-
计算机网络
计算机网络，
通常简单的被称作是一种网络，
是一家集电脑和设备为一体的
沟通渠道，
便于用户之间的沟通
交流和资源共享。
网络可以根据其多种特点来分
类。计算机网络
允许资源和信息在互联设备中共享。
目录
1
．历史
2
．目的
3
．网络分类
3.1
连接方式
3.2
有线技术
3.3
无线技术
3.4
规模
3.5
功能关系
(
< br>网络体系结构
)
3.6
网络拓扑结构
4.
基于物理范围的各种类型的网络
4.1
局域网
4.1.1
个人区域网
4.1.2
家中大面积网络
4.2
广阔的地区网络
4.2.1
校园网络
4.3
大都会区域网
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4.3.1
企业专用的网络
4.3.2
虚拟专用网络
4.3.3
网际网络
4.4
骨干网
4.4.1
全球区域网
4.4.2
互联网
4
．
4.3
内部网和外部网
4.4.4
覆盖网络
5
．参考文献
一．历史
早期的计算机网络通信始于
20
世纪
50
年代末，
包括军事雷达系统、
半自动
地
面防空系统及其相关的商业航空订票系统、半自动商业研究环境。
1957
年俄罗斯向太空发射人造卫星。十八个月后，美国开始设立高级研究
计划局
(ARPA)
并第一次发射人造卫星。
然后用阿帕网上的另外一台计算机分享
了这个信息。
这一切的负
责者是美国博士莱德里尔克。
阿帕网于来于自印度，
1969<
/p>
年印度将其名字改为因特网。上世纪
60
年代，高级研究计划局
(ARPA)
开始为美
< br>国国防部资助并设计高级研究计划局网
(
阿帕网
)
。因特网的发展始于
1969
年，
20
世纪
60
年代起开始在此基础上设计开发，由此，阿帕网演变成现代互联网。
二．目的
计算机网络可以被用于各种用途
:
为
通信提供便利
:
使用网络，人们很容易通过电子邮件、即时信息
、聊天室、
电话、视频电话和视频会议来进行沟通和交流。
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< br>共享硬件
:
在网络环境下，每台计算机可以获取和使用网
络硬件资源，例如
打印一份文件可以通过网络打印机。
共享文件：
数据和信息
:
在网络环境中，授权用户可以访问存储在其他计算
机上的网络数据和信息。
提供进入数据和信息共享存储设备的能力是许多网络的
一个重要
特征。
共享软件
:
< br>用户可以连接到远程计算机的网络应用程序。
信息保存。
安全保证。
三．网络分类
下面的列表显示用于网络分类：
3<
/p>
．
1
连接方式
计算机网络可以据硬件和软件技术分为用来连接个人设备的网络，
如：
光纤、
局域网、无线局域网、家用网络设备、电缆通讯和
G
.hn
（有线家庭网络标准）等
等。
以太网的定义，它是由
IEEE
80
2
标准，并利用各种媒介，使设备之间进行
通信的网络。经常部
署的设备包括网络集线器、交换机、网桥、路由器。无线局
域网技术是使用无线设备进行
连接的。
这些设备使用无线电波或红外信号作为一
种传输媒介。
ITU-T
（电信标准部门）的
G
.hn
技术使用现有的家庭布线（同轴电
缆
，电话线和电源线）创建一个高速（可达
1Gb/S
）局域网。
3.2
有线技术
双绞线是目前应用最广泛的通讯媒介。
它由铜线扭曲配对而成。
普通电话线
由两个绝缘铜导线配对扭成。
计算机网络布线由
四对铜电缆构成，
可以进行语音
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结构和数据传输。
使用双绞线电缆可
以减少交调失真，
电磁感应。
它的传输速度
的范围很广，
从
200
万
b/s
至
1
亿
b/s
。
双绞线电缆有两种类型非屏蔽双绞线<
/p>
(UTP)
和屏蔽双绞线
(STP)
，它们被用在不同的场合。
同轴电缆广泛
用于有线电视系统、
写字楼、
和其他工作区域的局域网。
该电
缆通常由铜或铝合金丝用带有高介电常数的灵活性材料绝的缘层包
裹，
所有这一
切都被导电层环绕。绝缘层帮助减少干扰和变形。
传播速度的范围从
2
亿
b/s
到
超过
5
亿多
b/ s
。
光纤，<
/p>
是由一个或多个细丝状的玻璃纤维包裹在保护层中。
光纤不受电磁
辐
射。它透过光线延续的传播速度可以达到上万亿
b/s
。光纤的传输速度比同轴电
缆的传输速度快几百倍，比双绞线的速度快
上千倍。
3.3
无线技术
地面微波
——
使用地面上的微波发射器和接收器。设备看起
来像卫星接受
器。
地面微波使用的是频率在千兆赫范围以内的波
，
这限制了所有通信线路出现
在我们的视线中。中继站之间的距
离大约为
30
英里。微波天线通常放在建筑物
< br>的顶上，例如：塔、丘陵或者山峰的峰顶。
通信卫星<
/p>
——
卫星广播使用微波通信，
而微波传输
不会因地球大气层而产生
偏转。
卫星安置在太空中，
一般在赤道上
22000
英里
(
对于同步卫星来说
)
的高空。<
/p>
