第 2章 网络体系结构、协议和软
件系统
2.1 网络体系结构
2.2 网络的三个著名标准化组织的组成与主
要贡献
2.3 TCP/IP通信标准
2.4 网络操作系统
2.5 计算机网络系统模型
2.1 网络体系结构
2.1.1 协议的本质与功能
网络中的计算机之间进行通信时，它们之间
必须使用一种双方都能理解的语言，这种语言被
称为“协议”。
2.1.1.1 协议的中心任务
1,协议的语法 (如何讲 )问题
协议定义了如何进行通信的问题, 即对通信双
方采用的数据格式, 编码等进行定义 。 例如, 报
文中内容的组织形式, 如报文中内容的顺序, 形
式等等 。 这就是协议的语法问题 。
2,协议的语义 (讲什么 )问题
协议应解决在什么层次上定义了通信, 其内
容是什么, 即对发出请求, 执行的动作, 以及对
方的应答做出解释 。 例如, 对于报文, 它由什么
部分组成, 哪些部分用于控制数据, 哪些部分是
真正的通信内容 。 这就是协议的语义问题 。
3,协议的定时 (讲话次序 )问题
定时 (又称时序 )协议定义了何时进行通信，先
讲什么，后讲什么，讲话的速度等，这就是定时问
题。例如，是采用同步传输还是异步传输。
总之，协议必须在解决好语义、语法和定时这
三部分的问题之后，才算比较完整地构成了数据通
信的语言。因此，又将语义、语法和定时称为网络
的 3要素。
2.1.1.2 协议的功能
1,分割与重组
2,寻址
3,封装与拆封
4,排序
5,信息流控制
6,差错控制
7,同步
8,干路传输
9,连接控制
2.1.2 计算机网络体系结构的概念
1,层次化体系结构的概述
① 协议 (protocol)：是一种通信约定 。
② 层次 (layer)
③ 接口 (interface)：接口就是同一节点内，相邻层
之间交换信息的连接之点。
④ 层次性体系结构 (Network Architecture)
2.1.3 ISO的 OSI七层参考模型
2.1.3.1 OSI七层参考模型层次划分、结构特点和数
据流
2.1.3.2 OSI参考模型的七层及其功能特点
(1) 物理层 (Physical Layer)
物理层是 OSI参考模型的最低层, 也是 OSI
模型的第一层 。 其主要功能用一句话表示就是,
确定如何使用物理传输介质,, 即利用物理传输
介质为数据链路层提供物理连接, 在通信线路上
传输数据比特的电信号, 。
计算机网络中有许多物理设备和各种传输介
质, 因此物理层真正的作用是要尽可能地屏蔽掉
各种媒体和设备的具体特性, 使得数据链路层感
觉不到差异的存在 。 这样, 数据链路层就可以只
考虑本层的协议和服务功能 。
(2) 数据链路层 (Data Link Layer)
数据链路层是 OSI模型的第二层, 其主要功能
用一句话表示, 就是, 通过各种控制协议, 将有差
错的物理信道变为无差错的, 能可靠传输数据帧的
数据链路, 。
(3) 网络层 (Network Layer)
它的主要任务用一句话表示就是, 通过路由选
择算法, 为报文或分组通过通信子网选择最适当的
路径, 。
(4) 传输层 (Transport Layer)
它的主要任务用一句话表示就是, 向用户提供
可靠的端到端的差错和流量控制, 保证报文的正确
传输, 。 传输层的目的是向高层屏蔽下层数据通信
的细节, 即向用户, 透明地传送报文 。
(5) 会话层 (Session Layer)
会话层是 OSI模型的第五层, 它是用户应用程
序和网络之间的接口, 它的主要任务用一句话表示
就是, 向两个表示层提供建立和使用连接的方法,
。 这种表示层之间的连接称为会话 。 因此, 会话层
的任务就是组织两个会话进程之间的通信, 并对数
据交换进行管理 。
(6) 表示层 (Presentation Layer)
表示层是 OSI模型的第六层, 它的主要功能用
一句话表示就是, 处理信息编码, 数据格式转换和
加密解密, 。
(7) 应用层 (Application Layer)
应用层是 OSI参考模型的最高层, 它是用户应
用程序和网络之间的接口, 它的一句话功能表示
为, 直接向用户提供服务,, 完成用户希望在网
络上完成的各种工作 。 这一层的主要功能是负责
网络中应用程序与网络操作系统之间的联系, 包
括建立与结束使用者之间的联系, 监督, 管理相
互连接起来的应用系统和所使用的应用资源 。 这
