本章要点
网络发展的四个阶段
计算机网络定义
计算机网络功能
计算机网络组成
计算机网络分类计算机网络概述
信息化社会?完善的 网络必不可少 。
（三网：电信网络、有线电视网络、计算机网络）
Internet(因特网 ) 蕴藏着丰富的信息资源,Internet成 为现代国民经济、科学技术和社会生活中极其有效的工具。
计算机网络的产生与发展其发展经历了四个阶段：
(1)以单个计算机为中心的远程连机系统,构成面向终端的计算机网络 。 (60年代以前 )
(2)多个主计算机通过通信线路互连的计算机网络 。 计算机 ——计算机网络,分组交换网 （ 60年代中期 ）
(3)具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议的计算机网络 。 开放式标准化网络 (70年代末 )
(4)网络互联与高速网络。 （ 90年代）
半自动地面环境防空系统（ SAGE）。
为了解决主机负担问题，出现前端处理机。
为方便输入 /输出，最先出现了计算机与终端的互联，如收发器、电传打字机等。
计算机与终端之间为数字信号，而电话线传输模拟信号，于是出现 MODEM(猫 ) 。
为了节省通信费用，提高通信线路的利用率，
出现了终端集中器等硬件设备。
发展第一阶段：面向终端的计算机网络使用终端集中器的通信系统
T
T
T
T
T
T
HOST
终端集中器低速线路 低速线路高速线路发展第一阶段：面向终端的计算机网络这种网络本质上是以单个主机为中心的星型网，各终端通过通信线路共享主机的软硬件资源。
新型网络必须满足的要求
（ 1） 和传统的电信网不同,这种新型的网络不是为了打电话,而是用于计算机之间的数据传送 。
（ 2） 新型的网络能够连接不同类型的计算机,
即不局限于单一类型的计算机 。
（ 3） 所有的网络结点都同等重要。
（ 4）计算机在进行通信时,必须有冗余的路由。
（ 5）网络的结构应当尽可能地简单，但又能够非常可靠地传送数据。
电话机的不同连接方法电路交换式意图
1964年提出了存储转发 (store and forward)的概念 。 网络中传送的信息被划分成分组 (packet),称为分组交换网,
于 1969年 12月在美国国防部高级研究规划局 (DARPA)
的 资 助 下 建 立 了 世 界 上 第 一 个 远 程 分 组 交 换 的
ARPANET,标志着我们目前计算机网络的兴起 。 也是
Internet的前身 。 该网由通信子网和资源子网组成 。
发展第二阶段：计算机 -计算机网络分组交换技术分组交换采用存储转发技术。分组的概念如下图所示。通常我们将欲发送的整块数据称为一个报文（ message）。
在发送报文之前，先将较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段，例如，每个数据段为 1024 bit。 在每一个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部（ header）
后，就构成了一个分组（ packet）。 分组又称为“包”，
而分组的首部也可称为“包头”。
分组交换网分组交换的优点三种交换方式的比较从单主机到分组交换随着 ARPANET的建立,各个国家甚至大公司都建立了自己的网络,这些网络体系结构各不相同 。 如日本
DECNet等 。 这些网络其体系结构都不相同,协议也不一致 。 不同体系结构的产品难以实现互连；为网络的互联,互通带来困难 。
80年代开始,人们着手寻找统一网络结构和协议的途径 。
国际标准化组织 ISO下属的计算机信息处理标准化技术委员会 TC97为研究网络的标准化成立了一个分委员会 。 1984年正式颁布了 OSI/RM“开放系统互连基本参考考模型,。 这里的,开放系统,是指对当时各个封闭的网络系统而言,它可以和任何其它遵守模型的系统通信 。 模型分为 7个层次,故又称为 OSI7层模型 。
第三阶段：计算机网络体系结构形成开放式标准化网络
1990年 ARPANET正式宣布关闭,而 NSFNET主干网经过不断扩充,最终形成世界范围的 Internet。 进入 90年代后网络向开放,高速,高性能方向发展,可以传送数据,语音和图像等多媒体信息,安全性也更好 。
