2.2 通信及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
2.2.1 數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)
1.數(shù)據(jù)通信模型
通信的基本功能就是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)交換。
其中“信息源”是產(chǎn)生要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備；
“發(fā)送器” 可以對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行編碼或轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生能夠傳輸?shù)墓?、電信?hào)；
“接收器”將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成目的站設(shè)備可以處理的信號(hào)；
“接收端”是信號(hào)傳送的目的地設(shè)備；
“傳輸系統(tǒng)” 是連接信息源與接收端之間的復(fù)雜線路網(wǎng)絡(luò)。連接信息源與接收端的物理和邏輯設(shè)備稱為信道。
信號(hào)：是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的物理表示形式。信號(hào)電平連續(xù)變化才叫做模擬信號(hào)，以脈沖形式變化的叫做數(shù)字信號(hào)。傳送模擬信號(hào)的是模擬信道，傳送數(shù)字信號(hào)的是數(shù)字信道。
通信系統(tǒng)需要完成的任務(wù)如下：
（1）信號(hào)接口：產(chǎn)生或接收符合通信協(xié)議的信號(hào)。
（2）路由和尋址：為發(fā)出信號(hào)選擇到達(dá)目的地的路徑。
（3）呼叫和應(yīng)答：信號(hào)發(fā)送前先呼叫，接收方應(yīng)答后建立通信鏈路，這個(gè)過(guò)程叫握手。
（4）可*傳輸：采用各種措施保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。
2.數(shù)據(jù)通信的帶寬
（1）兩種通信系統(tǒng)，即模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。
模擬通信系統(tǒng)：傳遞的信號(hào)為模擬信號(hào)，在時(shí)間和幅度取值上都是連續(xù)的。
數(shù)字通信系統(tǒng)：傳遞的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上是離散的，在幅度取值上是經(jīng)過(guò)量化的。
（2）模擬通信的帶寬。信號(hào)的帶寬就是頻帶的寬度，其單位是赫茲（HZ） .
傳輸介質(zhì)或通信設(shè)備的帶寬是指其允許通過(guò)的頻率范圍。
（3）數(shù)字通信的帶寬。它反映通信速度的快慢及信道容量的大小。數(shù)字通信中的帶寬是指信號(hào)的傳輸速率，或叫位率、比特率，其單位是b/s或bps（每秒位數(shù)） .
3.常用傳輸介質(zhì)
（1）雙絞線，
（2）同軸電纜，
（3）光纜。
（4）無(wú)線通信。
（5）微波通信。頻率在100MHZ-10GHZ的電磁波信號(hào)叫做微波信號(hào)，其波長(zhǎng)為3cm-3m.由于微波頻率高，因此頻帶較寬；方向性好，適合進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。成本比電纜和光纜都低，適合衛(wèi)星通信和城市之間通信。但是微波信號(hào)沒有繞射功能，只能進(jìn)行可視傳播，而且它的傳輸誤碼率也比較高。
4.數(shù)據(jù)傳輸
（1）基帶傳輸。使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，終端設(shè)備將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成脈沖電信號(hào)時(shí)，這種原始矩形脈沖信號(hào)固有的頻帶叫做基本頻帶，簡(jiǎn)稱為基帶。在信道中直接傳輸基帶信號(hào)的方法，叫做基帶傳輸?；鶐鬏斒且环N最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。
（2）頻帶傳輸。利用模擬信道傳輸數(shù)字信號(hào)的方法稱為頻帶傳輸。在這樣的信道上傳輸數(shù)字信號(hào)，必須先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；在接收方還必須再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的設(shè)備才能識(shí)別。
在頻帶傳輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備是調(diào)制解調(diào)器。把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的過(guò)程叫做調(diào)制；將模擬信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程叫做解調(diào)。
5.調(diào)制與解調(diào)
調(diào)制：把需要傳送的信號(hào)加載到另一種信號(hào)上，以便容易在給定的介質(zhì)中傳送的過(guò)程。這里所說(shuō)的另一種信號(hào)叫做傳送信號(hào)的載波。
解調(diào)：信號(hào)傳送到接收站以后，再把載波上加載的信號(hào)卸載下來(lái)的過(guò)程。
6.多路復(fù)用技術(shù)
傳輸信號(hào)要求的帶寬與傳輸介質(zhì)允許通過(guò)的帶寬是不一樣的，為了節(jié)省開銷，應(yīng)當(dāng)充分利用傳輸介質(zhì)的帶寬。在一條介質(zhì)上同時(shí)傳送多于一路以上信號(hào)的傳輸方式，叫做該介質(zhì)的多路復(fù)用。
7.數(shù)據(jù)交換技術(shù)
