【正文】 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡概述 計算機網(wǎng)絡體系結構 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展 一般來說，計算機網(wǎng)絡的發(fā)展可以分為三個階段：計算機終端網(wǎng)絡、計算機通信網(wǎng)絡和計算機網(wǎng)絡。 1．計算機終端網(wǎng)絡 通信裝置 主計算機 終端 終端 終端 圖 11－ 1 面向終端的網(wǎng)絡 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 2．計算機通信網(wǎng)絡 H1 H H H H2 H3 H4 H5 IMP IMP IMP2 IMP5 IMP4 IMP1 IMP 圖 11－ 2 ARPANET結構示意圖 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 3．計算機網(wǎng)絡 計算機通信網(wǎng)絡與計算機網(wǎng)絡的硬件組成大致相同，都是由主計算機系統(tǒng)、終端設備、通信設備和通信線路等所組成；在功能結構上都是將若干多機系統(tǒng)用高速線路連接起來，使主計算機之間能相互交換信息或調(diào)用任一主計算機系統(tǒng)的任何資源。要達到這個目的，需要解決不同系統(tǒng)互連的問題。 1977年國家標準化組織 ISO專門設立了一個委員會，提出了異種機構系統(tǒng)的標準框架，即 開放系統(tǒng)互連參考模型 （ Open System Interconnection/Reference Model， OSI/RM）。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的定義 利用通信線路和通信設備，把地理上分散、并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)互相連接，按照網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信，由功能完善的網(wǎng)絡軟件實現(xiàn)資源共享的計算機系統(tǒng)的集合。 計算機網(wǎng)絡是指以實現(xiàn)遠程通信和資源共享為目的，大量分散但又相互連接的計算機系統(tǒng)的集合。 美國信息學會對計算機網(wǎng)絡的定義是：計算機網(wǎng)絡是把地理位置上分散的以能夠相互共享資源 (硬件、軟件、信息 )的方式而連接起來，并且各自具有獨立功能的計算機系統(tǒng)之集合。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的功能 1．共享硬件資源 2．共享軟件資源 3．共享信息資源 4．通信功能 5．分布式處理 6．均衡負荷 7．綜合信息服務 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的應用 計算機網(wǎng)絡可以應用于任何行業(yè)、任何領域，包括政治、經(jīng)濟、軍事、科學、文教及生活等諸多方面。它為各行各業(yè)的生產(chǎn)與管理乃至人們的學習、工作與生活，提供了物質(zhì)基礎，使之進入了一種嶄新的方式。 隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和各種應用的需求，計算機網(wǎng)絡應用的范圍也在不斷地擴大，應用領域越來越廣，越來越深入，許多新的計算機網(wǎng)絡應用系統(tǒng)不斷地涌現(xiàn)出來，目前的網(wǎng)絡應用可以說是無所不在，它涵蓋了人類社會的方方面面，如工業(yè)自動化、輔助決策、虛擬大學、遠程教育、遠程醫(yī)療、管理信息系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、電子博物館、全球情報檢索與查詢、網(wǎng)上購物、電子商務、視頻會議、視頻廣播與點播、過程控制，等等。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的基本組成 計算機網(wǎng)絡由硬件和軟件兩大部分組成。 網(wǎng)絡硬件負責數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，它為數(shù)據(jù)的傳輸提供一條可靠的傳輸通道。網(wǎng)絡硬件包括計算機系統(tǒng)、通信線路和通信設備。網(wǎng)絡軟件是真正控制數(shù)據(jù)通信和實現(xiàn)各種網(wǎng)絡應用的部分。軟件包括網(wǎng)絡協(xié)議及網(wǎng)絡軟件。網(wǎng)絡軟件的各種功能必須依賴于硬件去完成，而沒有軟件的硬件系統(tǒng)也無法實現(xiàn)真正端到端的數(shù)據(jù)通信。對于一個計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)而言，二者缺一不可?？傮w而言， 計算機網(wǎng)絡由計算機系統(tǒng)、通信線路和通信設備、網(wǎng)絡協(xié)議及網(wǎng)絡軟件四個部分組成。 這四部分就是計算機網(wǎng)絡的基本組成部分，也常稱之為計算機網(wǎng)絡的四大要素。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 1．計算機系統(tǒng) 2．通信線路和通信設備 3．網(wǎng)絡協(xié)議 4．