一层还为用户提供各种服务, 包括目录服务, 文
件传送, 远程登录, 电子函件, 虚拟终端, 作业
传送和操作, 以及网络管理等 。 然而, 这一层并
不包含应用程序本身 。
2.2 网络的三个著名标准化组织的组成与主
要贡献
2.2.1 国际标准化组织 ISO
2.2.2 电气电子工程师协会 IEEE
2.2.3 美国国防部高级研究计划局 ARPA
2.3 TCP/IP通信标准
1,网际协议 (IP)
2,传输控制协议 (TCP)
2.4 网络操作系统
2.4.2 网络的软件系统
1,网络操作系统
网络操作系统是最主要的网络软件，它通
常被安装在服务器上，并对网络实施高效、安
全的管理；并使各类网络用户能够在各种网络
工作站的站点上去方便、高效、安全地享用和
管理网络上的各种资源；它还为用户提供各种
网络服务功能以及负责提供网络系统安全性的
管理和维护。
2,网络管理软件
网络管理软件用于监视和控制网络的运行。网络
管理主要包括自动监控设备和线路的情况、网络
流量及拥挤的程度、虚拟网络的配置和管理等。
3,各种网络应用软件平台和应用软件
(1) 数据库管理系统
(2) 办公自动化管理系统软件
(3) 其他必要软件
2.4.3 网络操作系统的定义和功能
1,网络操作系统的定义
网络操作系统是为了实现网络通信的有关
协议，并为网络中各类用户提供网络服务的软
件集合。
2,网络操作系统的功能
(1) 作为操作系统应具有的基本功能
作为操作系统, 应具有处理机管理, 存储
器管理, 文件管理和设备管理等基本功能 。
(2) 作为网络管理系统应具有的功能
① 提供通信交往能力。
② 能向各类用户提供友好, 方便和高效的
用户界面, 便于进行网络管理, 也便于资源的
使用和管理, 并具有迅速响应用户提出的服务
请求的能力 。
③ 能支持各种常见的, 多用户环境,, 也
应当支持用户的协同工作 。
④ 能有效地实施各种安全保护措施，并实现
对各种资源存取权限的控制。
⑤ 提供关于网络资源控制和网络管理的各类
实用程序和工具。例如：常用的系统管理工具有
系统备份、性能监测、设置参数、安全审计与防
范等。
⑥ 提供必要的网络互联支持，例如：提供网
桥、路由或网关等支持功能。
(3) 网络服务
① 文件服务 。 主要包括文件的传输, 转移和
存储, 同步和更新, 归档 (备份数据的过程 )等 。
② 打印服务 。 即共享, 优化打印设备的使用 。
③ 报文服务 。 提供, 携带附件的电子邮件,
的服务功能 。
④ 目录服务 。 目录服务允许系统用户维护网
络上的各种对象的信息 。 例如, 对象可以是用户,
打印机, 共享资源及服务器等 。
⑤ 应用程序服务。即提供应用程序的前端
接口。例如，将一个小的前端程序安装在客户
的计算机上，用来查询主数据库服务器。服务
器处理之后，将客户机请求的应答信息通过这
个接口返回给用户。
⑥ 数据库服务。数据库服务主要负责数据
库的复制和更新。即解决数据库的变化与协调
等问题。
2.4.4 网络操作系统的分类
目前流行的网络操作系统主要有三大阵营：
Unix,Novell 和 Microsoft。
2.5 计算机网络系统模型
2.5.1,专用服务器, 网络结构 (server based)
专用服务器结构又称为, 工作站 /文件服务
器, 结构, 局域网的兴起就是以这种系统结构为
基本工作方式的, 它是前几年局域网的主流系统
结构之一 。 在这种网络中一般都至少有一台比其
他工作站功能大的计算机, 它上面安装有网络操
作系统, 因此, 称它为专用的文件服务器, 所有
的其他工作站的管理工作都以此服务器为中心 。
也就是说, 当所有的工作站注册登录, 资源访问
时, 均需要通过该文件服务器的传递及控制 。
1,专用服务器系统结构的组成
将若干台微机工作站与一台或多台文件服务器
通过通信线路连接起来，组成一个网络系统就称为
“专用服务器”系统。
2,适用的网络操作系统
3,适用场合
4,专用服务器结构的特点
(1) 优点
① 数据的保密性极其严格，且可以按不同的
需要给予使用者相应的权限，从而达到资源共享
的目的。
② 文件的安全管理较好。
③ 可靠性较大。
(2) 缺点
① 效率可能较低。因为，当应用程序和数据
主要存放在文件服务器上时，许多工作站的使用
者，就会频繁地读取这些程序和数据，这样，由
于在同一时间内可能会有大量的程序和数据在网
络上传递，则很容易导致整个网络的负荷过大，