高速计算机网络的特点：
高速网络技术
综合业务数字网的实现
多媒体网络的兴起
智能型网络的兴起发展第四阶段：网络互连与高速网络因特网时代
20世纪 80年代末期以来，在网络领域最引人注目的就是起源于美国的因特网（ Internet） 的飞速发展。现在，因特网已发展成为世界上最大的国际性计算机互联网。由于因特网已影响到人们生活的各个方面，这就使得 20世纪 90年代成为因特网时代，或简称为网络时代。
我国在 80年代初期已经有一部分高校和企业建立局域网,
引入了国外的局域网产品 。
1989年我国第一个公用分组交换网 CNPAC正式运行,1993
年该网扩充成层次结构的全国网 CHINAPAC。
1993年我国又开始启动,金,字工程,(金桥,金卡,金关 ),即,三金,工程,使我国网络发展进入了一个新的时期目前我国有九大公用计算机网络：
中国公用计算机互联网 CHINANET（ 电信网 163,169等 ） ；
中国金桥信息网 CHINAGBN； 中国教育和科研计算机网 CERNET
中国科学技术网 CSTNET； 中国联通互联网 UNINET；
中国网通 CNCNET； 中国国际经济贸易互联网 CIETNET
中国移动互联网 CMNET； 中国长城互联网 CGWNET。
计算机网络在国内发展计算机网络的精确定义并未统一 。
早期的定义：计算机技术与通信技术相结合实现远程信息处理和进一步达到资源共享的系统 。
定义：利用通信设备和线路将地理位置分散的,功能独立的自主计算机系统,按照约定的通信协议进行信息交换,实现资源共享的系统 。
关于计算机网络的最简单的定义是,一些互相连接的,自治的计算机的集合 。
计算机网络定义计算机网络与分布式系统的区别分布式计算机系统是在分布式计算机操作系统支持下，
互连的计算机可以互相协调工作，共同完成一项任务。
而计算机网络系统是在网络操作系统支持下，各计算机通常是各自独立进行工作的。随着网络的发展，网络系统渐渐具备一些分布式系统的功能。
相同点：在计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制等方面基本都是一样的，它们都具有通信和资源共享的功能。
不同点,分布式操作系统与网络操作系统的设计思想不同，因此它们的结构、工作方式与功能也是不同的。
1.信息交换 (数据通信 )功能
2.资源共享
3.提高系统的可靠性
4.分布处理计算机网络功能数据通信即数据传送，是计算机网络的最基本功能之一。
从通信角度看，计算机网络其实是一种计算机通信系统。
作为计算机通信系统，能实现下列重要功能：
（ 1） 传输文件网络能快速地,不需要交换软盘就可在计算机与计算机之间进行文件拷贝 。
（ 2） 使用电子邮件 （ E-mail）
用户可以将计算机网络作为邮局，向网络上的其他计算机用户发送备忘录、报告和报表等。虽然在办公室使用电话是非常方便的，但网络的 E-mail可以向不在办公室的人传送消息，而且还提供了一种无纸办公的环境。
1．数据通信的功能资源共享包括硬件、软件和数据资源的共享，
它是计算机网络最有吸引力的功能。资源共享指的是网上用户能够部分或全部地使用计算机网络资源，使计算机网络中的资源互通有无、
分工协作，从而大大地提高各种硬件、软件和数据资源的利用率。
（ 1） 共享硬件资源
（ 2） 共享软件资源
（ 3） 共享数据
2、资源共享的功能计算机系统可靠性的提高主要表现在计算机网络中每台计算机都可以依赖计算机网络相互为后备机,
一旦某台计算机出现故障,其它的计算机可以马上承担起原先由该故障机所担负的任务,避免了系统的瘫痪使得计算机的可靠性得到了大大的提高 。
计算机可用性的提高是指当计算机网络中某一台计算机负载过重时,计算机网络能够进行智能的判断,
并将新的任务转交给计算机网络中较空闲的计算机去完成,这样就能均衡每一台计算机的负载,提高了每一台计算机的可用性 。
3．计算机系统可靠性和可用性的提高
4．易于进行分布处理对于较大型的综合问题，通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，从而达到均衡网络资源，实现分布处理的目的。此外，
