《计算机网络基本原理》教材(强烈推荐)

《计算机网络基本原理》教材(强烈推荐).txt20如果你努力去发现美好，美好会发现你；如果你努力去尊重他人，你也会获得别人尊重；如果你努力去帮助他人，你也会得到他人的帮助。　生命就像一种回音，你送出什么它就送回什么，你播种什么就收获什么，你给予什么就得到什么。第一章 计算机网络概述
计算机网络是计算机技术和通信技术紧密相结合的产物，它涉及到通信与计算机两个领域。它的诞生使计算机体系结构发生了巨大变化，在当今社会经济中起着非常重要的作用，它对人类社会的进步做出了巨大贡献。现在，计算机网络已经成为人们社会生活中不可缺少的一个重要基本组成部分，计算机网络应用已经遍布各个部门领域。从某种意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术水平，而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。
1.1 计算机网络的产生与发展
计算机网络的发展过程是从简单到复杂、从单机到多机、由终端与计算机之间的通信，演变到计算机与计算机之间的直接通信的过程。其发展经历了四个阶段：联机系统阶段、互联网络阶段、标准化网络阶段、网络互连与高速网络阶段。
1.1.1 联机系统阶段
计算机与通信的结合始于20世纪50年代。1954年，人们制造出了一种终端设备，它能够将穿孔卡片上的数据从电话线上发送到远地计算机上，这种终端设备被称为收发器（Transceiver）。此后，电传打字机开始作为远程终端和计算机相连，用户可在远地的电传打字机上将自己的程序键入到计算机中，计算机算出的结果又可从计算机传送到电传打字机上打印出来。这种简单的"终端-通信线路-计算机"系统，就是计算机网络的雏形，即计算机网络的第一阶段。第一阶段计算机网络的基本结构是：一台中央主计算机连接大量的、在物理位置上处于分散的终端设备构成的系统，系统中除主计算机具有独立的处理数据的功能外，系统中所连接的终端设备均无独立处理数据的功能。第一阶段的计算机网络系统实质上就是联机多用户系统，是面向终端的计算机通信。
联机系统中的中心计算机与远程终端的通信当时只能利用公用电话系统。而利用电话线传输计算机与远程终端发出的信号，就必须要经过数据转换，因为计算机和远程终端发出的数据信号都是数字信号，而公用电话系统的传输系统只能传输模拟信号。实现两种信号转换的设备是调制解调器（Modem）。调制解调器的作用就是：在通信前，先把从计算机或远程终端发出的数字信号转换成可以在电话线上传送的模拟信

号；通信后再将被转换的信号进行复原。
由于计算机内的传输是并行传输，而通信线路上的传输是串行传输，所以，在计算机和远程终端相连时必须有一个接口设备，其作用是进行串行和并行传输的转换，以及进行简单的传输差错控制，这就是线路控制器（Line Controller）。最初，一个线路控制器只能和一条通信线路相连，这种模式的联机系统如图1.1所示。
然而，随着联机系统内远程终端的数量增加，系统中主计算机内要使用多个线路控制器，为了避免这种情况的发生，60年代初研制生产出了多重线路控制器（Multilane Controller）。一个线路控制器可以和多个远程终端相连接，多重线路控制器模式的联机系统如图1.2所示。
在计算机通过线路控制器与远程终端直接相连的系统中，计算机既要进行数据处理，又要承担各终端间的通信，主计算机负荷加重，实际工作效率下降；而且分散的终端都要单独占用一条通信线路，通信线路利用率低，费用高，为此就在系统的主计算机前增设一个前端处理机FEP（Front End Processor）或通信控制器CCU（Communication Control Unit），这些设备用来专门负责通信工作，从而实现了数据处理与通信控制的分工，更好地发挥中心计算机的数据处理能力，如图1.3所示。
为了进一步节省通信费用，提高通信效率，在终端比较集中的地方设置集中器C（Concentrator）或多路复用器把终端发来的信息收集起来，装配成用户的作业信息存入集中器或多路复用器中，然后再用高速线路将数据信息传给前端处理机，最后提交给主机。当主机把信息发给用户时，信息经前端处理机、集中器最后分发给用户，从而进一步提高了通信效率。如图1.4所示。
1.1.2 计算机互联网络阶段
60年代中期，英国国家物理实验室NPL的戴维斯（Davies）提出了分组（Packer）的概念，1969年美国的分组交换网ARPA网投入运行，从而使计算机网络通信方式由终端与计算机之间的通信，发展到计算机与计算机之间的直接通信。从此，计算机网络的发展就进入了一个崭新时代。
早期的系统中只有一个计算机处理中心，各终端通过通信线路共享主计算机的硬件和软件资源。计算机与计算机通信的计算机网络系统，呈现出的是多个计算机处理中心的特点，各计算机通过通信线路连接，相互交换数据、传送软件，实现了连接的计算机之间的资源共享。单个主计算机为中心的网络和以多计算机为中心的网络的逻辑结构如图1.5所示。
1.1.3 标准化网络阶段
计算机网络系统是非常复杂的系统，计算机之间相互通信涉及到许多复杂的技术问题，

为实现计算机网络通信，实现网络资源共享，计算机网络采用的是对解决复杂问题的十分有效的分层解决问题的方法。1974年，美国IBM公司公布了它研制的系统网络体系结构SNA（System Network Architecture）。不久，各种不同的分层网络系统体系结构相继出现。
对各种体系结构来说，同一体系结构的网络产品互连是非常容易实现的，而不同系统体系结构的产品却很难实现互连。但社会的发展迫切要求不同体系结构的产品都能够很容易地得到互连，人们迫切希望建立一系列的国际标准，渴望得到一个"开放"系统。为此，国际标准化组织ISO（International Standards Organization）于1977年成立了专门的机构来研究该问题，在1984年正式颁布了"开放系统互连基本参考模型"（Open System Interconnection Basic Reference Model）的国际标准OSI，这就产生了第三代计算机网络。
1.1.4 网络互连与高速网络
进入90年代，计算机技术、通信技术以及建立在互连计算机网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发展。特别是1993年美国宣布建立国家信息基础设施NII（National Information Infrastructure）后，全世界许多国家纷纷制订和建立本国的NII，从而极大地推动了计算机网络技术的发展。使计算机网络进入了一个崭新的阶段，这就是计算机网络互连与高速网络阶段。目前，全球以Internet为核心的高速计算机互联网络已经形成，Internet已经成为人类最重要的、最大的知识宝库。网络互连和高速计算机网络就成为第四代计算机网络。
1.2 计算机网络的概念
1.2.1 计算机系统
计算机系统是由软件系统和硬件系统组成的。图1.6就反映了计算机硬件与软件之间的关系。其中，系统硬件资源主要包括中央处理器CPU、存储器和输入输出设备。紧挨着硬件层的软件是操作系统，不同类型的操作系统与不同规格的计算机硬件结合，构造出不同类型的计算机系统。
从类型上看，操作系统分单用户操作系统、联机多用户操作系统和网络操作系统。其中联机多用户操作系统又分多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统。操作系统不同，其功能特点也不同。
1.2.2 联机多用户系统
从本质上讲，在联机多用户系统中，不论主机上连接多少个计算机终端或计算机，主机与其连接的计算机终端或计算机之间都是支配与被支配的关系。传统的联机多用户系统，都是由一台中央处理机、多个联机终端以及一个多用户操作系统组成的。在多用户系统中，终端不具备单独的数据处理能力。以分时系统为例，终端是靠CPU把系统的一部分主存分给终端用户，并且通过使用CPU为每