因而降低了网络的效率。
② 工作站上的资源无法直接共享。
③ 安装与维护比对等网困难。
④ 需要至少一部专门的服务器及其专职的管
理员，且服务器的运算能力没有完全发挥。
2.5.2 C/S客户机 /服务器网络结构 (Client/Server)
20世纪 90年代以来流行的客户机 /服务器 (又称
Client/Server,C/S或主 /从结构 ) 是一种集中管理与
开放式、协作式处理共存的网络工作模式。其中，集
中管理是指网络操作系统对网络和网络用户的集中控
制与管理；协作处理是指客户机、服务器协同工作，
共享处理能力；而开放式是指系统是开放的，如果需
要可以随时添加新的客户机和服务器。客户机 /服务器
类型的信息系统通常由计算机平台、网络平台和数据
库平台组成。这里的 C/S结构是指将应用划分为前端
(front-end)，即客户机部分，通常客户机程序运行在
微机或工作站上；以及后端 (back-end)，即服务器部
分，通常服务器程序可以运行在从微机直到大型计算
机组成的各种计算机上。
1,客户机 /服务器 (C/S)网络系统结构的组成
在主从式结构中，除了专门的“文件服务器”外
，一般根据需要加装若干个应用程序服务器。
2,适用的网络操作系统
3,应用场合
C/S结构的适用性广泛, 因此被应用于各种要求
安全性能较高的, 便于管理的, 具有各种微机档次
的中小型单位中, 例如：公司的办公网络, 工商企
业网和校园网等 。
4,客户机 /服务器 (C/S)系统结构的特点
（ 1） 优点
① 集中式管理, 分布式和协作式处理共
存的模式 。 集中式管理的特点与, 专用服务器
” 结构类似, 由其中的文件服务器承担主要的
管理工作；应用程序的任务则分别由客户机和
服务器共同承担, 因而速度快；由于它的开放
式设计思想, 机器档次可高可低, 不受特定硬
件的限制, 能够实现多元化的组网方案, 这样
不仅可以降低成本, 还可以经常保持最新的网
络技术 。 因此, 主 /从式结构是当前性能价格比
最高的一种结构方式 。
② 系统可扩充性好。当系统规模扩大时，可
以不重新设计整个系统，只是简单地加挂服务器
或客户机，就可以提高整个系统的性能，或满足
系统在距离上扩充的需求。因此可以更有效地充
分利用现有系统资源。
③ 抗灾难性能好，可靠性高。若设计良好，
则当某一台服务器发生故障时，另一台服务器可
以迅速地响应并给以必要的支持。
④ 安全性好。由于，数据库系统在客户机 /服
务器体系中实际上是集中式管理，并面向多用户
的，因而对管理用的目录数据库和其他应用程序
数据库的完整性、数据安全保护和封锁机制是极
为有利的，这一点与传统的中央主机 -终端系统类
似。
⑤ 用户界面友好 。 由于, 客户机通常是安装有
流行操作系统的智能型的微机 (PC),它们自身有
着很强的功能和丰富的应用软件资源, 因此, 具有
友好的界面 。
(2) 缺点
① 管理较为困难 。 主从式结构仍属分散式处理
信息的方法, 所以比集中式方法更为复杂 。 尤其对
分布式资源的管理比较困难 。
② 开发环境较为困难 。 因为主从式结构采取开
放方式, 允许不同厂商之间的用户运用, 因此开发
环境的管理也比集中式要困难得多 。
2.5.3 B/S 浏览器 / 服 务 器 网 络 结 构
(Browser/Server)
1,B/S浏览器 /服务器网络结构 (Browser/Server)
的概念
B/S结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览
器, 因此, 它是一个简单的, 低廉的, 以 Web技
术为基础的, 瘦, 型系统 。 其服务器端除了原有
的服务器外, 通常增添了高效的 Web服务器 。
2,B/S浏览器 /服务器网络模式中的中间件
(1) 为何要使用, 中间件 (Middle-ware)”
尽管采用, C/S主 /从结构, 模式有很多优点
,但是对于大多数从事应用程序开发的人员和普
通用户的程序开发人员来说, 在 C/S模式中必须
编写跨越平台, 多协议, 多编译语言的网络应用
软件, 这是一件十分困难的事情 。 另外, 如果程
序开发人员需要针对底层网络协议编写程序的话
,会使程序具有以下两个明显的问题 。
① 程序过多的依赖底层网络技术 。
② 程序很难集成新的网络服务 。
鉴于上述基础开发出的程序，将过多地依赖
