Ⅰ 计算机网络的系统结构
计算机网络的系统结构是指网络服务器与工作站之间协同工作时的相互关系。
局域网络的发展过程中,存在着四种不同的系统结构:
1、主机系统:也叫主机/终端系统,指以一台服务器为中心的多用户系统,用户通过与主机相边的字符终端在主机操作系统的管理下共享主机的同存、外存、中央处理器、输入、输出设备等资源。
传统的主机/终端系统均采用字符界面,不便于用户进行操作。Windows终端不是传统意义上的终端,而是基于WIDOWS图形界面,同时具有原来传统终端的多用户、多任务处理能力的瘦客户机/服务器模式。即WINDOWS终端通过相关的协议使客户端连接到服务器,所有软件的运行、配置、数据存储及与其他设置之间的通信全部在服务器上运行。终端机只是把本地键盘、鼠标等输入信息发送给终端服务器,并在终端显示器上显示处理结果。
2、工作站/文件服务器系统:其结构通常是在文件服务器上运行着特定的网络操作系统,工作站输入有效的用户名和口令扣,就可以存取文件服务器上的文件。文件服务不参与工作站应用程序的运算处理。无盘网络就属于该种系统结构。
3、客户机/服务器系统:是在工作站/服务器结构的基础上发展起来的,即需要处理的工作是由客户端和服务器共同完成的。
4、对等网络系统:与其他计算机结构的区别是没有专用服务器。每一个工作站即是客户机也是服务器。
Ⅱ 计算机网络体系分为哪四层
1.、应用层
应用层对应于OSI参考模型的高层,为用户提供所需要的各种服务,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.
2.、传输层
传输层对应于OSI参考模型的传输层,为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP).
TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务;而UDP协议提供的则是不保证可靠的(并不是不可靠)、无连接的数据传输服务.
3.、网际互联层
网际互联层对应于OSI参考模型的网络层,主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址,它还负责数据包在多种网络中的路由。
该层有三个主要协议:网际协议(IP)、互联网组管理协议(IGMP)和互联网控制报文协议(ICMP)。
IP协议是网际互联层最重要的协议,它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。
4.、网络接入层(即主机-网络层)
网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上,TCP/IP本身并未定义该层的协议,而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议,然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议(ARP)工作在此层,即OSI参考模型的数据链路层。
(2)计算机网络的系统结构有扩展阅读:
OSI将计算机网络体系结构(architecture)划分为以下七层:
物理层: 将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号相当于邮局中的搬运工人。
数据链路层: 决定访问网络介质的方式。
在此层将数据分帧,并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址,相当于邮局中的装拆箱工人。
网络层: 使用权数据路由经过大型网络 相当于邮局中的排序工人。
传输层: 提供终端到终端的可靠连接 相当于公司中跑邮局的送信职员。
会话层: 允许用户使用简单易记的名称建立连接 相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。
表示层: 协商数据交换格式 相当公司中简报老板、替老板写信的助理。
应用层: 用户的应用程序和网络之间的接口老板。
Ⅲ 计算机网络结构分为几种
计算机网络的分类方式有很多种,可以按地理范围、拓扑结构、传输速率和传输介质等分类。
⑴按地理范围分类
①局域网LAN(Local Area Network)
局域网地理范围一般几百米到10km之内,属于小范围内的连网。如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等。局域网的组建简单、灵活,使用方便。