利用网络技术，能将多台计算机连成具有高性能的计算机系统，以并行的方式共同来处理一个复杂的问题，这就是当今称之为协同式计算机的一种网络计算模式。
计算机网络应用因为计算机网络有如此的功能，使得它在工业、农业、交通、运输、国防、电信、银行、广播等方面都有广泛的应用。
工厂企业 可用网络来实现生产的监测、过程控制、管理和辅助决策。 铁路部门 可用网络来实现报表收集、运行管理和行车调度。 邮电部门 可利用网络来提供世界范围内快速而廉价的电子邮件、传真和 IP电话服务。
计算机网络信息，如新闻广播、各种生活信息及商业广告等等，是为人们提供服务的，要求具有广泛性；但有些信息，如国防信息、公司企业机密及个人信件等，要求具有保密性，由此产生了一种新的技术 --防火墙技术，
以保证信息的安全。
计算机网络物理组成（一）
硬件组成,服务器、工作站、网卡、调制解调器、中继器、集线器,网桥、
路由器和网关,传输媒体,不间断电源 UPS
软件组成,网络操作系统,网络协议和应用服务软件逻辑上划分为通信子网和资源子网两部分 。
NCC,Network Control Center网络控制中心。
PSE,Project Support Equipment工程辅助设备
MUX,Multiple User Experiment多用户实验
NCC PSE
PSE
PSE
PSE
集中器网关主机 MUX
终端 终端计算机网络结构组成示意图计算机网络组成（二）
通信子网和资源子网通信子网完成信息分组的传递工作，每个通信结点具有存储转发功能，当通信线路繁忙时，每个分组能在结点存储、排队，当线路空闲时分组被转发送出，从而提高了线路的利用率和整个网络的效率。
资源子网包含所有由资源子网连接的主机，
这些主机向网络提供各种类型的资源。
计算机网络组成（三）
通信子网 由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，负责全网数据传输、通信处理工作；
资源子网 由主计算机系统、终端控制器、联网外设、各种软件资源与信息资源组成，代表着网络的数据处理资源和数据存储资源，
负责全网数据处理和向网络用户提供网络资源和网络服务工作。
按作用范围分,广域网 (WAN),局域网 (LAN)、
城域网 (MAN)
按使用范围分,公用网,专用网按交换功能分,电路交换网,报文交换网,
分组交换网以及混合交换网网络拓扑分,集中式 (星形网 ),分布式 (网状网 ),分散式计算机网络分类从网络的交换功能进行分类常用的交换方法有：
① 电路交换；
② 报文交换；
③ 分组交换；
④ 混合交换 。 前三种交换方式已简单介绍过了 。 混合交换是指在一个数据网中同时采用电路交换和分组交换 。
网络拓扑结构,把工作站,服务器等网络单元抽象成为,点,,把网络中的电缆等通信媒体抽象为
,线,,从而抽象出了网络系统的具体结构,即为拓扑结构 。 网络拓扑结构如下图所示：
从网络的拓扑结构进行分类计算机网络拓扑结构图
(1) 总线形：许多计算机共享同一个总线，最常见的以太网 (Ethernet)就是总线形。
(2) 环形：计算机通过介质连接成环形，局域网中的令牌环即是此类型。
(3) 星形：由中心结点转发的网络结构，现在的交换式网络即属此类型。
(4) 树型：分级结构，是星型网络或总线型网络的扩展。
(5) 网状形（不规则形）：计算机之间无规则地连接，一般广域网属于不规则形。
常见的网络拓扑结构星型网络结构是以 中央结点 为中心与各个结点连接而组成的，各结点与中央结点通过点到点的方式连接。 中央结点 可直接与 从结点 通信，而从结点之间必须经过中央结点才能通信。
通常中央结点由一种称为 集线器 (HUB)的设备充当，
因此，网上的计算机之间都是通过集线器来相互通信的。
星型网络拓扑
（ 1） 网络结构简单，便于管理，控制简单，联网建网都容易。
（ 2）网络共享资源能力较差，通信线路利用率不高。
（ 3） 结点间的通信必须经过中央结点进行转接，中央结点负担太高，工作复杂。
星型网络拓扑结构的特点环型网络拓扑结构指的是在网络中的各结点通过环路接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，
环路上的任何结点均可以请求发送信息，