个用户划分的时间片来执行用户的应用程序。随着计算机科学的发展、微型计算机的诞生，具有相当数量的多用户系统，中央处理机联机所使用的终端，其本身是具有单独数据处理能力的计算机。我们把这种具有单独数据处理能力的、连接在多用户系统中的计算机称作智能终端。在连接有智能终端的多用户系统中，由于智能终端本身是一个独立的计算机，它们各具有一套独立的计算机系统，所以，在没有通过主机启动多用户操作系统的情况下，智能终端可直接启动支持自身CPU的操作系统进行工作。这时虽然智能终端是连接在多用户系统主机上的，但它与多用户系统没有丝毫关系，而是以一台独立的计算机身份进行工作的。也就是说智能终端中的资源不能被主机共享，同样主机的资源也不能被智能终端共享。总之，在多用户系统中，终端仅仅是系统中的输入、输出设备。换言之，在多用户系统中不存在主机与终端共享资源的问题。
图1.7描述了一个连接四个终端的分时系统。系统中每个终端分享一台通常称之为主机的计算机资源，而主机，即使是最大型的主机，其存储器、速度及所能负担的终端数量都是有限的，每个终端都能够分享到一部分计算机资源。系统中所连接的终端越多，每个用户使用机器的机会就越少。如果打算给主机增加一批终端，主机就必须有足够的容量才能负担这么多终端。否则，就只有换用更大的主机。
1.2.3 网络系统
现代网络系统是建立在分组交换技术基础上的计算机网络系统。网络系统是由网络操作系统、用以组成计算机网络的多台计算机以及各种通信设备构成的。在计算机网络系统中，每台计算机是独立的，任何一台计算机都不能干预其他计算机的工作，任何两台计算机之间没有主从关系。所以，我们把计算机网络定义为：凡将物理位置不同、并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来、以功能完善的网络软件实现网络中资源共享的系统，称之为计算机网络系统。其中，资源共享是指在网络系统中的各计算机用户均能享受网内其他各计算机系统中的全部或部分资源。
图1.8所示系统是一个连接了三台计算机、两台打印机、一个磁盘存储系统的早期的计算机网络系统。由于网络系统不是以一台大型的主计算机为基础，而是以许多独立的计算机为基础，它们各自不仅拥有属于自己的打印机、磁盘驱动器及操作系统、应用软件，而且所有这些计算机相互之间还能够传送信息，共享资源（打印机、磁盘系统）。图1.8所示网络系统中的三台计算机全可以独立使用，并可以使用网

络系统中的所有外部设备，互相之间可发送信息、交换程序和数据。
计算机网络系统与联机分时多用户系统特性比较如表1.1所示。
1.2.4 分布式计算机系统
分布式计算机系统与计算机网络系统在计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制等方面基本都是一样的，它们都具有通信和资源共享的功能。但它们之间有一点非常重要的区别，这就是：分布式计算机系统是在分布式计算机操作系统支持下，进行分布式数据库处理和各计算机之间的并行计算工作，也就是说各互连的计算机可以互相协调工作，共同完成一项任务，一个大型程序可以分布在多台计算机上并行运行。而计算机网络系统是在网络操作系统支持下，实现互连的计算机之间的资源共享，计算机网络系统中的各计算机通常是各自独立进行工作的。随着网络技术的发展，计算机网络系统也渐渐地或多或少地具有一些分布式计算机系统的功能。所以，也称分布式计算机系统为分布式计算机网络。
总之，计算机网络是突破地理范围限制的大量计算机设备群体的集合，它们彼此用物理信道互连，并遵守共同的协议而进行数据通信（协议是计算机与计算机进行通信时，通信双方共同遵守的一组规则），从而实现用户对网络系统中各互连计算机设备群体的共享。计算机网络是人们彼此进行交往的工具，它能促进人们进行广泛的思想交流，促进知识迅速更新，使信息得到充分利用和实现系统资源的尽量共享。它是建立人与人之间以及这一群人与另一群人之间沟通联系的现代化通信与计算机环境。
1.3 计算机网络的特点和目标
计算机网络是通过通信媒体，把各个独立的计算机互相连接所建立起来的系统。它实现了计算机与计算机之间的通信和资源共享。
1.3.1 网络的特点
虽然各种网络系统的具体用途、系统连接结构、数据传送方式各不相同，但各种网络系统都具有一些共同的特点。
1． 计算机之间的数据交换
网络系统中各相连的计算机能相互传送数据信息，使相距很远的人之间能直接交换数据。
2． 各计算机相对独立性
网络系统中各相连计算机是相对独立的，它们各自既相互联系又相互独立。
3． 建网周期短、见效快
建立一个网络系统只需把各计算机与通信媒体连接好，安装、调试好相应的网络软硬件即可。
4． 成本低、效益高
计算机网络使只具有微机的用户也能分享到大型机的功能。这一点充分体现了网络系统的"群体"优势。
5． 用户使用简单
对用户而言，掌握网络使用技术比掌握大型机使用技术简单，实用性也非常强。
6． 易于分布处理
由

