根据需要,可以将计算机网络分成不同类别。
按照覆盖的地理范围进行分类,可将计算机网络分为局域网、城域网、广域网等。
1. 局域网
局域网(Local Area Network,LAN)是一种私有封闭型网络,在一定程度上能够防止信息泄露和外部网络病毒的攻击,具有较高的安全性。其特点是分布范围有限、可大可小,大到几栋相邻建筑之间的范围,小到办公室的范围。某公司局域网拓扑结构如图1.4所示。局域网将一定区域内的各种计算机、外部设备和数据库连接起来形成计算机通信网,通过专用数据线路与其他地方的局域网或数据库连接,形成更大范围的信息处理系统。局域网通过网络传输介质将网络服务器、网络工作站、打印机等网络互联设备连接起来,提供管理系统文件和共享应用软件、办公设备及发送工作日程安排等通信服务。
图1.4 某公司局域网拓扑结构
局域网的主要特点如下。
(1)局域网的组建简单、灵活,使用方便,传输速率快,可达到100~1000Mbit/s,甚至可以达到10Gbit/s。
(2)局域网覆盖的地理范围有限,一般不超过1km。
2. 城域网
城域网(Metropolitan Area Network,MAN)是在一个城市范围内建立的计算机通信网络,它介于局域网与广域网之间,使用广域网技术进行组网,与广域网的作用有相似之处。城域网的一个重要用途是用作骨干网,将位于同一城市内不同地点的主机、数据库以及局域网等连接起来,以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输。某市教育城域网拓扑结构如图1.5所示。
图1.5 某市教育城域网拓扑结构
城域网的主要特点如下。
(1)城域网覆盖的地理范围为几十千米到上百千米的区域,可覆盖一个城市或地区,是一种中型网络。
(2)城域网是介于局域网与广域网之间的一种高速网络。
3. 广域网
广域网(Wide Area Network,WAN)覆盖的地理范围为几十千米到几千千米的区域,通常可覆盖几个城市、几个国家甚至全球,形成国际性的远程网络。广域网拓扑结构如图1.6所示。它将分布在不同地区的计算机系统互联起来,达到资源共享的目的。
图1.6 广域网拓扑结构
广域网的主要特点如下。
(1)广域网的传输距离远,传输速率较慢,建设成本高。
(2)广域网的通信子网主要使用分组交换技术,可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网。
(3)广域网需要适应规范化的网络协议和完善的通信服务与网络管理的要求。
将计算机网络按网络传输技术分类,可分为广播式网络和点到点网络。
1. 广播式网络
广播式网络(Broadcast Network)中只有一个单一的信道,由这个网络中所有的主机共享,即多个计算机连接到一条通信线路的不同节点上,任意一个节点所发出的报文分组被其他所有节点接收。发送的分组中有一个地址域,指明该分组的目标接收者和源地址。当一台计算机在信道上发送分组或数据报时,网络中的每台计算机都会接收这个分组,并且将自己的地址与分组中的目标地址进行比较,如果相同,则处理分组,否则将它丢弃。
在广播式网络中,若某个分组发出以后,网络中的每一台计算机都接收并处理它,则称这种方式为广播(Broadcast);若分组是发送给网络中的某些计算机的,则称为多点播送或组播(Multicast);若分组只发送给网络中的某一台计算机,则称为单播(Unicast)。
2. 点到点网络
在点到点(Point to Point)网络中,每条物理线路连接两台计算机。如果两台计算机之间没有直接连接的线路,就要通过一个或多个中间节点的接收、存储、转发才能将分组从信源发送到目的地。由于连接多台计算机之间的线路结构可能更复杂,因此从源节点到目标节点可能存在多条路由。决定分组从通信子网的源节点到达目的路由的路径需要通过路径选择算法实现,因此,在点到点网络中,如何选择最佳路径显得尤为重要。采用分组存储转发与路由选择机制是点到点网络与广播式网络的重要区别。
计算机网络还可以按标准协议、传输介质、网络操作系统等进行分类,分类结果介绍如下。
1. 按标准协议分类
根据网络所使用的局域网标准协议,可以把计算机网络分为以太网(IEEE 802.3)、快速以太网(IEEE 802.3u)和吉比特以太网(IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab),以及万兆以太网(IEEE 802.3ae)和令牌环网(IEEE 802.5)等。
2. 按传输介质分类
传输介质是指数据传输系统中发送装置和接收装置间的物理媒介,是传输数据信号的物理通道,按其物理形态可以划分为有线和无线两大类。根据网络使用的传输介质种类,可以把网络分为有线网络和无线网络。使用有线传输介质连接的网络称为有线网络,包括以双绞线为传输介质的双绞线网、以光纤为传输介质的光纤网、以同轴电缆为传输介质的同轴电缆网等;使用无线传输介质进行信号传输的网络称为无线网络,包括以无线电波为传输介质的无线网、通过卫星进行数据通信的卫星数据通信网等。
3. 按网络操作系统分类
根据网络所使用的操作系统,可以把网络分为UNIX网、Linux网、Windows NT网等。