01-2计算机网络的分类

卫生管理系主讲：田肖2020/1/15《计算机网络技术与应用》南阳医学高等专科学校第1章计算机网络概述本章主要介绍了计算机网络的定义、发展与组成，以及计算机网络典型的分类和基本应用。1.3计算机网络的组成1.4计算机网络的功能1.5计算机网络的分类[Return]第1章计算机网络概述教学目标了解:计算机网络的发展过程与发展趋势。掌握:计算机网络的定义；计算机网络的功能；计算机网络的组成；计算机网络的分类。新课导入一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支持。两者相互作用,共同完成网络功能。地面站地面站通讯卫星服务器路由器交换机第1章计算机网络概述1.3计算机网络的组成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。下图给出了典型的计算机网络结构。【计算机网络的基本结构】1.通信子网通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机在网络拓扑结构中被称为网络结点。通信线路为通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。2.资源子网资源子网由主机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网实现全网的面向应用的数据处理和网络资源共享，它由各种硬件和软件组成。1.3计算机网络的组成3.现代网络结构图1-6【主机操作系统、网络操作系统、网络数据库系统和应用系统之间的关系】1.3计算机网络的组成图1-7【层次型网络组成】[Return]1.3计算机网络的组成1.网络硬件的组成计算机网络硬件系统是由计算机(主机、客户机、终端)、通信处理机(集线器、交换机、路由器)、通信线路(同轴电缆、双绞线、光纤)、信息变换设备(Modem，编码解码器)等构成。图1-5网络硬件组成示意图HUBHUB路由器中心交换机服务器服务器处理机工作站Modem终端终端子网子网远程网络Internet1.3计算机网络的组成络硬件的组成主机路由器交换机水晶头双绞线网卡1.3计算机网络的组成网络硬件的组成1、主计算机在一般的局域网中，主机通常被称为服务器，是为客户提供各种服务的计算机，因此对其有一定的技术指标要求，特别是主、辅存储容量及其处理速度要求较高。根据服务器在网络中所提供的服务不同,可将其划分为文件服务器、打印服务器、通信服务器等。2、网络工作站除服务器外，网络上的其余计算机主要是通过执行应用程序来完成工作任务的，我们把这种计算机称为网络工作站或网络客户机，它是网络数据主要的发生场所和使用场所，用户主要是通过使用工作站来利用网络资源并完成自己作业的。1.3计算机网络的组成网络硬件的组成3、网络终端是用户访问网络的界面，它可以通过主机联入网内，也可以通过通信控制处理机联入网内。4、通信处理机一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。5、通信线路通信线路（链路）是为通信处理机与通信处理机、通信处理机与主机之间提供通信信道。6、信息变换设备对信号进行变换，包括：调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等。1.3计算机网络的组成在计算机网络系统中，除了各种网络硬件设备外，还必须具有网络软件。网络应用软件网络管理软件网络通信软件网络操作系统网络协议软件网络软件的组成网络软件的组成、网络操作系统网络操作系统是网络软件中最主要的软件,用于实现不同主机之间的用户通信，以及全网硬件和软件资源的共享，并向用户提供统一的、方便的网络接口,便于用户使用网络。目前网络操作系统有三大阵营：UNIX、NetWare和Windows。目前，我国最广泛使用的是Windows网络操作系统。2、网络协议软件网络协议是网络通信的数据传输规范，网络协议软件是用于实现网络协议功能的软件。目前,典型的网络协议软件有TCP/IP协议、IPX/SPX协议、IEEE802标准协议系列等。其中,TCP/IP是当前异种网络互连应用最为广泛的网络协议软件。1.3计算机网络的组成网络软件的组成3、网络管理软件网络管理软件是用来对网络资源进行管理以及对网络进行维护的软件，如性能管理、配置管理、故障管理、记费管理、安全管理、网络运行状态监视与统计等。4、网络通信软件是用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件，使用户能够在不必详细了解通信控制规程的情况下，控制应用程序与多个站进行通信,并对大量的通信数据进行加工和管理。5、网络应用软件网络应用软件是为网络用户提供服务，最重要的特征是它研究的重点不是网络中各个独立的计算机本身的功能，而是如何实现网络特有的功能。1.3计算机网络的组成1.4计算机网络的功能1.数据交换和通信计算机网络中的计算机之间或计算机与终端之间，可以快速可靠地相互传递数据、程序或文件。2.资源共享充分利用计算机网络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）是计算机网络组网的目标之一。3.提高系统的可靠性和可用性4.均衡负荷，相互协作5.分布式网络处理6.提高系统性能价格比，易于扩充，便于维护[Return]知识拓展：通过计算机网络实现医院信息系统的容灾备份，提高系统的稳定性和可靠性。医院信息系统有三大核心资源——计算资源、传输资源和存储资源。计算资源的传统容灾方式主要是通过采用服务器群集技术来实现的。传输资源的保护主要通过虚拟路由技术，以及双链路冗余和负载均衡来保障系统容灾的RTO。