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【摘要】本文简介了计算机网络的发展,同时从网络分类、网络的拓扑结构、网络硬件、网络软件、网络协议等几个方面,对网络的构成进行了说明,介绍了计算机网络及其主要构成要素.

【关键词】计算机；网络；构成

0前言

国际互联网（inter）,又称因特网,始建立于1969年的美国,目前已经联接着超过160个国家和地区,四万多个子网,五百多万台电脑主机,是世界上信息资源最丰富的电脑公共网络.

它具有快捷性、普及性,促进了人类社会的进步,丰富人类的精神世界和物质世界,是现今最流行、最受欢迎的传媒之一.

1网络简介

互联网是由一些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的网络,即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络.

一个完整的网络需要四个要素组成：通信线路、通信设备、有独立功能的计算机、网络软件及实现数据通信与资源共享,这四个要素缺一不可.

2计算机网络分类

在计算机网络中,可按不同的标准进行分类.一般可按网络节点分布、网络拓扑结构及按交换方式来分类.

2.1按网络结点分布

计算机网络按网络结点分布可分为：局域网（LocalAreaNetwork,LAN）、广域网（WideAreaNetwork,WAN）和城域网（MetropolitanAreaNetwork,MAN）.

局域网（LAN）是一种在小范围内实现的计算机网络,作用范围一般为几米到几十公里以内,结构简单,布线相对容易.一般在一个建筑物内,或一个工厂、一个事业单位内部,为单位独有.

城域网（MAN）是在一个城市内部组建的计算机信息网络,提供全市的信息服务.作用范围界于WAN与LAN之间目前.

广域网（WAN）范围很广,信道传输速率较低,一般小于0.1Mbps,结构比较复杂,作用范围一般为几十到几千公里.可以分布在一个省内、一个国家或几个国家.

2.2按拓扑结构分类

计算机网络按拓扑结构分类可分为：总线型、环型、星型、网状.

总线型拓扑结构是指采用单根传输线作为总线,所有工作站都共用一条总线.

环型网络拓扑结构主要应用于采用同轴电缆（也可以是光纤）作为传输介质的令牌网中,是由连接成封闭回路的网络节点组成的.

星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点,其他节点直接与中心节点相连构成的网络.

网状网是一种新型的无线网络架构,它的核心指导思想是让网络中的每个节点都可以发送和接收信号.

2.3按交换方式

计算机网络可分为线路交换网络（CircurtSwitching）、报文交换网络（MessageSwitching）和分组交换网络（PacketSwitching）.

线路交换网络是早期的计算机网络就是采用此方式来传输数据的,数字信号经过变换成为模拟信号后才能在线路上传输.

报文交换网络是一种数字化网络.通信时,源机发出的一个报文被存储在交换器里,交换器根据报文的目的地址选择合适的路径发送报文,这种方式称做存储-转发方式.

分组交换网络也采用报文传输,它是将一个长的报文划分为许多定长的报文分组,以分组作为传输的基本单位.这不仅简化了对计算机存储器的管理,而且也加速了信息在网络中的传播速度.

由于分组交换优于线路交换和报文交换,具有许多优点,因此它已成为计算机网络的主流.

3网络的拓扑结构

网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,就是用一定方式把网络中的计算机设备连接起来.

构成网络的拓扑结构有很多种,拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接,它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等.

3.1星型

星型结构是指各工作站以星型方式连接成网.

网络有中央节点,其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连,这种结构以中央节点为中心,因此又称为集中式网络.

星型拓扑结构便于集中控制,易于维护和安全等优点,端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信.星型拓扑结构的网络延迟时间较小,传输误差较低.

缺点是中心系统必须具有极高的可靠性,为提高系统的可靠性,对中心系统通常采用双机热备份.

3.2环型

环型结构在小型局域网中使用较多.

环型网络拓扑结构主要应用于采用同轴电缆作为传输介质的令牌网中,是由连接成封闭回路的网络节点组成的.

数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点.这种结构消除了端用户通信时对中心系统的依赖性.

优点：点到点的链路,总以单向方式操作；信息流在网中是沿着固定方向流动,简化了路径选择的控制；环路上各节点都是自举控制,控制软件简单.

缺点：信息源在环路中串行地穿过各个节点,当环中节点过多时,影响信息传输速率,使网络的响应时间延长；环路是封闭的,不便于扩充；可靠性低,一个节点故障,将会造成全网瘫痪；维护难,对分支节点故障定位较难.

3.3总线型

总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说,连接端用户的物理媒体由所有设备共享,各工作站地位平等,无中央节点控制,公用总线上的信息多以基带形式串行传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络.各节点在接受信息时都进行地址检查,看是否与自己的工作站地址相符,相符则接收网上的信息.这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点.缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其它端用户必须等待到获得发送权；媒体访问获取机制较复杂；维护难,分支节点故障查找难.尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是局域网技术中使用最普遍的一种.

3.4分布式

分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式.

分布式结构的网络具有如下特点：由于采用分散控制,即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操作,因而具有很高的可靠性；网中的路径选择最短路径算法,故网上延迟时间少,传输速率高,但控制复杂；各个节点间均可以直接建立数据链路,信息流程最短；便于全网范围内的资源共享.

缺点为连接线路用电缆长,造价高；网络管理软件复杂；报文分组交换、路径选择、流向控制复杂；在一般局域网中不采用这种结构.

3.4网状

网状拓扑结构主要指各节点通过传输线互联连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连.网状拓扑结构具有较高的可靠性,但其结构复杂,实现起来费用较高,不易管理和维护,不常用于局域网!

3.5蜂窝

蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构.它以无线传输介质（微波、卫星、红外等）点到点和多点传输为特征,适用于城市网、校园网、企业网.

4网络硬件

目前在计算机网络中应用较为普遍的网络硬件有：计算机网卡、集线器（Hub）、路由器（Router）、交换机、专用数据传送设备.其中我们把计算机网卡、集线器（HUB）、路由器（Router）、交换机称为计算机网络的主要设备.

4.1计算机网卡及其分类

计算机网卡是局域网中连接计算机和传输介质的接口.