于网络协议和网络软件，而不利于程序的编写和
维护，同时，也不利于程序的移植。为了解决应
用程序对网络的过分依赖问题,C/S模式在其发
展的过程中，引入了“中间件 (Middle-ware)”的
概念，也将网络模式发展为,B/S”模式。
(2),中间件 (Middle-ware)”的作用
通过“中间件”所提供的各种编程接口，
例如，应用程序编程接口 (API,Application
program Interface)，可以将底层的网络协议和
实现技术屏蔽起来。因此，“中间件”的作用
就是将应用与网络隔离开来。这样，使得应用
程序的开发人员可以不必顾及网络底层的具体
技术，而将精力全部集中到应用程序的编写上
。
(3) 常用, 中间件 (Middle-ware)”的种类
目前, 市场上的中间件的种类很多 。 例如, 各
大数据库厂商都提供了支持 B/S工作方式的, 中间件,
的最新产品 。 其中比较著名的有：公共网关接口
CGI技术； Web API(应用编程接口 )技术, 微软公司
的 ISAPI和 Netscape公司的 NSAPI；数据库厂商提供
的接口, Informix公司的 IUWC,Oracle公司的 Web
Server以及 Sybase公司的 IQ等；还有使用 JAVA语言
访问数据库的接口, 如, Sun公司的 JDBC等 。
使用 B/S结构的浏览器访问数据库的三层
方式，与 C/S结构的二层结构相比，除了具有
它的全部优点外，还具有成本低，易于更新
和改动，用户可以自行安装浏览器软件，并
使用通用的浏览器进行访问，与网络平台完
全无关，客户端软件廉价，安全保密控制灵
活等显著的优点。
2.5.4 专用服务器、主 /从结构和 B/S结构的总结
① 这些网络的投资都比对等网的投资大 。
② 这类网络的系统的安全管理, 用户管理, 文
件访问和数据备份等功能都较强 。
③ 这些网络中的数据不像对等网那样完全分布
在整个网络中, 其相应管理工作量也就减少了许多 。
④ 它还具有其他种种优点, 例如, 用户在中央
服务器 (即文件服务器 )上通常拥有一个与其访问权限
有关的账户, 因此它的安全措施较好, 易于管理和
维护 。
综上所述，这些结构均是近年来流行的网络模
型，其中 C/S结构和 B/S结构又是最为流行的两种网络
模型，并为广大用户所接受和喜爱。因此，我们目前
组建的局域网，所使用的网络模型大体上都是这两种
结构。
现在将“基于服务器”结构的网络模型的特
点归纳如下。
(1) 优点
① 集中化的安全措施 。
② 专用的文件服务器 (网络控制服务器 )。
③ 便于访问 。
④ 便于备份 。
⑤ 同步化的文件 。
(2) 缺点
① 昂贵的服务器。例如，需要至少一台
专用的服务器，与普通的工作站计算机相比，
服务器的价格要贵得多。
② 由于具有专门的服务器，因此，需要
专职的系统管理员对网络进行管理。
2.5.5 对等式网络结构 (Peer-to-Peer)
1,对等式网络结构 (Peer-to-Peer)系统构成
在这种结构中, 使用的拓扑结构, 硬件, 通信
连接等方面与, 客户机 /服务器, 结构几乎相同,
唯一不同的硬件差别是对等网不需要功能强大的专
用服务器, 因而无须购置专门的网络操作系统 。 对
等网与, 客户机 /服务器, 结构之间的其他主要差
别是网络资源的逻辑编排和网络操作系统不同 。 在
对等式网络结构中, 没有专用的服务器, 每一个工
作站既可以起客户机作用也可以起服务器作用
2,适用场合
“对等网”非常适用于小型办公室、实验室、游
戏厅和家庭等小规模网络。
3,对等网适用的网络操作系统
① Windows95/98/2000。
② Windows for Workgroup。
③ Windows NT Workstation。
④ OS/2。
4,对等网总结
5,对等式网络系统结构 (Peer-to-Peer)的总结
（ 1）优点
① 节点地位平等, 使用容易, 且工作站上
的资源可直接共享 。
② 容易利用现有流行软件中的内置网络功
能, 因此安装与维护都很方便 。, 对等网, 中
的计算机通常使用相同或相似的操作系统, 例如
,都使用 Windows95/98/Me。
③ 价格低廉, 大众化 。
④ 不需要专门的服务器 。
(2) 缺点
① 无集中管理，安全性能较差。
② 文件管理分散，因此数据和资源分散，数
据的保密性差。
