通信工程師綜合能力考試計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的概念

　　6.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
6.4.1計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)
1.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的概念
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)發(fā)展迅速，各國(guó)都通過(guò)建成的公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)享用各數(shù)據(jù)庫(kù)資源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，為發(fā)展高新技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)算機(jī)通信網(wǎng)是指多臺(tái)計(jì)算機(jī)及終端設(shè)備，通過(guò)通信線(xiàn)路互相連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息交換的網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱(chēng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)。
2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的分類(lèi)
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可從不同的角度對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。
(1)按其交換功能來(lái)分，有電路交換、報(bào)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(lái)分，有集中式、分散式和分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)。
(3)按其通信性能來(lái)分，有資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)、分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)和遠(yuǎn)程通信網(wǎng)。
(4)按其作用范圍來(lái)分，有廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)。
①?gòu)V域網(wǎng)是在一個(gè)廣泛的地理范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，簡(jiǎn)稱(chēng)WAN，廣域網(wǎng)有時(shí)也稱(chēng)為遠(yuǎn)程網(wǎng)。
②城域網(wǎng)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，簡(jiǎn)稱(chēng)MAN。一個(gè)城域網(wǎng)可作為一個(gè)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(kù)及多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)起來(lái)。城域網(wǎng)一般為多個(gè)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(jì)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(guò)程而發(fā)展起來(lái)的。
(5)按其使用范圍來(lái)分，有中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和國(guó)際計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)。
①中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET)是中自公用Internet網(wǎng)，是中國(guó)的骨干網(wǎng)，向國(guó)內(nèi)外所有用戶(hù)提供Internet接入服務(wù)。
②國(guó)際計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，又稱(chēng)因特網(wǎng)（Internet)，是世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)間網(wǎng)，是成千上萬(wàn)信息資源的總稱(chēng)，這些資源在線(xiàn)地分布在世界各地的數(shù)百萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)土；Internet是一個(gè)社會(huì)大家庭，S家庭成員可以方便地交換信息，共享資源，Internet上開(kāi)發(fā)了很多應(yīng)用系統(tǒng)，供接入網(wǎng)上的用戶(hù)使用。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)是指互聯(lián)起來(lái)的獨(dú)立自主的計(jì)算機(jī)的集合?！盎ヂ?lián)”意味著相互連接的兩臺(tái)計(jì)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(shí)也叫做信息傳輸介質(zhì)）可以是雙絞線(xiàn)、同軸電纜或光纖等“有線(xiàn)”物質(zhì)，也可以是激光、微波或衛(wèi)星信道等“無(wú)線(xiàn)”物質(zhì)?！盎ヂ?lián)”具有物理連接和計(jì)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(jì)算機(jī)“獨(dú)立自主”，是為了將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)加多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成的主從式系統(tǒng)區(qū)別開(kāi)。早期的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，釆用的是以大型機(jī)為中心的計(jì)算模式，有時(shí)也稱(chēng)為分時(shí)共享模式。即系統(tǒng)使用功能強(qiáng)大的大型機(jī)，許多用戶(hù)同時(shí)共享CPU資源和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能，對(duì)用戶(hù)釆用嚴(yán)格的分時(shí)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(lái)運(yùn)行應(yīng)用，采用無(wú)智能的終端對(duì)應(yīng)用進(jìn)行控制的，常稱(chēng)無(wú)智能終端工作站。這種系統(tǒng)通常稱(chēng)之為多用戶(hù)系統(tǒng)，而不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。{#page#}隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，提供了將各計(jì)算機(jī)之間資源集成起來(lái)加以有效利用的通信手段，使計(jì)算機(jī)的資源通過(guò)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(jì)算模式，也稱(chēng)為資源共享模式。這一模式向用戶(hù)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(kù)以及打印機(jī)等。