②城域网MAN(Metropolitan Area Network)
城域网地理范围可从几十公里到上百公里,可覆盖一个城市或地区,是一种中等形式的网络。
③广域网WAN(Wide Area Network)
广域网地理范围一般在几千公里左右,属于大范围连网。如几个城市,一个或几个国家,是网络系统中的最大型的网络,能实现大范围的资源共享,如国际性的Internet网络。
⑵按传输速率分类
网络的传输速率有快有慢,传输速率快的称高速网,传输速率慢的称低速网。传输速率的单位是b/s(每秒比特数,英文缩写为bps)。一般将传输速率在Kb/s—Mb/s范围的网络称低速网,在Mb/s—Gb/s范围的网称高速网。也可以将Kb/s网称低速网,将Mb/s网称中速网,将Gb/s网称高速网。
网络的传输速率与网络的带宽有直接关系。带宽是指传输信道的宽度,带宽的单位是Hz(赫兹)。按照传输信道的宽度可分为窄带网和宽带网。一般将KHz—MHz带宽的网称为窄带网,将MHz—GHz的网称为宽带网,也可以将kHz带宽的网称窄带网,将MHz带宽的网称中带网,将GHz带宽的网称宽带网。通常情况下,高速网就是宽带网,低速网就是窄带网。
⑶按传输介质分类
传输介质是指数据传输系统中发送装置和接受装置间的物理媒体,按其物理形态可以划分为有线和无线两大类。
①有线网
传输介质采用有线介质连接的网络称为有线网,常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维。
●双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成,这样的一对线作为一条通信线路,由四对双绞线构成双绞线电缆。双绞线点到点的通信距离一般不能超过100m。目前,计算机网络上使用的双绞线按其传输速率分为三类线、五类线、六类线、七类线,传输速率在10Mbps到600Mbps之间,双绞线电缆的连接器一般为RJ-45。
●同轴电缆由内、外两个导体组成,内导体可以由单股或多股线组成,外导体一般由金属编织网组成。内、外导体之间有绝缘材料,其阻抗为50Ω。同轴电缆分为粗缆和细缆,粗缆用DB-15连接器,细缆用BNC和T连接器。
●光缆由两层折射率不同的材料组成。内层是具有高折射率的玻璃单根纤维体组成,外层包一层折射率较低的材料。光缆的传输形式分为单模传输和多模传输,单模传输性能优于多模传输。所以,光缆分为单模光缆和多模光缆,单模光缆传送距离为几十公里,多模光缆为几公里。光缆的传输速率可达到每秒几百兆位。光缆用ST或SC连接器。光缆的优点是不会受到电磁的干扰,传输的距离也比电缆远,传输速率高。光缆的安装和维护比较困难,需要专用的设备。
②无线网
采用无线介质连接的网络称为无线网。目前无线网主要采用三种技术:微波通信,红外线通信和激光通信。这三种技术都是以大气为介质的。其中微波通信用途最广,目前的卫星网就是一种特殊形式的微波通信,它利用地球同步卫星作中继站来转发微波信号,一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面,三个同步卫星就可以覆盖地球上全部通信区域。
⑷按拓扑结构分类
计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站。计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等。
①总线拓扑结构
总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构。这种结构中总线具有信息的双向传输功能,普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线。
总线拓扑结构的优点是:安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。但总线结构也有其缺点:由于信道共享,连接的节点不宜过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。
②星型拓扑结构
星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。
星型拓扑结构的特点是:安装容易,结构简单,费用低,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的。
③环型拓扑结构