于网络是将多台计算机连成具有高性能的计算机系统，所以，网络具有将较大型的综合性问题、通过一定算法把任务交给不同的计算机完成、以解决大量复杂问题的能力，易于分布处理。
7． 系统灵活性、适应性强
在计算机网络系统中能很灵活地接入新的计算机以扩充系统，计算机网络的灵活性使其表现出对不同的用户、不同的任务具有很强的适应性。
1.3.2 计算机网络的目标
1． 资源共享
为达到使相距很远的人之间进行通信，并达到使网络中各相连的计算机中的程序、数据和设备对网上的每个人都可随时随地地使用，就要做到对使用者而言不必知道这些程序、数据和设备的实际位置，使用时就像它们在本地一样。
2． 提高系统可靠性
在计算机网络系统中，应通过结构化和模块化分析、加工，将大的、复杂的任务分别交给几台计算机处理，使用多台计算机提供冗余，以使其可靠性大大提高。当某台计算机发生故障时，不影响整个系统中其他计算机的正常工作，使遭损坏的数据和信息能得到恢复。
3． 提高工作效率
计算机网络系统摆脱了计算中心结构数据传输的局限性，信息传递迅速，系统实时性强，网络系统把一个大型复杂的任务分别交给几台计算机处理，从而达到提高工作效率的目的。
4． 节省投资
由于计算机网络能够实现资源共享，进行资源调剂，所以，使不拥有大型计算机的用户也可分享到拥有大型计算机的功能，避免系统中的重复建站和投资，从而达到节省投资的目的。
5． 分散数据的综合处理
网络系统可有效地将分散在各地的各计算机中的数据信息收集起来，从而达到了对分散的数据进行综合分析处理、并把分析结果反馈给相关的各计算机的目的。
6． 系统负载的均衡与调节
通过网络系统可以缓解用户资源缺乏的矛盾，并可对各资源的忙与闲进行合理调节，以达到对系统负载的均衡调节的目的。
1.4 计算机网络系统的组成
1.4.1 组成
计算机网络系统是由通信子网和资源子网组成的。系统以通信子网为中心，通信子网处于网络的内层，是由网络中的各种通信设备及只用作信息交换的计算机构成。通信子网的重要任务是负责全网的信息传递。主机和终端都处于网络的外围，它们构成了资源子网，资源子网的任务是负责信息处理，向网络提供可用的资源。用户通过资源子网不仅共享通信子网的资源，而且还可以共享用户资源子网的硬件和软件资源。
通信子网和资源子网的划分反映了网络系统的物理结构，同时它还有效地描述出网络系统实现资源共享的方法。图1.9描述了一个典型的计算机网

络系统。
图1.9中PSE为分组交换设备；PAD为分组组装/拆卸设备；C为集中器；NCC为网络控制中心；G为网间连接器；HOST为主计算机；T为终端。
此外，如M（调制解调器）、FEP（前端处理机）、CC（通信控制器）、CP（通信处理机）等也都是组成一个网络的主要设备。
1.4.2 网络节点
网络节点就是网络单元，网络单元是网络系统中的各种数据处理设备、数据通信控制设备和数据终端设备的统称。网络节点分转节点和访问节点两类，转节点是支持网络连接性能的节点，它通过通信线路来转接和传递信息，如集中器、终端控制器等。访问节点是信息交换的源节点和目标节点，起信源和信宿的作用，如终端、主计算机等。常见的网络单元如下。
（1）、线路控制器LC（Line Controller）。LC是主计算机或终端设备与线路上调制解调器的接口设备。
（2）、通信控制器CC（Communication Controller）。CC是用以对数据通信各个阶段进行控制的设备。
（3）、通信处理机CP（Communication Processor）。CP是作为数据交换的开关，负责通信处理工作的设备。
（4）、前端处理机FEP（Front End Processor）。FEP也是负责通信处理工作的设备。
（5）、集中器C（Concentrator）多路选择器MUX（Multiplex or）。它们是通过通信线路分别和多个远程终端相连接的设备。
（6）、接口报文处理机IMP（Interface Message Processor）。它又称为节点交换机，它是计算机网络中通信子网中节点上的计算机。
（7）、主计算机HOST（Host Computer）。
（8）、终端T（Terminal）。
（9）、网间连接器G（Gateway）。
1.4.3 分组交换
分组交换（Packed Switching）的概念最初是由巴兰（Baren）于1964年8月在美国兰德（Rand）公司的"论分布式通信"的研究报告中提出的。分组交换又称包交换，它是现代计算机网络的技术基础。"分组"（Packet）这一名词首先是由英国的国家物理实验室（NPL）的戴维斯（Davies）在1966年6月提出的，1969年12月美国的分组交换网Arpanet投入运行，分组交换网的出现标志着现代电信时代的开始。
分组交换是现代计算机网络技术的基础，分组交换网使网络的概念、结构发生了根本的变化。
1、 分组交换的过程
分组交换，简单的说就是一个主机向另一个主机发送数据时，首先将主机发出的数据划分成一个个分组，每个分组都携带一些有关目的地址的信息，系统根据分组中的目的地址信息，利用系统中数据传输的路径算法，确定分组的下一个节点并将数据发往所确定的节点，分组被一步步地传下去，直至目的计算机接收。分组交换示意图如

图1.10所示。
图1.10中节点A，B，...，H及连接这些节点的链路AB，AC，...构成了一个分组交换网的通信子网。主机H1，H2，...，H6构成了分组交换网的资源子网。当主机H2向主机H6发送数据时，首先要将数据划分为一个个等长的分组，然后将这些分组一个接一个地发往与H2相连的B节点的缓冲区中，分组按路径算法确定的下一个目的节点被发送出去，当分组被传送至和主机H6相连的F节点后，最后被H6接收。在图1.10所描述的实例中，主机H2向主机H6发送的数据必须经过通信子网中的节点B和节点F，数据经节点B进入通信子网，数据经节点F退出通信子网，而数据在通信子网中的传输路径是不确定的，其路径是由系统本身所具有的路径选择算法决定的。
2、 分组交换的特点
分组交换具有以下三个显著的特点。
* 节点暂时存储的是一个个分组，而不是整个数据文件。
* 分组是暂时保存在节点的内存中，而不是被保存在节点的外存中，从而保证了较高的交换速率。
* 分组交换采用的是动态分配信道的策略，极大地提高了通信线路的利用率。如图1.10中，当主机H2向节点B发送分组时，此时除主机H2到节点B之间的通信线路被占用外，网内其他通信线路并不被当前通信双方所占用，主机H2与主机H6之间的通信线路也只是在传送分组时才被占用，在分组传送之间的空闲时间，其仍然可以为其他主机发送分组使用。
为了保证通信子网传输的可靠性，分组交换过程通过协议等采取了一些专门的措施，以保障分组交换具有高效、灵活、迅速、可靠的性能。
分组交换也存在一些缺点。如：分组在各节点存储转发时因排队而造成一定的延时；由于分组中必须携带一些控制信息而产生一定的额外开销；分组交换网的管理和控制比较复杂等。
3、 分组交换的任务
分组交换的主要任务就是负责系统中分组的存储、转发和选择合适的分组传输路径。
1.5 计算机网络类型
网络分类的方法很多。从不同的角度观察网络系统、划分网络，有利于全面地了解网络系统的特性。
1． 距离划分
按距离划分就是根据网络的作用范围划分网络。
* 广域网
广域网的划分作用通常为几十里到几千公里。
* 局域网
局域网的作用范围通常为几米到几公里。
* 城域网
城域网的作用范围在WAN与LAN之间，其运行方式与LAN相似，但距离可以到5公里-50 公里。
2． 按通信媒体划分
* 有线网
这是采用同轴电缆、双绞线、光纤等物理媒体来传输数据的网络。
* 无线网
这是采用微波等形式来传输数据的网络。
3． 按通信传播方式划分
* 点对点传播方式网
点对点传播方式是以

