通信工程师综合能力考试计算机通信网的概念

　　6.4计算机网络
6.4.1计算机通信网
1.计算机通信网的概念
计算机通信网发展迅速，各国都通过建成的公用数据通信网享用各数据库资源和网络设备资源，为发展高新技术和国民经济服务。计算机通信技术、数据库技术和基于两者基础上的联机检索技术已广泛应用于信息服务领域。
计算机通信网是指多台计算机及终端设备，通过通信线路互相连接起来，实现信息交换的网络，简称计算机网。
2.计算机通信网的分类
计算机通信网可从不同的角度对其进行分类。
(1)按其交换功能来分，有电路交换、报文交换、分组交换和混合交换网。
(2)按其拓扑结构来分，有集中式、分散式和分布式计算机网。
(3)按其通信性能来分，有资源共享计算机网、分布式计算机网和远程通信网。
(4)按其作用范围来分，有广域网、城域网和局域网。
①广域网是在一个广泛的地理范围内所建立的计算机通信网，简称WAN，广域网有时也称为远程网。
②城域网是在一个城市范围内建立起来的计算机通信网，简称MAN。一个城域网可作为一个骨干网，将位于同一城市不同地点的主机、数据库及多个局域网互联起来。城域网一般为多个单位所拥有，有的也可做为公用城域网。
③局域网是伴随着计算机网络从具有通信功能的单机系统到多机系统，最终形成分布式处理系统这一过程而发展起来的。
(5)按其使用范围来分，有中国公用计算机互联网和国际计算机互联网。
①中国公用计算机互联网（CHINANET)是中自公用Internet网，是中国的骨干网，向国内外所有用户提供Internet接入服务。
②国际计算机互联网，又称因特网（Internet)，是世界上最大的计算机网间网，是成千上万信息资源的总称，这些资源在线地分布在世界各地的数百万台计算机土；Internet是一个社会大家庭，S家庭成员可以方便地交换信息，共享资源，Internet上开发了很多应用系统，供接入网上的用户使用。
计算机网络或计算机通信网是指互联起来的独立自主的计算机的集合。“互联”意味着相互连接的两台计算机能够互相交换信息。连接是物理的，由硬件实现。连接介质（有时也叫做信息传输介质）可以是双绞线、同轴电缆或光纤等“有线”物质，也可以是激光、微波或卫星信道等“无线”物质。“互联”具有物理连接和计算机应用程序间信息交换的两重性质，这种信息交换一般由软件实现；而互连一般仅指物理上的连接。
在定义中之所以强调入网计算机“独立自主”，是为了将计算机网络与主机加多台设备构成的主从式系统区别开。早期的计算机应用中，釆用的是以大型机为中心的计算模式，有时也称为分时共享模式。即系统使用功能强大的大型机，许多用户同时共享CPU资源和数据存储的功能，对用户釆用严格的分时控制和广泛的系统管理、性能管理机制。这种模式主要是利用主机的能力来运行应用，采用无智能的终端对应用进行控制的，常称无智能终端工作站。这种系统通常称之为多用户系统，而不是计算机网络。{#page#}随着计算机技术的发展，提供了将各计算机之间资源集成起来加以有效利用的通信手段，使计算机的资源通过网络得到延伸，典型的如文件和打印机资源等。因此，出现了以带有大型操作系统的主机（服务器）为中心的计算模式，也称为资源共享模式。这一模式向用户提供了灵活的服务，主要用于共享共同的应用、数据库以及打印机等。用户利用独立的小型计算机（工作站）为每个应用提供自己的用户界面，并对界面给予全面控制，所有的用户查询,或命令处理都在工作站方完成。这是由一台主控机加多台从属机构成的系统，是多机系统，也不是网络。进入20世纪80年代末期以来，计算机开始向小型化、网络化的方向迅速发展，使得用户桌面上的计算机处理能力达到了过去大型机的水平，存储容量和速度也得到了极大的提高。同时，计算机局域网和广域网技术更加完善，人们已经不再满足上述的计算机资源共享的模式。在这种情况下，客户机服务器的计算模式也就应运而生了。在这种模式下工作的系统是小型专用计算机网络。