③ 需要对用户进行培训。
件系统
2.1 网络体系结构
2.2 网络的三个著名标准化组织的组成与主
要贡献
2.3 TCP/IP通信标准
2.4 网络操作系统
2.5 计算机网络系统模型
2.1 网络体系结构
2.1.1 协议的本质与功能
网络中的计算机之间进行通信时，它们之间
必须使用一种双方都能理解的语言，这种语言被
称为“协议”。
2.1.1.1 协议的中心任务
1,协议的语法 (如何讲 )问题
协议定义了如何进行通信的问题, 即对通信双
方采用的数据格式, 编码等进行定义 。 例如, 报
文中内容的组织形式, 如报文中内容的顺序, 形
式等等 。 这就是协议的语法问题 。
2,协议的语义 (讲什么 )问题
协议应解决在什么层次上定义了通信, 其内
容是什么, 即对发出请求, 执行的动作, 以及对
方的应答做出解释 。 例如, 对于报文, 它由什么
部分组成, 哪些部分用于控制数据, 哪些部分是
真正的通信内容 。 这就是协议的语义问题 。
3,协议的定时 (讲话次序 )问题
定时 (又称时序 )协议定义了何时进行通信，先
讲什么，后讲什么，讲话的速度等，这就是定时问
题。例如，是采用同步传输还是异步传输。
总之，协议必须在解决好语义、语法和定时这
三部分的问题之后，才算比较完整地构成了数据通
信的语言。因此，又将语义、语法和定时称为网络
的 3要素。
2.1.1.2 协议的功能
1,分割与重组
2,寻址
3,封装与拆封
4,排序
5,信息流控制
6,差错控制
7,同步
8,干路传输
9,连接控制
2.1.2 计算机网络体系结构的概念
1,层次化体系结构的概述
① 协议 (protocol)：是一种通信约定 。
② 层次 (layer)
③ 接口 (interface)：接口就是同一节点内，相邻层
之间交换信息的连接之点。
④ 层次性体系结构 (Network Architecture)
2.1.3 ISO的 OSI七层参考模型
2.1.3.1 OSI七层参考模型层次划分、结构特点和数
据流
2.1.3.2 OSI参考模型的七层及其功能特点
(1) 物理层 (Physical Layer)
物理层是 OSI参考模型的最低层, 也是 OSI
模型的第一层 。 其主要功能用一句话表示就是,
确定如何使用物理传输介质,, 即利用物理传输
介质为数据链路层提供物理连接, 在通信线路上
传输数据比特的电信号, 。
计算机网络中有许多物理设备和各种传输介
质, 因此物理层真正的作用是要尽可能地屏蔽掉
各种媒体和设备的具体特性, 使得数据链路层感
觉不到差异的存在 。 这样, 数据链路层就可以只
考虑本层的协议和服务功能 。
(2) 数据链路层 (Data Link Layer)
数据链路层是 OSI模型的第二层, 其主要功能
用一句话表示, 就是, 通过各种控制协议, 将有差
错的物理信道变为无差错的, 能可靠传输数据帧的
数据链路, 。
(3) 网络层 (Network Layer)
它的主要任务用一句话表示就是, 通过路由选
择算法, 为报文或分组通过通信子网选择最适当的
路径, 。
(4) 传输层 (Transport Layer)
它的主要任务用一句话表示就是, 向用户提供
可靠的端到端的差错和流量控制, 保证报文的正确
传输, 。 传输层的目的是向高层屏蔽下层数据通信
的细节, 即向用户, 透明地传送报文 。
(5) 会话层 (Session Layer)
会话层是 OSI模型的第五层, 它是用户应用程
序和网络之间的接口, 它的主要任务用一句话表示
就是, 向两个表示层提供建立和使用连接的方法,
。 这种表示层之间的连接称为会话 。 因此, 会话层
的任务就是组织两个会话进程之间的通信, 并对数
据交换进行管理 。
(6) 表示层 (Presentation Layer)
表示层是 OSI模型的第六层, 它的主要功能用
一句话表示就是, 处理信息编码, 数据格式转换和
加密解密, 。
(7) 应用层 (Application Layer)
应用层是 OSI参考模型的最高层, 它是用户应
用程序和网络之间的接口, 它的一句话功能表示
为, 直接向用户提供服务,, 完成用户希望在网
络上完成的各种工作 。 这一层的主要功能是负责
网络中应用程序与网络操作系统之间的联系, 包
括建立与结束使用者之间的联系, 监督, 管理相
互连接起来的应用系统和所使用的应用资源 。 这
