1
计算机网络技术理论与实践
1.2.1.3 1.1.3 计算机网络分类

1.1.3 计算机网络分类

在计算机网络中,我们主要从网络的作用范围进行分类,分为局域网、城域网、广域网和互联网。这四类网络在覆盖范围和传输带宽上有显著区别,按照局域网—城域网—广域网—互联网的顺序,网络的覆盖范围依次增加,而网络的带宽依次降低。如表1-1所示。

表1-1 计算机网络分类

img5

1.局域网(Local Area Network,LAN)

局域网是分布距离最短,最常见的计算机网络。由于局域网分布范围极小,一方面容易管理与配置,另一方面容易构成简洁规整的拓扑结构,加上速度快、延迟小的优点,使之得到广泛应用,成为了实现有限区域内信息交换与共享的有效途径。局域网典型的应用如教学科研单位的内部局域网、办公室自动化(OA)网、校园网、家庭网等。以太网是最常见的一种局域网,如图1-4所示。局域网的特点是:

·覆盖有限的地理范围,适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求;

·提供高数据传输速率(10Mbit/s~10Gbit/s)、低误码率的高质量数据传输环境;

·一般属于一个单位所有,易于建立、维护与扩展;

·从介质访问控制角度,局域网可分为共享介质式局域网和交换式局域网两类。

img6

图1-4 以太网示意图

2.城域网(Metropolitan Area Network,MAN)

城域网介于局域网和广域网之间,是一种新型的物理网络技术,覆盖范围为中等规模区域(相当于一座大城市)。城域网中包含有负责路由的交换单元。城域网典型的应用有城市电子政府、园区网、Intranet等。最著名的城域网的例子是有线电视网,如图1-5所示。城域网的特点是:

·城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络;

·城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需求;

·实现大量用户之间数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能;

·城域网在技术上与局域网相似。

img7

图1-5 有线电视网示意图

3.广域网(Wide Area Network,WAN)

分布范围广,网络本身往往不具备规则的拓扑结构。由于速度慢、延迟大、入网站点无法参与网络管理,所以它要包含复杂的互联设备(如交换机、路由器),互联设备通过通信线路连接,构成网状结构(通信子网)。广域网中互联设备负责路由等重要的管理工作,入网站点只管收、发数据。广域网的结构如图1-6所示。广域网的特点是:

·WAN一般由主机和通信子网组成,通信子网由通信线路连接交换节点组成,往往是电信部门提供的公共通信网,而LAN是单位或个人的专用网络;

·WAN一般是点到点传输,一条通信线路只连接一对节点,一端的节点发送的数据只有唯一的另一端节点接收。为了将分组从源节点经网络传送到目的节点,一般需要经过多个中间节点的转发;

·多使用分组交换技术,把数据分割成若干个分组或数据包,然后以存储-转发的方式进行传输;

·LAN只工作在物理层和数据链路层,重点是在数据链路层上如何解决共享信道的多点接入控制,而WAN通信协议结构还包括网络层,并且重点是在网络层上的分组转发功能和路由选择问题;

·LAN的网络拓扑一般比较单纯、规整,而WAN的拓扑一般比较复杂,不规整,多为网状结构;

·WAN常采用多路复用技术,以提高传输线路的利用率。

img8

图1-6 广域网示意图

4.互联网(internet)

互联网不是一种具体的物理网络技术,它是将不同的物理网络技术统一起来的一种网络互联技术。世界范围内有许多网络,它们通常使用了不同的硬件和软件。互联网可以利用网关设备将这些相互之间不兼容的网络连接起来,实现软件层次和硬件层次上的互通。国际互联网典型的应用如国际电子邮件E-mail、WWW、电子商务、远程教育等。

因特网是Internet的中文译名,指在全球范围,由采用TCP/IP协议簇的众多计算机网相互连接而成的最大的开放式计算机网络。Internet是目前全球最大的一个计算机互联网,也是我们通常所使用的互联网,是由美国的ARPA网发展演变而来的。Internet是一种互联网,但并不是全球唯一的互联网。例如,在欧洲,跨国的互联网就有“欧盟网”(Euronet)、“欧洲学术与研究网”(EARN)、“欧洲信息网”(EIN),在美国还有“国际学术网”(BITNET)。

Internet的基础结构大体上经历了三个阶段的演进,目前已经形成了一种多级结构,如图1-7所示。因特网的网络由大量独立的服务提供商管理,其中包括NSP(网络服务提供商)、ISP(因特网服务提供商)和NAP(网络接入点)。在Internet中,NAP是最高级接入点,主要向NSP和ISP提供交换设施使它们能够高速互通;骨干网NSP构建全国或全球性的网络并向区域性的NSP出售带宽;区域NSP构建区域性网络,并向本地ISP出售带宽,而本地ISP则向终端用户提供服务方面的销售与管理。所以由本地ISP负责个人用户、学校和公司接入因特网,当然骨干网NSP和区域NSP也会向一些大型的公司直接提供因特网的接入服务。

从图1-7可以看出,Internet的作用就是通过NSP、ISP和NAP将全球范围内的各种局域网和子网互联在一起。

img9

图1-7 Internet网络结构示意图