（1）專線連接。最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)通信形式，是在兩個(gè)站點(diǎn)之間直接用線路連接起來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。因?yàn)槭菍Ｓ镁€路連接兩個(gè)站點(diǎn)，所以不會(huì)發(fā)生線路擁堵問(wèn)題。但是如果兩個(gè)站點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，或者需要進(jìn)行多站點(diǎn)之間的通信，直接的線路連接方式顯然是不合適的。解決專線連接占用線路太多的辦法，是設(shè)置交換機(jī)。
（2）電路交換。實(shí)際的電路交換是由交換機(jī)負(fù)責(zé)在兩個(gè)通信站點(diǎn)之間建立一條物理專用線路。這種由多臺(tái)交換機(jī)和它們的站點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)叫做交換網(wǎng)絡(luò)。各通信站點(diǎn)與各自的交換機(jī)是專線連接，各交換機(jī)之間也是專線連接。
（3）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換。也叫做包交換，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換的原理是：把待傳送的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)在結(jié)點(diǎn)機(jī)中，等到信道空閑時(shí)再根據(jù)優(yōu)先級(jí)別順序發(fā)送出去。只要存儲(chǔ)時(shí)間足夠長(zhǎng)，就能夠?qū)⑿诺赖目臻e與忙碌狀態(tài)均勻化，從而壓縮信道和轉(zhuǎn)接設(shè)備的容量。這種交換方式不適合實(shí)時(shí)交換的信息傳輸，但是對(duì)于數(shù)據(jù)通信卻是非常合適的。
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式可以分為報(bào)文交換和報(bào)文分組交換兩類。
① 報(bào)文交換。不論傳送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度是多少，都把它作為一個(gè)邏輯單元，加上目的地址、源地址、控制信息，按規(guī)定格式打成一個(gè)包發(fā)送。這個(gè)數(shù)據(jù)包就叫做報(bào)文，這種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式就叫做報(bào)文交換。
② 報(bào)文分組交換。將一個(gè)長(zhǎng)的報(bào)文分解為多個(gè)短?。ㄒ话悴怀^(guò)1000字節(jié)） 的組，叫做報(bào)文分組。
2.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：是將地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件支持下，向多個(gè)用戶提供各種應(yīng)用服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、程序與硬件等各類資源共享的系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是：數(shù)據(jù)通信、資源共享和分布處理。
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯功能上可以分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩大部分。
（1）資源子網(wǎng)：由主機(jī)、終端、終端控制器、聯(lián)網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源和信息資源組成的，向用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)和各種網(wǎng)絡(luò)資源的共享服務(wù)。
（2）通信子網(wǎng)：由通信控制處理機(jī)（CCP）、專用或公用的通信線路及其他通信設(shè)備組成的，完成所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)、加工和交換等通信處理工作。
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類
主要的分類方式有兩種：
（1）按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類：可以分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)和廣播式網(wǎng)絡(luò)。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道：網(wǎng)絡(luò)通過(guò)通信信道來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，一條線路只能連接一對(duì)結(jié)點(diǎn)。
廣播信道：多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條通信信道，一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào)，結(jié)點(diǎn)都會(huì)收到信息，這種信道就是廣播信道，采用的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)就只能是廣播方式，這樣的網(wǎng)絡(luò)就叫廣播式網(wǎng)絡(luò)。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是星型、環(huán)型、樹型等，廣播式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是總線型、環(huán)型、衛(wèi)星型等。
（2）按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類
① 局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）：是小范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的覆蓋范圍一般在10公里以內(nèi)。設(shè)備的更新、新技術(shù)的引用都比較容易，所以傳輸速率也比較高，常?？梢赃_(dá)到10-100Mbps.
