计算机网络的结构组成
计算机网络的基本组成部分
计算机网络的基本组成部分计算机网络是由各种硬件设备和软件组建而成的，它们相互协作，使得计算机之间能够实现数据和信息的传输与交换。
计算机网络的基本组成部分包括硬件设备、协议与服务以及网络拓扑结构。
一、硬件设备在计算机网络中，各种硬件设备扮演着重要的角色，包括：1. 服务器：用于存储和处理数据的大型计算机，通常提供各种服务，如文件共享、打印和数据库等。
2. 终端设备：包括个人电脑、笔记本电脑、智能手机和平板电脑等，用于与网络进行交互和获取信息。
3. 路由器：负责网络中不同子网之间的数据传输，根据IP地址决定数据的转发路径。
4. 交换机：用于在局域网内进行数据的交换和转发，能够根据MAC地址进行精确的数据传送。
5. 集线器：将多台计算机连接成局域网或广域网的中央节点，实现数据的共享和传输。
二、协议与服务计算机网络依赖于各种协议与服务来保证数据的可靠传输和信息的安全。
其中，常见的协议和服务包括：1. TCP/IP协议：是互联网中最常用的协议，负责数据的分组、传输和路由，并实现网络间的通信。
2. HTTP协议：用于在Web上请求和传输超文本文档，是构建万维网的基础。
3. DNS服务：将域名与IP地址相互映射，使得用户可以通过域名访问特定的网站或资源。
4. DHCP服务：根据需要为计算机分配IP地址，并提供其他网络配置信息。
5. VPN服务：通过加密技术在公共网络上建立安全的专用网络，保护数据的传输安全性和隐私性。
三、网络拓扑结构计算机网络的拓扑结构决定了设备之间的连接方式和数据传输路径。
常见的网络拓扑结构有：1. 星型拓扑：中央设备（如集线器或交换机）连接到每台计算机，形成一个星形网络。
这种结构易于管理和维护，但中央设备的故障会导致整个网络中断。
2. 总线拓扑：所有计算机都连接到一个主线上，形成一个总线结构。
虽然成本较低，但总线故障会使整个网络瘫痪，并且性能可能会随着电缆长度增加而下降。
3. 环形拓扑：计算机按环形排列，每台计算机都连接到其前后的计算机。
计算机网络的组成与结构(最全版)PTT文档
相互冲突。
l优点：成本低廉和布线简单。
l缺点：故障查找困难。
二、计算机网络的拓扑结构
2、 广播式传输结构 (2) 无线通信
采用微波、卫星通信等无线电波传输数据的网路，其构型也是 任意的。
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Hub(集线器)
l优点：故障容易检查；新增或减少计算机时，不会造成网络中断。 l缺点：当中心节点设备出现故障时，会引起整个网络瘫痪，所以 可靠性较差。
二、计算机网络的拓扑结构
(2)、环型结构
各节点通过一条首尾相连的通信链路连接起来形成一个闭合的链 路环(Ring)，环形结构中各工作站地位平等，网络中的信息流是定 向的，传输延迟也是确定的。
相互冲突。
(4)、网状结构 另外，若任一线路或节点故障，则整个环型网络便会瘫痪。
另外，若任一线路或节点故障，则整个环型网络便会瘫痪。 二、计算机网络的拓扑结构
为了避免“网冲状突”结产生构，无就有严一个格解的决“布争用点”规总线定问题，的形方式状，以任使意各节，点充节分点利用之总线间的有信道多空间条和线时间路来传可送数据并不会发生 相优互点冲 ：供突费。用选比择星形。结构是低一，网种络软广件域也不网复杂的，拓维护朴方便结。构。 资采源用子 微l优网波一、点般卫由星：主通具计信算等有机无系线较统电高、波终传的端输和数可终据靠端的控网性制路器，，、其而联构网型且外也围是资设任源备意等的共与。通享信容子网易的接方口便设备、以及可各改种软善件资线源路、数据资源等组成。 是一种的广域信网息的拓流朴结量构分。 配及负荷均衡，可选择最佳路径、传输延时少等。
X
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a)
b)
l优点：不会发生冲突情况。网络管理软件比较简单，实时性强。
计算机网络的体系结构