请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。
环型网络拓扑
（ 1） 信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有惟一的通路，大大简化了路径选择的控制。
（ 2） 在网络信息流动过程中，由于信息源结点到目的结点都要经过环路中各中间结点，所以，任何结点的故障都能导致环路失常，可靠性差。由于环路是封闭的，
不易扩展。
环型网络拓扑结构的特点总线型拓扑是一种比较简单的结构，采用的是一根中央主电缆，称为公共总线 的传输介质，各结点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地广播传送。这种结构非常简单，所需要的电缆也很少。
总线型网络拓扑
（ 1） 网络结构简单灵活，结点的插入、删除都较方便，因此易于扩展。
（ 2） 可靠性高，任一个结点故障都不会造成整个网络的故障。
（ 3）设备量少，价格低，安装使用方便。
（ 4）故障诊断和隔离困难，网络对总线比较敏感。
总线型网络拓扑结构的特点树型网络拓扑结构是总线型或星型网络的扩展，它是在总线型网络上加分支形成的，该结构与 DOS中的目录树结构相似，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路。
树型网络拓扑
（ 1） 树型网络结构的通信线路较短，所以网络成本低。
（ 2）由于树型网的链路具有一定的专用性，
所以易于维护和扩充。
（ 3）在某一个分结点或连线上的故障将影响该支路网的正常工作。
（ 4）树型网络结构较总线型网复杂。
树型网络拓扑结构的特点拓扑结构的选择网络拓扑结构是网络的基本要素，处于基础的地位，选择合适的网络拓扑结构很重要。
确定拓扑结构，要考虑联网的 计算机数量,
地理覆盖范围,网络结点变动 的情况，以及今后的 升级或扩展 因素。
以上几种拓扑结构各有千秋，目前符合广播式布线系统的星型网络拓扑结构及其双绞线传输介质将会成为 21世纪局域网最流行的趋势。
在实际组建网络时，其拓扑结构不一定是单一的，通常是这四种拓扑结构的综合。
从网络的作用范围进行分类从网络的作用范围分类,可以分为,① 广域网； ② 局域网；
③ 城域网 。
广域网 WAN（ Wide Area Network） 的作用范围通常为几十到几千公里 。 广域网有时也称为远程网 （ long haul
Network） 。
局域网 LAN （ Local Area Network） 一般用微型计算机通过高速通信线路相连 （ 速率通常在 10 Mbit/S以上 ）,
但在地理上则局限在较小的范围 （ 如 1km左右 ） 。
城域网 MAN （ Metropolita Area Network） 的作用范围在广域网和局域网之间,例如作用范围是一个城市,其传送速率比局域网的更高,但作用距离约为 5— 50 km。
从网络的使用范围进行分类从网络的使用范围可分为公用网和专用网两种 。
公用网 （ public network） 一般是国家的邮电部门建造的网络 。,公用,的意思就是所有愿意接邮电部门规定交纳费用的人都可以使用 。 因此,公用网也可称为公众网 。
专用网 （ Private Network） 是某个部门为本单位的特殊工作的需要而建造的网络 。 这种网络不向本单位以外的人提供服务 。 例如,军队,铁路,电力等系统均有本系统的专用网 。
按介质分,有线网,无线网有线网 (采用如同轴电缆,双绞线,光纤等物理介质来传输数据的网络 )
无线网 （ 采用卫星,微波等无线形式来传输数据的网络 ）
按速率分,高速网,中速网,低速网高速网 （ 网上数据传输速率在 50Mbps--750Mbps之间的系统 。 信息高速公路 ）
中速网 （ 网上数据传输速率在 1.5Mbps— 45Mbps之间的系统 。 传统的数字式公用数据网 ）
低速网 （ 网上数据传输速率在 300bps— 1.4Mbps之间的系统 。 借助调制解调器利用电话网来实现 ）
计算机网络的其他分类方法本章小结了解网络发展的四个阶段掌握计算机网络定义了解 计算机网络功能掌握计算机网络组成掌握计算机网络分类
