计算机网络分类讲解.ppt

网络基本概念马惟哲电子邮件:第二章 网络分类2.1 按网络的地理位置分类 2.2 按管理方式分类2.3 按NOS分类2.4 按协议分类2.5 按拓朴分类2.6 按体系结构分类局域网（Local Area Network,简称LAN）一般限定在较小的区域内，小于10km的范围，通常采用有线的方式连接起来。城域网（Metropolis Area Network,简称MAN）规模局限在一座城市的范围内，10100km的区域。广域网（Wide Area Network,简称WAN）网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。目前局域网和广域网是网络的热点。局域网是组成其他两种类型网络的基础，城域网一般都加入了广域网。广域网的典型代表是Internet网。2.1 按网络的地理位置分类 LAN限制在具体的地理区域内工作站工作站工作站工作站工作站服务器集线器LAN可以划分工作组工作站工作站工作站服务器集线器工作站工作站工作站工作组B工作组AMAN覆盖的范围比LAN广，但是在地理上比WAN更受限制建筑A工作站服务器集线器工作站工作站建筑C工作站服务器集线器工作站工作站建筑B工作站服务器工作站工作站集线器集中型WAN环绕着主机或中心位置（其他计算机与之相联）建立公司总部（杭州）分支办事处（上海）分支办事处（纽约）客户机/服务器网络(client/server)服务器是指专门提供服务的高性能计算机或专用设备，客户机是用户计算机。这是客户机向服务器发出请求并获得服务的一种网络形式，多台客户机可以共享服务器提供的各种资源。这是最常用、最重要的一种网络类型。不仅适合于同类计算机联网，也适合于不同类型的计算机联网，如PC机、Mac机的混合联网。这种网络安全性容易得到保证，计算机的权限、优先级易于控制，监控容易实现，网络管理能够规范化。网络性能在很大程度上取决于服务器的性能和客户机的数量。目前针对这类网络有很多优化性能的服务器称为专用服务器。银行、证券公司都采用这种类型的网络。2.2按管理方式分类 服务器是使它的资源（数据、软件或附加的外设，如打印机）可供网络上其他计算机访问的计算机（也可以是软件）。通常是运行NOS软件的功能强大的计算机。在大型网络中，专用的服务器可能只执行以下一种功能。文件服务器是存储数据文件的服务器。打印服务器是控制一台或若干打印机的机器。登录服务器(在windows网络上也叫域控制器)拥有安全数据库，其中包括用户帐户的信息。Web服务器在操作系统顶部以组合的形式运行web服务器软件。邮件服务器提供邮箱来收集发送给网络用户的电子邮件。远程访问服务器启用拨号连接，这样其他计算机就可以通过电话线远程访问服务器和整个网络了。集群服务器运行的软件允许多台服务器连接成簇，这些簇是一些独立的计算机系统，也叫节点，它们集合在一起作为单个系统来确保任务关键型应用程序和资源能够为客户所利用。代理服务器作为工作站与Internet之间的中介来保证安全性，并提供管理控制和高速缓存服务。DHCP服务器DNS服务器BOOTP服务器使用引导程序协议让客户机引导操作系统并从网络上接受IP配置信息。客户机是请求访问网络资源的计算机（也可以是软件）。客户操作系统的例子有win98。工作站可以指 NT客户操作系统，有时也用来表示运行任意客户操作系统的计算机。工作站可能是用来运行资源密集型应用程序软件的功能强大的计算机（图形工作站、CAD工作站）。主机经常用来指基于TCP/IP的网络的计算机，它可以是包括分配了IP地址的任意网络设备。节点经常用来代表任意的网络上的计算机或其他网络设备。对等网络 对等网不要求文件服务器，每台客户机都可以与其他每台客户机对话，共享彼此的信息资源和硬件资源，组网的计算机一般类型相同。这种网络方式灵活方便，但是较难实现集中管理与监控，安全性也低，较适合于部门内部协同工作的小型网络。对等网上的每台计算机既可以是作为客户机，又可作为服务器。对等网络和客户机/服务器网络的优缺点 对等网络的优点对等网络的优点客户机客户机/服务器网络的优点服务器网络的优点价格较低廉提供更高的安全性不需要NOS在网络规模较大时更便于管理不需要专门的网络管理员所有的数据都在中心位置备份对等网络的缺点对等网络的缺点客户机客户机/服务器网络的缺点服务器网络的缺点不能很好地扩展成为大型网络需要昂贵的NOS每个用户必须经过训练才能执行管理任务服务器需要昂贵的、功能更强大的硬件安全性较低需要专业管理人员所有的机器共享资源，会对性能产生负面影响如果只有一台服务器，则存在单点失效Windows网络 Windows基于服务器的网络叫做域。在NT4.0中，称作主域控制器的主机只保留安全帐户管理员(SAM)数据库的读/写副本。Win2000版本发布以来，Microsoft将NT4.0称作下级域。Win2000域建立在Active Directory基础上，后者的副本保留在每个域控制器上，它包含了安全帐户信息和代表网络资源的对象。