通信工程師綜合能力考試計算機(jī)通信網(wǎng)的概念

　　6.4計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
6.4.1計算機(jī)通信網(wǎng)
1.計算機(jī)通信網(wǎng)的概念
計算機(jī)通信網(wǎng)發(fā)展迅速，各國都通過建成的公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)享用各數(shù)據(jù)庫資源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，為發(fā)展高新技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。計算機(jī)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和基于兩者基礎(chǔ)上的聯(lián)機(jī)檢索技術(shù)已廣泛應(yīng)用于信息服務(wù)領(lǐng)域。
計算機(jī)通信網(wǎng)是指多臺計算機(jī)及終端設(shè)備，通過通信線路互相連接起來，實(shí)現(xiàn)信息交換的網(wǎng)絡(luò)，簡稱計算機(jī)網(wǎng)。
2.計算機(jī)通信網(wǎng)的分類
計算機(jī)通信網(wǎng)可從不同的角度對其進(jìn)行分類。
(1)按其交換功能來分，有電路交換、報文交換、分組交換和混合交換網(wǎng)。
(2)按其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來分，有集中式、分散式和分布式計算機(jī)網(wǎng)。
(3)按其通信性能來分，有資源共享計算機(jī)網(wǎng)、分布式計算機(jī)網(wǎng)和遠(yuǎn)程通信網(wǎng)。
(4)按其作用范圍來分，有廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)。
①廣域網(wǎng)是在一個廣泛的地理范圍內(nèi)所建立的計算機(jī)通信網(wǎng)，簡稱WAN，廣域網(wǎng)有時也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。
②城域網(wǎng)是在一個城市范圍內(nèi)建立起來的計算機(jī)通信網(wǎng)，簡稱MAN。一個城域網(wǎng)可作為一個骨干網(wǎng)，將位于同一城市不同地點(diǎn)的主機(jī)、數(shù)據(jù)庫及多個局域網(wǎng)互聯(lián)起來。城域網(wǎng)一般為多個單位所擁有，有的也可做為公用城域網(wǎng)。
③局域網(wǎng)是伴隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)到多機(jī)系統(tǒng)，最終形成分布式處理系統(tǒng)這一過程而發(fā)展起來的。
(5)按其使用范圍來分，有中國公用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和國際計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)。
①中國公用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET)是中自公用Internet網(wǎng)，是中國的骨干網(wǎng)，向國內(nèi)外所有用戶提供Internet接入服務(wù)。
②國際計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，又稱因特網(wǎng)（Internet)，是世界上最大的計算機(jī)網(wǎng)間網(wǎng)，是成千上萬信息資源的總稱，這些資源在線地分布在世界各地的數(shù)百萬臺計算機(jī)土；Internet是一個社會大家庭，S家庭成員可以方便地交換信息，共享資源，Internet上開發(fā)了很多應(yīng)用系統(tǒng)，供接入網(wǎng)上的用戶使用。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或計算機(jī)通信網(wǎng)是指互聯(lián)起來的獨(dú)立自主的計算機(jī)的集合。“互聯(lián)”意味著相互連接的兩臺計算機(jī)能夠互相交換信息。連接是物理的，由硬件實(shí)現(xiàn)。連接介質(zhì)（有時也叫做信息傳輸介質(zhì)）可以是雙絞線、同軸電纜或光纖等“有線”物質(zhì)，也可以是激光、微波或衛(wèi)星信道等“無線”物質(zhì)?！盎ヂ?lián)”具有物理連接和計算機(jī)應(yīng)用程序間信息交換的兩重性質(zhì)，這種信息交換一般由軟件實(shí)現(xiàn)；而互連一般僅指物理上的連接。