网络发展的四个阶段
计算机网络定义
计算机网络功能
计算机网络组成
计算机网络分类计算机网络概述
信息化社会?完善的 网络必不可少 。
（三网：电信网络、有线电视网络、计算机网络）
Internet(因特网 ) 蕴藏着丰富的信息资源,Internet成 为现代国民经济、科学技术和社会生活中极其有效的工具。
计算机网络的产生与发展其发展经历了四个阶段：
(1)以单个计算机为中心的远程连机系统,构成面向终端的计算机网络 。 (60年代以前 )
(2)多个主计算机通过通信线路互连的计算机网络 。 计算机 ——计算机网络,分组交换网 （ 60年代中期 ）
(3)具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议的计算机网络 。 开放式标准化网络 (70年代末 )
(4)网络互联与高速网络。 （ 90年代）
半自动地面环境防空系统（ SAGE）。
为了解决主机负担问题，出现前端处理机。
为方便输入 /输出，最先出现了计算机与终端的互联，如收发器、电传打字机等。
计算机与终端之间为数字信号，而电话线传输模拟信号，于是出现 MODEM(猫 ) 。
为了节省通信费用，提高通信线路的利用率，
出现了终端集中器等硬件设备。
发展第一阶段：面向终端的计算机网络使用终端集中器的通信系统
T
T
T
T
T
T
HOST
终端集中器低速线路 低速线路高速线路发展第一阶段：面向终端的计算机网络这种网络本质上是以单个主机为中心的星型网，各终端通过通信线路共享主机的软硬件资源。
新型网络必须满足的要求
（ 1） 和传统的电信网不同,这种新型的网络不是为了打电话,而是用于计算机之间的数据传送 。
（ 2） 新型的网络能够连接不同类型的计算机,
即不局限于单一类型的计算机 。
（ 3） 所有的网络结点都同等重要。
（ 4）计算机在进行通信时,必须有冗余的路由。
（ 5）网络的结构应当尽可能地简单，但又能够非常可靠地传送数据。
电话机的不同连接方法电路交换式意图
1964年提出了存储转发 (store and forward)的概念 。 网络中传送的信息被划分成分组 (packet),称为分组交换网,
于 1969年 12月在美国国防部高级研究规划局 (DARPA)
的 资 助 下 建 立 了 世 界 上 第 一 个 远 程 分 组 交 换 的
ARPANET,标志着我们目前计算机网络的兴起 。 也是
Internet的前身 。 该网由通信子网和资源子网组成 。
发展第二阶段：计算机 -计算机网络分组交换技术分组交换采用存储转发技术。分组的概念如下图所示。通常我们将欲发送的整块数据称为一个报文（ message）。
在发送报文之前，先将较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段，例如，每个数据段为 1024 bit。 在每一个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部（ header）
后，就构成了一个分组（ packet）。 分组又称为“包”，
而分组的首部也可称为“包头”。
分组交换网分组交换的优点三种交换方式的比较从单主机到分组交换随着 ARPANET的建立,各个国家甚至大公司都建立了自己的网络,这些网络体系结构各不相同 。 如日本
DECNet等 。 这些网络其体系结构都不相同,协议也不一致 。 不同体系结构的产品难以实现互连；为网络的互联,互通带来困难 。
80年代开始,人们着手寻找统一网络结构和协议的途径 。
国际标准化组织 ISO下属的计算机信息处理标准化技术委员会 TC97为研究网络的标准化成立了一个分委员会 。 1984年正式颁布了 OSI/RM“开放系统互连基本参考考模型,。 这里的,开放系统,是指对当时各个封闭的网络系统而言,它可以和任何其它遵守模型的系统通信 。 模型分为 7个层次,故又称为 OSI7层模型 。
第三阶段：计算机网络体系结构形成开放式标准化网络
1990年 ARPANET正式宣布关闭,而 NSFNET主干网经过不断扩充,最终形成世界范围的 Internet。 进入 90年代后网络向开放,高速,高性能方向发展,可以传送数据,语音和图像等多媒体信息,安全性也更好 。