网络可以具有多个域控制器；所有的域控制器都可以对目录数据库进行读写。2.3 按NOS分类2.3 按NOS分类 NetWare网络 Novell NetWare是流行的NOS，可以提供登录安全并作为文件和打印服务器的功能。Win9x、NT和Win2000全部包含了对NetWare的客户服务。Novell也有一个附加的客户程序-Client32，它可以安装在Windows32位操作系统中提供更为强大的功能。NetWare4.x和5.x版本通过NetWare Directory Services(NDS)提供目录服务，Microsoft的Active Directory与之相似。2.3 按NOS分类 Unix网络 Unix是Internet的前生ARPAnet上多数主机使用的最初的NOS，有许多版本(AIX、SCOUNIX、SOLARIS等)。Linux是UNIX的一个变体，是最近流行的服务器和桌面操作系统(RedHat、SESU、Corel等)。与Unix一样，也是一种开放标准。2.3 按NOS分类 混合网络 现在，大型网络的多数介质可以看作是混合网络。它们运行不同生产商开发的软件、使用多种协议，甚至可以将域和工作组概念结合在一起。多数生产商提供了软件互操作性工具，包括操作系统或者可用的附件，以有助于此类多生产商环境的集成。NetBEUI网络 使用Microsoft操作系统的小型简单的LAN可以使用NetBEUI协议通信。NetBEUI(代表NetBIOS扩展式用户接口)建立在IBM为工作组开发的NetBIOS(Network Basic Input/Output System)协议基础上。NetBEUI的优点包括它得简单性和低资源开销。它的速度很快，并且不要求复杂的配置信息就可以安装。网络协议就是链接在一起的计算机在该网络上建立和维护通信时遵循的命令规则。有3种流行的LAN协议：NetBEUI、IPX/SPX、TCP/IP。2.4 按协议分类2.4 按协议分类 IPX/SPX网络 Novell使用Internet分组交换/顺序分组交换(Internet Package eXchange/Sequenced Packet eXchange)协议栈作为它的LAN协议，在5.0以前这是必须的。Microsoft的计算机的工作组或域也可以使用IPX/SPX协议。Microsoft中包含了它自身IPX/SPX兼容协议的实现，在Win9x、NT、Win2000操作系统中称为NWLink。网络有时可以按照网络的物理或逻辑拓扑来分类。物理拓扑指的是网络的形状-电缆的布线方式。逻辑拓扑指的是信号从网络的一个点到达另一个点所采用的路径。物理拓扑或逻辑拓是可能相同的，也可能是不同的。最常用的网络LAN拓扑：星型总线、线形总线、环型、星型总线、线形总线、环型、网状、混合网状、混合2.5 按网络拓扑分类2.5 按网络拓扑分类 星形网络 各站点通过点到点的链路与中心站点相连。通常与非屏蔽双绞线（UTP）电缆及以太网10BaseT或100BaseT体系结构一起使用。特点是很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控，但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。工作站服务器集线器工作站工作站工作站2.5 按网络拓扑分类 星形网络上的通信：所有的计算机都通过集线器都接受消息，但只有地址与消息头中的目的地址相匹配才引起注意。星形网络的优点：容错性好、重新配制方便。星形网络的缺点：比线形网络用线多，还有集线器。2.5 按网络拓扑分类 线性总线网络 网络中所有的站点共享一条数据通道。通常使用粗或细同轴电缆，采用以太网10Base2或10Base5体系结构。总线型网络安装简单方便，需要铺设的电缆最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网容易。工作站服务器工作站工作站工作站工作站打印机2.5 按网络拓扑分类 总线网络上的通信：当计算机发送一个消息时，消息到达所有的计算机上。每个网络接口卡（NIC）都会检验消息头，以确定消息是否对应于该计算机地址。如果不是，则废弃。总线网络的优点：简单便于安装，适用于小型、临时网络。总线网络的缺点：是一种无源拓扑，信号容易衰减；如果电缆发生断裂（或者一名用户决定从网络上拔下他的电脑插头），整个网络将无法使用。2.5 按网络拓扑分类 环状网络 各计算机通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，难以增加新的站点。物理环状网络通常使用同轴电缆，这和线形的一样。令牌网即是逻辑环状网络，使用STP电缆（IBM类型）。工作站服务器工作站工作站工作站工作站打印机2.5 按网络拓扑分类 环状网络上的通信：信号按照一个方向传播，每台计算机接收来自上游邻居的信号，并将信号发送给下游邻居。是有源网络，信号在传给下一台计算机之前会重新产生。