点对点的连接方式，把各个计算机连接起来的。这种传播方式的网主要用于广域网中。
* 广播式传播结构网
广播式传播结构是用一个共同的传播媒体把各个计算机连接起来的，主要有：在LAN上，以同轴电缆连接起来的总线形网；星形网和树形网；在WAN上以微波、卫星方式传播的网络。
4． 按通信速率划分
* 低速网
这种网通常是借助调制解调器利用电话网来实现的。
* 中速网
这种网主要是传统的数字式公用数据网。
* 高速网
主要用于网际网的主干网中。
5． 按数据交换方式划分
* 直接交换网
直接交换网又称电路交换网。直接交换网进行数据通信交换时，首先申请通信的物理通路，物理通路建立后通信双方开始通信传输数据。在传输数据的整个时间内，通信双方始终独占所占用的信道。
* 存储转发交换网
存储转发网进行数据通信交换时，先将数据在交换装置控制下存入缓冲器中暂存，并对存储的数据进行一些必要的处理，当指定的输出线空闲时，再将数据发送出去。
* 混合交换网
这种网是在一个数据网中同时采用存储转发交换和电路交换两种方式进行数据交换的网。
6． 按通信性能划分
* 资源共享计算机网
该网络系统中，计算机的资源可以被其他系统共享。
* 分布式计算机网
该网中的计算机进程可以相互协调工作和进行信息交换，以共同完成一个大的、复杂的任务。
* 远程通信网
这类网络主要起数据传输的作用，它的主要目的是使用户能使用远程主机。
7． 按使用范围划分
* 公用网
公用网对所有的人提供服务，只要符合网络拥有者的要求就能使用这个网，也就是说它是为全社会所有的人提供服务的网络。
* 专用网
专用网为一个或几个部门所拥有，它只为拥有者提供服务，这种网络不向拥有者以外的人提供服务。
8． 按配置划分
* 同类网
如果在网络系统中，每台计算机既是服务器，又是工作站，那这个网络系统就是同类网。在同类网中，每台计算机都可以共享其他任何计算机的资源。它要求每个用户必须掌握足够的计算机知识和对网络工作方式的深入了解，还要花费很多时间和精力用来搞清楚不同工作站用户之间的关系。所以，这类网络系统的规模只能局限在小系统范围内。
* 单服务器网
如果在网络系统中，只有一台计算机作为整个网的服务器，其他计算机全部是工作站，那么，这个网络系统就是单服务器网。在单服务器网中，每个工作站都可以通过服务器享用全网的资源，每个工作站在网络系统中的地位是一样的，而服务器在网中也可以作为一台工作站使用。单服务器网是一种最简单、最常用

的网。
* 混合网
如果在网络系统中的服务器不只一个，同时又不是每个工作站都可以当作服务器来使用，那么，这个网就是混合网。混合网与单服务器网的差别在于网中不仅仅只有一个服务器；混合网与同类网的差别在于每个工作站不能既是服务器又是工作站。
由于混合网中服务器不只一个，因此，它避免了在单服务器网上工作的各工作站完全依赖于一个服务器，当服务器发生故障后全网都处于瘫痪的现象。所以，对于一些大型的、信息处理工作繁忙的、重要的网络系统，在设计时要注意这个问题，应采用混合网设计，备用服务器方案，这一点是非常重要的。
9． 按对数据的组织方式划分
* 分布式数据组织网络系统
在分布式数据组织网络系统中，系统中的资源既是互连的，又是独立的。虽然系统要求对资源进行统一的管理，但系统中分布在各独立计算机工作站中的资源，由各独立计算机工作站独立支配。系统只有通过一个高层次的操作系统对各个分布的资源进行管理。系统对用户完全是透明的。
分布式数据组织网络系统的特点是：系统独立性强，用户使用方便、灵活。但对整个网络系统来说，管理复杂，保密性、安全性差。
* 集中式数据组织网络系统
集中式数据组织网络系统是将网络系统中的资源进行统一管理，系统中各独立的计算机工作站独立性差，它们必须在主服务器或起决定作用的主计算机支配下进行工作。
其特点是：对信息处理集中，系统响应时间短，可靠性高，便于管理。但整个系统适应性差。
此外，按计算机网络中各计算机之间连接方式的不同而归纳的计算机网络的拓扑结构划分计算机网络的类型，也是一种非常重要的对计算机网络进行分类的方法。
1.6 计算机网络的拓扑结构
计算机网络是由多台独立计算机通过通信线路连接起来的。然而，通信线路是如何把多个计算机连接起来的？能否把连接方式抽象出一种可描述的结构？如果能抽象出可描述的结构，其网络结构是否一样？如果不一样，它们各自的特点又是什么？对这些问题的研究是十分必要的。
1.6.1 拓扑的概念
计算机科学家通过采用从图论演变而来的"拓扑"方法，抛开网络中的具体设备，把像工作站、服务器等网络单元抽象为"点"，把网络中的电缆等通信媒体抽象为"线"，这样从拓扑学的观点看计算机网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统的具体结构。我们称这种采用拓扑学方法抽象出的网络结构为计算机网络的拓扑结构。拓扑学方法是一种研究与大小形状无关的点、线、面特点的方法。计算机网络