高速计算机网络的特点：
高速网络技术
综合业务数字网的实现
多媒体网络的兴起
智能型网络的兴起发展第四阶段：网络互连与高速网络因特网时代
20世纪 80年代末期以来，在网络领域最引人注目的就是起源于美国的因特网（ Internet） 的飞速发展。现在，因特网已发展成为世界上最大的国际性计算机互联网。由于因特网已影响到人们生活的各个方面，这就使得 20世纪 90年代成为因特网时代，或简称为网络时代。
我国在 80年代初期已经有一部分高校和企业建立局域网,
引入了国外的局域网产品 。
1989年我国第一个公用分组交换网 CNPAC正式运行,1993
年该网扩充成层次结构的全国网 CHINAPAC。
1993年我国又开始启动,金,字工程,(金桥,金卡,金关 ),即,三金,工程,使我国网络发展进入了一个新的时期目前我国有九大公用计算机网络：
中国公用计算机互联网 CHINANET（ 电信网 163,169等 ） ；
中国金桥信息网 CHINAGBN； 中国教育和科研计算机网 CERNET
中国科学技术网 CSTNET； 中国联通互联网 UNINET；
中国网通 CNCNET； 中国国际经济贸易互联网 CIETNET
中国移动互联网 CMNET； 中国长城互联网 CGWNET。
计算机网络在国内发展计算机网络的精确定义并未统一 。
早期的定义：计算机技术与通信技术相结合实现远程信息处理和进一步达到资源共享的系统 。
定义：利用通信设备和线路将地理位置分散的,功能独立的自主计算机系统,按照约定的通信协议进行信息交换,实现资源共享的系统 。
关于计算机网络的最简单的定义是,一些互相连接的,自治的计算机的集合 。
计算机网络定义计算机网络与分布式系统的区别分布式计算机系统是在分布式计算机操作系统支持下，
互连的计算机可以互相协调工作，共同完成一项任务。
而计算机网络系统是在网络操作系统支持下，各计算机通常是各自独立进行工作的。随着网络的发展，网络系统渐渐具备一些分布式系统的功能。
相同点：在计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制等方面基本都是一样的，它们都具有通信和资源共享的功能。
不同点,分布式操作系统与网络操作系统的设计思想不同，因此它们的结构、工作方式与功能也是不同的。
1.信息交换 (数据通信 )功能
2.资源共享
3.提高系统的可靠性
4.分布处理计算机网络功能数据通信即数据传送，是计算机网络的最基本功能之一。
从通信角度看，计算机网络其实是一种计算机通信系统。
作为计算机通信系统，能实现下列重要功能：
（ 1） 传输文件网络能快速地,不需要交换软盘就可在计算机与计算机之间进行文件拷贝 。
（ 2） 使用电子邮件 （ E-mail）
用户可以将计算机网络作为邮局，向网络上的其他计算机用户发送备忘录、报告和报表等。虽然在办公室使用电话是非常方便的，但网络的 E-mail可以向不在办公室的人传送消息，而且还提供了一种无纸办公的环境。
1．数据通信的功能资源共享包括硬件、软件和数据资源的共享，
它是计算机网络最有吸引力的功能。资源共享指的是网上用户能够部分或全部地使用计算机网络资源，使计算机网络中的资源互通有无、
分工协作，从而大大地提高各种硬件、软件和数据资源的利用率。
（ 1） 共享硬件资源
（ 2） 共享软件资源
（ 3） 共享数据
2、资源共享的功能计算机系统可靠性的提高主要表现在计算机网络中每台计算机都可以依赖计算机网络相互为后备机,
一旦某台计算机出现故障,其它的计算机可以马上承担起原先由该故障机所担负的任务,避免了系统的瘫痪使得计算机的可靠性得到了大大的提高 。
计算机可用性的提高是指当计算机网络中某一台计算机负载过重时,计算机网络能够进行智能的判断,
并将新的任务转交给计算机网络中较空闲的计算机去完成,这样就能均衡每一台计算机的负载,提高了每一台计算机的可用性 。
3．计算机系统可靠性和可用性的提高
4．易于进行分布处理对于较大型的综合问题，通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，从而达到均衡网络资源，实现分布处理的目的。此外，