环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构。信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的。
这种结构特别适用于实时控制的局域网系统。
环型拓扑结构的特点是:安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除。有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道。环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作。
④树型拓扑结构
树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”。这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门。
树型拓扑结构的特点:优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作。
Ⅳ 计算机网络系统由什么组成
计算机网络系统是一个集计算机硬件设备、通信设施、软件系统及数据处理能力为一体的,能够实现资源共享的现代化综合服务系统。计算机网络系统的组成可分为三个部分,即硬件系统,软件系统及网络信息系统。
1. 硬件系统
硬件系统是计算机网络的基础。硬件系统有计算机、通信设备、连接设备及辅助设备组成,如图1.6.4所示。硬件系统中设备的组合形式决定了计算机网络的类型。下面介绍几种网络中常用的硬件设备。
⑴服务器
服务器是一台速度快,存储量大的计算机,它是网络系统的核心设备,负责网络资源管理和用户服务。服务器可分为文件服务器、远程访问服务器、数据库服务器、打印服务器等,是一台专用或多用途的计算机。在互联网中,服务器之间互通信息,相互提供服务,每台服务器的地位是同等的。服务器需要专门的技术人员对其进行管理和维护,以保证整个网络的正常运行。
⑵工作站
工作站是具有独立处理能力的计算机,它是用户向服务器申请服务的终端设备。用户可以在工作站上处理日常工作,并随时向服务器索取各种信息及数据,请求服务器提供各种服务(如传输文件,打印文件等等)。
⑶网卡
网卡又称为网络适配器,它是计算机和计算机之间直接或间接传输介质互相通信的接口,它插在计算机的扩展槽中。一般情况下,无论是服务器还是工作站都应安装网卡。网卡的作用是将计算机与通信设施相连接,将计算机的数字信号转换成通信线路能够传送的电子信号或电磁信号。网卡是物理通信的瓶颈,它的好坏直接影响用户将来的软件使用效果和物理功能的发挥。目前,常用的有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自适应网卡,网卡的总线形式有ISA和PCI两种。
⑷调制解调器
调制解调器(Modem)是一种信号转换装置。它可以把计算机的数字信号“调制”成通信线路的模拟信号,将通信线路的模拟信号“解调”回计算机的数字信号。调制解调器的作用是将计算机与公用电话线相连接,使得现有网络系统以外的计算机用户,能够通过拨号的方式利用公用电话网访问计算机网络系统。这些计算机用户被称为计算机网络的增值用户。增值用户的计算机上可以不安装网卡,但必须配备一个调制解调器。
⑸集线器
集线器(Hub)是局域网中使用的连接设备。它具有多个端口,可连接多台计算机。在局域网中常以集线器为中心,用双绞线将所有分散的工作站与服务器连接在一起,形成星形拓扑结构的局域网系统。这样的网络连接,在网上的某个节点发生故障时,不会影响其他节点的正常工作。
集线器分为普通型和交换型(Switch),交换型的传输效率比较高,目前用的较多。集线器的传输速率有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自适应的。
⑹网桥
网桥(Bridge)也是局域网使用的连接设备。网桥的作用是扩展网络的距离,减轻网络的负载。在局域网中每条通信线路的长度和连接的设备数都是有最大限度的,如果超载就会降低网络的工作性能。对于较大的局域网可以采用网桥将负担过重的网络分成多个网络段,当信号通过网桥时,网桥会将非本网段的信号排除掉(即过滤),使网络信号能够更有效地使用信道,从而达到减轻网络负担的目的。由网桥隔开的网络段仍属于同一局域网,网络地址相同,但分段地址不同。
⑺路由器
路由器(Router)是互联网中使用的连接设备。它可以将两个网络连接在一起,组成更大的网络。被连接的网络可以是局域网也可以是互联网,连接后的网络都可以称为互联网。路由器不仅有网桥的全部功能,还具有路径的选择功能。路由器可根据网络上信息拥挤的程度,自动地选择适当的线路传递信息。
