通信系统信道实际传输速度

计算机网络的分类方式有很多种，例如：可以按照网络的覆盖范围、传输介质、传输技术、服务方式、网络管理性质以及入网计算机的统一性等不同方式来进行分类。

1. 按覆盖范围（Coverage）分类

计算机网络中的主机设备之间的通信距离可近可远，即计算机网络覆盖的地域面积可大可小。按照计算机网络中主机之间的通信距离与网络的覆盖面积不同，一般可将计算机网络分为局域网LAN（Local Area Network）、城域网MAN（Metropolitan Area Network）和广域网WAN（Wide Area Network）三种。

（1）LAN：主要用于连接公司办公室或工厂、学校校园内的个人计算机与工作站等，以便共享资源（如：打印机等）和交换信息。传统的LAN是指处于同一建筑、工厂、大学或方圆几千米远地域内的专用网络，其数据传输速率一般为10～100Mbps，传输延迟约为几十毫秒。而现在的LAN则可以覆盖几十千米的范围，其数据传输速率可达数百兆比特每秒。

如图1.13所示，LAN一般采用环型或总线型的拓扑结构。其中，典型的基于环型的局域网为IBM令牌环网，其IEEE标准编号为802.5。而具有代表性的基于总线的局域网则包括以太网（Ethernet）和令牌总线网（Token Bus），其中，Ethernet由美国施乐公司于1975年研制成功，其IEEE标准编号为802.3，Ethernet上的计算机在任何时刻都可以发送信息，如果有两个或更多分组发生冲突，则计算机将等待一段时间，然后再次试图发送。Token Bus则是在总线的基础上，通过在网络节点之间有序地传递令牌（一组特定的比特模式）来分配各节点对共享型总线的访问权，其IEEE标准编号为802.4。

图1.13 内蒙古大学校园网络拓扑结构

（2）MAN：是介于广域网与局域网之间的一种高速网络，MAN设计的目标是满足几十千米范围内（一个大城市）的大量企业、机关、公司的多个局域网互连的需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能。目前，MAN的IEEE标准编号为802.6，称为分布式队列双总线DQDB（Distributed Queue Dual Bus），DQDB由两条单向总线（电缆）组成，所有的计算机均连接在上面。DQDB的拓扑结构如图1.14所示。

图1.14　DQDB双总线拓扑结构示意图

（3）WAN：又称远程网，其作用范围通常为几百到几千千米以上，目前广域网的主干线路传输速率已可达2.5 Gbps，是一种可在一个广阔的地理范围内进行数据、语音、图像信号传输的通信网络。在广域网上一般连有数百、数千、数万台各种类型的计算机和网络，并提供广泛的网络服务。最具代表性的WAN为Internet。

2. 按传输介质（Transmission Medium）分类

传输介质是指数据传输系统中发送装置和接收装置间的物理媒体，按其物理形态可划分为有线和无线两大类。其中，传输采用有线介质连接的网络称为有线网（Wired Networks），常用的有线传输介质包括双绞线（Twisted Pair）、同轴电缆（Coaxial Cable）和光导纤维（Optical Fiber）等。

而采用无线介质连接的网络则称为无线网（Wireless Networks）。目前，无线网络的传输主要采用四种技术：微波（Micro-Wave）通信、红外线（Infrared）通信、激光（Laser）通信、卫星（Satellite）通信。这四种传输技术均以大气为介质，其中，微波通信的用途最广，目前的无线个人区域网（Wireless Personal Area Network）与无线局域网（Wireless LAN）等，均为采用新型微波通信技术（如：蓝牙、WiMAX、Wi-Fi技术等）的无线网络。

3. 按传输技术（Transmission Technology）分类

计算机网络所采用的传输技术决定了网络的主要技术特点，因此，根据网络所采用的传输技术对网络进行划分是一种很重要的方法。在通信技术中，通信信道的类型主要有两种：广播通信信道与点到点通信信道。其中，在广播通信信道中，多个节点共享一个物理信道，因此，当某个节点广播一个信息时，该信道上的其他所有节点都会收到该信息。而在点到点通信信道中，一条通信信道只能连接一对节点，因此，若两个节点之间没有直接相连的线路，那么它们之间就只能通过其他中间节点的转接来进行通信。