2.2 计算机网络的体系结构（1）
❖ 计算机网络的体系结构：对计算机网络及其
部件所完成功能的比较精确的定义。即从功
能的角度描述计算机网络的结构。是层次和
协议的集合。
❖ 注意:计算机网络体系结构仅仅定义了网络及
其部件通过协议应完成的功能；不定义协议
的实现细节和各层协议之间的接口关系。
主要内容
❖ 1计算机网络的构成
1.1 资源子网 1.2 通信子网 ( 点到点通道；广播通道 )
❖ 2计算机网络的体系结构
2.1 计算机网络功能的分层 2.2 协议和协议的分层结构 2.3 计算机网络的体系结构
❖ 3典型计算机网络参考模型
3.1 计算机网络的标准化
2.1 计算机网络的构成（1）
❖ 计算机网络的构成
协议的分层原则 （layering principle）
❖ Layer N software on the destination computer must receive exactly the message sent by layer N software on the sending computer. Mathematically, if the sender applies a transformation T, the receiver must apply the inverse T-1.
每条线路两端的结点利用波形进行二进制通信； 无差错的信息传送 多个用户共享一条物理线路
2.2 计算机网络的体系结构（3）
信息缓冲和流量控制 会话控制 满足各种用户、各种应用的访问要求
❖ 上述功能有三个显著特点
上述功能必须同时满足一对用户 用户之间的通信功能是相互的 这些功能分散在各个网络设备和用户设备中。
计算机网络的组成、功能及应用
1.1 计算机网络的组成
将计算机网络分为通信子网和资源子网，简化了网络的设计。通信子网 可以独立设计和建设，它可以是专用的，专门为某个机构拥有和使用，称 为专用数据通信网；也可以是公用的，由政府部门（如邮电部门）或某个 电信公司拥有和经营，向社会公众提供数据通信服务，称为公用数据通信 网。
1.2 计算机网络的功能
1.3计算机网络的应用
（3）家庭娱乐。家庭娱乐正在对信息服务业产生着巨大的影响，它可 以让人们在家里点播电影和电视节目。新的电影可能成为交互式的，观众 在看电影时可以参与到电影情节中去。家庭电视也可以成为交互式的，观 众可以参与到猜谜等活动之中。
总之，基于计算机网络的各种应用，各种信息服务、通信与家庭娱乐都 正在促进信息产品制造业、软件产业与信息服务业的高速发展，也正在引 起产业结构和从业人员结构的变化，相信将来会有更多的人从事到信息产 业的工作之中。
20世纪70年代与20世纪80年代，计算机网络的应用仅限于一些大型企 业、学校、研究部门。在微型计算机普及后，人们才看到微型计算机联网 后产生的重大影响，计算机网络开始越来越普及。到了20世纪90年代，计 算机网络作为个人信息服务的一种重要手段进入了家庭。
一般来说，个人通过计算机网络获得的信息服务主要有以下3类。
1.3 计算机网络的应用
随着网络技术的发展和各种网络应用需求的增加，计算机网络应用的范 围也在不断扩大，应用领域越来越广，越来越深入，许多新的计算机网络 应用系统不断地被开发出来，如工业自动控制、辅助决策、虚拟大学、远 程教学、远程医疗、管理信息系统、数字图书馆、电子博物馆、全球情报 检索与信息查询、网上购物、电子商务、电视会议、视频点播、过程控制 等。下面介绍计算机网络在单位信息管理和个人信息服务方面的应用。
计算机网络的定义与组成
3．计算机网络的发展
计算机网络的发展大致可以划分为以下4个阶段： • 以主机为中心的远程联机系统阶段。 • 以通信子网为中心的主机互连分组交换网络阶段。 • 开放式标准化网络阶段 。 • 高速、智能的计算机网络阶段 。
4．计算机网络发展的动力
计算机网络之所以能够得到迅猛发展，主要是受到 了技术和应用的驱动。 • 技术驱动：技术作为网络发展的动力体现为多种形式， 包括满足网络高速性、实现网络的灵活性、提高网络效 率、支持多种流量和支持全新的应用形式。 • 应用驱动 ：网络应用的需求是推动网络技术发展的另 外一个主要动力。
2．计算机网络的资源结构组成
计算机网络系统的资源组成分为网 络硬件和网络软件。网络硬件系统和网 络软件系统是网络系统赖以存在的基础， 网络类型对网络硬件的选择起决定性作 用，而网络软件则是挖掘网络潜力的工组成
1．计算机网络的逻辑功能组成
计算机网络的逻辑功能组成为资源子网和通 信子网。 • 资源子网：主要由联网的主机、终端、外部设 备、网络协议及网络软件等组成，主要任务是 为用户提供网络服务和资源共享等功能。 • 通信子网：主要由通信线路、网络连接设备、 网络协议和通信软件等组成，主要的任务是连 接网络中的各个计算机和外部设备，实现网络 通信功能。
5．计算机网络的发展趋势
未来计算机网络的发展趋势如下： • 网络更加高速，带宽更大。 • 通信协议进一步简化，功能越来越强。 • 基于IP的无线数据网络发展势头强劲。 • 致力于发展传统电信网、计算机互联网及有线电视网的
“三网”融合的下一代网络（Next Generation Network， NGN）。
计算机网络技术基础
计算机网络的定义与组成
1.1 计算机网络的定义、产生与发展
计算机网络的组成
第1章计算机网络概论根据考试大纲，本章要求考生掌握以下知识点：（1）计算机网络的概念：计算机网络定义、计算机网络应用。
（2）计算机网络的组成：计算机网络物理组成、计算机网络功能组成、计算机网络要素组成。
（3）计算机网络的分类：按分布范围分类、按拓扑结构分类、按交换技术分类、按采用协议分类、按使用传输介质分类。
（4）网络体系结构模型：分层与协议、接口与服务、开放系统互联参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM）与传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）体系结构模型。
1.1计算机网络的概念对于计算机网络，从不同的角度看，有着不同的定义。
从物理结构看，计算机网络可被定义为“在网络协议控制下，由多台计算机、终端、数据传输设备及计算机与计算机间、终端与计算机间进行通信的设备所组成的计算机复合系统”。
从应用目的看，计算机网络可被定义为“以相互共享（硬件、软件和数据）资源方式而连接起来，且各自具有独立功能的计算机系统之集合”。
为了更好地理解计算机网络的定义，需要弄清计算机网络与多终端系统、分布式系统的区别。
1．计算机网络与多终端系统的区别传统的多终端系统是由一台中央处理机、多个连机终端及一个多用户操作系统（如多道批处理操作系统、分时操作系统或实时操作系统）组成。
在多终端系统中，无论主机上连接多少个终端或计算机，主机与其连接的终端或计算机之间都是支配与被支配的关系。
终端只是主机和用户之间的接口，它本身并不拥有系统资源，不具备独立的数据处理能力。
系统资源全部集中在主机上，数据处理也在主机上进行。
而计算机网络系统并不是以一台大型的主计算机为基础，而是以许多独立的计算机为基础。
每台计算机可以拥有自己的资源，具有独立的数据处理能力。
网络中的计算机可以共享网络中的全部资源。
计算机网络的结构和功能分析
计算机网络的结构和功能分析一、引言计算机网络是指利用通信设备和通信线路，将地理位置不同的计算机系统互相连接起来，以达到信息共享和资源共享的目的。
计算机网络的结构和功能对网络的理解和管理是至关重要的。
本文将对计算机网络的结构和功能进行详细分析。
二、计算机网络的结构计算机网络按照规模和地理位置的不同，可以划分为局域网、城域网、广域网和互联网等不同类型的网络。
1.局域网（LAN）局域网是指在一个比较小的范围内的互联网，如一个公司、学校、医院、酒店等建立的内部互联网。
局域网一般使用以太网技术进行互联，并且局域网内的计算机可以直接相互通信，而不需要通过互联网进行通信。
2.城域网（MAN）城域网是指覆盖一个城市或相邻城市的互联网。
城域网一般使用光纤或无线电波进行互联，并且可以传输更大的数据量，同时具备比较高的数据传输速度和可靠性。
3.广域网（WAN）广域网是覆盖一个国家或多个国家的互联网，其范围比较广泛。
广域网由多个城域网或局域网连接而成，数据传输采用比较高级的通信协议，如TCP/IP协议等。
4.互联网互联网是一个全球性的、公开的、自由的网络，是所有网络中规模最大、数据量最多的一种网络。
互联网由多个网络接入点互相连接而成，其使用TCP/IP协议进行数据传输，并且具备几乎无限的扩展性和可操作性。
三、计算机网络的功能计算机网络具备数据交换、通信、信息共享和资源共享等多种功能。
1.数据交换功能计算机网络可以实现大量信息、文本、音频和视频等文件和媒体的快速传输和共享，无论是在局域网、城域网、广域网还是互联网，都可以进行数据交换。
2.通信功能计算机网络的通信功能可以实现各种形式的通信，如即时通信、网络电话、远程视频会议等。
通过计算机网络，用户可以轻易地与全球各地的人进行定时的沟通和交流。
3.信息共享功能计算机网络的信息共享功能可以实现各种文件、数据和信息的共享，比如云存储空间、云服务平台、共享软件等。
4.资源共享功能计算机网络的资源共享功能可以实现各种资源的在线共享，如共享打印机、共享扫描仪、共享硬盘等，充分利用各种设备和资源。
计算机网络的组成
二、按逻辑划分
1）资源子网：负责全网的数据处理业务
包括：主计算机（Host）、终端、 I/O设备、 各种软件资源和数据资源等。
2）通信子网：为资源子网提供传输、交 换数据信息的能力。
包括：通信控制处理机、通信线路、其他通信 设备如调制解调器等
资源子网终端Fra bibliotek主机通信子网
CCP CCP
CCP
CCP CCP
主机 局域网
服务器
路由器
通信子网
路由器
主机 局域网
服务器
主机
路由器 路由器
局域网
路由器 路由器
路由器 路由器
路由器 路由器
主机 局域网
服务器
服务器
现代计算机网络结构的简单示意
在资源子网中，大量 的微型计算机通过局域网 (包括校园网、企业网或 ISP提供的接入网等)连入 广域网；
在通信子网中，用于 实现广域网与广域网之间 互连的通信控制处理机普 遍采用被称为核心路由器 的路由设备；
在资源子网和通信子 网的边界，局域网与广域 网之间的互连也采用了路 由设备，并将这些路由设 备称为接入路由器或边界 路由器。
计算机网络技术
CCP 主机
主机 终端
终端
现代网络结构的变化
随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计 算机是通过局域网连入广域网，而局域网与 广域网、广域网与广域网的互连是通过路由 器实现的；
在Internet中，用户计算机需要通过校园网、 企业网或ISP联入地区主干网，地区主干网通 过国家主干网联入国家间的高速主干网，这 样就形成一种由路由器互联的大型、层次结 构的互联网络。
计算机网络技术
计算机网络的组成
一、从物理组成的角度
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计算机网络的结构组成
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。
网络硬件：一般指网络的计算机、传输介质和网络连接设备等。
网络软件：一般指网络操作系统、网络通信协议等。
1．2．1 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。
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、域名服务器、数据库服务器等。
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。
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。