计算机网前三章要点.docVIP

第一章 计算机网络概述 1、计算机网络：计算机网络就是以资源(硬件、软件和数据) 共享的方式相互连接起来，各自独立自治的计算机系统的集合体。 理解：计算机网络把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大，功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便的互相传递信息，共享硬件，软件，数据信息等资源。 一般而论，计算机网络有三个主要组成部分：主机、通信子网和协议。 主机，它们为用户提供服务；通信子网，它主要由结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成；协议，这些协议是为在主机和主机之间或主机和子网中各结点之间的通信而采用的，它是通信双方事先约定好的和必须遵守的规则。 为了便于分析，按照数据通信和数据处理的功能，一般从逻辑上将网络分为通信子网和资源子网两个部分。 2、通信子网：指计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。 理解：通信子网负责计算机间的数据通信，也就是信息的传输。包括传输信息的物理媒体、转发器、交换机等通信设备。 3、资源子网：指网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合。资源包括：硬件、软件、数据及早期的主机和终端。 4、计算机网络拓扑结构： 拓扑结构一般是指点和线的几何排列或组成的几何图形。计算机网络的拓扑结构是指一个网络的通信链路和结点的几何排列或物理布局图形。链路是网络中相邻两个结点之间的物理通路，结点指计算机和有关的网络设备，甚至指一个网络。 理解：网络拓扑就是用拓扑学的方法研究计算机之间如何连接构成网络。计算机网络拓扑结构就是将计算机（甚至是网络）看成是一个节点，其间的联系看成链路，从而将网络问题转化为拓扑问题。 拓扑结构基本上可分成两大类，一类是有规则的拓扑，这类拓扑结构的图形一般是有规则的和对称的，又分成星型、树型、总线型、和环型拓扑；还有一类是无规则的拓扑，这种拓扑结构只有网状型，称为网状型拓扑。 5、按拓扑结构，计算机网络可分为以下五类。 1）星形网络 星形网络是由中央结点为中心与各结点连接组成的，多结点与中央结点通过点到点的方式连接。拓扑结构如图1.1（a）所示，中央结点执行集中式控制策略，因此中央结点相当复杂，负担比其他各结点重的多。 图1.1 星形和树形网络拓扑 （a）星形网络 （b）树形网络 星形网络的特点是：网络结构简单，便于管理；控制简单，建网容易；网络延迟时间较短，误码率较低；网络共享能力较差；通信线路利用率不高；中央结点负荷太重。 2）树形网络 在实际建造一个大型网络时，往往是采用多级星形网络，将多级星形网络按层次方式排列即形成树形网络，其拓扑结构如图1.1（b）所示。我国电话网络即采用树形结构，其由五级星形网络构成。著名的因特网（Internet）从整体上看也是采用树型结构的。图1.9给出了某大学校园网结构示意图，其为典型的树型网络。 图1.2 某大学校园网结构示意图 树形网络的主要特点是结构比较简单，成本低。在网络中，任意两个结点之间不产生回路，每个链路都支持双向传输。网络中结点扩充方便灵活，寻找链路路经比较方便。但在这种网络系统中，除叶结点及其相连的链路外，任何一个结点或链路产生的故障都会影响整个网络。 3）总线形网络 由一条高速公用总线连接若干个结点所形成的网络即为总线形网络，拓扑结构如图1.3（a）所示。 图1.3 总线形和环形网络拓扑 （a）总线形网络 （b）环形网络 总线形网络的特点主要是结构简单灵活，便于扩充，是一种很容易建造的网络。由于多个结点共用一条传输信道，故信道利用率高，但容易产生访问冲突；传输速率高，可达1～100Mbps；但总线形网常因一个结点出现故障（如结头接触不良等）而导致整个网络不通，因此可靠性不高。 4）环形网络 环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，拓扑结构如图1.10（b）所示，环上任何结点均可请求发送信息。 环形网络的主要特点是信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有唯一的通路，大大简化了路径选择的控制；某个结点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高；由于信息是串行穿过多个结点环路接口，当结点过多时，使网络响应时间变长。但当网络确定时，其延时固定，实时性强。 环形网也是微机局域网常用的拓扑结构之一，如企业实施信息处理系统和工厂自动系统，以及某些校园网的主干网常采用环网，如图1.3是某大学学校网的主干网，其三个校区通过路由器以环形网的形式连接起来。 图1.4 某大学主干网 5）网状形网络 网状形网络如图1.12所示。其为分组交换网示意图。图种虚线以内部分为通信子网，每个结点上的计算机称为结点交换机。图中虚线以外的计算机（Host）和终端设备统称为数据处理子网或资源子网。 图1.5 网状形网络拓扑结构 网状形网是广域网中最常采用的一种网络形式，是典型的点到点结构。网状形网的主