计算机网络技术基础
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1.3 计算机网络的分类

计算机网络的种类繁多、性能各异,根据不同的分类原则,可以得到各种不同类型的计算机网络。为了使大家对各种类型的计算机网络有一个清楚的认识,下面从几个不同的角度对计算机网络的类型予以简单介绍。

◆ 按传输带宽分类有基带网和宽带网;

◆ 按网络结构分类有以太网和令牌环网;

◆ 按使用的传输技术分类有广播式网络和点到点式网络;

◆ 按覆盖范围分类有局域网、城域网和广域网;

◆ 按信息传输介质分类有无线网和有线网;

◆ 按网络的拓扑结构分类有星型网、环型网、总线型网、树型网等。

1.3.1 按使用的传输技术分类

1. 广播式网络(broadcast network)

在广播式网络中只有一条通信信道,网络中的所有机器都共享这条信道。在发送消息时,首先在数据的头部加上一段地址字段,以指明此数据应被哪台机器接收,数据发送到信道上以后,所有的机器都将接收到。一旦收到数据,各机器将检查它的地址字段,如果是发送给它的,则处理该数据,否则将它丢弃(见图1.2)。广播式网络系统通常也允许在它的地址字段中使用一段特殊的代码,以便将数据发送到所有的目标。使用此特殊代码的数据发出以后,网络上的每一台机器都会接收到它,这种操作被称为广播(broadcasting)。某些广播式网络系统还支持向机器的一个子集发送的功能,即多点播送(或组播)(multicastion)功能。

图1.2 广播方式网络

2. 点对点式网络(point⁃to⁃point network)

点对点式网络,主要用于两台机器之间的通信,如在因特网Internet中两台机器之间要进行数据传输,采用的就是点对点方式(见图1.3)。这两台机器不可能直接相连,它们之间的通信,可能必须通过多台中间的机器进行中转,而且还可能存在着多条路径,距离也可能不一样,因此,在点对点式网络中路由算法就显得特别重要。一般来说,在局域网中多采用广播方式,而在广域网中多采用点对点方式。

图1.3 点对点式网络

1.3.2 按覆盖范围分类

1. 局域网

局域网(Local Area Network),简称LAN,它的通信范围一般被限制在中等规模的地理区域内(如一个实验室、一幢大楼、一个校园);它具有较高数据传输率的物理通信信道,而且这种信道可以保持始终一致的低误码率。

局域网的主要特点可以归纳如下:

◆ 地理范围有限,参加组网的计算机通常处在1~2km的范围内。

◆ 信道的带宽大,数据传输率高,一般为1~1000Mb/s。

◆ 数据传输可靠,误码率低。

◆ 局域网大多采用总线型、星型及环型拓扑结构,结构简单,实现容易。

◆ 通常网络归一个单一组织所拥有和使用,也不受任何公共网络当局的规定约束,容易进行设备的更新和新技术的引用,不断增强网络功能。

注意

通常连接在局域网上的计算机不一定是微型计算机,但是,局域网迅速发展的背景却是微型计算机。如果组成局域网的计算机都是微型计算机的话,则称这种网络为微机局域网。

2. 城域网

城域网(Metropolitan Area Network),简称MAN。城域网是介于局域网与广域网之间的一种高速网络。最初,城域网的主要应用是互连城市范围内的许多局域网。今天,城域网的应用范围已大大拓宽,能用来传输不同类型的业务,包括实时数据、语音和视频等。城域网能有效地工作于多种环境,其主要特点如下:

◆ 地理覆盖范围可达100km。

◆ 数据传输速率为45~150Mb/s。

◆ 工作站数大于500个。

◆ 传错率小于10-9。

◆ 传输介质主要是光纤。

◆ 既可用于专用网,又可用于公用网。

3. 广域网

广域网(Wide Area Network),简称WAN。当人们提到计算机网络时,通常指的就是广域网。它所涉及的范围可以为市、省、国家,乃至世界范围,其中最著名的就是Internet(因特网)。

其主要特点如下:

◆ 广域网最根本的特点就是分布范围广,一般从数公里到数千公里。

◆ 数据传输率较低,一般为几十kb/s。

◆ 错误率较高,一般为10-3~10-5。

◆ 属于公用网络。

单独建造一个广域网是极其昂贵和不现实的,所以,常常借用传统的公共传输(电报、电话)网来实现。因为广域网的布局不规则,使得网络的通信控制比较复杂,尤其是使用公共传输网,要求连接到网上的任何用户都必须严格遵守各种标准和规程。

1.3.3 按网络结构分类

1. 以太网

以太网(Ethernet)是目前使用最为广泛的局域网。早在20世纪70年代末期就有了正式的以太网产品。如今,以太网产品已遍布世界各地,它对计算机网络技术的发展起到了举足轻重的作用。在以太网无处不在的今天,它以其使用方便、价格低廉、高性能(可靠性、扩展性)等特点继续向前发展。人们经常使用或可以自己组建的网络几乎全是以太网。如无特殊说明,本书提到的局域网也都是指以太网。

2. 令牌环网

令牌环网(Token Ring)主要用于大型局域网和广域网的主干部分。它使用的操作系统大多为UNIX,令牌环网的组建和管理非常烦琐,只有专业人员才能胜任。