利用网络技术，能将多台计算机连成具有高性能的计算机系统，以并行的方式共同来处理一个复杂的问题，这就是当今称之为协同式计算机的一种网络计算模式。
计算机网络应用因为计算机网络有如此的功能，使得它在工业、农业、交通、运输、国防、电信、银行、广播等方面都有广泛的应用。
工厂企业 可用网络来实现生产的监测、过程控制、管理和辅助决策。 铁路部门 可用网络来实现报表收集、运行管理和行车调度。 邮电部门 可利用网络来提供世界范围内快速而廉价的电子邮件、传真和 IP电话服务。
计算机网络信息，如新闻广播、各种生活信息及商业广告等等，是为人们提供服务的，要求具有广泛性；但有些信息，如国防信息、公司企业机密及个人信件等，要求具有保密性，由此产生了一种新的技术 --防火墙技术，
以保证信息的安全。
计算机网络物理组成（一）
硬件组成,服务器、工作站、网卡、调制解调器、中继器、集线器,网桥、
路由器和网关,传输媒体,不间断电源 UPS
软件组成,网络操作系统,网络协议和应用服务软件逻辑上划分为通信子网和资源子网两部分 。
NCC,Network Control Center网络控制中心。
PSE,Project Support Equipment工程辅助设备
MUX,Multiple User Experiment多用户实验
NCC PSE
PSE
PSE
PSE
集中器网关主机 MUX
终端 终端计算机网络结构组成示意图计算机网络组成（二）
通信子网和资源子网通信子网完成信息分组的传递工作，每个通信结点具有存储转发功能，当通信线路繁忙时，每个分组能在结点存储、排队，当线路空闲时分组被转发送出，从而提高了线路的利用率和整个网络的效率。
资源子网包含所有由资源子网连接的主机，
这些主机向网络提供各种类型的资源。
计算机网络组成（三）
通信子网 由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，负责全网数据传输、通信处理工作；
资源子网 由主计算机系统、终端控制器、联网外设、各种软件资源与信息资源组成，代表着网络的数据处理资源和数据存储资源，
负责全网数据处理和向网络用户提供网络资源和网络服务工作。
按作用范围分,广域网 (WAN),局域网 (LAN)、
城域网 (MAN)
按使用范围分,公用网,专用网按交换功能分,电路交换网,报文交换网,
分组交换网以及混合交换网网络拓扑分,集中式 (星形网 ),分布式 (网状网 ),分散式计算机网络分类从网络的交换功能进行分类常用的交换方法有：
① 电路交换；
② 报文交换；
③ 分组交换；
④ 混合交换 。 前三种交换方式已简单介绍过了 。 混合交换是指在一个数据网中同时采用电路交换和分组交换 。
网络拓扑结构,把工作站,服务器等网络单元抽象成为,点,,把网络中的电缆等通信媒体抽象为
,线,,从而抽象出了网络系统的具体结构,即为拓扑结构 。 网络拓扑结构如下图所示：
从网络的拓扑结构进行分类计算机网络拓扑结构图
(1) 总线形：许多计算机共享同一个总线，最常见的以太网 (Ethernet)就是总线形。
(2) 环形：计算机通过介质连接成环形，局域网中的令牌环即是此类型。
(3) 星形：由中心结点转发的网络结构，现在的交换式网络即属此类型。
(4) 树型：分级结构，是星型网络或总线型网络的扩展。
(5) 网状形（不规则形）：计算机之间无规则地连接，一般广域网属于不规则形。
常见的网络拓扑结构星型网络结构是以 中央结点 为中心与各个结点连接而组成的，各结点与中央结点通过点到点的方式连接。 中央结点 可直接与 从结点 通信，而从结点之间必须经过中央结点才能通信。
通常中央结点由一种称为 集线器 (HUB)的设备充当，
因此，网上的计算机之间都是通过集线器来相互通信的。
星型网络拓扑
（ 1） 网络结构简单，便于管理，控制简单，联网建网都容易。
（ 2）网络共享资源能力较差，通信线路利用率不高。
（ 3） 结点间的通信必须经过中央结点进行转接，中央结点负担太高，工作复杂。
星型网络拓扑结构的特点环型网络拓扑结构指的是在网络中的各结点通过环路接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，
环路上的任何结点均可以请求发送信息，