在互联网中,两台计算机之间传送数据的通路会有很多条,数据包(或分组)从一台计算机出发,中途要经过多个站点才能到达另一台计算机。这些中间站点通常是由路由器组成的,路由器的作用就是为数据包(或分组)选择一条合适的传送路径。用路由器隔开的网络属于不同的局域网地址。
2. 软件系统
计算机网络中的软件按其功能可以划分为数据通信软件、网络操作系统和网络应用软件。
⑴数据通信软件
数据通信软件是指按着网络协议的要求,完成通信功能的软件。
⑵网络操作系统
网络操作系统是指能够控制和管理网络资源的软件。网络操作系统的功能作用在两个级别上:在服务器机器上,为在服务器上的任务提供资源管理;在每个工作站机器上,向用户和应用软件提供一个网络环境的“窗口”。这样,向网络操作系统的用户和管理人员提供一个整体的系统控制能力。网络服务器操作系统要完成目录管理,文件管理,安全性,网络打印,存储管理,通信管理等主要服务。工作站的操作系统软件主要完成工作站任务的识别和与网络的连接。即首先判断应用程序提出的服务请求是使用本地资源还是使用网络资源。若使用网络资源则需完成与网络的连接。常用的网络操作系统有:Net ware系统、Windows NT系统、Unix 系统和Linux系统等。
⑶网络应用软件
网络应用软件是指网络能够为用户提供各种服务的软件。如浏览查询软件,传输软件,远程登录软件,电子邮件等等。
⒊ 网络信息系统
网络信息系统是指以计算机网络为基础开发的信息系统。如各类网站、基于网络环境的管理信息系统。
Ⅳ 计算机网络主要由什么系统构成
网络的构成
计算机网络的构成
计算机网络系统是由网络硬件和网络软件组成的。在网络系统中,硬件的选择对网络起着决定的作用,而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。
网络硬件
网络硬件是计算机网络系统的物质基础。要构成一个计算机网络系统,首先要将计算机及其附属硬件设备与网络中的其他计算机系统连接起来,实现物理连接。不同的计算机网络系统,在硬件方面是有差别的。随着计算机技术和网络技术的发展,网络硬件日趋多样化,且功能更强,更复杂。常见的网络硬件有服务器、工作站、网络接口卡、集中器、调制解调器、终端及传输介质等。
服务器
在计算机网络中,分散在不同地点担负一定数据处理任务和提供资源的计算机被称为服务器。服务器是网络运行、管理和提供服务的中枢,它影响着网络的整体性能。一般在大型网络中采用大型机、中型机和小型机作为网络服务器,可以保证网络的可靠性。对于网点不多、网络通信量不大、数据的安全可靠性要求不高的网络,可以选用高档微机作网络服务器。
工作站
在计算机局域网中,网络工作站是通过网卡连接到网络上的一台个人计算机,它仍保持原有计算机的功能,作为独立的个人计算机为用户服务,同时它又可以按照被授予的一定权限访问服务器。工作站之间可以进行通信,可以共享网络的其他资源。
网络接口卡
网络接口卡也称为网卡或网板,是计算机与传输介质进行数据交互的中间部件,主要进行编码转换。在接收传输介质上传送的信息时,网卡把传来的信息按照网络上信号编码要求和帧的格式接受并交给主机处理。在主机向网络发送信息时,网卡把发送的信息按照网络传送的要求装配成帧的格式,然后采用网络编码信号向网络发送出去。
调制解调器
调制解调器(MODEM)是调制器和解调器的简称,是实现计算机通信的外部设备。调制解调器是一种进行数字信号与模拟信号转换的设备。计算机处理的是数字信号,而电话线传输的是模拟信号,在计算机和电话线之间需要一个连接设备,将计算机输出的数字信号变换为适合电话线传输的模拟信号,在接收端再将接收到的模拟信号变换为数字信号由计算机处理。因此,调制解调器成对使用。
终端
终端设备是用户进行网络操作所使用的设备,它的种类很多,可以是具有键盘及显示功能的一般终端,也可以是一台计算机。
传输介质
传输介质是传送信号的载体,在计算机网络中通常使用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤、微波及卫星通信等。它们可以支持不同的网络类型,具有不同的传输速率和传输距离。
网络软件
在网络系统中,网络中的每个用户都可享用系统中的各种资源,所以系统必须对用户进行控制,否则就会造成系统混乱,造成信息数据的破坏和丢失。为了协调系统资源,系统需要通过软件工具对网络资源进行全面的管理,进行合理的调度和分配,并采取一系列的保密安全措施,防止用户不合理的对数据和信息的访问,防止数据和信息的破坏与丢失。