② 廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN） 也叫做遠(yuǎn)程網(wǎng)，它可以覆蓋幾公里至幾千公里的范圍。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù)，并使用傳統(tǒng)的電話網(wǎng)（公用通信網(wǎng)）、衛(wèi)星通信網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)來(lái)傳輸信息。廣域網(wǎng)的傳輸速率較低，一般在幾十K至幾Mbps之間。
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)，實(shí)際上主要是指通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下幾種。
（1）星型拓?fù)?BR> 由一個(gè)中心結(jié)點(diǎn)與各站點(diǎn)之間呈輻射狀連接，中心結(jié)點(diǎn)對(duì)的通信實(shí)行集中控制，任何兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的通信都必須通過(guò)中心結(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
星型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，訪問(wèn)協(xié)議簡(jiǎn)單，單機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行；缺點(diǎn)是對(duì)中心結(jié)點(diǎn)的可*性要求高，中心結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓，系統(tǒng)的擴(kuò)充比較困難。
（2）環(huán)型拓?fù)?BR> 使網(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)首尾相連，以通信線路連接成一個(gè)封閉的環(huán)路，數(shù)據(jù)只能在環(huán)路中沿著一個(gè)方向逐點(diǎn)傳輸。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定，適合光纖介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)；但是任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障都會(huì)使癱瘓，而且結(jié)點(diǎn)的增加或減少都比較困難。
（3）總線型拓?fù)?BR> 所有的站點(diǎn)都連接到一條公用傳輸線——總線上，就形成了總線型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充、價(jià)格低廉，容易安裝。缺點(diǎn)是出現(xiàn)故障后需要檢查總線在各結(jié)點(diǎn)的連接，因此查錯(cuò)比較困難；雖然某臺(tái)計(jì)算機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，但是若總線斷開則網(wǎng)絡(luò)將不可使用。
（4）樹型拓?fù)?BR> 由星型拓?fù)溲葑兌鴣?lái)，形狀像一棵根在上方的大樹。各結(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，信息交換主要在上下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的故障比較容易檢測(cè)和隔離。
4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
通信協(xié)議：在通信過(guò)程中，通信雙方都必須遵守的規(guī)則和約定。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的語(yǔ)言，規(guī)定了通信雙方交換數(shù)據(jù)或控制信息的格式、響應(yīng)及動(dòng)作；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)之間、不同操作系統(tǒng)之間及工作站之間通信的規(guī)則和約定。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1981年提出了開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI） 參考模型，即網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議。
2.2.1 數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)
1.數(shù)據(jù)通信模型
通信的基本功能就是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)交換。
其中“信息源”是產(chǎn)生要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備；
“發(fā)送器” 可以對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行編碼或轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生能夠傳輸?shù)墓?、電信?hào)；
“接收器”將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成目的站設(shè)備可以處理的信號(hào)；
“接收端”是信號(hào)傳送的目的地設(shè)備；
“傳輸系統(tǒng)” 是連接信息源與接收端之間的復(fù)雜線路網(wǎng)絡(luò)。連接信息源與接收端的物理和邏輯設(shè)備稱為信道。
信號(hào)：是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的物理表示形式。信號(hào)電平連續(xù)變化才叫做模擬信號(hào)，以脈沖形式變化的叫做數(shù)字信號(hào)。傳送模擬信號(hào)的是模擬信道，傳送數(shù)字信號(hào)的是數(shù)字信道。
通信系統(tǒng)需要完成的任務(wù)如下：
（1）信號(hào)接口：產(chǎn)生或接收符合通信協(xié)議的信號(hào)。
（2）路由和尋址：為發(fā)出信號(hào)選擇到達(dá)目的地的路徑。
（3）呼叫和應(yīng)答：信號(hào)發(fā)送前先呼叫，接收方應(yīng)答后建立通信鏈路，這個(gè)過(guò)程叫握手。
（4）可*傳輸：采用各種措施保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。
2.數(shù)據(jù)通信的帶寬
（1）兩種通信系統(tǒng)，即模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。
模擬通信系統(tǒng)：傳遞的信號(hào)為模擬信號(hào)，在時(shí)間和幅度取值上都是連續(xù)的。
數(shù)字通信系統(tǒng)：傳遞的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，在時(shí)間上是離散的，在幅度取值上是經(jīng)過(guò)量化的。
（2）模擬通信的帶寬。信號(hào)的帶寬就是頻帶的寬度，其單位是赫茲（HZ） .
傳輸介質(zhì)或通信設(shè)備的帶寬是指其允許通過(guò)的頻率范圍。
（3）數(shù)字通信的帶寬。它反映通信速度的快慢及信道容量的大小。數(shù)字通信中的帶寬是指信號(hào)的傳輸速率，或叫位率、比特率，其單位是b/s或bps（每秒位數(shù)） .
