【正文】 T 計算機網絡 二、計算機通信網絡的演變和發(fā)展 （ 2）第二代計算機通信網絡 ?第二代計算機通信網絡是多個主計算機通過通信線路互連起來，為用戶提供服務。這樣的多個主計算機互連的網絡才是目前常稱的計算機網絡 ?第二代計算機通信網絡的典型代表是 ARPANET ?ARPA網中互連的、運行用戶應用程序的計算機稱為主機 (Host)但主機之間通信是通過稱為接口報文處理機 IMP(interface message processor)的裝置轉接后互連的 如下圖 32 ?當某個主機上的用戶要訪問遠地另一個主機時 ，主機首先將信息送至本地直接與其相連的 IMMP，通過通信線路沿著適當的路徑經若干 IMP中途轉接后，最終傳送至遠地的目標 IMP，并送入與其直接相連的目標主機。這種方式類似于郵政信件的傳送方式，收做存儲轉發(fā)（ store and forward) IMP H IMP1 H1 H5 IMP5 IMP2 H2 IMP H H IMP4 H4 IMP3 H3 圖 32 存儲轉發(fā)的計算機網絡 H：主機（ host) IMP:接口報文處理機（ interface message processor) 計算機網絡 二、計算機通信網絡的演變和發(fā)展 （ 3）第三代計算機通信網絡 ?第三代計算機通信網絡是國際標準化的網絡，它具有統(tǒng)一的網絡體系結構、遵循國際標準化的協(xié)議。 ?標準化將使不同類型的計算機能方便地互連在一起標準化還將帶來大規(guī)模生產、產品的超大規(guī)模集成化和成本降低等一系列的好處。 ?計算機網絡正朝著 分布式系統(tǒng)（ distributed system） 的方向發(fā)展 ?計算機網絡和分布式系統(tǒng)主要區(qū)別如下： 計算機網絡和分布式系統(tǒng)的主要區(qū)別 ?計算機網絡中用戶明確地知道存在著多臺具有自主功能的計算機，而在分布式系統(tǒng)中，多臺計算機的存在則是用戶不可見的，通常又可說成是透明的 ?當某用戶要利用遠程計算機完成某項任務，在計算機網絡的情況下，用戶必須指明在某臺計算機上注冊，任務就由某臺計算機來處理，并指定文件從哪里送到哪里的路徑等，也就是說這類網絡范圍的管理任務是由使用者來處理的。但在分布式系統(tǒng)中，用戶就像是面臨著一臺功能很強的虛擬計算機，網絡范圍的操作系統(tǒng)將會代替使用者選擇最合適的計算機，找到所要的文件，并把它送到需要的地方，這一切都是用戶感覺不到而自動進行的 ?分布式系統(tǒng)的管理軟件應具有高度的整體性和透明性，它和計算機網絡之間的主要區(qū)別尖于硬件，主要是高層軟件，特別是操作系統(tǒng) 計算機網絡 三、網絡體系結構與協(xié)議 在計算機網絡中，計算機之間僅僅通過彼此的物理聯接來發(fā)送和接收信事情是夠的，應有一套數據交換所必須遵循的規(guī)則，這些在通信過程中必須遵循的規(guī)則就是 通信協(xié)議或規(guī)程（ Protocol） 協(xié)議的制訂和應用是極為煩瑣、復雜和困難的。為了簡化通信功能的設計和實現，通常采用高度結構化的分層設計方法，將復雜的通信功能分解成一組功能明確、相對獨立的并且易于操作的層次功能，依靠各層次之間的功能組合，完成整個通信功能 ? 在這個分層結構中，每一層都是建立在較低一層的基礎之上，完成特定的功能，并為更高的一層提供服務 ? 各層的界限分明，可使得某層的變更不至于影響其他層。每一層都有相應的協(xié)議，以指導本層功能的完成 ? 國際標準化組織 ISO在 20世紀 70年代后期提出的開放系統(tǒng)互聯參與模型 OSI（ Open Systems Interconnection），簡稱為 ISO/OSI參考模型，規(guī)定了一個七層的網絡通信協(xié)議，每一層分別負責分管不同的內容，低層通過層間接口向高層提供服務。 