在定義中之所以強(qiáng)調(diào)入網(wǎng)計算機(jī)“獨(dú)立自主”，是為了將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)加多臺設(shè)備構(gòu)成的主從式系統(tǒng)區(qū)別開。早期的計算機(jī)應(yīng)用中，釆用的是以大型機(jī)為中心的計算模式，有時也稱為分時共享模式。即系統(tǒng)使用功能強(qiáng)大的大型機(jī)，許多用戶同時共享CPU資源和數(shù)據(jù)存儲的功能，對用戶釆用嚴(yán)格的分時控制和廣泛的系統(tǒng)管理、性能管理機(jī)制。這種模式主要是利用主機(jī)的能力來運(yùn)行應(yīng)用，采用無智能的終端對應(yīng)用進(jìn)行控制的，常稱無智能終端工作站。這種系統(tǒng)通常稱之為多用戶系統(tǒng)，而不是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。{#page#}隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，提供了將各計算機(jī)之間資源集成起來加以有效利用的通信手段，使計算機(jī)的資源通過網(wǎng)絡(luò)得到延伸，典型的如文件和打印機(jī)資源等。因此，出現(xiàn)了以帶有大型操作系統(tǒng)的主機(jī)（服務(wù)器）為中心的計算模式，也稱為資源共享模式。這一模式向用戶提供了靈活的服務(wù)，主要用于共享共同的應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫以及打印機(jī)等。用戶利用獨(dú)立的小型計算機(jī)（工作站）為每個應(yīng)用提供自己的用戶界面，并對界面給予全面控制，所有的用戶查詢,或命令處理都在工作站方完成。這是由一臺主控機(jī)加多臺從屬機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)，是多機(jī)系統(tǒng)，也不是網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代末期以來，計算機(jī)開始向小型化、網(wǎng)絡(luò)化的方向迅速發(fā)展，使得用戶桌面上的計算機(jī)處理能力達(dá)到了過去大型機(jī)的水平，存儲容量和速度也得到了極大的提高。同時，計算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)更加完善，人們已經(jīng)不再滿足上述的計算機(jī)資源共享的模式。在這種情況下，客戶機(jī)服務(wù)器的計算模式也就應(yīng)運(yùn)而生了。在這種模式下工作的系統(tǒng)是小型專用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
在網(wǎng)絡(luò)工作方式下，系統(tǒng)使用客戶機(jī)和服務(wù)器兩方面的智能、資源和計算機(jī)能力來執(zhí)行一個特定的任務(wù)，也就是說，負(fù)載由客戶機(jī)和服務(wù)器雙方共同承擔(dān)?？蛻魴C(jī)需要服務(wù)器提供信息，服務(wù)器存儲數(shù)據(jù)和程序，并向客戶機(jī)提供全網(wǎng)范圍的服務(wù)?？蛻魴C(jī)服務(wù)器以及聯(lián)系它們之間的通信系統(tǒng)共同組成了一個支持分布計算、分析和表示的系統(tǒng)。這種安排把應(yīng)用分成明顯的兩個部分，即前端客戶應(yīng)用和后端服務(wù)器應(yīng)用，從而使現(xiàn)有的計算機(jī)資源得到了充分的利用。
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式演進(jìn)為客戶機(jī)/服務(wù)器模式，在客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server)模式下應(yīng)用可分為前端（客戶部分）和后端（服務(wù)器部分）。Client運(yùn)行在微機(jī)和工作站上，而服務(wù)器部分可運(yùn)行在微機(jī)、高端服務(wù)器、大型計算機(jī)等各種系統(tǒng)上。客戶機(jī)服務(wù)器模式最大的技術(shù)特點(diǎn)是系統(tǒng)使用了客戶機(jī)、服務(wù)器兩方的智能、資源和處理能力來協(xié)調(diào)執(zhí)行一個特定的任務(wù)。Browser/Webserver/DBserver三級Client/Server結(jié)構(gòu)，則是當(dāng)前Internet最流行的工作方式。任何上網(wǎng)的客戶機(jī)利用瀏覽器（Browser)通過Internet就能快速、方便地查詢、傳遞信息。
客戶機(jī)部分可以是網(wǎng)絡(luò)中的微機(jī)或工作站。客戶機(jī)、服務(wù)器的結(jié)構(gòu)雖然減輕了客戶計算機(jī)上的工作負(fù)擔(dān)，但卻增加了服務(wù)器上的工作負(fù)擔(dān)，服務(wù)器部分趨向于采用比PC機(jī)文件服務(wù)器更大更快的高速硬盤和更多的存儲器，服務(wù)器也可以是小型機(jī)甚至是大型生機(jī)。