在网络工作方式下，系统使用客户机和服务器两方面的智能、资源和计算机能力来执行一个特定的任务，也就是说，负载由客户机和服务器双方共同承担。客户机需要服务器提供信息，服务器存储数据和程序，并向客户机提供全网范围的服务。客户机服务器以及联系它们之间的通信系统共同组成了一个支持分布计算、分析和表示的系统。这种安排把应用分成明显的两个部分，即前端客户应用和后端服务器应用，从而使现有的计算机资源得到了充分的利用。
网络应用模式演进为客户机/服务器模式，在客户机/服务器（Client/Server)模式下应用可分为前端（客户部分）和后端（服务器部分）。Client运行在微机和工作站上，而服务器部分可运行在微机、高端服务器、大型计算机等各种系统上。客户机服务器模式最大的技术特点是系统使用了客户机、服务器两方的智能、资源和处理能力来协调执行一个特定的任务。Browser/Webserver/DBserver三级Client/Server结构，则是当前Internet最流行的工作方式。任何上网的客户机利用浏览器（Browser)通过Internet就能快速、方便地查询、传递信息。
客户机部分可以是网络中的微机或工作站。客户机、服务器的结构虽然减轻了客户计算机上的工作负担，但却增加了服务器上的工作负担，服务器部分趋向于采用比PC机文件服务器更大更快的高速硬盘和更多的存储器，服务器也可以是小型机甚至是大型生机。
以网络方式工作时，由于客户计算机和服务器计算机相互协调工作，它们只传输必要的信息，与其他模式（分时共享模式和资源共享模式）相比具有许多优越性，表现在：
减少了网络的流量，提高了传输效率；
可以充分利用客户机（如微机）和服务器（如大型机）双方的能力，支持分布式应用环境；?由于应用程序与其处理的数据相隔离，使数据具有独立性，可以较为容易地实现对数据操作的改变，更快地开发出新的应用；
每个服务器可以支持更多的用户，易于实现多用户共享数据。
在小型网络中利用客户机/服务器方式可以通过按任务高度优化计算机资源来获得极高的性能，同时，灵活的结构确保了系统的扩充和升级。它是一种先进的计算模式，代表着今后的发展方向。
概念上，无论哪一种网络，我们总可以将它划分为两部分：主机和子网。主机是组成网络的独立自主的计算机，用于运行用户程序（即戽用程序）。子网，严格地说，应当叫做通信子网，是将入网主机连接起来的实体。子网的任务是在入网主机之间传送数据分组，以提供通信服务，正如电话网络将语音从发送方传送至接收方一样。把网络中纯通信部分的子网与应用部分的主机分离，这是网络层次结构思想的重要体现，使得对整个网络的分析与设计大为简化。此处应当注意的是，这种划分仅仅是功能上的。在网络模型中，子网的功能也包含在主机内。
计算机网络是计算机与通信技术相结合的产物，它的最主要目的在于提供不同计算机和用户之间的资源共享。换言之，在计算机网络中通信只是一种手段。应当注意的一点是，通信子网在小范围内常由计算机网络中的专用数据传输网实现，但是在大范围内（城市、地区、等）则常需利用公用数据通信网构成通信子网，或利用PSTN的用户线构成上网的一段链路。从这两点出发，也可以认为电信网也是计算机网络的一个组成部分。
计算机网络也可以与各类电信网经网关互连互通，使计算机网络的用户可以经电信网上网，甚至两个网络间的用户可以互通IP电话，或者PSTN的两个用户可经计算机通信网接通IP电话。IP电话指利用互联网协议（InternetProtocol)进行的电话通信。
计算机网络根据它们的作用范围可以划分为局域网（LAN)、城域网（MAN)、广域网?(WAN),它们之间相互连接。在各级网络中一般也包含如交换、复用和传输设备，用于构成通信子网。网间连接链路与电信网的传输链路具有类似的构成方法，或者也可以由各类具有数据传送能力的电信网提供。

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