计算机网络基础知识学习资料(2)
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计算机网络基础知识学习资料（2）
3 计算机网络的结构组成 编辑
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。
1．2．2 网络软件的组成
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。
1、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TCPIP协议、IPXSPX协议、IEEE802标准协议系列等。其中,
TCPIP是当前异种网络互连应用最为广泛的网络协议软件。
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<
br>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。
1．2．3 计算机网络的拓扑结构
当我们组建计算机我网络时，要考
虑网络的布线方式，这也就涉及到了网络拓扑结构的内容。
网络拓扑结构指网路中计算机线缆，以及其他
组件的物理布局。
局域网常用的拓朴结构有：总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构
。拓扑结构影响着
整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等许多方面，是决定局域网性能优劣的重要
因素
之一。
1、总线型拓扑结构
图片
总线型拓扑结构是指：网络上的所有计算机都通过一条电缆相互连接起来
总线上的
通信：在总线上，任何一台计算机在发送信息时，其他计算机必须等待。而且计算
机发送的信息会沿着总
线向两端扩散，从而使网络中所有计算机都会收到这个信息，但是否
接收，还取决于信息的目标地址是否
与网络主机地址相一致，若一致，则接受；若不一致，
则不接收。
信号反射和终结
器：在总线型网络中，信号会沿着网线发送到整个网络。当信号到达线缆的
端点时，将产生反射信号，这
种发射信号会与后续信号发送冲突，从而使通信中断。为了防
止通信中断，必须在线缆的两端安装终结器
，以吸收端点信号，防止信号反弹。
特点：其中不需要插入任何其他的连接设备。网络中任
何一台计算机发送的信号都沿一条共
同的总线传播，而且能被其他所有计算机接收。有时又称这种网络结
构为点对点拓朴结构。
优点：连接简单、易于安装、成本费用低
缺点：① 传送数据的速度缓慢：共享一条电缆，只能有其中一台计算机发送信息，其他接
收。
② 维护困难：因为网络一旦出现断点，整个网络将瘫痪，而且故障点很难查找。
2、星型拓扑结构：
图片
每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心
节点上。中心节点控制全网的通信，任何两台
计算机之间的通信都要通过中心节点来转接。因些中心节点
是网络的瓶颈，这种拓朴结构又
称为集中控制式网络结构，这种拓扑结构是目前使用最普遍的拓扑结构，
处于中心的网络设
备跨越式集线器（Hub）也可以是交换机。
优点：结构简单、
便于维护和管理，因为当中某台计算机或头条线缆出现问题时，不会影响
其他计算机的正常通信，维护比
较容易。
缺点：通信线路专用，电缆成本高；中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现
故障会导
致网络的瘫痪。
3、环型拓扑结构：
图片
环型拓扑结构是以一个共享的环型信道连接所有设备，称为令牌环。在环型拓扑中，信号会
沿着环型信
道按一个方向传播，并通过每台计算机。而且，每台计算机会对信号进行放大后，
传给下一台计算机。同
时，在网络中有一种特殊的信号称为令牌。令牌按顺时针方向传输。
当某台计算机要发送
信息时，必须先捕获令牌，再发送信息。发送信息后在释放令牌。
环型结构有两种类型，即单环结构和双环结构。令牌环（Token
Ring）是单环结构的典型代
表，光纤分布式数据接口（FDDI）是双环结构的典型代表。
环型结构的显著特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。
优点
：电缆长度短：环型拓扑网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似，但比星型拓扑结构
要短得多。
增加或减少工作站时，仅需简单地连接。可使用光纤；它的传输速度很高，十分适用一环型<
br>拓扑的单向传输。传输信息的时间是固定的，从而便于实时控制。
缺点：节点过多时
,影响传输效率。环某处断开会导致整个系统的失效，节点的加入和撤出
过程复杂。
检测故障困难：因为不是集中控制，故障检测需在网个各个节点进行，故障的检测就不很容
易。
4、树型拓扑结构
图片
树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结点所构成，如图所示。
优点：结构比较简单，成本低。扩充节点方便灵活。
缺点：对根结点的依赖性大，一旦根结点出现故障，将导致全网不能工作；电缆成本高。
5、网状结构与混合型结构
网状结构是指将各网络结点与通信线路连接成不规则的
形状，每个结点至少与其他两个结点
相连，或者说每个结点至少有两条链路与其他结点相连，如图（a）
所示。大型互联网一般
都采用这种结构，如我国的教育科研网CERNET（b）、Internet的
主干网都采用网状结构。
（a） 网状拓扑结构 （b） CERNET主干网拓扑结构
优点：可靠性高；因为有多条路径，所以可以选择最佳路径，减少时延，改善流量分配，提<
br>高网络性能，但路径选择比较复杂。
缺点：结构复杂，不易管理和维护；线路成本高；适用于大型广域网。
混合型结构
是由以上几种拓扑结构混合而成的，如环星型结构，它是令牌环网和FDDI网常
用的结构。再如总线型
和星型的混合结构等。