网络软件是实现网络功能所不可缺少的软环境。通常网络软件包括网络协议软件、网络通信软件和网络操作系统。
网络结构
在不同的网络系统中,网络结构及所选择使用的网络软件是有差别的。对于实用的网络系统来说,选择什么硬件和软件是根据系统的规模、系统的结构决定的。比如Novell局域网,如果网络系统所涉及的地理范围小,同时系统所拥有的数据量和通信数据量不大,那么只要一台网络服务器,并具备系统所规定的工作站数,选择适当的通信介质和相匹配的网络接口卡、网络软件、网络操作系统就可以建立起一个完整的网络系统。
在一个远程网络系统中所需要的设备和技术更为复杂。在远程通信网中,服务器与工作站、服务器通过集中器与工作站直接通信的部分是短程通信;而服务器与各工作站通信需要经过调制解调器或前端处理机的通信部分属于远程通信。
计算机网络结构通常有星型结构、总线型结构、环型结构、树型结构和网状结构。
星型结构
星型结构是以一个节点为中心的处理系统,各种类型的入网机器均与该中心处理机有物理链路直接相连,与其他节点间不能直接通信,与其他节点通信时需要通过该中心处理机转发,因此中心节点必须有较强的功能和较高的可靠性。
星型结构的优点是结构简单、建网容易、控制相对简单。其缺点是属集中控制,主机负载过重,可靠性低,通信线路利用率低。
总线结构
将所有的入网计算机均接入到一条通信传输线上,为防止信号反射,一般在总线两端连有终结器匹配线路阻抗。总线结构的优点是信道利用率较高,结构简单,价格相对便宜。缺点是同一时刻只能有两个网络节点在相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳节点数有限。在总线上只要有一个节点连接出现问题,会影响整个网络的正常运行。目前在局域网中多采用此种结构。
环型结构
环型结构将各个连网的计算机由通信线路连接成一个闭合的环。在环型结构的网络中,信息按固定方向流动,或顺时针方向,或逆时针方向。其传输控制机制较为简单,实时性强,但可靠性较差,网络扩充复杂。
树型结构
树型结构实际上星型结构的一种变形,它将原来用单独链路直接连接的节点通过多级处理主机进行分级连接。这种结构与星型结构相比降低了通信线路的成本,但增加了网络复杂性。网络中除最低层节点及其连线外,任一节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。
网状结构
网状结构其优点是节点间路径多,碰撞和阻塞可大大减少,局部的故障不会影响整个网络的正常工作,可靠性高;网络扩充和主机入网比较灵活、简单。但这种网络关系复杂,建网不易,网络控制机制复杂。广域网中一般用网状结构。
网络拓扑结构图
常用的网络拓扑结构图如下,在组建局域网时常采用星型、环型、总线型和树型结构。树型和网状结构在广域网中比较常见。但是在一个实际的网络中,可能是上述几种网络构型的混合。
星型结构图 总线型结构图
环型结构图 树型结构图
网状结构图
http://210.41.4.20/course/53/53/whjc/computer/information/DOC/1-3-2.HTM#
Ⅵ 计算机网络的组成包括哪几个部分
计算机网络主要由计算机系统、数据通信系统、网络软件及协议三大部分组成。
计算机系统是网络的基本模块,为网络内的其它计算机提供共享资源;
数据通信系统是连接网络基本模块的桥梁,它提供各种连接技术和信息交换技术;
网络软件是网络的组织者和管理者,在网络协议的支持下,为网络用户提供各种服务。
计算机网络也是由网络硬件系统和网络软件系统组成。
网络硬件系统:主要包括有:网络服务器、网络工作站、网络适配器、传输介质等。
网络软件系统:主要包括有:网络操作系统软件、网络通信协议、网络工具软件、网络应用软件等。
计算机网络分成通信子网和资源子网两部分。
通信子网的功能:负责全网的数据通信;
Ⅶ 计算机网络的组成和体系结构
一、计算机网络的基本组成
计算机网络是一个很复杂的系统,它由许多计算机软件、硬件和通信设备组合而成。下面对一个计算机网络所需的主要部分,即服务器、工作站、外围设备、网络软件作简要介绍。
1.服务器(Server)
在计算机网络中,服务器是整个网络系统的核心,一般是指分散在不同地点担负一定数据处理任务和提供资源的计算机,它为网络用户提供服务并管理整个网络,它影响着网络的整体性能。一般在大型网络中采用大型机、中型机和小型机作为网络服务器,可保证网络的可靠性。对于网点不多,网络通信量不大,数据安全性要求不太高的网络,可以选用高档微机作网络服务器。根据服务器在网络中担负的网络功能的不同,又可分为文件服务器、通信服务器和打印服务器等。在小型局域网中,最常用的是文件服务器。一般来说网络越大、用户越多、服务器负荷越大,对服务器性能要求越高。