以網(wǎng)絡(luò)方式工作時，由于客戶計算機(jī)和服務(wù)器計算機(jī)相互協(xié)調(diào)工作，它們只傳輸必要的信息，與其他模式（分時共享模式和資源共享模式）相比具有許多優(yōu)越性，表現(xiàn)在：
減少了網(wǎng)絡(luò)的流量，提高了傳輸效率；
可以充分利用客戶機(jī)（如微機(jī)）和服務(wù)器（如大型機(jī)）雙方的能力，支持分布式應(yīng)用環(huán)境；?由于應(yīng)用程序與其處理的數(shù)據(jù)相隔離，使數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性，可以較為容易地實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)操作的改變，更快地開發(fā)出新的應(yīng)用；
每個服務(wù)器可以支持更多的用戶，易于實(shí)現(xiàn)多用戶共享數(shù)據(jù)。
在小型網(wǎng)絡(luò)中利用客戶機(jī)/服務(wù)器方式可以通過按任務(wù)高度優(yōu)化計算機(jī)資源來獲得極高的性能，同時，靈活的結(jié)構(gòu)確保了系統(tǒng)的擴(kuò)充和升級。它是一種先進(jìn)的計算模式，代表著今后的發(fā)展方向。
概念上，無論哪一種網(wǎng)絡(luò)，我們總可以將它劃分為兩部分：主機(jī)和子網(wǎng)。主機(jī)是組成網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立自主的計算機(jī)，用于運(yùn)行用戶程序（即戽用程序）。子網(wǎng)，嚴(yán)格地說，應(yīng)當(dāng)叫做通信子網(wǎng)，是將入網(wǎng)主機(jī)連接起來的實(shí)體。子網(wǎng)的任務(wù)是在入網(wǎng)主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)分組，以提供通信服務(wù)，正如電話網(wǎng)絡(luò)將語音從發(fā)送方傳送至接收方一樣。把網(wǎng)絡(luò)中純通信部分的子網(wǎng)與應(yīng)用部分的主機(jī)分離，這是網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)思想的重要體現(xiàn)，使得對整個網(wǎng)絡(luò)的分析與設(shè)計大為簡化。此處應(yīng)當(dāng)注意的是，這種劃分僅僅是功能上的。在網(wǎng)絡(luò)模型中，子網(wǎng)的功能也包含在主機(jī)內(nèi)。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的最主要目的在于提供不同計算機(jī)和用戶之間的資源共享。換言之，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信只是一種手段。應(yīng)當(dāng)注意的一點(diǎn)是，通信子網(wǎng)在小范圍內(nèi)常由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，但是在大范圍內(nèi)（城市、地區(qū)、等）則常需利用公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)構(gòu)成通信子網(wǎng)，或利用PSTN的用戶線構(gòu)成上網(wǎng)的一段鏈路。從這兩點(diǎn)出發(fā)，也可以認(rèn)為電信網(wǎng)也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也可以與各類電信網(wǎng)經(jīng)網(wǎng)關(guān)互連互通，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的用戶可以經(jīng)電信網(wǎng)上網(wǎng)，甚至兩個網(wǎng)絡(luò)間的用戶可以互通IP電話，或者PSTN的兩個用戶可經(jīng)計算機(jī)通信網(wǎng)接通IP電話。IP電話指利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（InternetProtocol)進(jìn)行的電話通信。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)它們的作用范圍可以劃分為局域網(wǎng)（LAN)、城域網(wǎng)（MAN)、廣域網(wǎng)?(WAN),它們之間相互連接。在各級網(wǎng)絡(luò)中一般也包含如交換、復(fù)用和傳輸設(shè)備，用于構(gòu)成通信子網(wǎng)。網(wǎng)間連接鏈路與電信網(wǎng)的傳輸鏈路具有類似的構(gòu)成方法，或者也可以由各類具有數(shù)據(jù)傳送能力的電信網(wǎng)提供。

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