一、计算机网络
(一)计算机网络定义及其功能
计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置分散、功能独立的多个计算机互联起来，以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面。
1.数据通信
数据通信即实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输，是计算机网络的最基本的功能，也是实现其他功能的基础，如电子邮件、传真、远程数据交换等。
2.资源共享
实现计算机网络的主要目的是共享资源。一般情况下，网络中可共享的资源有硬件资源、软件资源和数据资源，其中共享数据资源最为重要。
3.远程传输
计算机已经由科学计算向数据处理方面发展，由单机向网络方面发展，且发展的速度很快。分布在很远的用户可以互相传输数据信息，互相交流，协同工作。
4.集中管理
计算机网络技术的发展和应用，已使得现代办公、经营管理等发生了很大的变化。目前，已经有了许多MIS系统、OA系统等，通过这些系统可以实现日常工作的集中管理，提高工作效率，增加经济效益。
5.实现分布式处理
网络技术的发展，使得分布计算成为可能。对于大型的课题，可以分为许许多多的小题目，由不同的计算机分别完成，然后再集中起来解决问题。
6.负载平衡
负载平衡是指工作被均匀地分配给网络上的各台计算机。网络控制中心负责分配和检测，当某台计算机负载过重时，系统会自动转移部分工作到负载较轻的计算机中去处理。
(二)计算机网络的分类
按网络的作用范围和计算机之间的相互距离，可将计算机网络分为：
1.广域网(WAN)：Wide Area Network，分布范围可达几千千米乃至上万千米横跨洲际。Internet就是典型的广域网。
2.局域网(LAN)：Local Area Network，分布范围一般在几米到几千米之间，最大不超过十多千米，如校园网。
3.城域网(MAN)：Metropolitan Area Network，适应于一个地区、一个城市或一个行业系统使用，分布范围一般在十几千米到上百千米。
(三)计算机网络的拓扑结构
网络拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式，是指网络电缆构成的几何形状，它能表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。
网络拓扑结构按形状可分为六种类型，分别是：星型、环型、总线型、树型、总线/星型及网状拓扑结构。
1.星型拓扑结构
星型布局是以中央结点为中心与各结点连接而组成的，各结点与中央结点通过点与点方式连接，中央结点执行集中式通信控制策略，因此中央结点相当复杂，负担也重。目前流行的PBX就是星型拓扑结构的典型实例。
以星型拓扑结构组网，其中任何两个站点要进行通信都必须经过中央结点控制。中央结点主要功能有：
(1)为需要通信的设备建立物理连接。
(2)为两台设备通信过程中维持这一通路。
(3)在完成通信或不成功时，拆除通道。
星型拓扑结构特点：网络结构简单，便于管理、集中控制、组网容易；网络延迟时间短，误码率低，网络共享能力较差，通信线路利用率不高，中央节点负担过重，可同时连双绞线、同轴电缆及光纤等多种媒介。
2.环型拓扑结构
环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，环路上任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。由于环线公用，一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中目的地址与环上某点地址相符时，信息被该结点的环路接口所接收，而后信息继续流向下一环路接口，一直流回到发送该信息的环路接口结点为止。
环形网的特点是：信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有唯一的通路，大大简化了路径选择的控制；某个结点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高；由于信息是串行穿过多个结点环路接口，当结点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长，但当网络确定时，其延时固定，实时性强；由于环路封闭故扩充不方便。
环形网也是微机局域网常用拓扑结构之一，适合信息处理系统和工厂自动化系统。1985年IBM公司推出的令牌环形网(IBM Token Ring)是其典范。在FDDI得以应用推广后，这种结构会进一步得到采用。
3.总线拓扑结构
用一条称为总线的中央主电缆，将相互之间以线性方式连接的工作站连接起来的布局方式，称为总线形拓扑。
在总线结构中，所有网上微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上，任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能被总线中任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播，类似于广播电台，故总线网络也被称为广播式网络。总线有一定的负载能力，因此，总线长度有一定限制，一条总线也只能连接一定数量的结点。总线布局的特点是：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；设备量少、价格低、安装使用方便；共享资源能力强，极便于广播式工作，即一个结点发送所有结点都可接收。在总线两端连接的器件称为端结器(末端阻抗匹配器或终止器)。它主要与总线进行阻抗匹配，最大限度吸收传送端部的能量，避免信号反射回总线产生不必要的干扰。
总线形网络结构是目前使用比较广泛的结构，也是最传统的一种主流网络结构，适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的应用。
4.树型拓扑结构
树形结构是总线型结构的扩展，它是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路。树形网是一种分层网，其结构可以对称，联系固定，具有一定容错能力，一般一个分支结点的故障不影响另一个分支结点的工作，任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性，无须对原网做任何改动就可以扩充工作站。
5.总线/星型拓扑结构
用一条或多条总线把多组设备连接起来，相连的每组设备呈星型分布。采用这种拓扑结构，用户很容易配置和重新配置网络设备。总线采用同轴电缆，星型配置可采用双绞线，如图2－2所示。
图2－2 总线/星型拓扑结构图
6.网状拓扑结构
将多个子网或多个局域网连接起来构成网状拓扑结构。在一个子网中，集线器、中继器将多个设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。根据组网硬件不同，主要有三种网际拓扑：
(1)网状网：在一个大的区域内，用无线电通信连路连接一个大型网络时，网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器连接，可让网络选择一条最快的路径传送数据。
(2)主干网：通过桥接器把不同的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑结构，这种网通常采用光纤做主干线。
(3)星状相连网：利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来，由于星状结构的特点，网络中任一处的故障都可容易查出并修复。应该指出，在实际组网中，拓扑结构不一定是单一的，通常是几种结构的混用。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
