1.3 计算机网络的组成与结构

计算机网络的组成在物理结构上可分为网络硬件和网络软件两部分，具体如下。

（1）网络硬件

常见的网络硬件有计算机、网络适配器（俗称网卡）、网络节点处理器（如交换机）、传输介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）、网络互联设备（如集线器、中继器、路由器、网关等）。

（2）网络软件

常见的网络软件有操作系统（如Windows 2012 Server和Linux）、网络协议、通信软件和管理软件、应用软件（如浏览器和数据库系统）。

1.3.1 早期计算机网络的组成与结构

早期的计算机网络结构实质上是广域网的结构。从逻辑功能上看，广域网可分为资源子网与通信子网。

（1）资源子网

资源子网主要包括主机和终端，负责全网的数据处理，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。人们日常所说的计算机其实和主机是一样的，只不过在互联网中，主机是指连接在互联网中某一个物理网络上的、可以运行应用程序的计算机系统。主机可以小到个人计算机，也可以大到如服务器这样的设备。终端则是与主机（计算机系统）相连的一种输入/输出设备。只有大型或中小型用户终端介入本地计算机系统，才能实现对异地联网的计算机系统的硬件、软件或数据资源的访问和共享。

（2）通信子网

通信子网由通信控制处理器、链路与其他通信设备组成，执行数据传输、数据转发等任务。通信控制处理器在网络拓扑中被称为节点，链路为通信控制处理器之间，以及通信控制处理器与主机之间提供通信信道。

通信子网与资源子网缺一不可，没有通信子网，网络将不能工作；没有资源子网，通信子网提供的数据传输服务将失去意义。只有两者结合，才能共同组成一个完整的、实现资源共享的二层网络，这种网络才是社会所需要的数据通信网。通信子网与资源子网的示意如图1-3所示。

1.3.2 互联网的组成与结构

人们组建网络的目的是实现地理位置不同的计算机之间的相互通信和资源共享，广域网的出现就是为了将分布在世界各地的计算机互联起来。随着互联网的广泛应用，许多大型企业和机构也部署了互联网。

互联网由分布在世界各地的广域网、城域网、局域网通过路由器互联而成，能够实现更多资源的共享和更大范围的信息传输。与此同时，互联网会变得越来越复杂。用户接入和使用的各种网络服务由互联网服务提供方（Internet Service Provider，ISP）提供。ISP 铺设了大量链路，部署了大量通信设备，并向互联网管理机构申请了大量IP地址，为用户提供网络接入服务。

近年来，国家级主干网、各地区的城域网、校园网和企业网的设计与建设思路使得互联网的逻辑结构是一个层次型结构。图1-4展示了一个3层网络结构，其中，最上层为国家级主干网（又称核心层），中间层为地区级主干网（又称汇聚层），最底层为校园网或企业网（又称接入层）。用户通过接入层接入网络；地区级主干网和国家级主干网上连接着大量的服务器群，拥有很多的资源，为接入的用户提供各种互联网服务。