是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合
计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面
计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空气)以及相应的应用软件四部分。
拓扑结构
拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。
现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型
1. 总线拓扑结构
是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,
优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统,是局域网常采用的拓扑结构。
缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。另外,由于信道共享,连接的节点不宜过多,总线自身的故障可以导致系统的崩溃。
最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。 2. 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。
优点:结构简单、容易实现、便于管理,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。
缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 3.环形拓扑结构
各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输,信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。
优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。
缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。
最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring) 4. 树型拓扑结构
是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。
优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。
缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
5. 网状拓扑结构
又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。
优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。
6.混合型拓扑结构
就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。 优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。 缺点:网络配置挂包那里难度大。 7.蜂窝拓扑结构
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、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。
在局域网中,使用最多的是星型结构。 8.卫星通信拓扑结构
计算机网络的分类
第一,根据网络的覆盖范围划分
局域网 城域网 广域网 国际互联网 第二,按网络的拓扑结构划分
总线型网络 星形网络 环型网络 树状网络 混合型网络 第三,按传输介质划分 有线网 无线网 第四,按网络的使用性质划分
公用网 专用网
网络的层次体系结构
各层主要功能如下:
(1)物理层(PH,Physical Layer)
传送信息要利用物理媒体,如双绞线、同轴电缆、光纤等。但具体的物理媒体并不在OSI的七层之内。物理层的任务就是为其上一层(即数据链路层)提供一个物理连接,以便透明地传送比特流。
(2)数据链路层(DL,Data Link Layer)
数据链路层负责在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。在传送数据时,若接收结点检测到所传数据中有差错,就要通知发方重发这一帧,直到这一帧正确无误地到达接收结点为止。这样,链路层就把一条有可能出差错的实际链路,转变成让网络层向下看起来好像是一条不出差错的链路。 (3)网络层(NL,Network Layer)
在网络层,数据的传送单位是分组或包。网络层的任务就是要选择合适的路由,使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站,并交付给目的站的运输层。这就是网络层的寻址功能。
(4)运输层(TL,Transport Layer)
在运输层,信息的传送单位是报文。当报文较长时,先要把它分割成好几个分组,然后交给下一层(网络层)进行传输。
运输层向上一层(会话层)提供一个可靠的端到端的服务。在通信子网中没有运输层。运输层只能存在于端系统(即主机)之中。运输层以上的各层就不再管信息传输的问题了。正因为如此,运输层就成为计算机网络体系结构中最为关键的一层。 (5)会话层(SL,Session Layer)
这一层也称为会晤层或对话层。在会话层及以上的更高层次中,数据传送的单位没有另外再取名字,一般都可称为报文。
会话层虽然不参与具体的数据传输,但它却对数据传输进行管理。 (6)表示层(PL,Presentation Layer)
表示层主要解决用户信息的语法表示问题。表示层将欲交换的数据从适合于某一用户的
抽象语法,变换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。 (7)应用层(AL,Application Layer)
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要
TCP/IP 协议
应用层:应用程序间沟通的层,如(SMTP)、(FTP)、(Telnet)等。
传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送,应用程序之间的通信服务,主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。
互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。
网络接口层(主机-网络层):从网络上接收物理帧,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。
面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),
使用UDP的服务包括NTP(网络时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。 网络协议
一个网络协议至少包括三要素:语法、语义、同步
统一资源定位器(URL)
URL可看成是一个文件在Internet上的标准通用地址。URL的一般格式如下: <通信协议>://<主机>/<路径>/<文件名>
其中,<通信协议>指提供该文件的服务器所使用的通信协议,如WWW的HTTP 协议,FTP的FTP协议等;<主机>指上述服务器所在的主机的IP地址;<路径>指该文件在上述主机上的路径;<文件名>指该文件的名称。
Internet连接方式 企业级用户的入网方案:
通过分组网上网 通过帧中继(FR)上网 通过DDN(数字数据网)专线入网 通过微波无线入网
个人用户的入网方案: