计算机网络的定义与分类-世讯电科融合通信

到目前为止，计算机网络尚无统一的、标准的定义。在计算机网络发展过程的不同阶段，人们对计算机网络提出了不同的定义，不同的文献对计算机网络的定义也不尽相同。关于计算机网络的一个最简单的定义是：一些相互连接的、自治的计算机的集合。此定义中“自治的计算机” 明确指出构成计算机网络的计算机应具备独立的计算与控制能力。这是因为在人类计算机发展早期，曾经大量采用“大型主机( Mainframe ) -终端 ( Termin al ) " 联机计算模式。终端本身并无独立的运算能力，其主要工作是将计算任务提交至大型主机并为用户显示返回的运算结果。按照此定义，此类联机系统并不属于现代计算机网络。
从资源共享和计算机网络所采用的技术出发，计算机网络可定义为：将地理上分散的、功能独立的计算机，通过通信线路连接起来，在一定软件及协议支持下，实现相互通信和资源共享的系统。根据这一定义，计算机网络由以下软硬件组成。
1 ) 主机系统
网络中的主机是用户直接使用的、实现网络通信与资源共享的主体。客户／服务器( Client- Serve r , C/ S ) 是目前网络中主机间广泛采用的一种经典通信模式。客户和服务器是指用以实现主机间某种通信的两个应用进程。客户对应服务请求方，而服务器则是服务提供方。例如，如下图所示，客户 A 的浏览器（例如IE ) 进程向服务器 B 的 Web 服务进程（例如 Apache) 发出网页访问请求，服务进程接收到请求后，将对应的网页发送至客户进程。通过以上描述可以看出，客户程序在通信时需要主动向服务器发起请求，而服务程序一般在开机后自动启动并不间断地运行，被动地等待并接收来自远程或本地客户的请求。服务程序可设计为并发处理模式，即同时处理多个用户的请求。客户程序对硬件要求较低，通常以普通的个人计算机、掌上电脑或移动终端为载体。而服务程序则需要较为强大的硬件平台和专业级操作系统的支持，如 Unix 、Linux 以及Windows Server。这里需要提醒读者注意的是，虽然客户和服务器对硬件的要求有很大的差异，但他们指的是两个主机间通信的进程（软件），与硬件平台无关。

图客户／服务器通信模式

近年来，以音频、视频为代表的多媒体应用已成为 Internet 的一个发展热点。随之而来的一个问题是多媒体服务器在大量用户并发访问时往往不堪重负，无法保证提供流畅的高质量服务，严重时服务器甚至会瘫痪。为解决这一问题，对等连接( Peer - to - Peer , P2P ) 技术应运而生。P2P 是指两个主机在通信时并不区分客户和服务器，只要两个主机都运行了P2P 软件，它们之间就可以进行对等的通信，相互下载本方所需要的共享资源。从本质上讲，P 2P 通信方式仍然属于客户服务器模式，只不过对等连接中的每一个主机既是客户又是服务器。在 P2P 方式下，所有的多媒体文件都在普通用户之间传输，这相当于网络中同时存在着成千上万的媒体服务器可以向其他用户提供所要下载的音频／视频资源。
2 ) 传输介质
传输介质是指计算机网络中用来连接各个计算机和网络设备的物理介质，在宏观上可分为有线传输介质和无线传输介质。有线传输介质包括目前应用非常广泛的双绞线、光纤以及早期网络中常用的同轴电缆。无线传输介质包括常用的微波、激光以及应用相对较少的无线电波和红外线。
3 ) 网络设备
网络设备是指在计算机网络中起连接和转换作用的硬件设备，如目前常用的网卡、交换机、路由、器网关以及早期网络较为常用的调制解调器、集线器等。
4) 网络协议
网络协议是不同主机间通信时所共同遵循的规范，目前我们所使用的操作系统中通常都集成了常用的网络协议，如 TCP/ IP 、NetB IOS 以及 IPX/ SPX 等。通信软件用于管理共享资源的访问和数据的传输。
随着网络技术的不断发展，人们逐渐开始尝试将不同的网络通过路由器连接起来，组成覆盖范围更大的网络，这就产生了“互联网” 的概念。这里需要注意的是，“网络” 与“互联网”是两个不同的概念，前者是“计算机的集合” ，而后者是“网络的集合” ，即互联网是“网络的网络＂。我们讨论的 Internet 是世界上最大的互联网。
计算机网络有多种不同的分类方式，如按照网络的覆盖范围、传输技术以及使用者等。其中按照覆盖范围划分是最重要的一种分类方式，因为不同作用范围的网络在实现技术上往往有较大的差异。根据网络覆盖范围的不同，计算机网络可以分为以下 4 类。
1) ) 个人区域网( Pe rsonal Area Network, PAN)
个人区域网通常以一个家庭或一间办公室为单位。个人区域网络利用短距离、低功耗无线通信技术，将个人使用的电子设备，如便携式计算机、掌上电脑、打印机、移动终端、数码相机等连接起来，代替了传统的有线连接模式，极大地方便了个人的生活与办公。
2) ) 局域网( Local Area Network, LAN)
局域网是在一个局部的地理范围内（如一个实验室、一幢大楼、一个企业或校园），将各种计算机以及外部设备互相连接起来组成的计算机通信网。局域网通常具有较高的传输速率，早期的局域网一般为 lOMb/ s , 目前一般可达到 l 00Mb / s 甚至 l 000Mb/ s。局域网技术简单，易于组建、维护与扩展，在各类网络中应用最为广泛。目前，一个企业或学校一般都拥有多个局域网并相互互连在一起，实现信息在部门内部以及部门之间的高速传递。
3 ) 城域网( Me tropolitan A:rea Network, MAN)
顾名思义，城域网的作用范围为一个城市，作用距离约为几千米至数十千米。城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络，其设计目标是满足一座城市范围内大量企业、政府机构、学校及研究机构的局域网的互联需求。目前很多城域网采用的是局域网技术，因此也常并入局域网的范围进行讨论。
4) 广域网( Wide Area Network, WAN)
广域网的作用范围通常为几十到几千千米，可以覆盖一个地区、一个国家甚至跨越世界几大洲，形成国际性的远程网络。广域网是 Internet 的核心部分，其一般不属于某一个部门，通常是利用各种公用交换网，例如 X. 25 、ISDN 、ATM , 帧中继等，将分布在不同地区的网络连接起来，实现资源共享。

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