3.常用傳輸介質(zhì)
（1）雙絞線，
（2）同軸電纜，
（3）光纜。
（4）無(wú)線通信。
（5）微波通信。頻率在100MHZ-10GHZ的電磁波信號(hào)叫做微波信號(hào)，其波長(zhǎng)為3cm-3m.由于微波頻率高，因此頻帶較寬；方向性好，適合進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。成本比電纜和光纜都低，適合衛(wèi)星通信和城市之間通信。但是微波信號(hào)沒有繞射功能，只能進(jìn)行可視傳播，而且它的傳輸誤碼率也比較高。
4.數(shù)據(jù)傳輸
（1）基帶傳輸。使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，終端設(shè)備將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成脈沖電信號(hào)時(shí)，這種原始矩形脈沖信號(hào)固有的頻帶叫做基本頻帶，簡(jiǎn)稱為基帶。在信道中直接傳輸基帶信號(hào)的方法，叫做基帶傳輸?；鶐鬏斒且环N最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。
（2）頻帶傳輸。利用模擬信道傳輸數(shù)字信號(hào)的方法稱為頻帶傳輸。在這樣的信道上傳輸數(shù)字信號(hào)，必須先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；在接收方還必須再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的設(shè)備才能識(shí)別。
在頻帶傳輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備是調(diào)制解調(diào)器。把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的過(guò)程叫做調(diào)制；將模擬信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程叫做解調(diào)。
5.調(diào)制與解調(diào)
調(diào)制：把需要傳送的信號(hào)加載到另一種信號(hào)上，以便容易在給定的介質(zhì)中傳送的過(guò)程。這里所說(shuō)的另一種信號(hào)叫做傳送信號(hào)的載波。
解調(diào)：信號(hào)傳送到接收站以后，再把載波上加載的信號(hào)卸載下來(lái)的過(guò)程。
6.多路復(fù)用技術(shù)
傳輸信號(hào)要求的帶寬與傳輸介質(zhì)允許通過(guò)的帶寬是不一樣的，為了節(jié)省開銷，應(yīng)當(dāng)充分利用傳輸介質(zhì)的帶寬。在一條介質(zhì)上同時(shí)傳送多于一路以上信號(hào)的傳輸方式，叫做該介質(zhì)的多路復(fù)用。
7.數(shù)據(jù)交換技術(shù)
（1）專線連接。最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)通信形式，是在兩個(gè)站點(diǎn)之間直接用線路連接起來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。因?yàn)槭菍Ｓ镁€路連接兩個(gè)站點(diǎn)，所以不會(huì)發(fā)生線路擁堵問(wèn)題。但是如果兩個(gè)站點(diǎn)的距離較遠(yuǎn)，或者需要進(jìn)行多站點(diǎn)之間的通信，直接的線路連接方式顯然是不合適的。解決專線連接占用線路太多的辦法，是設(shè)置交換機(jī)。
（2）電路交換。實(shí)際的電路交換是由交換機(jī)負(fù)責(zé)在兩個(gè)通信站點(diǎn)之間建立一條物理專用線路。這種由多臺(tái)交換機(jī)和它們的站點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)叫做交換網(wǎng)絡(luò)。各通信站點(diǎn)與各自的交換機(jī)是專線連接，各交換機(jī)之間也是專線連接。
（3）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換。也叫做包交換，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換的原理是：把待傳送的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)在結(jié)點(diǎn)機(jī)中，等到信道空閑時(shí)再根據(jù)優(yōu)先級(jí)別順序發(fā)送出去。只要存儲(chǔ)時(shí)間足夠長(zhǎng)，就能夠?qū)⑿诺赖目臻e與忙碌狀態(tài)均勻化，從而壓縮信道和轉(zhuǎn)接設(shè)備的容量。這種交換方式不適合實(shí)時(shí)交換的信息傳輸，但是對(duì)于數(shù)據(jù)通信卻是非常合適的。
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式可以分為報(bào)文交換和報(bào)文分組交換兩類。
① 報(bào)文交換。不論傳送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度是多少，都把它作為一個(gè)邏輯單元，加上目的地址、源地址、控制信息，按規(guī)定格式打成一個(gè)包發(fā)送。這個(gè)數(shù)據(jù)包就叫做報(bào)文，這種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式就叫做報(bào)文交換。
② 報(bào)文分組交換。將一個(gè)長(zhǎng)的報(bào)文分解為多個(gè)短?。ㄒ话悴怀^(guò)1000字節(jié)） 的組，叫做報(bào)文分組。
2.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：是將地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件支持下，向多個(gè)用戶提供各種應(yīng)用服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、程序與硬件等各類資源共享的系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是：數(shù)據(jù)通信、資源共享和分布處理。
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯功能上可以分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩大部分。
（1）資源子網(wǎng)：由主機(jī)、終端、終端控制器、聯(lián)網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源和信息資源組成的，向用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)和各種網(wǎng)絡(luò)資源的共享服務(wù)。
（2）通信子網(wǎng)：由通信控制處理機(jī)（CCP）、專用或公用的通信線路及其他通信設(shè)備組成的，完成所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)、加工和交換等通信處理工作。