存储资源的保护主要通过多机存储备份来实现。1.4计算机网络的功能1.5计算机网络的分类从不同方向来进行分类网络的覆盖范围通信信道传输介质传输技术由于计算机网络自身的特点，其分类方法有多种。根据不同的分类原则，可以得到不同类型的计算机网络。1按网络的传输技术分类1.广播式网络所谓广播式网络（broadcastnetwork）是指网络中的所有计算机共享一条通信信道。广播式网络在通信时具备两个特点：一是任何一台计算机发出的消息都能够被其他连接到这条总线上的计算机2.点到点网络点到点网络（pointtopointnetwork）是由一对对计算机之间的多条连接所构成的。为了能使信息从源地到达目的地，这种网络上的分组可能通过一台或多台中间设备，通常是多条路径，并且可能长度不一样。简单地说，点对点网络就是通过中间设备将信息直接发送到需要接收的计算机，其他计算机却收不到这个消息。1.5计算机网络的分类1、有线网（WiredNetwork）⑴双绞线：其特点是比较经济、安装方便、传输率和抗干扰能力一般，广泛应用于局域网中。⑵同轴电缆：俗称细缆，现在逐渐淘汰。⑶光纤电缆：特点是光纤传输距离长、传输效率高、抗干扰性强，是高安全性网络的理想选择。2、无线网（WirelessNetwork）⑴无线电话网：是一种很有发展前途的连网方式。⑵语音广播网：价格低廉、使用方便，但安全性差。⑶无线电视网：普及率高，但无法在一个频道上和用户进行实时交互。⑷微波通信网：通信保密性和安全性较好。⑸卫星通信网：能进行远距离通信，但价格昂贵。2按传输介质分类1.5计算机网络的分类3按网络的工作方式分类1.集中式网络的处理控制功能高度集中在一个或少数几个结点上，所有的信息流都必须经过这些结点。这种网络常用在小型局域网或内部专用网，如Novell2.分布式网络中的任一结点都至少和另外两个结点相连接，信息从一个结点到达另一结点可能有多条路径，如Internet1.5计算机网络的分类4按覆盖范围分类⑴局部区域网：传输速率为1～20Mb/s,最大距离为25km,采用分组交换技术,入网最大设备数为几百到几千。⑵高速区域网：采用CATV电缆或光缆,传输速率一般50Mb/s，最大距离为1km,入网最大设备数为几十个。图1-11局域网连接示意图服务器工作站工作站工作站打印机根据网络连接的地理范围,可将计算机网络分成局域网、城域网、广域网三种类型。1、局域网（LAN）局域网的作用范围是几百到几千米，通常用于组建企业网和校园网，并分为局部区域网和高速区域网。1.5计算机网络的分类2、城域网（MAN）城域网是局域网的延伸,用于局域网之间的连接,网络规模局限在一座城市范围内,覆盖的地理范围从几十至几百公里。城域网络路由器计算机图1-12城域网链接示意图1.5计算机网络的分类图1-14广域网、城域网和局域网的连接关系示意图广域网使用的主要技术为存储-转发技术。城域网与局域网之间的连接是通过接入网来实现的。接入网又称为本地接入网或居民接入网，它是近年来由于用户对高速上网需求的增加而出现的一种网络技术，是局域网与城域网之间的桥接区。WANMANMANLANLANLANLAN1.5计算机网络的分类3、广域网（WAN）广域网又称远程网，是指在一个很大地理范围（从数百公里到数千公里，甚至上万公里）由许多局域网组成的网络。广域网是将远距离的网络和资源连接起来的任何系统，主要用在一个地区、行业甚至在全国范围内组网,达到资源共享的目的。公用交换网MANLANMANLAN图1-13广域网连接示意图1.5计算机网络的分类5.按网络的拓扑结构分类网络物理连接的构型便称为拓扑结构。常见的拓扑结构有星型、总线型、环型、树型等。1.总线型拓扑结构总线型拓扑结构是将网络中的所有设备都通过一根公共总线连接，通信时信息沿总线进行广播式传送，如图所示。图5总线型拓扑结构1.5计算机网络的分类2.在环型拓扑结构中，所有设备连接成环，信息是沿着环采用广播方式传送的，如图所示。在环型拓扑结构中每一台设备只能和相邻结点直接通信。与其他结点通信时，信息必须依次经过两者图6环型拓扑结构1.5计算机网络的分类3.星型拓扑结构是由一个中央结点和若干从结点组成，如图所示。中央结点可以与从结点直接通信，而从结点之间的通信必须经过中央结点转发。图7星型拓扑结构1.5计算机网络的分类4.网状拓扑结构分为一般网状拓扑结构（如下左图所示）和全连接网状拓扑结构（如下右图所示）两种。一般网状拓扑结构中每个结点至少与其他两个结点直接相连。全连接网状拓扑结构中的1.5计算机网络的分类(a)星型结构(b)总线结构(c)环型结构(d)树型结构【常见的网络拓扑结构】1.5计算机网络的分类本节小结计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物,它的诞生使计算机体系结构发生了巨大变化。本节重点讲述了:计算机网络的定义、功能、组成、分类。要求学生重点掌握：计算机网络的功能；计算机网络的组成；计算机网络的分类。第1章计算机网络概述思考与练习一、1.计算机网络按覆盖范围分类，可以分为哪三类？2.计算机网络按按传输介质分类，可以分为哪几类？3.计算机网络系统是由网络硬件和网络软件组成。第1章计算机网络概述二、计算机网络硬件系统是由计算机(主机、客户机、终端)、通信处理机(集线器、交换机、路由器)、通信线路(同轴电缆、双绞线、光纤)、信息变换设备(Modem，编码解码器)等构成。计算机网络的主要功能:1、数据通信2、资源共享3、远程传输4、集中管理5、分布式处理6、负载平衡网络软件的组成：1、网络操作系统2、网络通信软件3、网络应用软件4、网络协议软件5、网络管理软件第1章计算机网络概述思考与练习三、简答2020/1/15南阳医学高等专科学校