如下圖 33 計算機網絡 主機 A 主機 B 協(xié)議層 交換單元名稱 應用層 應用層 應用層協(xié)議 7 報文 表示層協(xié)議 表示層 表示層 6 報文 對話層 對話層 對話層協(xié)議 5 報文 傳輸層 傳輸層 傳輸層協(xié)議 4 報文 網絡層 網絡層 網絡層協(xié)議 3 分組成包 數據鏈層協(xié)議 數據鏈層 數據鏈層 2 幀 物理層 物理層 物理層協(xié)議 1 比特 通過物理介質傳送和接收原始的二進制電脈沖信號序列（位流） 將位流以報文分組為單位分解為數據包，附加上報頭、報尾等信息，向網絡層提供報文分組的發(fā)送和接收服務 根據報文分組中的地址，提供聯接和路徑選擇 提供計算機之間的通信聯系 負責建立、管理和拆除進程之間的聯接 負責處理不同數據表達方式的差異，并提供相互轉換 直接和用戶交互作用，具體取決于通信應用軟件的特征 計算機網絡 （二）網絡拓撲結構 ?計算機網絡由 計算機系統(tǒng) 、 通信鏈路 和 網絡接點 構成 主機 主機 主機 主機 主機 主機 通信子網 通信設備 資源子網 通信鏈路 工 作 站 計算機網絡的組成 由圖可知，計算機網絡從功能上可分為兩部分： 資源子網和通信子網 根據通信信道的類型，計算機網絡具有以下幾種結構 計算機網絡 根據通信信道的類型，計算機網絡具有以下幾種結構 ?點 點信道網絡 點 點信道即網絡中每條信道都連接到一對節(jié)點上，如果某兩個節(jié)點之間沒有直接通信的信道，則要經過其他節(jié)點用存儲 — 轉發(fā)方式通信。點 點信道的通信網絡有 星形 、 環(huán)形 、 樹形 、 網形 等幾種拓樸結構 ?共享信道網絡 共享信道網絡中所有節(jié)點共享了條通信信道，每個節(jié)點發(fā)送的信息可由所有節(jié)點檢測，但只有目的地址指定的節(jié)點能夠接收。其優(yōu)點：不同節(jié)點間的通信可以使用同一通信信道，從而可以最大限度地利用信道通信能力；缺點：當所有節(jié)點同時通信時，容易出現通信阻塞，并一旦出現故障，將影響所有相關信道的通信。拓樸結構有： 總線型 、 樹形 、 環(huán)形 等 星 形 環(huán) 形 樹 形 計算機網絡 ?局域網（ LAN）：指傳輸距離在 ，傳送速率在 1Mbps10Mbps的范圍較小的一種網絡 ?廣域網（ WAN）：是局域網的擴展。一般由相距較遠的局域網經由公共電信網絡互連而成，數據傳輸速率一般在 ，傳輸距離可遍及全球。 （三）計算機網絡的分類 ?綜合業(yè)務數字網（ ISDN）：是一種能在一個網絡內傳送多種業(yè)務信息的網絡，包括數據、圖像、語音、文字等，能夠滿足一個單位的日常業(yè)務中的網絡應用需要。 ?Inter：即“因特網”，是國際最大的互連網。 計算機網絡 二、局域網技術 （一）網絡體系結構 ?文件服務器 /工作站 在 60年代到 80年代，網絡應用主要是集中式的，采用主機 終端模式，數據處理和數據庫應用全部集中在主機上，終端沒有處理能力。當終端增多時，主機負擔過重，處理性能顯著下降，造成“主機瓶頸”。 ?客戶 /服務器（ Client/Server） 是 80年代產生的嶄新應用模式，這種模式把 DBMS安裝在數據庫服務器上，數據處理可以從應用程序中分離出來，形成前后臺任務：客戶機運行應用程序，完成屏幕交互和輸入、輸出等前臺任務；服務器則運行 DBMS，完成大量數據處理及存儲管理等后臺任務。 計算機網絡 ?分布式處理 以計算機網絡為依托，把各個同時工作的分散計算單元、不同的數據庫、不同的操作系統(tǒng)連接成一個整體的分布式系統(tǒng)，為多個具有不同需要的用戶提供一個統(tǒng)一的工作環(huán)境 ?Intra/Extra Intra（企業(yè)內部網）是把Inter技術應用到企業(yè)內部建立的基于開放技術的新型網絡體系結構； Extra則是使用Inter/Intra技術使企業(yè)與其他企業(yè)或客戶聯系起來，完成共同目標的合作網絡，是 Intra與Inter之間的橋梁。