这些绕地卫星系统能接收和转播语音、数据、电视信号。
蜂窝技术和个人通信服务系统，
使用几种无线电通讯技术。
这类系统被分布
到不同的地理区域。
每个区域都有
低功率发射器或无线电中继天线装置来把电话
通信从一个地区传递到下一个地区。
无线
LAN,
即无
线局域网使用高频无线电技术，类似数字蜂窝和低频无线电
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技术。
无线局域网使用扩频技术来实
现有限区域内多个设备之间的通信。
一个开
放式标准的无线电波
技术的例子就是
IEEE
。
红外通信，它能在设备之间进行短距离的不超过
10
米的点对点
(
面对面
)
的
信号传输，传输线路之间不能有障碍。
3.4
规模
网络通常分为局域网
(LAN)
、广域网
(WAN)
、城域网
(MAN)
、个
人区域网络
(PAN)
、虚拟专用网
(
VPN)
、校园局域网
(CAN)
、存
储区域网络
(SAN)
。而其它一
些国
家，则根据其规模、范围和目的分类。例如，控制器局域网
(CAN)
< br>的使用，
信任水平和进入权利之间同这些类型的网络大有不同。
< br>局域网往往是专为内部使
用的一种组织内部系统和员工个人物理位置的网络，
比如建筑，
而广域网路可以
连接物理上独立
的部分，而且可能包括连接一个组织给第三方。
3.5
功能关系
(
网络体系结构
)
计算机网络的功能关系可以根据元素中存在的网络进行分类。
< br>如，
主动网络、
客户端
—
服务器、无线自组网络和点对点
(
工作组
)
建筑。
3.6
网络拓扑结构
计算机网络分类是根据网络拓扑结构建立的，
如总线网络，
星型网络，
环网，
网格。
网络拓扑
的协调基于他们在网络设备上逻辑关系的排列，
彼此独立于物理
的安排。
即使网络计算机放置在一个线性安排和被连接到一个集线器，
< br>网络仍是
星型拓朴结构，
而不是总线网的结构。
一个网络在这方面的视觉和操作特性是不
同的。网络可以基于数据分类的
方法以用于传递数据，包括数字和模拟网络。
4.
基于物理范围的各种类型的网络
常见的可以确定其规模的计算机网络类型。
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4.1
局域网
局域网
(LAN)
是一个连接在有限地区的电脑网络或设备。
如家庭、学校、计
算机实验室、
办公楼、
或接近的建筑物。
每台计算机或设备，
对网络是一个节点。<
/p>
新的标准
ITU-T
G
.hn
也提供一种方法即使用现有的家庭电线（同轴电缆，电话
线和电源线）来创建一个有线局域网。
典型的图书馆网络，在一个分支树拓扑结构和控制对资源的访问
所有相互关联的设备必须了解网络层
(
第三层
)
，
因为他们要处理多个子网<
/p>
(
不
同的颜色
)
的。
图书馆里面只有
10/100
Mbit / s
的以太网连接到用户设备和千兆以
太网连接到
中央路由器，
可以称为
“
第
3
层交换机
”
，
因为他们只有从以太网接口
才能了解
IP
。这将是更正确的称呼他们的接入路由器，在顶部的路由器是一个
通讯
路由器，它是学生连接到互联网和学院网络的接入路由器。
局
域网的界定特征，和广域网络
(
广域网的关系
< br>)
相比较而言，局域网有更高
的数据转移率、小地理范围
,
并且不需要租赁电信线路。当前的局域网或其他电
气与电子工程协会
802.3
< br>局域网技术操作的速度达
10
千兆比特
/
秒。这是数据
传输速率。
IEEE
已经
计划审查的标准是
40
到
100
千兆比特
/
秒。
4.1.1
个人区域网
个人区域网络
(
盘
)
是用于一个人周围的计算机和使用不同信息技术的设备
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< br>之间进行交流的网络。
在个人区域网中使用的设备有个人电脑、
< br>打印机、
传真机、
电话、
PDA
、
扫描仪甚至是视频游戏机。
一个个人
区域网可能包括有线和无线设
备。
个人区域网的范围通常延伸到
10
米。
个人有线区域网通常采用
USB
数据线
及高速的序列文件连接来构建
,
而蓝牙通信技术与红外通信技术则形成了典型的
个人无线区域网。
4.1.2
家庭区域网络
一个家庭区域网络
(HAN)
是一个住宅局域网，
一般可用于部署在家里的数字
设备之间的通信，
如少量的个人电脑及配件，
打印机和移动计算设备。
它
的一种
重要功能是是通过有线电视或数字用户线（
DSL
）提供的宽带服务来共享上网，
它也可以被称为一个办公区域网络
(OAN)
。
4.2
广域网
广域网
(WAN)
是覆盖了一个城市，国家一个很大地理区域
的计算机网络
,
如
城市、国家或跨洲际
距离
,
使用的通信信道是有多种媒体如电话线、电缆和无线
电波相结合的信道。
广域网使用的传输设备通常是有公共电信运营商
提供的，
如
电话公司。广域网技术的一般功能体现在开放式系统
互连（
OSI
）参考模型较低
的三层<
/p>
:
物理层
,
数据
