Mbit/s互联网Internet衡阳技师学院信息技术系、按局域网标准协议分类计算机网络分为：以太网（IEEE802.3）、快速以太网（IEEE802.3u）、千兆以太网（IEEE802.3z和IEEE802.3ab）、万兆以太网（IEEE802.3ae）和令牌环网（IEEE802.5）等。3、按使用的传输介质分类计算机网络分为：双绞线网、光纤网、同轴电缆网、无线网络和卫星数据通信网。4、按使用的网络操作系统分类计算机网络分为：WindowsNT网、Network网、UNIX网。5、按传输技术分类计算机网络分为：广播式网络和点到点网络。衡阳技师学院信息技术系网络培训四、计算机网络的拓扑结构1、定义计算机网络的拓扑结构是指计算机网络节点和通信线路组成的几何形状，即网络站点之间实现互连的方式。2、拓扑结构的分类星型拓扑结构优点：控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务、结构简单、扩展容易。缺点：电缆长度和安装工作量可观、中央结点负担较重，形成瓶颈、各站点的分布处理能力较供低。衡阳技师学院信息技术系网络培训总线型拓扑结构总线型拓扑结构所有的站点都通过接口接到总线上，如图下图所示：优点：总线结构所需电缆数量少；结构简单又是无源工作，有较高的可靠性；易于扩充，增减用户方便。缺点：传输距离有限，通信范围受到限制；故障诊断和隔离困难；分布式协议不保证信息及时传送，不具实时功能。衡阳技师学院信息技术系网络培训环型拓扑结构环型拓扑结构是由多个首尾相接的中继器组成的，每个中继器都连接一个工作站，如下图所示：优点：电缆长短；增减工作站只需要简单连接；可用光纤；网络初始安装和控制较简单。缺点：结点故障会引全网的故障；故障难检测；媒体访问协议都用令牌传递方式，在负载很轻时，信道利用率较低。衡阳技师学院信息技术系网络培训树型拓扑结构树型结构是总线型结构的扩展，是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路。树型结构网络是一种分层网，其结构可以对称，联系固定，具有一定的容错能力，如下图所示：优点：易于扩展；故障隔离较容易。缺点：结点对根依赖性太大，若根发生故障，则全网不能正常工作。衡阳技师学院信息技术系网络培训网状拓扑结构网状拓扑构型又称作无规则型，如下图所示：优点：可靠性高。缺点：管理复杂。注：大型网络采用网状拓扑结构。例：CERNET(中国教育科研示范网)和Internet。衡阳技师学院信息技术系网络培训混合型（总线型/星形）拓扑结构用一条或多条总线把多组设备连接起来，相连的每组设备呈星型分布。采用这种拓扑结构，用户很容易配置和重新配置网络设备，如下图所示：衡阳技师学院信息技术系网络培训衡阳技师学院信息技术系网络培训衡阳技师学院信息技术系网络培训总结：（本讲重点）1、计算机网络的定义；2、计算机网络的组成；3、计算机网络的分类；4、计算机网络的拓扑结构及其优缺点。