網(wǎng)絡軟件 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的基本結構 根據(jù)計算機網(wǎng)絡各組成部分的功能，將計算機網(wǎng)絡劃分為兩個功能子網(wǎng)，即 資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng) 。這就是計算機網(wǎng)絡的邏輯結構： 資源子網(wǎng)提供訪問網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)處理，以及管理和分配共享資源的功能，負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務。并向網(wǎng)絡用戶提供各種網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡服務。 通信子網(wǎng)由各種通信設備和線路組成，承擔資源子網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接和變換等通信處理工作。不同類型的網(wǎng)絡，其通信子網(wǎng)的物理組成各不相同。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的分類 按網(wǎng)絡的地理覆蓋范圍分類 按網(wǎng)絡的地理覆蓋范圍可分為局域網(wǎng) （ Local Area Network， LAN） 、城域網(wǎng) （ Metropolitan Area Network， MAN） 和廣域網(wǎng) （ Wide Area Network，WAN） 。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 按網(wǎng)絡的拓撲結構分類 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構是指計算機網(wǎng)絡節(jié)點和通信線路所組成的幾何形狀，是用圖的形式來表示其關系的一種方式。 網(wǎng)絡拓撲結構反映出網(wǎng)絡的結構關系，它對于網(wǎng)絡的性能、可靠性以及建設管理成本等都有著重要的影響，因此網(wǎng)絡拓撲結構的設計在整個網(wǎng)絡設計中占有十分重要的地位，在網(wǎng)絡構建時，網(wǎng)絡拓撲結構往往是首先要考慮的因素之一。 計算機網(wǎng)絡中常見的拓撲結構有星型、總線型、環(huán)型、網(wǎng)狀型和樹型。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 中心節(jié)點 （ a） 星型拓撲結構 （ b） 總線型拓撲結構 （ c） 環(huán)形拓撲結構 （ d） 網(wǎng)狀拓撲結構 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 按網(wǎng)絡的管理方式分類 網(wǎng)絡按照其管理方式可以分為客戶機 /服務器網(wǎng)絡和對等網(wǎng)絡。 按網(wǎng)絡的使用范圍分類 網(wǎng)絡按照使用范圍可分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 網(wǎng)絡體系結構概述 網(wǎng)絡體系結構就是為了完成計算機間的通信合作，把計算機互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次，規(guī)定了同層次實體通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務。將這些同層實體通信的協(xié)議及相鄰層接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡體系結構。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 協(xié)議 協(xié)議是計算機網(wǎng)絡中實體之間有關通信規(guī)則約定的集合。 協(xié)議有以下三個要素 ： (1)語法 (Syntax)：以二進制形式表示的命令和相應的結構，如數(shù)據(jù)與控制信息的格式、數(shù)據(jù)編碼等， (2)語義 (Scmantics)：由發(fā)出的命令請求、完成的動作和返回的響應組成的集合，其控制信息的內(nèi)容和需要做出的動作及響應。 (3)時序 (Timing)：事件先后順序和速度匹配。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 分層設計 網(wǎng)絡體系結構中采用層次化結構的好處有如下幾點： ●各層之間相互獨立，高層不必關心低層的實現(xiàn)細節(jié)，只要知道低層所提供的服務，以及本層向上層所提供的服務即可，真正做到各司其職； ●利于實現(xiàn)和維護，某個層次實現(xiàn)細節(jié)的變化不會對其他層次產(chǎn)生影響； ●易于標準化。 層次化結構通常要遵循如下一些通用的原則： ●層次的數(shù)量不能過多，真正需要的時候才劃分一個層次； ●層次的數(shù)量也不能過少，層次的數(shù)量應該保證能夠從邏輯上將功能分開．截然不同的功能最好不要合在同一層； ●類似的功能放在同一層； ●層次邊界要選得合理，使層次之間的信息流量最小。注意，這里不是要求數(shù)據(jù)流量小，而是指用于控制、交流的額外信息流量要盡量少。 軟件技術基礎 —— 計算機網(wǎng)絡 相關概念 1. 實體和系統(tǒng) 2. 協(xié)議棧 3. 接口和服務 4. 面向連接的服務和無連接的服務 5. 服務原語 6. 協(xié)議數(shù)