由于计算机网络需要通过通信信道来完成数据的传输任务，因此，基于计算机网络中所采用的通信信道的不同，计算机网络的传输方式可分为广播式传输和点到点式传输两种。由此，相应的计算机网络也可以分为点到点式网络和广播式网络两种。其中：

（1）点到点式（Point-to-Point）网络：是指网络中每条物理线路仅连接一对计算机。机器（包括主机和节点交换机）沿某信道发送的数据确定无疑地只有信道另一端的唯一一台机器收到。若两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间节点的接收、存储与转发直至目的节点。采用分组存储转发是点到点式网络与广播式网络的重要区别之一。显然，在点到点式网络中没有信道竞争，因此，采用点到点信道虽然会浪费一些网络带宽，但由于在长距离信道上一旦发生信道访问冲突，控制起来相当困难，因此，广域网一般均采用的是点到点信道，用带宽来换取信道访问控制的简化。

（2）广播式（Broadcast）网络：是指网络中所有连网的计算机都共享一个公共通信信道（物理线路），当一台计算机利用共享信道发送报文分组时，网络中的所有计算机均将收到该分组，不过，由于发送的分组中带有目的计算机的IP地址与源计算机的IP地址，因此，网络中所有接收到该分组的计算机均将检查目标IP地址是否与其自身的IP地址相同。如果相同，则接受该分组，否则就将该分组丢弃。在广播式网络中，由于信道共享可能引起信道访问错误，因此，信道访问控制是广播式网络要解决的一个关键问题。由于无线网络、局域网等网络规模小、通信距离短，因此，一般均为广播式网络。

4. 按服务方式（Service Type）分类

在计算机网络中，如图1.15所示，若每台计算机的地位相同，都可以平等地使用其他计算机内部的资源，对网络上的其他节点同时充当客户端与服务器，这种网络就称为对等网络，简称为P2P网络（Peer to Peer Networks）。

如图1.16所示，若网络中存在专门的计算机（服务器）用于存储和管理共享的资源，并为其他的计算机（客户机）提供各种服务，则这种网络就称为客户机/服务器网络，简称为C/S网络（Client/Server Networks）。

图1.15 P2P网络服务模型

图1.16 C/S网络服务模型

5. 按信道带宽（Channel Bandwidth）分类

带宽（Bandwidth）是指传输信道的宽度，单位为赫兹（Hz）。按传输信道的带宽不同，计算机网络可分为窄带网（Narrowband Networks）和宽带网（Broadband Networks）。通常，将带宽为kHz量级的网络称为窄带网，将带宽为MHz量级以上的网络称为宽带网。目前的宽带网对家庭用户而言，是指传输速率超过1 Mbps，能够同时满足语音、图像等多媒体数据传递需求的计算机网络。

6.按网管（Network Supervisor）性质分类

根据对网络组建和管理的部门和单位不同，可将计算机网络分为公用网（Public Networks）和专用网（Private Networks）。其中，公用网一般是由电信部门或其他提供通信服务的经营部门负责组建、管理和控制，网络内的传输和转接装置可供任何部门与个人使用。公用网常用于广域网络的构造，支持用户的远程通信，常见的公用网包括电信网、广电网等。

而专用网是指由用户部门所组建经营的网络，一般不容许其他用户和部门使用；由于投资的因素，专用网常为局域网或是通过租借电信部门的线路而组建的广域网络，例如：由学校组建的校园网（Campus Network）、由企业组建的企业网（Intranet）等。

7.按入网计算机的统一性（Unitarity）分类

按入网计算机的统一性不同，计算机网络又可分为同构网络（Homegeneous Networks）与异构网络（Heterogeneous Networks）。其中，同构网络是指由具有相同特性和性质的计算机与网络设备所构成的网络；而异构网络则是指由具有完全不同的传输性质与通信协议的计算机与网络设备所构成的网络。在异构网络之中，由于协议的不兼容性，易造成异构网络应用进程之间难以进行通信，因此协议转换（Protocol Conversion）是实现异构网络互连的关键技术之一。