系统的拓扑结构主要有总线形、星形、环形、树形、全互连形和不规则形几种。网络拓扑结构对整个网络的设计、功能、可靠性、费用等方面有着重要的影响。
1.6.2 链路与通路
链路是两个节点间的连线。链路分"物理链路"和"逻辑链路"两种，前者是指实际存在的通信连线，后者是指在逻辑上起作用的连线。链路有容量，它是用来表示每个链路在单位时间内可能接纳的最大信息量。
通路是从发出信息的节点到接收信息的节点的一串节点和链路。也就是说，它是一系列穿越通信网络而建立起的节点到节点的链路。
1.6.3 网络拓扑结够
由于计算机局域网和广域网所涉及的地理范围不同，局域网和广域网所采用的技术、连接的方式等都是不同的，所以，局域网和广域网的拓扑结构是有区别的。
1、 广域网的拓扑结构
由于广域网的作用范围非常广，广域网的通信和连接主要依靠公用通信设施，所以，广域网的拓扑结构主要包括：
* 集中式拓扑结构
* 分散式拓扑结构
* 分布式拓扑结构
* 全互连拓扑结构
* 不规则拓扑结构
2、 局域网的拓扑结构
局域网通常是分布在一个有限地理范围内的网络系统，一般所涉及的地理范围只有几公里。局域网专用性非常强，具有比较稳定和规范的拓扑结构。常见的局域网拓扑结构如下：
* 星形结构
* 树形结构
* 总线形结构
* 环形结构
此外，局域网中也存在分布式、全互连等连接形式构成的网络。
1.7 计算机网络的资源共享
计算机互连成网络的目的就是要实现网络资源的共享，所以，在网络系统中各种网络资源，出一些具有特殊性质的资源外，都不应该是被某一个用户所独占。对于网络中各种被共享的资源，可以按资源的特性分成四类：硬件资源共享、软件资源共享、数据资源共享和通信信道资源共享。
1.7.1 硬件资源共享
硬件资源共享是网络用户对网络系统中的各种硬件资源的共享，如主计算机、外存储设备、输入输出设备等。硬件资源共享的方式如图1.13所示。
1.7.2 软件资源共享
软件共享是网络用户对网络系统中的各种软件资源的共享，如主计算机中的各种应用软件、工具软件、系统开发用的支撑软件、语言处理程序等。软件资源共享的方式如图1.14所示。
1.7.3 数据资源共享
数据共享是网络用户对网络系统中的各种数据资源的共享，其共享方式如图1.15所示。
1.7.4 通信信道资源共享
广义的通信信道可以理解为电信号的传输媒体。通信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。通信信道的共享方式包括：
* 固定分配信道共享方式

* 随机分配信道共享方式
* 排队分配信道共享方式
1.8 计算机网络协议和体系结构
1.8.1 通信协议
协议是一组规则的集合，是进行交互的双方必须遵守的约定。在网络系统中，为了保证数据通信双方能正确而自动地进行通信，针对通信过程的各种问题，指定了一整套约定，这就是网络系统的通信协议。通信协议是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作。
1、 通信协议的特点
* 通信协议具有层次性
* 通信协议具有可靠性、有效性
2、 网络协议的组成
* 语法
* 语义
* 同步
1.8.2 网络系统的体系结构
计算机网络的结构可以从网络体系结构、网络组织和网络配置等三个方面来描述。网络组织是从网络的物理结构、从网络实现的方面来描述计算机网络；网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局、硬件、软件和通信线路等；网络体系结构则是从功能上来描述计算机网络的结构。计算机网络的体系结构是抽象的，是对计算机网络通信所需要完成的功能的精确定义。而对于体系结构中所确定的功能如何实现，则是网络产品制造者遵循体系结构研究和实现的问题。
目前的计算机网络系统的体系结构，系统的多层次的体系结构，它是以高度结构化的方式设计的。所谓结构化是指将一个复杂的系统设计问题分解成一个个容易处理的子问题，然后加以解决。这些子问题相对独立、相互联系。所谓层次结构是指将一个复杂的系统设计问题划分成层次分明的一组容易处理的子问题，各层执行自己所承担的任务。层与层之间有接口，它们为层与层之间提供了组合的通道。层次结构设计是结构化设计中最常用、最主要的设计方法之一。
分层结构的好处在于：
* 独立性强
* 功能简单
* 适应性强
* 易于实现和维护
* 结构可分割
* 易于交流和有利于标准化
1.8.3 网络分层结构模型
* 模型中只存在一层是物理通信，其余各层之间的通信都是虚拟通信，或称逻辑通信。
* 等同实体即对等层实体之间的通信都是遵循同层协议进行的。
* 层间通信即相邻层实体之间进行的通信是遵循层间协议规则进行的。
网络分层结构模型中有关名词的定义如下。
系统：是指由一台或几台计算机、软件系统、终端、外部设备、通信设备和操作人员、管理人员组成的网络系统，是一个具有处理数据和传输数据的集合体。
子系统：是指系统内部一个个在功能上相互联系，又相对独立的逻辑部分。网络体系结构中的子系统是网络体系结构中的一个个层次单元。
层次：分层网络系统体系结构中的一个 子部分就是一个层

次。它是由网络系统中对应的子系统构成的。
实体：实体是子系统中的一个活跃单元。分层网络体系结构中每一层包含一个通信功能子集、一个或一组功能产生一个功能单元，这个功能单元就构成了所谓的实体。
等同实体：同一层中的实体称为等同实体，即位于不同子系统的同一层内相互交互的实体。
通信服务：是通信系统中的通信功能的外部表现，通信功能的控制操作以"服务"形式提供给通信系统的用户。服务是层次的一种通信能力，对N层而言，N层通信服务是在N层子系统之上看到的N层通信功能操作的结果。
物理通信：是通信双方存在某种媒体，通过某种通信手段实现双方信息交换的。
虚拟通信：虚拟通信也称逻辑通信，这种通信不同于物理通信，通信双方没有直接联系，通信是通过与进行虚拟通信实体相关的实体提供的服务，按一定规则进行的。
第二章 数据通信技术
2.1 基本概念
2.1.1 数据与信息
数据是记录下来的可以被鉴别的符号。数据具有稳定性和表达性。数据分数字数据和非数字数据两类，数字数据由阿拉伯数字和小数点组成，它可以进行算术运算；非数字数据是由包括阿拉伯数字在内的各种符号组成的，它不能进行算术运算。对计算机系统而言，所有能用计算机进行编码和通信的符号都属于数据。
信息是对数据的解释。数据经过处理并经过解释才有意义，才成为信息。
数据和信息是有区别的。数据是独立的，是尚未组织起来的事实的集合，信息则是按照一定要求以一定格式组织起来的数据，凡经过加工处理或换算成人们想要得到的数据，即可称为信息。数据与信息的关系可用图2 .1表示出来。
2.1.2 信息处理和数据处理
数据处理是把数据加工处理成为所需要的信息的过程。数据处理不仅仅是数字的计算处理。
信息处理也是把数据加工成为所需要的信息的过程，不过信息处理的含义比数据处理的含义广得多。信息处理的过程可以被理解为对构成信息的数据进行处理，以从原有的信息中得到进一步的信息的处理过程。
2.1.3 信息网络与计算机网络
信息网络从广义上讲它是两个以上的单位为了某种需要，以一种共同的方式进行信息交流，则它们之间就形成了一个相互联系的系统，这个系统就是信息网络。
现代的信息网络，由于采用了计算机技术，将计算机技术和通信技术结合起来进行信息传输，所以，现代的信息网络同计算机网络有许多相同之处。其主要表现在：它们都是由计算机系统和通信系统联合组成的；通信都是数据通信，因为它们所传输的是数据