请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。
环型网络拓扑
（ 1） 信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有惟一的通路，大大简化了路径选择的控制。
（ 2） 在网络信息流动过程中，由于信息源结点到目的结点都要经过环路中各中间结点，所以，任何结点的故障都能导致环路失常，可靠性差。由于环路是封闭的，
不易扩展。
环型网络拓扑结构的特点总线型拓扑是一种比较简单的结构，采用的是一根中央主电缆，称为公共总线 的传输介质，各结点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地广播传送。这种结构非常简单，所需要的电缆也很少。
总线型网络拓扑
（ 1） 网络结构简单灵活，结点的插入、删除都较方便，因此易于扩展。
（ 2） 可靠性高，任一个结点故障都不会造成整个网络的故障。
（ 3）设备量少，价格低，安装使用方便。
（ 4）故障诊断和隔离困难，网络对总线比较敏感。
总线型网络拓扑结构的特点树型网络拓扑结构是总线型或星型网络的扩展，它是在总线型网络上加分支形成的，该结构与 DOS中的目录树结构相似，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路。
树型网络拓扑
（ 1） 树型网络结构的通信线路较短，所以网络成本低。
（ 2）由于树型网的链路具有一定的专用性，
所以易于维护和扩充。
（ 3）在某一个分结点或连线上的故障将影响该支路网的正常工作。
（ 4）树型网络结构较总线型网复杂。
树型网络拓扑结构的特点拓扑结构的选择网络拓扑结构是网络的基本要素，处于基础的地位，选择合适的网络拓扑结构很重要。
确定拓扑结构，要考虑联网的 计算机数量,
地理覆盖范围,网络结点变动 的情况，以及今后的 升级或扩展 因素。
以上几种拓扑结构各有千秋，目前符合广播式布线系统的星型网络拓扑结构及其双绞线传输介质将会成为 21世纪局域网最流行的趋势。
在实际组建网络时，其拓扑结构不一定是单一的，通常是这四种拓扑结构的综合。
从网络的作用范围进行分类从网络的作用范围分类,可以分为,① 广域网； ② 局域网；
③ 城域网 。
广域网 WAN（ Wide Area Network） 的作用范围通常为几十到几千公里 。 广域网有时也称为远程网 （ long haul
Network） 。
局域网 LAN （ Local Area Network） 一般用微型计算机通过高速通信线路相连 （ 速率通常在 10 Mbit/S以上 ）,
但在地理上则局限在较小的范围 （ 如 1km左右 ） 。
城域网 MAN （ Metropolita Area Network） 的作用范围在广域网和局域网之间,例如作用范围是一个城市,其传送速率比局域网的更高,但作用距离约为 5— 50 km。
从网络的使用范围进行分类从网络的使用范围可分为公用网和专用网两种 。
公用网 （ public network） 一般是国家的邮电部门建造的网络 。,公用,的意思就是所有愿意接邮电部门规定交纳费用的人都可以使用 。 因此,公用网也可称为公众网 。
专用网 （ Private Network） 是某个部门为本单位的特殊工作的需要而建造的网络 。 这种网络不向本单位以外的人提供服务 。 例如,军队,铁路,电力等系统均有本系统的专用网 。
按介质分,有线网,无线网有线网 (采用如同轴电缆,双绞线,光纤等物理介质来传输数据的网络 )
无线网 （ 采用卫星,微波等无线形式来传输数据的网络 ）
按速率分,高速网,中速网,低速网高速网 （ 网上数据传输速率在 50Mbps--750Mbps之间的系统 。 信息高速公路 ）
中速网 （ 网上数据传输速率在 1.5Mbps— 45Mbps之间的系统 。 传统的数字式公用数据网 ）
低速网 （ 网上数据传输速率在 300bps— 1.4Mbps之间的系统 。 借助调制解调器利用电话网来实现 ）
计算机网络的其他分类方法本章小结了解网络发展的四个阶段掌握计算机网络定义了解 计算机网络功能掌握计算机网络组成掌握计算机网络分类
