第一卷 計算機網絡基本的概念(2 / 3)

Ethernet,劍橋環等都是70年代研製出來的。與此同時,一些大的計算機公司紛紛開展了計算機網絡研究工作,提出各種網絡體係結構及網絡協議。總之,計算機網絡從一出現,就以迅猛不可阻擋之勢得到了飛速發展。70年代發展起來的很多網絡係統經過適當修改與補充後目前仍在使用。

到70年代末,計算機網絡的發展出現了危機,這是由於各個國家、各個公司都按照自己製定的網絡體係結構和協議標準發展自己的網絡。彼此之間不統一,彼此之間要想進行通信變得很難,而且給用戶的選擇帶來很大的難度,用戶一經選用某一公司的產品,就被限定了所有的部件隻能選用該公司的產品,否則寸步難行。現實使大家認識到,網絡體係結構及網絡協議隻有走國際標準化的道路,才能進一步發展。因此,80年代,ISO和CCITT等國際標準化組織製定了一係列網絡協議標準,加速了網絡體係結構與協議國際標準化的研究與應用。符合國際標準是衡量一個網絡能否生存下去的首要條件。

進入90年代,計算機網絡的發展達到了空前繁榮階段,網絡已進入尋常百姓家,成為信息社會的支撐框架。網絡的普及已對我們的經濟、教育、科技的發展,甚至我們的日常生活帶來了重要影響。

二、計算機網絡的定義與組成

計算機網絡是計算機技術與通信技術緊密相結合的產物,是計算機應用到一定程度的必然產物。那麼,什麼是計算機網絡呢?它又由哪些最基本部件組成?這一小節回答這兩個問題。

關於計算機網絡,曾經有過好幾種定義,目前網絡界基本上傾向於資源共享的觀點。根據資源共享的觀點,計算機網絡是通過通信介質,把各個具有獨立功能的計算機連接起來建立的係統,它實現了計算機與計算機之間的資源共享。這個定義中最重要的有兩點:一是連網的計算機具有獨立功能,其意思是聯網計算機在不入網時仍可作為一台獨立的機器使用。這一點與聯機係統有本質的區別,在聯機係統中終端依附於主機而存在,不能獨立工作。該定義的第二個核心是建立計算機網絡的主要目的是實現資源共享。網絡用戶可以使用本地資源,也可以通過網絡訪問遠程連網計算機資源。

既然計算機網絡的主要目的是資源共享,那麼計算機網絡就應提供數據處理和數據通信兩大基本功能。為了完成這兩個功能,它的組成從結構可以分成兩部分:負責數據處理的計算機以及負責數據通信的通信處理機。典型的計算機網絡組成如圖1-5所示,從邏輯上可分為兩個子網:通信子網和資源子網。

資源子網又稱為用戶子網,因為它直接麵向廣大上網用戶。資源子網主要負責全網的數據處理任務,向網絡用戶提供各種網絡資源與網絡服務。資源子網主要由計算機,終端,各種連網外設及各種數據資源組成。

連網的主機可以是大、中、小及微型計算機,通過通信線路與通信子網的通信處理機直接相連。用戶可以通過主機的終端入網,也可以直接通過主機入網。隨著微機的廣泛應用,入網微機數已大大超過了大中型機。微機可以作為主機直接通過通信處理機連入網內,也可以通過連網到大、中型機,間接進入網內。

通信子網主要完成全網數據的存儲、轉發等通信處理工作,主要由通信處理機(CCP)通信線路及其他通信設備組成。

通信處理機是計算機網絡中完成通信控製功能的專用計算機,一般由小型機或微型機配置通信控製硬件和軟件構成。在不同的應用場合,通信處理機有不同的名字,存儲轉發處理機、集中器、網絡協議轉換器等均屬於通信處理機。通信處理機一方麵作為資源子網與通信網的接口節點,將資源子網的主機,終端等連入網內,另一方麵作為通信子網中的報文分組存儲轉發節點,完成分組的轉發、存儲、校驗等功能,使沒有直接相連的節點之間的信息交換成為可能。

通信線路為各個部件之間提供通信信道。用於計算機網絡的通信線路種類很多,常見的有雙絞線、同軸電纜、光導纖維及微波與衛星通信等,隨後的章節對這些組成通信線路的通信介質將作進一步的介紹。

第二章 計算機網絡的分類及功能

計算機網絡的分類方法很多,但最主要的有兩種分類法。一種是按照網絡的拓撲構形進行分類,另一種常用的方法是按照網絡覆蓋地理範圍的大小進行分類。

一、計算機網絡的拓撲分類法

"拓撲"是圖論(幾何學的一個分支)中的定義。那麼,什麼是拓撲呢?簡單的說,網絡拓撲就是指網絡節點通過通信線路連接所形成的幾何構形,或者說,這個網絡從幾何圖形的角度看是什麼樣子的。計算機網絡拓撲主要是指通信子網的拓撲構形。

按照網絡的拓撲構形來分,計算機網絡可分為星型網、環型網、總線型網和網狀型網(如圖1-6所示)。

<一>星型網的主要特點

星型拓撲如圖1-6(a)所示,在這種構形中,存在一個中心節點。任意一個節點與中心節點之間都通過單獨的通信線路連接。中心節點控製全網的通信,任意兩節點之間的通信都要通過中心節點。

星型拓撲構型簡單,實現容易,且便於進行管理。但任意節點之間的通信都要經過中心節點,中心節點出現故障將會造成全網的癱瘓,這樣就要求中心節點的可靠性要非常高,否則後患無窮。因此我們說星型網的可靠性相對較低,而且信道的利用率極不充分。典型的星型網絡有以電話交換機為中心,通過撥號電話線路構成的PABX網。在PABX中,交換機是中心節點,網絡的工作受它的集中控製。

星型拓撲的擴展形式稱為樹型拓撲(如圖1-6(c)所示)。在樹型拓撲的構型中,節點接層次進行連接,信息交換主要應該在上下節點之間進行,相鄰及層層節點之間進行極少量的數據交換。