，而不是信息。虽然它们之间的区别越来越小，但是它们之间有本质的区别：信息网络的目的是进行信息交流，而计算机网络的目的是实现网络软、硬件资源的共享。
2.1.4 模拟数据与数字数据
表达数据的方式和承载数据的媒体是紧密相关的，不同的媒体能够表达数据的方式是有限的。模拟数据和数字数据是表达数据的两种方式。当数据采用电信号方式表达时，由于受电物理特性所限，数据只能被表示成离散的编码和连续载波两种形式。当数据采用离散的电信号表示时，这样的数据就被称为数字数据，当数据采用电波表示时，这样的数据就被称为模拟数据。所以，在采用电信号表达数据的系统中，数据有模拟数据和数字数据两种。
在通信系统中，如果数据是利用电信号的形式从一点传到另一点的，就把用电信号表示的模拟数据叫模拟信号，数字数据叫数字信号。
模拟数据和数字数据是可以相互转换的。
2.2 数据通信
2.2.1 数据通信的概念
1、 通信
通信是把信息从一个地方传送到另一个地方的过程。用来实现通信过程的系统被称为通信系统。为了把信息从一个地方传到另一个地方，通信中所采用的信息传送方式是多种多样的。然而，不论通信系统采用何种通信方式，对一个通信系统来说，它都必须具备三个基本要素：信源、信息传输媒体和信宿。
2、 数据通信
如果一个通信系统传输的信息是数据，则称这种通信为数据通信，实现这种通信的系统是数据通信系统。以计算机系统为主体构成的网络通信系统就是数据通信系统。
3、 数据通信的特点
* 数据通信是实现计算机和计算机之间以及人和计算机之间的通信。
* 计算机之间的通信过程需要定义出严格的通信协议或标准。
* 数据通信对数据传输的可靠性要求很高。
* 数据通信中，信息量具有突发性。
* 数据通信的"用户"所采用的计算机和终端等设备多种多样，它们在通信速率、编码格式、同步方式和通信规程等方面都有很大的差别。
* 数据通信的数据传输效率高。
* 数据通信系统中不同用户、不同应用的通信业务的信息平均长度和延时变化非常大。
4、 数据通信系统的基本构成
实际的数据通信系统有许多的连接方法，但当把多种连接方法构成的数据通信系统抽象化后，数据通信系统可以被表示成：
信源 →信号转换设备 →通信媒体 →信号转换设备 →信宿
2.2.2 数据通信过程
数据从发送端出发到数据被接收端接收的整个过程称为通信过程。
数据通信通常被划分为五个基本阶段，每个阶段包括一组操作，这样的一组操作就称为通信

功能。数据通信的无个基本阶段对应五个主要的通信功能。
1. 建立通信线路。
2. 建立数据传输链路。
3. 传送通信控制信号和传送数据。
4. 数据传输结束。
5. 由通信双方之一通知交换机，通信结束，可以切断物理链路通道。
2.2.3 模拟通信系统与数字通信系统
一、 模拟通信系统
模拟通信系统是数据通信系统中处于DCE之间的信号为模拟信号的通信系统。
模拟通信中通过信道的信号频谱通常比较窄，因此，信道的利用率较高。但抗干扰能力差，也不适应计算机通信的要求。
二、 数字通信系统
数字通信系统是数据通信系统中处于DCE之间的信号为数字信号的通信系统。
数字通信系统的抗干扰性明显优于模拟通信系统。数字信号传输设备的电路采用数字电路，因而便于集成化和微型化。
2.2.4 通信信道
在通信系统中，各种信号都要通过信道才能从一端点传至另一端点，广义地可以将信道理解为电信号的传输媒介，它是传输信号的路径。信道中的设备包括：传输媒体和有关设备。因为在数据传输过程中不可避免地受到干扰，所以，信号的传输质量除传送的信号和发送接收装置外，通信线路直接影响其传输效果。
2.2.5 通信线路连接方式
通信线路连接方式分：
一、 点对点连接
点对点连接包括主计算机与用户终端直接连接和主计算机与主计算机直接连接两种方式。
二、 分支式连接
分支式连接方式是一条线路连接两个以上的端点进行通信的方式，分支式连接又分集中式和非集中式两种。
2.2.6 线路通信方式
数据在通信线路上传输是有方向的，根据数据在某一时间信息传输的方向和特点，线路通信方式可分为三种。
一、 单工通信
二、 半双工通信
三、 全双工通信
2.2.7 数据传输方式
数据传输方式分并行传输和串行传输两种。
一、 并行数据传输
并行数据传输是在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输。
二、 串行数据传输
串行数据传输是在传输中只有一个数据位在设备之间进行的传输。
2.2.8 数据通信的主要指标
一、 码元与信息量
码元是承载信息的基本信号单位。比如用脉冲信号表示数据有效值状态，一个单位脉冲就是一码元。
一码元能承载的信息量多少，是由脉冲信号所能表示的数据有效值状态个数决定的。
二、 数据传输速率
数据传输的有效性用数据传输速率来描述。从不同的角度考虑有不同的描述方法。
* 数据传输速率
数据传输速率是指每秒能传输多少构成代码的位数，它以位/秒为单位，用比特/秒表示，或写成bit/s，简称bps。
* 调制速率
调制速率是