链路层和网络层。
4.2.1
校园网
< br>校园网是一个在有限的地理区域连接成的局域网
(LAN)
计算机网络。网络设
备
(
交换机、路
由器
)
和传输媒体
(
< br>光纤、铜厂、
Cat5
布线等
)
是几乎完全属于
(
校园
承租人
/
所有者的
:
企业、学校、政府等
)
。
就大学校园的校园网络建设来说，
网络是将各种各样的校园
建筑，
如，
学术
部门，大学图书馆和学
生学员公寓等连在一起的。
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4.3
城域网
一个大城市的网络是一个大型计算机网络，通常跨越城市或一个大的校园
EPN
帧中继广域网的连接和远程拨
号访问。
VPN
< br>用来连接
3
个办公室和远程用户
4.3.1
企业专用网
企业网是由企业建设用来互联公司各个部门的网络，
如生产基地、
总部、
远
程办公室、商店等为了共享电脑资源而设
立的。
4.3.2
虚拟专用网
虚拟专用网络
（
VPN
）<
/p>
是一种特殊的计算机网络，
其中某些节点之间的联系
通过公开式电路连接或通过一些较大的网络（例如，互联网）中的虚拟链路，而
不是通过物理线路。
这种通过大型网络的虚拟专用网使用的数据链路层协议被称
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< br>为隧道。安全通信是公用因特网中一个常见的应用，但
VPN
不需要这种明确的
安全性能，如认证或者内容加密。例如，
VPN
可以被用来分离不同用户在拥有
强大安全特性的底层网络
进行通讯时的流量。
VPN
可能有尽
力而为的特性或在
VPN
客户端和
VP
N
服务提供者之间有固
定的服务等级协定
(SLA)
。一般来说，
VPN
拓扑
比点对点要复杂的多。
4.3.3
互联网络
一个网际网路使用路由器通过一种常见的路由技术
(OSI
第三层
)
连接两个
或更多的私人
计算机。
互联网是许多互联网络的一个集合，
因此被缩短称为互
联
网。
4.4
骨干网
骨干网络
(BBN)
，骨干网络或网络骨干是计算机网络基础
设施的一部分，它
连接了不同种类的网络，
并且它提供了不同局
域网和不同子网之间进行通信的路
径。
骨干网可以将在同一座楼
里、
不同的建筑物中、
校园环境中或国外的不同网
络连接起来。通常，骨干网络的承载能力大于连接到它上面的网络。
在一家拥有分布在不同区域子公司的大公司里，
可能有骨干网将不同的
区域
连接在一起，
例如，
如果一个服务
器集群系统需要被公司内坐落于各种不同的地
理位置的部门访问。
将不同部门连接在一起的那部分网络
(
例如
< br>:
局域网，
无线网
)
经常被称作网络骨干。
在骨干网络的设计中经常会考虑到网络拥塞的问题。
不应
将骨干网络和因特网骨干混同。
4.4.1
全球区域网络
全球区域网络
(GAN)
是一个用于支持通过任意
数量的无线局域网、
卫星覆盖
区域等进行移动通信的网络。
移动通信的主要挑战是处理从一个覆盖地区转到另
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一个地区的用户通信。电气与电子工程协会
< br>802
项目涉及一系列地面无线局域
网。
4.4.2
互联网
互联网是一个全球性的联结政府、
学术、
公司
、
公共领域和私人计算机系统
的网络。
它基于互联网的网络技术协议组件。
这继承了由美国国防部开发研制的
< br>高等研究计划署网络
(
阿帕网
)
。互联网也是万维网
(WWW)
的通信
主干。
4.4.3
内部网和外部网
内部网和外部网是一个计算机网络的延伸部分，它通常是一个局域网。
内部网是一系列网络的集合，
它使用网际协议和基于网际协议的
工具，
如浏
览器和文件传输应用程序，
他们由单一管理实体进行管理。
管理实体只对授权的
用户开放内
联网。
通常内部网是一个机构的内部网络。
一个大的内联网一般
会有
至少一个网络服务器，为用户提供组织过的信息。
外部网被限制在单一的组织或实体的范围内，
通常它也会被限制连接到
一个
或多个组织或实体。
但不一定是受信任的组织或实体，
例如公司的客户可能获得
企业内部网的访问权限，同时从安全的观点
来讲客户可能不会被认为是可信赖
的。从技术上讲，外部网也被分类为
< br>CAN
、
MAN
、
WAN
或者其他类型的网络。
尽管外联网不能只包括
单一的一个局域网，
它必须拥有至少一个与外部网络的连
接。<
/p>
4.4.4
覆盖网络
覆盖网络是一个建立在另一个计算机上面网络上面的虚拟网络。
覆盖网络中
的每个节点通过虚拟的或者逻辑上的链接相连，
每个节点都对应一条
路径，
或者
在底层网络通过许多物理链接来连接网络。
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覆盖网络的样本
:
在
SONET
光纤上的
IP
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