一层还为用户提供各种服务, 包括目录服务, 文
件传送, 远程登录, 电子函件, 虚拟终端, 作业
传送和操作, 以及网络管理等 。 然而, 这一层并
不包含应用程序本身 。
2.2 网络的三个著名标准化组织的组成与主
要贡献
2.2.1 国际标准化组织 ISO
2.2.2 电气电子工程师协会 IEEE
2.2.3 美国国防部高级研究计划局 ARPA
2.3 TCP/IP通信标准
1,网际协议 (IP)
2,传输控制协议 (TCP)
2.4 网络操作系统
2.4.2 网络的软件系统
1,网络操作系统
网络操作系统是最主要的网络软件，它通
常被安装在服务器上，并对网络实施高效、安
全的管理；并使各类网络用户能够在各种网络
工作站的站点上去方便、高效、安全地享用和
管理网络上的各种资源；它还为用户提供各种
网络服务功能以及负责提供网络系统安全性的
管理和维护。
2,网络管理软件
网络管理软件用于监视和控制网络的运行。网络
管理主要包括自动监控设备和线路的情况、网络
流量及拥挤的程度、虚拟网络的配置和管理等。
3,各种网络应用软件平台和应用软件
(1) 数据库管理系统
(2) 办公自动化管理系统软件
(3) 其他必要软件
2.4.3 网络操作系统的定义和功能
1,网络操作系统的定义
网络操作系统是为了实现网络通信的有关
协议，并为网络中各类用户提供网络服务的软
件集合。
2,网络操作系统的功能
(1) 作为操作系统应具有的基本功能
作为操作系统, 应具有处理机管理, 存储
器管理, 文件管理和设备管理等基本功能 。
(2) 作为网络管理系统应具有的功能
① 提供通信交往能力。
② 能向各类用户提供友好, 方便和高效的
用户界面, 便于进行网络管理, 也便于资源的
使用和管理, 并具有迅速响应用户提出的服务
请求的能力 。
③ 能支持各种常见的, 多用户环境,, 也
应当支持用户的协同工作 。
④ 能有效地实施各种安全保护措施，并实现
对各种资源存取权限的控制。
⑤ 提供关于网络资源控制和网络管理的各类
实用程序和工具。例如：常用的系统管理工具有
系统备份、性能监测、设置参数、安全审计与防
范等。
⑥ 提供必要的网络互联支持，例如：提供网
桥、路由或网关等支持功能。
(3) 网络服务
① 文件服务 。 主要包括文件的传输, 转移和
存储, 同步和更新, 归档 (备份数据的过程 )等 。
② 打印服务 。 即共享, 优化打印设备的使用 。
③ 报文服务 。 提供, 携带附件的电子邮件,
的服务功能 。
④ 目录服务 。 目录服务允许系统用户维护网
络上的各种对象的信息 。 例如, 对象可以是用户,
打印机, 共享资源及服务器等 。
⑤ 应用程序服务。即提供应用程序的前端
接口。例如，将一个小的前端程序安装在客户
的计算机上，用来查询主数据库服务器。服务
器处理之后，将客户机请求的应答信息通过这
个接口返回给用户。
⑥ 数据库服务。数据库服务主要负责数据
库的复制和更新。即解决数据库的变化与协调
等问题。
2.4.4 网络操作系统的分类
目前流行的网络操作系统主要有三大阵营：
Unix,Novell 和 Microsoft。
2.5 计算机网络系统模型
2.5.1,专用服务器, 网络结构 (server based)
专用服务器结构又称为, 工作站 /文件服务
器, 结构, 局域网的兴起就是以这种系统结构为
基本工作方式的, 它是前几年局域网的主流系统
结构之一 。 在这种网络中一般都至少有一台比其
他工作站功能大的计算机, 它上面安装有网络操
作系统, 因此, 称它为专用的文件服务器, 所有
的其他工作站的管理工作都以此服务器为中心 。
也就是说, 当所有的工作站注册登录, 资源访问
时, 均需要通过该文件服务器的传递及控制 。
1,专用服务器系统结构的组成
将若干台微机工作站与一台或多台文件服务器
通过通信线路连接起来，组成一个网络系统就称为
“专用服务器”系统。
2,适用的网络操作系统
3,适用场合
4,专用服务器结构的特点
(1) 优点
① 数据的保密性极其严格，且可以按不同的
需要给予使用者相应的权限，从而达到资源共享
的目的。
② 文件的安全管理较好。
③ 可靠性较大。
(2) 缺点
① 效率可能较低。因为，当应用程序和数据
主要存放在文件服务器上时，许多工作站的使用
者，就会频繁地读取这些程序和数据，这样，由
于在同一时间内可能会有大量的程序和数据在网
络上传递，则很容易导致整个网络的负荷过大，