信号调制的速率，它不等于数据传输速率，也就是说波特率不等于比特率。
三、 误码率
误码率是在通信系统中衡量系统传输可靠性的指标，它的定义是二进制码元在传输系统中被传错的概率。
2.3 数据传输技术
2.3.1 基带传输与频带传输
一、 基带传输
基带是指调制前原始信号所占用的频带，是原始电信号所固有的基本频带。在信道中直接传送基带信号时，称为基带传输，进行基带传输的系统称为基带传输系统。
二、 频带传输
频带传输就是基带数字信号经调制变换，成为能在公用电话线上传输的模拟信号，模拟信号经模拟传输媒体传送到接收端后，再还原成原来信号的传输。
三、 宽带传输
宽带是指比音频带宽更宽的频带，它包括大部分电磁波频谱。利用宽带进行的传输称为宽带传输，这样的系统称为宽带传输系统。
四、 带宽
带宽通常是指通过给定的通信线路发送的数据量。从技术角度看，带宽是通信信道的宽度，即为传输信道的最高频率与最低频率之差，单位为赫兹。
2.3.2 数据编码
数据编码是实现数据通信的最基本的一项重要工作。
1、 数字数据的数字信号编码
数字数据的数字信号编码就是将二进制数字数据用两个电平来表示，形成矩形脉冲电信号。由矩形脉冲电信号组成的数字数据包括：
* 全宽单极码脉冲
* 全宽双极码脉冲
* 归零码脉冲
* 曼彻斯特码
* 差分曼彻斯特码
2、 数字数据的模拟信号编码
计算机网络的远程通信通常采用频带传输。
频带传输的基础是载波，它是频率恒定的连续模拟信号。因此，在数据通信系统中，要采用频带技术传输数据就必须利用调制技术，把由计算机或由计算机外部设备发出的基带脉冲信号调制成适合远距离线路传输的模拟信号。
数字数据到模拟信号的调制有三种基本方法：
* 移幅键控法
* 移频键控法
* 移相键控法
3、 模拟数据的数字信号编码
模拟数据的数字信号编码最典型的例子是PCM编码。其编码过程：采样，量化，编码。
2.3.3 同步传输与异步传输
数据从发送端到接收端必须保持双方步调一致，这就是同步。数据通信不仅需要同步，对数据接收端来说，数据还必须是可识别的。数据传输同步的方法有两种：
一、 同步传输
同步传输采用的是按位同步的同步技术，即位同步。同步传输中，字符之间有一个固定的时间间隔。这个时间间隔由数字时钟确定，因此，各字符没有起始位和停止位。同步传输包括：外同步法和自同步法。
二、 异步传输
异步通信或异步传输，采用的是群同步技术，即群同步。它是指字符可以随机

进行传递的一种传输，这种传输也叫做起停传输，传输中接收器应知道它所收到的每一比特的起始时间和长度。
2.3.4 多路复用技术
多路复用技术主要包括频分多路复用技术和时分多路复用技术两种。
* 频分复用
频分复用是将可用的传输频率范围分为多个较细的频带，每个分细的频带作为一个独立的信道分别分配给用户形成数据传输子通路。
* 时分复用
时分复用分为：同步时分复用和异步时分复用。
2.4 数据交换技术
交换是网络实现数据传输的一种手段。在网络中，数据从信源到信宿实现通信的过程中，要么是在两个直接相连的两个设备中直接进行数据通信；要么就是通过一个或若干个中间节点来把数据从信源节点传送到目的节点。
实现数据交换的三种技术是：电路交换、报文交换和分组交换。
2.4.1 电路交换
电路交换是一种直接交换方式，是多个输入线和多个输出线之间直接形成传输信息的物理链路。
电路交换分四个阶段：静止阶段、呼叫控制阶段、数据传送阶段和清除阶段。
电路交换有如下四个特点：呼损。
不同速率和不同电码之间的用户不能进行交换。
信息延时短，并且固定不变。
适用于连续、大批量的数据传输。
人们日常生活中经常接触到的电话网，采用的就是电路交换技术。
2.4.2 报文交换方式
报文交换方式中，报文是交换的单位，主要包括报文的正文信息，指明发和收节点地址以及各种控制信息。由于报文一般都比较长，所以，该方式要求网路上每个节点包括转接中心都要有较大的存储容量，以备暂存整个报文。
报文交换方式与电路交换方式比较起来有许多优点：
* 对同等通信容量来说，报文交换方式效率较高。
* 报文交换方式不同于电路交换方式，在传输数据时无需同时使用发送器和接收器。
* 报文交换方式的网络系统还可以做到：不同数据传输速率的节点可以连接；进行数据格式转换；建立报文传输优先权等。
2.4.3 报文分组交换
报文分组交换方式是把长的报文分成若干个较短的报文组，报文分组是交换单位，它与报文交换方式不同的是，交换要包括分组编号，各组报文可按不同的路径进行传输，当各组报文都到达目的节点后，目的节点按报文分组编号重组报文。
与报文交换方式比，报文分组交换方式具有许多优点：
* 数据传输灵活。
* 转发延时性降低。
* 转发错差少，对错差容易进行恢复处理。
* 便于控制转发。
但由于在目的节点，要对报文进

行重新组装，因此，增加了目的节点对报文加工处理的时间，增加了复杂性。
2.4.4 数据报 与 虚电路
分组交换方式提供两种服务，它们分别为虚电路业务服务和数据业务服务。
1、 数据报
在数据报方式中，每个报文分组被称为一个数据报。CCITT研究组把数据报定义为：能包含在单个报文分组数据域中的报文，且传送它到目标地址与其他已发送或将要发送的报文分组无关。也就是说，数据报是一个自恃系统，即每个分组的传送是被单独处理的。
2、 虚电路
虚电路服务的引进是为了弥补报文分组交换方式的不足，减轻报文分组交换方式中目的节点对报文分组进行重组的负担。所谓虚电路就是一对逻辑或物理端口之间的双向透明信息流控制电路，它是为传送某一报文设立或存在的。
2.5 高速交换技术
随着网络应用的不断普及和推广，高速数据传输、多媒体应用对网络带宽和实时性传输要求的提高，传统的线路交换与分组交换方式越来越表现出其不适应性。高速交换技术的出现，推动了高速数据传输、多媒体应用及宽带综合业务服务网的发展。
2.5.1 ATM交换
异步传输模式ATM是一种面向连接的高速交换和多路复用技术。由ATM技术构成的网络系统是一种综合了分组交换和电路交换的优点而形成的网络。
1、 ATM的概念
ATM采用的是面向连接的高速交换和多路复用技术，被传输的各种信息流可以不依赖共用时钟，信号能够独立的传送。CCITT在1 .113建议中给ATM下了如下定义：ATM是一种交换模式，在这一模式中信息被组织成信元，而包含一段信息的信元并不需要周期性地出现。从这个意义上说，这种传输模式是异步的。
2、 ATM的结构与传输原理
* 有关术语：SAR：分配与重装子层
CS：会聚子层
PMD：物理媒体相关子层
信元包：专为传输、复用、交换信息而设定的数据包。
虚通道：分永久型和可变换型。
ATM协议栈：是ATM论坛比照国际标准化组织开放性系统互联七层传输模型而建立起来的。
* ATM的结构
ATM在逻辑上分三个主要层次：
1、 物理层：处于ATM协议栈的最低层，它定义了ATM通信量与物理媒体之间的接口。
2、 ATM层：是ATM协议栈的协议层，它是用来控制大多数过程处理和路由选择活动的。
3、 ATM自适应层：是4个标准协议的集合。其作用是把来自协议栈高层的用户通信量转换成可以纳入ATM信元包有效载荷的定长字节与格式，并在信宿端把它再转换成原来的形式。
3、 ATM的特点
* ATM网络不执行任何数据链路层的功能，它将差错控制与

