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计算机网络，就是把分布在不同地理区域的、具有独立功能的多台计算机和外部设备，使用通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。它是计算机技术与现代通信技术相结合的产物。独立功能的计算机一般是指具有独立计算能力、用于信息处理的计算机。
计算机网络主要包含使用对象（计算机或终端设备）、传输介质（双绞线、同轴电缆、光纤等）、传输的控制机制（如网络操作系统、网络协议、网络应用软件）和网络结构（网络所采用的拓扑结构，如星型、环型、总线型等）4个方面。
与计算机系统的组成相似，计算机网络系统是一个集计算机硬件设备、通信控制设备、软件系统及数据处理能力为一体的能够实现资源共享和信息传递的综合处理系统，它包括硬件系统和软件系统。
1．网络硬件系统
（1）计算机
计算机是信息处理设备，是网络的核心设备，主要负责信息的产生、存储和处理等过程。在不同的网络中，计算机所担任的角色各不相同，有服务器和客户机之分。
（2）通信控制设备
通信控制设备（或称通信设备）是传递信息的设备，是专门用来完成数据通信任务的，通信控制处理机CCP、调制解调器（Modem）、帧中断设备、ATM交换机等就属于通信控制设备，负责通信网络中的数据传输。
（3）网络设备
网络设备负责网络的连接和数据的传输及处理，主要包括网络适配器、集线器、局域网中的交换机、路由器以及网络传输介质等，它负责计算机网络中的数据传输及处理。
2．网络软件系统
在计算机网络系统中，除了包括各种网络硬件设备之外，还应具备网络操作系统、网络协议及网络应用软件，它是计算机网络中不可或缺的资源，是计算机网络的软件部分。其中网络操作系统负责计算机和网络的管理，并提供网络系统的安全性服务；网络通信协议完成网络的通信控制功能，制订计算机网络通信的规则、约定和标准，它由语法（通信数据和控制信息的结构与格式）、语义（指对具体事件应发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答）和时序（对事件实现顺序的详细说明）三大要素组成；网络应用软件负责为网络用户提供各种服务的软件，它用于提供或获取网络上的共享资源，如网页浏览软件IE、火狐、文件传输软件FTP、TFTP、即时通讯软件QQ等。
计算机网络是二十世纪60年代起源于美国，原本用于军事通信，后逐渐进入民用，经过短短50多年不断地发展和完善，现已广泛应用于各个领域，并正以高速向前迈进。在这一过程中，计算机技术和通信技术密切结合，相互促进，共同发展。计算机网络的发展大致可以分为4个阶段：面向终端的通信网络阶段、计算机通信网络阶段、网络互联互通阶段、Internet与高速网络阶段。
1．面向终端的通信网络阶段
1946年，世界上第一台数字计算机ENIAC问世，用户使用终端设备将程序和数据制作成纸带或卡片，再送到中心计算机进行处理。1954年，出现了一种称为收发器的终端设备，首次实现了将数据沿电话线路发送到远地的计算机。
随着远程终端的增加，主机的任务逐渐加重，一方面要负责数据的通信，另一方面要负责数据的处理。为了提高通信的效率，在主机和通信线路之间设置前端处理机（FEP），由它承担所有的通信任务，这样就减轻了主机的负荷，大大提高了主机处理数据的效率，这就是多机系统。另外，在远程终端比较密集的地方，可增设一个叫集中器的设备，实现了多台终端共享一条通信线路，提高了通信线路的利用率。
2．计算机通信网络阶段
20世纪60年代中期至70年代，计算机网络将多个不同地域的主机通过通信线路互连起来，为需求用户提供数据处理及资源共享。这一阶段的典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的Arpanet。这一阶段的主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机（IMP）转接后互连的。IMP和它们之间互连的通信线路一起构成了通信子网，负责主机间的通信任务；而互连的主机构成资源子网，负责程序的运行，提供资源共享。Arpanet网是世界上第一个实现了以资源共享为目的的计算机网络，是现代计算机网络诞生的标志，是Internet网络的雏形。
3．网络互联互通阶段
网络互联互通阶段是加速体系结构与协议国际标准化的研究与应用阶段。1984年，国际标准化组织（International Standards Organization，ISO）正式制定和颁布了“开放系统互联参考模型（Open Systems Interconnection，OSI）”。OSI标准协议的制定和完善以及TCP/IP体系结构的事实应用，推动计算机网络朝着健康化、标准化的方向发展。
4．Internet与高速网络阶段
20世纪90年代至今，由于局域网技术发展成熟，出现光纤及高速网络技术、多媒体网络及智能网络，整个网络就像一个对用户透明的大的计算机网络系统，这一阶段的典型代表是以Internet为代表的互联网。Internet是覆盖全球的信息基础设施之一，不仅规模庞大，而且数据量和信息量也是巨大的。
计算机网络技术发展的首要问题是解决带宽不足和提高网络传输率。目前存在着电话通信网、有线电视网和计算机通信网，计算机网络发展的另一个方面是实现三网合一，把所有的信息（包括语音、视频、数据）都统一到计算机网络这个大平台上。