2.工作站(Workstation)
工作站有时也称为“节点”或“客户机(Client)”,是指通过网络适配器和线缆连接到网络上的计算机,是网络用户进行信息处理的个人计算机。它和服务器不同,服务器是为整个网络提供服务并管理整个网络,而工作站只是一个接入网络的设备,它保持原有计算机的功能,作为独立的计算机为用户服务,同时又可按一定的权限访问服务器,享用网络资源。
工作站通常都是普通的个人计算机,有时为了节约经费,不配软、硬盘,称为“无盘工作站”。
3.网络外围设备
是指连接服务器和工作站的一些连线或连接设备,如同轴电缆、双绞线、光纤等传输介质,网卡(NIC)、中继器(Repeater)、集线器(Hub)、交换机(Switch)、网桥(Bridge)等,又如用于广域网的设备:调制解调器(Modem)、路由器(Router)、网关(Gateway)等,接口设备:T型头、BNC连接器、终端匹配器、RJ45头、ST头、SC头、FC头等。
4.网络软件
前面介绍的都是网络硬件设备。要想网络能很好地运行,还必须有网络软件。
通常网络软件包括网络操作系统(NOS)、网络协议软件和网络通信软件等。其中,网络操作系统是为了使计算机具备正常运行和连接上网的能力,常见的网络操作系统有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等;网络协议软件是为了各台计算能使用统一的协议,可以看成是计算机之间相互会话使用的语言;而运用协议进行实际的通信则是由通信软件完成的。
网络软件功能的强弱直接影响到网络的性能,因为网络中的资源共享、相互通信、访问控制和文件管理等都是通过网络软件实现的。
二、计算机网络的拓扑结构
所谓计算机网络的拓扑结构是指网络中各结点(包括连接到网络中的设备、计算机)的地理分布和互连关系的几何构形,即网络中结点的互连模式。
网络的拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等指标,常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型等,通过使用路由器和交换机等互连设备,可在此基础上构建一个更大网络。
1.总线型
在总线型结构中,将所有的入网计算机接入到一条通信传输线上,为防止信号反射,一般在总线两端连有终端匹配器如图6-1(a)。总线型结构的优点是信道利用率高,可扩充性好,结构简单,价格便宜。当数据在总线上传递时,会不断地“广播”,第一节点均可收到此信息,各节点会对比数据送达的地址与自己的地址是否相同,若相同,则接收该数据,否则不必理会该数据。缺点是同一时刻只能有两个网络结点在相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳的节点数有限。在总线上只要有一个结点连接出现问题,会影响整个网络运行,且不易找到故障点。
图6-1 网络拓扑结构
2.星型
在星型结构中,以中央结点为中心,其他结点都与中央结点相连。每台计算机通过单独的通信线路连接到中央结点,由该中央结点向目的结点传送信息,如图6-1(b),因此,中央结点必须有较强的功能和较高的可靠性。
在已实现的网络拓扑结构中,这是最流行的一种。跟总线型拓扑结构相比,它的主要的优势是一旦某一个电缆线段被损坏了,只有连接到那个电缆段的主机才会受到影响,结构简单,建网容易,便于管理。缺点是该拓扑是以点对点方式布线的,故所需线材较多,成本相对较高,此外中央结点易成为系统的“瓶颈”,且一旦发生故障,将导致全网瘫痪。
3.环型
在环型结构中,如图6-1(c)所示,各网络结点连成封闭环路,数据只能是单向传递,每个收到数据包的结点都向它的下一结点转发该数据包,环游一圈后由发送结点回收。当数据包经过目标结点时,目标结点根据数据包中的目标地址判断出是自己接收,并把该数据包拷贝到自己的接收缓冲中。
环型拓扑结构的优点是:结构简单,网络管理比较简单,实时性强。缺点是:成本较高,可靠性差,网络扩充复杂,网络中若有任一结点发生故障都会使整个网络瘫痪。
三、计算机网络的体系结构
要弄清网络的体系结构,需先弄清网络协议是什么。
网络协议是两台网络上的计算机进行通信时使用的语言,是通信的规则和约定。为了在网络上传输数据,网络协议定义了数据应该如何被打成包、并且定义了在接收数据时接收计算机如何解包。在同一网络中的两台计算机为了相互通信,必须运行同一协议,就如同两个人交谈时,必须采用对方听得懂的语言和语速。