流量控制工作都交给ATM端站去做而不是交给交换机，从而进一步简化了网络功能。
* ATM能够为任何类型的业务提供满意的服务，不管业务速度高低、突发性大小或实时性与质量要求如何都是如此。
* ATM具有很大的灵活性，能使网络资源得到最大限度的利用。这是由于 ATM能够按业务实际情况的需要分配占用资源，并且对特定的业务，ATM还能够做到传输速率随信息到达的速率变化。
* ATM采用了面向连接器的工作方式，进一步提高了数据处理速度，降低了延迟，并使网络的处理工作变得十分简单。
* 由于ATM中的变换节点不参与信息段的差错检验，不做差错控制和流量控制工作，所以，其交换节点的工作比X.25分组交换网中的节点的工作要简单的多。
* 由于ATM对任何特性的业务都采用同样的模式进行处理，所以，实现了完全的业务综合。
* ATM所提供的广阔带宽能支持多项不同应用网络，它是实现综合数字服务网络技术的唯一途径。

2.5.2 帧中继交换
帧中继是一种快速分组交换技术，帧中继以分组交换技术为基础，它是对X.25分组交换协议进行的简化和改进。帧中继适用于处理突发性信息和可变长度帧的信息，特别适用于局域网的互连。
1、 帧中继的概念
帧中继是一种分组交换协议，该协议采用统计复用技术，从单条线路上的用户站点多个信息源处装载数据到帧中继网络。帧中继技术是在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术，在OSI第二层数据链路层的数据单元一般被称作帧，故称此技术为帧中继。
2、 帧中继的结构及传输原理
帧中继把用户数据流分成许多分组，分组通过公用通信网络传输，当分组到达目的地后再重新被装配起来。
帧中继分组的结构：帧中继分组由帧定界开始、帧中继帧头、用户数据、帧校验序列和帧定界结束等五部分组成。
3、 帧中继的特点
高效性 经济性 可靠性 灵活性
2.6 差错控制与差错检测方法
2.6.1 概述
1、 差错
所谓差错就是在数据通信中，接收端接收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象。
2、 热噪声
热噪声是影响数据在通信媒体中正常传输的各种因素。
3、 差错的产生
数据传输中所产生的差错主要是由热噪声引起的。
4、 差错控制
差错控制就是指在数据通信过程中，发现、检测差错，对差错进行纠正，从而把差错限制在数据传输所允许的尽可能小的范围内的技术和方法。
5、 差错控制编码
差错控制编码的基本思想是通过对信息序列某种变换，使原来彼此独立、没有相关性的信息码元序列，经过变换产生某种相关性，接收端

据此来检查和纠正传输序列中的差错。
2.6.2 差错控制方法
差错控制方法主要有：
1、 自动请求重发
它是利用编码的方法在数据接收端检测差错，当检测出差错后，设法通知发送数据端重新发送数据，直到无差错为止。
2、 向前纠错
它是利用编码方法，在接收数据端不仅对接收的数据进行检测，当检测出差错后能自动纠正差错。
3、 反馈检验法
它是接收端将收到的信息码原封不动地发回发送端，与原发送端中原发信息码相比较，如果发现错误，发送端进行重发。
第三章 计算机网络的硬件系统和软件系统
计算机网络系统通常被划分为通信子网和资源子网两部分，或者说计算机网络系统是由通信子网和资源子网两部分组成的。
3.1 网络硬件连接系统
在计算机网络系统中，主计算机及其接口设备是系统中两种非常重要的设备，这两种设备对网络性能的许多方面起着决定性的作用。
3.1.1 计算机网络硬件基本结构
计算机网络具有多种硬件部件，功能各异。但归纳起来，计算机网络硬件主要包括主计算机数据传输设备、通信控制设备、数据转换和交换设备、接口设备等，这些部件是所有网络的基础。
3.1.2 网络接口卡
1、 网络接口卡的概念
网络接口卡也称网络适配卡，它是计算机互连的重要设备。网络接口是工作站与网络之间的逻辑和物理链路，其作用是在工作站与网络之间提供数据传输的功能。在网络中，互连起来的每个终端用户计算机和主计算机上都有网络接口卡被插入计算机的扩展槽中。
2、 网络接口卡的基本功能
* 数据转换
* 数据缓存
* 通信服务
3.1.3 计算机与网络的连接
1、 直接连接
直接连接是主计算机同通信子网中的通信处理机直接进行连接。其连接方式是在每台主计算机内和通信处理机内都有一个接口，主机内的接口是面向通信处理机的，而通信处理机的接口是面向主计算机的。通常通信处理机上的面向主计算机的接口是标准接口。
2、 用微处理器连接
用微处理器将主机连接到网络上这种微处理器作为前置机使用。
PDP-11系列小型机连网时就是这种形式，主机是PDP-11/70，微处理器DMC11被称作网络连路板，其链路驱动作用，主机PDP-11/70通过DMC11连至通信处理机PDP-11/34。DMC11是成对使用的。
3.2 服务器与工作站
网络系统中互连起来的计算机和各种辅助设备，根据其在网络中的"服务"特性，被分为网络服务器和网络用户工作站。
3.2.1 网络服务器
在网络系统中，一些计算机或设备应其他计算机的请求而提供服务，使其他计算机通过它共享系统资源，这样的计