因而降低了网络的效率。
② 工作站上的资源无法直接共享。
③ 安装与维护比对等网困难。
④ 需要至少一部专门的服务器及其专职的管
理员，且服务器的运算能力没有完全发挥。
2.5.2 C/S客户机 /服务器网络结构 (Client/Server)
20世纪 90年代以来流行的客户机 /服务器 (又称
Client/Server,C/S或主 /从结构 ) 是一种集中管理与
开放式、协作式处理共存的网络工作模式。其中，集
中管理是指网络操作系统对网络和网络用户的集中控
制与管理；协作处理是指客户机、服务器协同工作，
共享处理能力；而开放式是指系统是开放的，如果需
要可以随时添加新的客户机和服务器。客户机 /服务器
类型的信息系统通常由计算机平台、网络平台和数据
库平台组成。这里的 C/S结构是指将应用划分为前端
(front-end)，即客户机部分，通常客户机程序运行在
微机或工作站上；以及后端 (back-end)，即服务器部
分，通常服务器程序可以运行在从微机直到大型计算
机组成的各种计算机上。
1,客户机 /服务器 (C/S)网络系统结构的组成
在主从式结构中，除了专门的“文件服务器”外
，一般根据需要加装若干个应用程序服务器。
2,适用的网络操作系统
3,应用场合
C/S结构的适用性广泛, 因此被应用于各种要求
安全性能较高的, 便于管理的, 具有各种微机档次
的中小型单位中, 例如：公司的办公网络, 工商企
业网和校园网等 。
4,客户机 /服务器 (C/S)系统结构的特点
（ 1） 优点
① 集中式管理, 分布式和协作式处理共
存的模式 。 集中式管理的特点与, 专用服务器
” 结构类似, 由其中的文件服务器承担主要的
管理工作；应用程序的任务则分别由客户机和
服务器共同承担, 因而速度快；由于它的开放
式设计思想, 机器档次可高可低, 不受特定硬
件的限制, 能够实现多元化的组网方案, 这样
不仅可以降低成本, 还可以经常保持最新的网
络技术 。 因此, 主 /从式结构是当前性能价格比
最高的一种结构方式 。
② 系统可扩充性好。当系统规模扩大时，可
以不重新设计整个系统，只是简单地加挂服务器
或客户机，就可以提高整个系统的性能，或满足
系统在距离上扩充的需求。因此可以更有效地充
分利用现有系统资源。
③ 抗灾难性能好，可靠性高。若设计良好，
则当某一台服务器发生故障时，另一台服务器可
以迅速地响应并给以必要的支持。
④ 安全性好。由于，数据库系统在客户机 /服
务器体系中实际上是集中式管理，并面向多用户
的，因而对管理用的目录数据库和其他应用程序
数据库的完整性、数据安全保护和封锁机制是极
为有利的，这一点与传统的中央主机 -终端系统类
似。
⑤ 用户界面友好 。 由于, 客户机通常是安装有
流行操作系统的智能型的微机 (PC),它们自身有
着很强的功能和丰富的应用软件资源, 因此, 具有
友好的界面 。
(2) 缺点
① 管理较为困难 。 主从式结构仍属分散式处理
信息的方法, 所以比集中式方法更为复杂 。 尤其对
分布式资源的管理比较困难 。
② 开发环境较为困难 。 因为主从式结构采取开
放方式, 允许不同厂商之间的用户运用, 因此开发
环境的管理也比集中式要困难得多 。
2.5.3 B/S 浏览器 / 服 务 器 网 络 结 构
(Browser/Server)
1,B/S浏览器 /服务器网络结构 (Browser/Server)
的概念
B/S结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览
器, 因此, 它是一个简单的, 低廉的, 以 Web技
术为基础的, 瘦, 型系统 。 其服务器端除了原有
的服务器外, 通常增添了高效的 Web服务器 。
2,B/S浏览器 /服务器网络模式中的中间件
(1) 为何要使用, 中间件 (Middle-ware)”
尽管采用, C/S主 /从结构, 模式有很多优点
,但是对于大多数从事应用程序开发的人员和普
通用户的程序开发人员来说, 在 C/S模式中必须
编写跨越平台, 多协议, 多编译语言的网络应用
软件, 这是一件十分困难的事情 。 另外, 如果程
序开发人员需要针对底层网络协议编写程序的话
,会使程序具有以下两个明显的问题 。
① 程序过多的依赖底层网络技术 。
② 程序很难集成新的网络服务 。
鉴于上述基础开发出的程序，将过多地依赖