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類
主要的分類方式有兩種：
（1）按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類：可以分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)和廣播式網(wǎng)絡(luò)。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道：網(wǎng)絡(luò)通過(guò)通信信道來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，一條線路只能連接一對(duì)結(jié)點(diǎn)。
廣播信道：多個(gè)結(jié)點(diǎn)共享一條通信信道，一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào)，結(jié)點(diǎn)都會(huì)收到信息，這種信道就是廣播信道，采用的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)就只能是廣播方式，這樣的網(wǎng)絡(luò)就叫廣播式網(wǎng)絡(luò)。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是星型、環(huán)型、樹型等，廣播式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是總線型、環(huán)型、衛(wèi)星型等。
（2）按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類
① 局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）：是小范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的覆蓋范圍一般在10公里以內(nèi)。設(shè)備的更新、新技術(shù)的引用都比較容易，所以傳輸速率也比較高，常?？梢赃_(dá)到10-100Mbps.
② 廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN） 也叫做遠(yuǎn)程網(wǎng)，它可以覆蓋幾公里至幾千公里的范圍。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù)，并使用傳統(tǒng)的電話網(wǎng)（公用通信網(wǎng)）、衛(wèi)星通信網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)來(lái)傳輸信息。廣域網(wǎng)的傳輸速率較低，一般在幾十K至幾Mbps之間。
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)，實(shí)際上主要是指通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下幾種。
（1）星型拓?fù)?BR> 由一個(gè)中心結(jié)點(diǎn)與各站點(diǎn)之間呈輻射狀連接，中心結(jié)點(diǎn)對(duì)的通信實(shí)行集中控制，任何兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的通信都必須通過(guò)中心結(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
星型拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，訪問(wèn)協(xié)議簡(jiǎn)單，單機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行；缺點(diǎn)是對(duì)中心結(jié)點(diǎn)的可*性要求高，中心結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓，系統(tǒng)的擴(kuò)充比較困難。
（2）環(huán)型拓?fù)?BR> 使網(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)首尾相連，以通信線路連接成一個(gè)封閉的環(huán)路，數(shù)據(jù)只能在環(huán)路中沿著一個(gè)方向逐點(diǎn)傳輸。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定，適合光纖介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)；但是任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障都會(huì)使癱瘓，而且結(jié)點(diǎn)的增加或減少都比較困難。
（3）總線型拓?fù)?BR> 所有的站點(diǎn)都連接到一條公用傳輸線——總線上，就形成了總線型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)充、價(jià)格低廉，容易安裝。缺點(diǎn)是出現(xiàn)故障后需要檢查總線在各結(jié)點(diǎn)的連接，因此查錯(cuò)比較困難；雖然某臺(tái)計(jì)算機(jī)故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，但是若總線斷開則網(wǎng)絡(luò)將不可使用。
（4）樹型拓?fù)?BR> 由星型拓?fù)溲葑兌鴣?lái)，形狀像一棵根在上方的大樹。各結(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，信息交換主要在上下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行。樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的故障比較容易檢測(cè)和隔離。
4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
通信協(xié)議：在通信過(guò)程中，通信雙方都必須遵守的規(guī)則和約定。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的語(yǔ)言，規(guī)定了通信雙方交換數(shù)據(jù)或控制信息的格式、響應(yīng)及動(dòng)作；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)之間、不同操作系統(tǒng)之間及工作站之間通信的規(guī)則和約定。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1981年提出了開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI） 參考模型，即網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議。