由于网络结点之间的连接可能是很复杂的,因此,为了减少协议设计的复杂性,在制定协议时,一般把复杂成分分解成一些简单成分,再将它们复合起来,而大多数网络都按层来组织,并且规定:(1)一般是将用户应用程序作为最高层,把物理通信线路作为最低层,将其间再分为若干层,规定每层处理的任务,也规定每层的接口标准;(2)每一层向上一层提供服务,而与再上一层不发生关系;(3)每一层可以调用下一层的服务传输信息,而与再下一层不发生关系。(4)相邻两层有明显的接口。
除最低层可水平通信外,其他层只能垂直通信。
层和协议的集合被称为网络的体系结构。为了帮助大家理解,我们从现实生活中的一个例子来理解网络的层次关系。假如一个只懂得法语的法国文学家和一个只懂得中文的中国文学家要进行学术交流,那么他们可将论文翻译成英语或某一种中间语言,然后交给各自的秘书选一种通信方式发给对方,如图6-2所示。
图6-2 中法文学家学术交流方式
下面介绍两个重要的网络体系结构:OSI参考模型和TCP/IP参考模型。
1.OSI参考模型
由于世界各大型计算机厂商推出各自的网络体系结构,不同计算机厂商的设备相互通信困难。为建立更大范围内的计算机网络,必然要解决异构网络的互连,因而国际标准化组织ISO于1977年提出“开放系统互连参考模型”,即着名的OSI(Open system interconnection/Reference Model)。它将计算机网络规定为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层等七层,受到计算机界和通信界的极大关注。
2.TCP/IP参考模型
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet protocol)协议是Internet使用的通信协议,由ARPANET研究中心开发。TCP/IP是一组协议集(Internet protocol suite),而TCP、IP是该协议中最重要最普遍使用的两个协议,所以用TCP/IP来泛指该组协议。
TCP/IP协议的体系结构被分为四层:
(1)网络接口层 是该模型的最低层,其作用是负责接收IP数据报,并通过网络发送出去,或者从网络上接收网络帧,分离IP数据报。
(2)网络层 IP协议被定义驻留在这一层中,它负责将信息从一台主机传到指定接收的另一台主机。主要功能是:寻址、打包和路由选择。
(3)传输层 提供了两个协议用于数据传输,即传输控制协议TCP和通用数据协议UDP,负责提供准确可靠和高效的数据传送服务。
(4)应用层 位于TCP/IP最高层,为用户提供一组常用的应用程序协议。例如:简单邮件传输协议SMTP、文件传协议FTP、远程登录协议Telnet、超文本传输协议HTTP(该协议是后来扩充的)等。随着Internet的发展,又开发了许多实用的应用层协议。
图6-3是TCP/IP模型和OSI模型的简单比较:
图6-3 TCP/IP模型和OSI模型的对比
Ⅷ 计算机网络系统由什么组成
计算机网络系统是由计算机系统、数据通信和网络系统软件组成的。
Ⅸ 典型的计算机网络体系结构有哪些
OSI七层模型、TCP/IP四层模型、五层体系结构
一、OSI七层模型
OSI七层协议模型主要是:应用层(Application)、表示层(Presentation)、会话层(Session)、传输层(Transport)、网络层(Network)、数据链路层(DataLink)、物理层(Physical)。
二、TCP/IP四层模型
TCP/IP是一个四层的体系结构,主要包括:应用层、运输层、网际层和网络接口层。从实质上讲,只有上边三层,网络接口层没有什么具体的内容。
三、五层体系结构
五层体系结构包括:应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。五层协议只是OSI和TCP/IP的综合,实际应用还是TCP/IP的四层结构。为了方便可以把下两层称为网络接口层。
(9)计算机网络的系统结构有扩展阅读:
世界上第一个网络体系结构是美国IBM公司于1974年提出的,它取名为系统网络体系结构SNA(System Network Architecture)。凡是遵循SNA的设备就称为SNA设备。这些SNA设备可以很方便地进行互连。此后,很多公司也纷纷建立自己的网络体系结构,这些体系结构大同小异,都采用了层次技术。