用戶(hù)利用獨(dú)立的小型計(jì)算機(jī)（工作站）為每個(gè)應(yīng)用提供自己的用戶(hù)界面，并對(duì)界面給予全面控制，所有的用戶(hù)查詢(xún),或命令處理都在工作站方完成。這是由一臺(tái)主控機(jī)加多臺(tái)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(lái)，計(jì)算機(jī)開(kāi)始向小型化、網(wǎng)絡(luò)化的方向迅速發(fā)展，使得用戶(hù)桌面上的計(jì)算機(jī)處理能力達(dá)到了過(guò)去大型機(jī)的水平，存儲(chǔ)容量和速度也得到了極大的提高。同時(shí)，計(jì)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(mǎn)足上述的計(jì)算機(jī)資源共享的模式。在這種情況下，客戶(hù)機(jī)服務(wù)器的計(jì)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(zhuān)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
在網(wǎng)絡(luò)工作方式下，系統(tǒng)使用客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器兩方面的智能、資源和計(jì)算機(jī)能力來(lái)執(zhí)行一個(gè)特定的任務(wù)，也就是說(shuō)，負(fù)載由客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器雙方共同承擔(dān)?？蛻?hù)機(jī)需要服務(wù)器提供信息，服務(wù)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序，并向客戶(hù)機(jī)提供全網(wǎng)范圍的服務(wù)?？蛻?hù)機(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(gè)支持分布計(jì)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(gè)部分，即前端客戶(hù)應(yīng)用和后端服務(wù)器應(yīng)用，從而使現(xiàn)有的計(jì)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(hù)機(jī)/服務(wù)器模式，在客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器（Client/Server)模式下應(yīng)用可分為前端（客戶(hù)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(jì)算機(jī)等各種系統(tǒng)上。客戶(hù)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(hù)機(jī)、服務(wù)器兩方的智能、資源和處理能力來(lái)協(xié)調(diào)執(zhí)行一個(gè)特定的任務(wù)。Browser/Webserver/DBserver三級(jí)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(hù)機(jī)利用瀏覽器（Browser)通過(guò)Internet就能快速、方便地查詢(xún)、傳遞信息。
客戶(hù)機(jī)部分可以是網(wǎng)絡(luò)中的微機(jī)或工作站。客戶(hù)機(jī)、服務(wù)器的結(jié)構(gòu)雖然減輕了客戶(hù)計(jì)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(pán)和更多的存儲(chǔ)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(shí)，由于客戶(hù)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器計(jì)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(shí)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(hù)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(duì)數(shù)據(jù)操作的改變，更快地開(kāi)發(fā)出新的應(yīng)用；
每個(gè)服務(wù)器可以支持更多的用戶(hù)，易于實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)共享數(shù)據(jù)。
在小型網(wǎng)絡(luò)中利用客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器方式可以通過(guò)按任務(wù)高度優(yōu)化計(jì)算機(jī)資源來(lái)獲得極高的性能，同時(shí)，靈活的結(jié)構(gòu)確保了系統(tǒng)的擴(kuò)充和升級(jí)。它是一種先進(jìn)的計(jì)算模式，代表著今后的發(fā)展方向。
概念上，無(wú)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(jì)算機(jī)，用于運(yùn)行用戶(hù)程序（即戽用程序）。子網(wǎng)，嚴(yán)格地說(shuō)，應(yīng)當(dāng)叫做通信子網(wǎng)，是將入網(wǎng)主機(jī)連接起來(lái)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(huà)網(wǎng)絡(luò)將語(yǔ)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(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的分析與設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)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(jì)算機(jī)和用戶(hù)之間的資源共享。換言之，在計(jì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的專(zhuān)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(hù)線(xiàn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也可以與各類(lèi)電信網(wǎng)經(jīng)網(wǎng)關(guān)互連互通，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)可以經(jīng)電信網(wǎng)上網(wǎng)，甚至兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的用戶(hù)可以互通IP電話(huà)，或者PSTN的兩個(gè)用戶(hù)可經(jīng)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)接通IP電話(huà)。IP電話(huà)指利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（InternetProtocol)進(jìn)行的電話(huà)通信。
計(jì)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(jí)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(lèi)似的構(gòu)成方法，或者也可以由各類(lèi)具有數(shù)據(jù)傳送能力的電信網(wǎng)提供。

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