计算机网络的分类标准有很多，最常见的有数据交换技术、网络覆盖范围、拓扑结构、传输介质等分类标准。
1．按网络使用的数据交换技术分类
按照网络使用的数据交换技术分类，可以将网络分为电路交换网（Circurt Switching）、报文交换网（Message Switching）、分组交换网（Packet Switching）。电路交换是指以电路连接为目的的数据交换，例如电话网就是采用电路交换方式。报文交换是以报文为单位进行传输和交换的，每一个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个结点，例如电子邮件系统（E-Mail）适合采用报文交换方式。分组交换是以分组为单位进行传输和交换的，它是一种存储—转发交换方式，即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出，如计算机网络就采用分组交换方式。
2．按网络覆盖的范围分类
按照网络的覆盖范围进行分类，可以将网络分为局域网（Local Area Network，LAN）、城域网（Metropolitan Area Network，MAN）和广域网（Wide Area Network，WAN），见表1.1。
表1.1 三种不同类型网络的特性
（1）局域网
局域网的地理分布范围在几千米以内，一般建立在某个机构所属的一个建筑群内或一所学校的内部，其实几台计算机也能构成一个小型的局域网。由于局域网覆盖的范围有限，数据传输的距离短，因此局域网便于管理和维护，而且网内的数据传输速率都比较高。
（2）城域网
城域网的覆盖范围一般为几千米至几十千米，介于局域网和广域网之间。城域网的覆盖范围通常在一个城市内。
（3）广域网
广域网也称远程网，其覆盖范围比较大，一般是几百千米至几千千米的广阔地理范围，可以跨区域、跨城市、跨国家。这类网络的作用是实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享，其通信线路大多要借用公共通信网络。广域网涉及的范围很大，联网的计算机数目众多，因此网上的信息量非常大、共享的信息资源极为丰富，数据传输速率比较低。最大的广域网是互联网，即Internet。
3．按拓扑结构分类
按照网络拓扑结构进行分类，可以将网络分为总线型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、星型拓扑及网状拓扑5大类。
（1）总线型拓扑
总线型拓扑是一种基于多点连接的拓扑结构，是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上，最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。总线型拓扑的特点：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；设备量少、价格低、安装使用方便；共享资源能力强，非常便于广播式工作，即一个结点发送，所有结点都可接收，总线型拓扑结构如图1.5所示。
图1.5 总线型拓扑结构
（2）环型拓扑
环型拓扑是指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，即把每台PC连接起来，数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地，环路上任何结点均可以请求发送信息，最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网（Token Ring）。环型拓扑结构如图1.6所示。
图1.6 环型拓扑结构
（3）星型拓扑
星型拓扑是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互连结构，各结点与中央结点通过点与点方式连接，中央结点执行集中式通信控制策略，因此中央结点相当复杂，负担也重，企业使用的局域网大都采用星型拓扑结构。星型拓扑结构如图1.7所示。
（4）树型拓扑
树型拓扑是从总线型拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。树型拓扑结构如图1.8所示。
图1.7 星型拓扑结构
图1.8 树型拓扑结构
（5）网状拓扑
网状拓扑又称为无规则结构，结点之间的连接是任意的，没有规律，就是将多个子网或多个局域网连接起来构成网状拓扑结构，网状拓扑结构如图1.9所示。
图1.9 网状拓扑结构
4．按网络传输介质分类
根据网络所使用的传输介质，可以把计算机网络分为有线传输介质网络（双绞线、同轴电缆、光纤）和无线传输介质网络（无线电、红外线、微波、卫星等）。
计算机网络主要有两个功能：一是数据通信，二是资源共享。其中数据通信是计算机网络最基本的功能，为网络用户提供了强有力的通信手段；资源共享包括硬件共享、软件共享、数据信息共享等。
（1）数据通信功能
通过网络发送电子邮件、发短消息、聊天、远程登录及实现视频会议等，都是利用了计算机网络的通信功能。
（2）资源共享功能
计算机网络允许网络上的用户共享不同类型的硬件设备，通常有打印机、大容量的磁盘以及高精度的图形设备等。网络上可以共享的软件资源包括文件、程序等，如可以共享占用空间较大的某一系统软件或应用软件（如数据库管理系统）。信息也是一种宝贵的资源，Internet有取之不尽、用之不竭的信息与数据。