于网络协议和网络软件，而不利于程序的编写和
维护，同时，也不利于程序的移植。为了解决应
用程序对网络的过分依赖问题,C/S模式在其发
展的过程中，引入了“中间件 (Middle-ware)”的
概念，也将网络模式发展为,B/S”模式。
(2),中间件 (Middle-ware)”的作用
通过“中间件”所提供的各种编程接口，
例如，应用程序编程接口 (API,Application
program Interface)，可以将底层的网络协议和
实现技术屏蔽起来。因此，“中间件”的作用
就是将应用与网络隔离开来。这样，使得应用
程序的开发人员可以不必顾及网络底层的具体
技术，而将精力全部集中到应用程序的编写上
。
(3) 常用, 中间件 (Middle-ware)”的种类
目前, 市场上的中间件的种类很多 。 例如, 各
大数据库厂商都提供了支持 B/S工作方式的, 中间件,
的最新产品 。 其中比较著名的有：公共网关接口
CGI技术； Web API(应用编程接口 )技术, 微软公司
的 ISAPI和 Netscape公司的 NSAPI；数据库厂商提供
的接口, Informix公司的 IUWC,Oracle公司的 Web
Server以及 Sybase公司的 IQ等；还有使用 JAVA语言
访问数据库的接口, 如, Sun公司的 JDBC等 。
使用 B/S结构的浏览器访问数据库的三层
方式，与 C/S结构的二层结构相比，除了具有
它的全部优点外，还具有成本低，易于更新
和改动，用户可以自行安装浏览器软件，并
使用通用的浏览器进行访问，与网络平台完
全无关，客户端软件廉价，安全保密控制灵
活等显著的优点。
2.5.4 专用服务器、主 /从结构和 B/S结构的总结
① 这些网络的投资都比对等网的投资大 。
② 这类网络的系统的安全管理, 用户管理, 文
件访问和数据备份等功能都较强 。
③ 这些网络中的数据不像对等网那样完全分布
在整个网络中, 其相应管理工作量也就减少了许多 。
④ 它还具有其他种种优点, 例如, 用户在中央
服务器 (即文件服务器 )上通常拥有一个与其访问权限
有关的账户, 因此它的安全措施较好, 易于管理和
维护 。
综上所述，这些结构均是近年来流行的网络模
型，其中 C/S结构和 B/S结构又是最为流行的两种网络
模型，并为广大用户所接受和喜爱。因此，我们目前
组建的局域网，所使用的网络模型大体上都是这两种
结构。
现在将“基于服务器”结构的网络模型的特
点归纳如下。
(1) 优点
① 集中化的安全措施 。
② 专用的文件服务器 (网络控制服务器 )。
③ 便于访问 。
④ 便于备份 。
⑤ 同步化的文件 。
(2) 缺点
① 昂贵的服务器。例如，需要至少一台
专用的服务器，与普通的工作站计算机相比，
服务器的价格要贵得多。
② 由于具有专门的服务器，因此，需要
专职的系统管理员对网络进行管理。
2.5.5 对等式网络结构 (Peer-to-Peer)
1,对等式网络结构 (Peer-to-Peer)系统构成
在这种结构中, 使用的拓扑结构, 硬件, 通信
连接等方面与, 客户机 /服务器, 结构几乎相同,
唯一不同的硬件差别是对等网不需要功能强大的专
用服务器, 因而无须购置专门的网络操作系统 。 对
等网与, 客户机 /服务器, 结构之间的其他主要差
别是网络资源的逻辑编排和网络操作系统不同 。 在
对等式网络结构中, 没有专用的服务器, 每一个工
作站既可以起客户机作用也可以起服务器作用
2,适用场合
“对等网”非常适用于小型办公室、实验室、游
戏厅和家庭等小规模网络。
3,对等网适用的网络操作系统
① Windows95/98/2000。
② Windows for Workgroup。
③ Windows NT Workstation。
④ OS/2。
4,对等网总结
5,对等式网络系统结构 (Peer-to-Peer)的总结
（ 1）优点
① 节点地位平等, 使用容易, 且工作站上
的资源可直接共享 。
② 容易利用现有流行软件中的内置网络功
能, 因此安装与维护都很方便 。, 对等网, 中
的计算机通常使用相同或相似的操作系统, 例如
,都使用 Windows95/98/Me。
③ 价格低廉, 大众化 。
④ 不需要专门的服务器 。
(2) 缺点
① 无集中管理，安全性能较差。
② 文件管理分散，因此数据和资源分散，数
据的保密性差。
③ 需要对用户进行培训。
