6.1.1　计算机网络定义及其功能

将分布在不同地理位置上的具有独立功能的多台计算机系统，用通信线路和通信设备连接起来，再配以相应的支撑软件，以实现计算机之间的相互通信、资源共享的系统，称为计算机网络。计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。

计算机网络的应用十分广泛，邮局传送电子邮件，联网购买火车票、飞机票，网上购物，ATM机上取款，POS终端刷卡，网上视频点播等，我们的生活已经离不开计算机网络了。

计算机网络最基本的功能是实现相互通信、资源共享。随着网络技术的发展和社会的进步，计算机网络会有更多用途。具体地说，计算机网络有以下主要功能：

1）实现计算机之间的通信

不同地点的计算机通过网络相互传输数据，这是计算机网络的基础。

2）资源共享

•硬件资源的共享　如网络用户共享打印机、磁盘阵列、磁带库、光驱等。

•软件资源的共享　如网上联机考试软件、网上办公软件，只需把有关程序（脚本）放置在服务器上，即可从网上任意一台计算机上以网页方式使用它。

•数据资源的共享　如客户端程序可通过ODBC、JDBC等方式共享网络访问服务器上的数据库或文件。

3）提高计算机系统的可靠性和可用性

在网络中配置主、备服务器，当主服务器出现故障时，可启用备份服务器，从而提高计算机系统的可靠性和可用性。

4）提供分布式处理环境

通过网络将不同的任务分布到不同的计算机上分散处理，这对需要大量计算的科学研究尤其重要。

5）集中管理与处理

银行储蓄系统、飞机订票系统、水文监测系统等都是集中管理与处理的，所有的数据都存放在控制中心，所有的操作都由控制中心审计，以满足联网处理的需要。

6.1.2　计算机网络的分类

计算机网络的分类有多种方法，人们通常按地域、用途等对网络进行分类。

1）按地域（或覆盖范围）划分

•局域网（LAN）　覆盖范围为几米到几千米，常用光纤、同轴电缆或双绞线作为通信线路，数据传输率高（通常为10 M／100 M／1 000 M），通常为一个单位或部门所拥有，如机房内的教学网、企业内部网等。

•广域网（WAN）　覆盖范围在几十米到几万千米，借用电话网、微波、通信卫星等实现通信。它的数据传输率一般没有局域网高（常见的有56 Kbit／s、64 Kbit／s、128 Kbit／s、2 Mbit／s等），通常为一个大的社会机构或单位所拥有，如银行的全国联网、中国邮政的计算机网等。其中，人们又通常把覆盖范围在一个城市的广域网称为城域网（MAN）。

•互联网（Internet）　利用网络互联设备将世界各地的各种局域网、广域网互联起来，使全世界的计算机网络连成一片，这种系统总称为互联网。它是一个广泛的名称，不为某一个机构所拥有，而是由世界各地的几大互联网信息中心分片维护和管理。人们通常所说的上网即指登录互联网。

2）按用途划分

•公用网　由社会公众服务单位组建、运行、维护并对公众开放的网络，如中国电信的ChinaNet网，它们常被用于为社会公众提供有偿服务。

•专用网　由某个单位或集团自主组建或租用的网络，仅供本单位及其会员使用，它对接入的计算机有严格的限定，非单位授权不能使用，如证券交易网。

6.1.3　计算机网络的组成

计算机网络通常由一台或多台网络服务器（主节点）、网络交换设备、若干台计算机（节点）通过传输介质连接在一起，在服务器和计算机中安装相应的网络操作系统，配置相应的网络协议而组成。

1）网络服务器

一个计算机网络至少要有一台网络服务器，网络服务器负责提供并管理网络资源，为客户机提供服务。人们通常把一台较高档的计算机作为网络服务器，在服务器上安装网络操作系统，配置好与其他计算机相连的通信协议。当前常见的网络操作系统有Sun的Solaries、IBM的AIX、SCO公司的SCO⁃Unix、HP公司的HP⁃Unix、Microsoft的Windows Server、Novell公司的Netware、自由软件Linux等。

2）网络交换设备

常见的网络交换设备有网络适配器（俗称网卡）、集线器（HUB）、交换机、路由器、调制解调器（MODEM）、ISDN卡、ASDL设备等，它们的作用主要是提供数据交换。

3）传输介质

传输介质分有线和无线两种，常用的有线传输介质有光纤、同轴电缆、双绞线、电话线等；无线传输介质有微波、红外线、无线电等。它们适用于不同的环境，有着不同的用途：有线传输介质适用于易布线的环境；无线传输介质适用于距离远又不易布线的环境。传输介质不同或者交换设备不同，传输的速率会有所不同。通常情况下，有线传输介质的传输速率由高到低依次为光纤、同轴电缆、双绞线、电话线，它们的价格也是由高到低。目前，由于双绞线具有低成本、使用方便等优点，使用非常广泛。

4）网络协议

除了有相应的硬件设备外，网络中的计算机只有使用相同的协议才能相互通信。常用的通信协议有NetBEUI、IPX／SPX、TCP／IP等，其中NetBEUI（NetBIOS扩展用户接口）适用于小型工作组或LAN，它是不可路由的，该协议所需的唯一配置是计算机名称；IPX／SPX（网际数据包交换和顺序数据包交换）是与Novell NetWare网络相连的最常用的协议，它是可路由的；TCP／IP应用于跨越局域网和广域网环境的大规模互联网络设计，它是可路由的，与互联网相连的计算机系统必须安装TCP／IP协议。

5）安全设备

根据计算机网络的安全需求等级来选配，如防火墙、保密系统等。

6）资源设备

根据计算机网络系统的具体应用来选配，如数据库服务器、共享打印机、存储设备等。

图6.1为某一网络示意图，在该网络中有网络交换设备（网络交换机、路由器）、服务器、网络安全设备（防火墙）等。

图6.1

6.1.4　计算机网络的拓扑结构

计算机网络的拓扑结构分为5种基本类型：总线形、星形、环形、树形和网状形，实际上的网络结构可能是它们中某几种的混合类型。图6.2为这5种基本类型的示意图（图中方框代表主节点，小圆代表节点）。

图6.2

6.1.5　Internet相关知识

1）上网前的准备

（1）单机用户

单机用户要与Internet相连，除了要有上网设备（如Modem、ISDN终端、ADSL设备）外，还要设置好操作系统中的连接信息，要有相应的软件（如Explorer或Netscape），并且要向Internet服务商申请相应的服务（如WWW服务、E⁃Mail服务等）。

目前几大电信运营商已推出了多种上网方式，如小区宽带、ADSL拨号上网、电话上网等，其中网内用户无需申请即可拨号上网，如中国电信市话用户上中国电信网，把上网电话号码、账户、密码全部设为16300即可。

（2）局域网用户

如果用户所在的局域网已用DDN专线、ADSL等方式与Internet相连，则网内用户可通过网关方式共享同一线路上网。设置方法为：打开“网络连接”→右击要配置的局域网连接（一般为“本地连接”）→选“属性”，从“常规”选项卡上选指定网卡的Internet协议（TCP／IP）的属性→选“默认网关”，按公司网络管理员的规定设置IP地址和网关即可。图6.3为网关设置示意图界面。