简述计算机网络的定义

本章你需要学习4个知识点，其中标★的为本章核心知识点。

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计算机网络的

定义

输入

关于计算机网络的最简单理解是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。

计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同，且功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。

从定义中可以看出此概念涉及以下4个方面的问题。

1. 至少两台计算机及其他设备（如打印机、外接硬盘等）互联。
2. 通信设备与线路介质。
3. 网络软件，通信协议和网络操作系统。
4. 联网计算机的“独立自治”性，主要是为了将计算机网络与主机加终端构成的分时系统，以及与主机加从属计算机构成的主从式系统区分开。如果一台计算机带多台终端和打印机，这种系统通常被称为多用户系统，而不是计算机网络；而由一台主控机带多台从控机构成的系统，是主从式系统，也不是计算机网络。

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计算机网络的

分类

输入

计算机网络的分类标准很多，比如按网络覆盖的地理范围、网络的传输介质、网络的拓扑结构、网络的通信方式、网络的使用目的、网络的服务方式等，但这些分类标准仅给出了网络某一方面的特征，并不能反映网络技术的本质。

按网络覆盖的地理范围分类

计算机网络按网络覆盖的地理范围进行分类可以分为局域网、城域网和广域网3种。

按网络的传输介质分类

传输介质又称为通信介质或媒体，它是计算机网络数据传输的通道。传输介质决定了网络的数据传输速度、网络段的最大长度、传输的可靠性及网卡的复杂性。

计算机网络按网络的传输介质可以分为有线网和无线网两种。

（1）有线网

有线网是指选用双绞线、同轴电缆或光纤作为传输介质的计算机网络。

① 双绞线（Twist Pair）：双绞线是直接采用标准的电话线传递信息的媒体。由于电话线采用了一对互相绝缘的金属导线以互相绞和的方式来抵御一部分外界电磁波的干扰，故称“双绞线”。

双绞线只适合短距离传输。双绞线内的导线越粗，线路的衰减越小。双绞线按其导线的粗细可分为3类线、5类线和超5类线。一般双绞线应用于10Mbps～1000Mbps的数据传输速率之间，直接传输距离通常控制在100m以内，也可以经过中继放大后延长传输距离。

② 同轴电缆（Coaxial Cable）：同轴电缆是内、外两层导体之间用绝缘材料互相隔离。内导体是单股实芯线或多股绞合线；外导体是一圈导体编织层，并与内导体在同一个轴心上，所以称为同轴电缆。同轴电缆的设计是为了防止外部电磁波的干扰，同轴电缆越粗，其所传递的信号衰减越小。同轴电缆的无中继传输距离要比双绞线略长一些。

目前有的地区使用有线电视电缆通过电缆调制解调器上网，利用有线电视网进行数据传输，可以达到高速访问因特网的目的。

③ 光纤（Optic Fiber）：光纤全称为光导纤维，它是用纯石英以特别的工艺拉成的细丝。光纤的直径约为10～100μm，比头发丝还细，但它可以在很短的时间内传递巨大数量的信息。应用光纤传输大量数据是采用了光波的波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing，WDM），WDM技术把不同的光谱作为每路数据传输信道的载波，分别携带多路信号，再分别通过不同的入射角把多路光线合到一起成为一束混合光，在光纤里传输；当到达传输对方时，再用相反的方法把混合光分解开，分别送到各路信道里。

由于光纤有频带较宽、传输的误码率低、不受外界干扰等优点，所以光纤被广泛应用于网络的传输中。

（2）无线网

采用无线方式是使用无线电波作为载体通过自由空间来传输数据，这种方式可以省去线路的架设，允许数字终端设备在一定范围内移动，为边远山区和沿海岛屿的PC机入网及便携式计算机入网提供了可能。

无线方式可分为两类。第一类是使用微波信道，把微波信号作为载波信号，用被传输的模拟信号或数字信号来调制它。所用微波的频率范围在1GHz～20GHz，可以同时传输大量信息，由于微波能穿透电离层而不反射到地面，所以只能沿地球表面直接发射；由于微波传输损耗大，所以传输中需要中继。

第二类是红外线通信，可通过小型红外线收、发装置在计算机之间进行数据传输。

① 无线电话网：通过手机上网，目前已经成为上网热点。这种上网方式虽然速率较低、费用偏高，但由于联网方式灵活方便，仍是一种很有发展前途的联网方式。

② 无线电视网：普及率较高，但无法在一个频道上和用户进行实时交互。

③ 卫星通信网：为了增加微波的传输距离，可将微波中继站放到人造卫星上，从而形成卫星通信系统。卫星通信系统是一种特殊的微波中继系统。

卫星通信有两类，一类是同步地球通信卫星，另一类是近地轨道通信卫星。

同步地球通信卫星距离地球较远，信号较弱，地面需要较大口径的接收天线，但这种通信卫星比较稳定；近地轨道通信卫星天线发射功率和接收灵敏度要低于同步地球通信卫星，只是它不与地球同步，通信不稳定，常需要多个卫星接力才能做到通信连续不断。

卫星通信网可以进行环球的远距离通信，只是价格昂贵。

按网络的拓扑结构分类

拓扑学是几何学的一个分支，它是由图论演变而来。拓扑学首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间的关系，使人们对网络整体有一个明确的印象。 计算机网络的拓扑结构就是指网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。

这种几何排列形式通常有星型拓扑结构、树型拓扑结构、总线拓扑结构、环型拓扑结构、网状型拓扑结构等5种，如下图所示。从而计算机网络按拓扑结构可分为：星型网络、树型网络、总线型网络、环型网络和网状型网络5种。

按网络的通信方式分类

计算机网络按网络的通信方式可以分为点对点传输网络和广播式传输网络两种。

按网络的使用目的分类

计算机网络按网络的使用目的可以分为共享资源网、数据处理网和数据传输网3种。

（1）共享资源网

共享资源网中的使用者可以共享网络中的各种资源，包括硬件资源，例如：打印机、扫描仪、绘图仪等，软件资源以及各种服务。因特网就是典型的国际共享资源网。

（2）数据处理网

数据处理网是专用于数据处理的网络，如研究机构的科学计算网络和企业内部的经营管理网络等。

（3）数据传输网

数据传输网络专用于收集、交换、传输数据的网络，如情报检索网络等。

目前，网络的使用目的都不是单一的，多是综合性的网络。

按网络的服务方式分类

计算机网络按网络的服务方式可以分为客户机/服务器模式、浏览器/服务器模式和对等网3种。

（1）客户机/服务器模式

在客户机/服务器（C/S，Client/Server）模式中，服务器指的是在网络上可以提供服务的任何程序（计算机），客户机指的是向服务器发起请求并等待响应的程序（计算机）。服务器一般以并发服务器的方式随系统启动而启动，当无请求时，服务器处于等待状态；当请求到达时，服务器为其产生一个子进程，处理这个请求并做出响应；当下一个请求到达时，服务器为其再产生一个新的子进程。在这种模式下，服务器可以很好地处理网络上客户机随机、并发的请求。

（2）浏览器/服务器（browser/server B/S）模式

浏览器/服务器（B/S，Browser/Server）模式是因特网上使用的模式。这种模式最主要的特点是与软硬件平台无关，它是把应用逻辑和业务处理规则放在服务器一侧。

（3）对等网

对等网（Peer to Peer）是指系统内每台计算机的“地位”均是平等的，在对等网内允许每台计算机共享其他计算机内部的信息资源和硬件资源。对等网内的计算机一般类型均相同，甚至操作系统也相同。所以，对等网较难实现集中管理与控制，其安全性较差，较适合于机关内部协同工作的小型网络。