环状拓扑最常与令牌体系结构一起使用，在此情况下，环状通常是逻辑上的环状，令牌集线器内部的布线情况为环状。环状网络的优点：简单便于安装，使用的电缆比星形的少，比总线形的多。环状网络的缺点：如果电缆发生断裂，整个网络将无法使用。增加计算机困难。2.5 按网络拓扑分类 网状网络 每台计算机都与网络中其他计算机直接相连，这些冗余的连接使网状网络成为所有拓扑中最具有容错性的一个。网络需要大量电缆、复杂性高。2.5 按网络拓扑分类 混合网状网络 在某些计算机之间提供冗余。2.5 按网络拓扑分类 组合拓扑 可以用来指使用多种拓扑的网络。集线器集线器集线器连接集线器的同轴电缆称作网络的“主干”2.6.1以太网 是由Xeros公司开发的一种基带局域网技术，而IEEE 802.3规范则是基于最初的以太网技术于1980年制定。以太网是当今最流行的网络体系结构，通常作为物理总线或星形拓扑来配制。如今以太网一词更多的被用来指各种采用CSMA/CD(载波多路访问和碰撞检测)技术的局域网。标准以太网的速度限制在10Mbps(10Base5)快速以太网的采用双绞线作为网络媒体，传输速率达到100Mbps千兆以太网采用光缆或双绞线作为网络媒体，传输速率达到1000Mbps2.6 按系统结构分类2.6 按系统结构分类 按照所使用的电缆类型以太网还可以分成不同的子类，我们在下表中对以太网和IEEE 802.3之间的区别以及不同IEEE 802.3物理层协议之间的区别进行了总结和对比，提供给大家参考。特性IEEE 802.31000BaseT10Base510Base210BaseT10BaseFL100BaseT数据速率(Mbps)1000Mbit/s10Mbit/s10Mbit/s10Mbit/s10Mbit/s100Mbit/s最大网段长度100m500m185m100m2,000m100m网络介质Cat5铜线50欧姆粗缆50欧姆细缆UTP Cat5光缆UTP Cat5拓扑结构星型总线型总线型星型点对点星型UTP 非屏蔽双绞线2.6.2令牌环 令牌环网是由IBM公司在70年代初开发的一种网络技术，目前已经发展成为除Ethernet/IEEE 802.3之外最为流行的局域网组网技术。IEEE 802.5规范与IBM公司开发的令牌环网几乎完全相同，并且相互兼容。事实上，IEEE 802.5规范制定之初正是选取了IBM的令牌环网络作为参照模型，并在随后的过程中，根据IBM令牌环网的发展不断的进行了调整。通常来说，令牌环网指得就是IBM公司的令牌环网和IEEE 802.5网络。令牌环网规定采用星型网络物理拓扑结构，所有的终端站都连接到一种被称为多站访问单元（Multistation Access Unit，简称MSAU）的中心集线器或集中器上。逻辑环实际在集线器内部。2.6 按系统结构分类2.6.2令牌环 令牌环网和IEEE 802.5是两种最主要的基于令牌传递机制的网络技术（其它还包括FDDI等）。令牌传递网络采用一种被称为令牌的特殊帧在网络中传递数据。获得令牌的节点可以向网络发送数据。如果接收到令牌的节点不需要发送任何数据，将会把接收到的令牌传递给网络中下一台终端站。每台工作站保留令牌的时间不得超过网络规定的最大时限。如果一台网络工作站需要发送数据，那么首先必须获取在网络中传递的令牌，然后更改令牌帧中的特定比特位，把令牌帧设为所要发送信息的起始帧，最后把信息附在令牌帧之后传递给网络环路中的下一台工作站。除非网络支持令牌早期释放功能，否则当信息帧沿环行网络传递时，网络中不会有任何令牌帧。也就是说其它需要发送数据的工作站必须等待信息帧传递完毕，令牌帧重新释放之后才有机会获得令牌帧发送自己的信息。因此，采用令牌环技术的网络不会发生象以太网那样的信息碰撞。信息帧沿环行网络传递直到到达目标接收站，后者对所传递的信息进行复制，提交至下一步处理。原先的信息帧仍然会继续沿网络环路传递，最终返回发送方，由发送方将其从网络中清除。发送方可以通过检查返回的信息帧判断信息是否已经被目标接收方接收和复制。2.6 按系统结构分类2.6.3 Appletalk网络 Appletalk 就是“苹果牌计算机”网络互连通讯协议群的代名词。他采用端点-对-端点,对等式的网络模型,并提供基本的网络功能,例如文件及打印机的共享。每部机器可以同时成为用户端与服务器端,但是每部“苹果牌计算机”都得装上必需的软硬件才行。Appletalk它是Macintosh计算机使用的主要网络协议。Windows NT服务器有专门为Macintosh的服务，也能支持该协议。其允许Macintosh的用户共享存储在 Windows NT文件夹的Mac格式的文件，也可以使用和Windows NT连接的打印机。Windows NT共享文件夹以传统的Mac文件夹形式出现在Mac用户面前。Mac文件名按需要被转换为FAT（8.3）格式和NTFS文件标准。支持MAc文件格式的DOS和Windows客户端能与Mac用户共享这些文件。2.6 按系统结构分类习题名词解释：以太网、C/S网络、B/S网络。