❶ 計算機網路的組成和體系結構
一、計算機網路的基本組成
計算機網路是一個很復雜的系統，它由許多計算機軟體、硬體和通信設備組合而成。下面對一個計算機網路所需的主要部分，即伺服器、工作站、外圍設備、網路軟體作簡要介紹。
1.伺服器（Server）
在計算機網路中，伺服器是整個網路系統的核心，一般是指分散在不同地點擔負一定數據處理任務和提供資源的計算機，它為網路用戶提供服務並管理整個網路，它影響著網路的整體性能。一般在大型網路中採用大型機、中型機和小型機作為網路伺服器，可保證網路的可靠性。對於網點不多，網路通信量不大，數據安全性要求不太高的網路，可以選用高檔微機作網路伺服器。根據伺服器在網路中擔負的網路功能的不同，又可分為文件伺服器、通信伺服器和列印伺服器等。在小型區域網中，最常用的是文件伺服器。一般來說網路越大、用戶越多、伺服器負荷越大，對伺服器性能要求越高。
2.工作站（Workstation）
工作站有時也稱為「節點」或「客戶機（Client）」，是指通過網路適配器和線纜連接到網路上的計算機，是網路用戶進行信息處理的個人計算機。它和伺服器不同，伺服器是為整個網路提供服務並管理整個網路，而工作站只是一個接入網路的設備，它保持原有計算機的功能，作為獨立的計算機為用戶服務，同時又可按一定的許可權訪問伺服器，享用網路資源。
工作站通常都是普通的個人計算機，有時為了節約經費，不配軟、硬碟，稱為「無盤工作站」。
3.網路外圍設備
是指連接伺服器和工作站的一些連線或連接設備，如同軸電纜、雙絞線、光纖等傳輸介質，網卡（NIC）、中繼器（Repeater）、集線器（Hub）、交換機（Switch）、網橋（Bridge）等，又如用於廣域網的設備：數據機（Modem）、路由器（Router）、網關（Gateway）等，介面設備：T型頭、BNC連接器、終端匹配器、RJ45頭、ST頭、SC頭、FC頭等。
4.網路軟體
前面介紹的都是網路硬體設備。要想網路能很好地運行，還必須有網路軟體。
通常網路軟體包括網路操作系統（NOS）、網路協議軟體和網路通信軟體等。其中，網路操作系統是為了使計算機具備正常運行和連接上網的能力，常見的網路操作系統有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等；網路協議軟體是為了各台計算能使用統一的協議，可以看成是計算機之間相互會話使用的語言；而運用協議進行實際的通信則是由通信軟體完成的。
網路軟體功能的強弱直接影響到網路的性能，因為網路中的資源共享、相互通信、訪問控制和文件管理等都是通過網路軟體實現的。
二、計算機網路的拓撲結構
所謂計算機網路的拓撲結構是指網路中各結點（包括連接到網路中的設備、計算機）的地理分布和互連關系的幾何構形，即網路中結點的互連模式。
網路的拓撲結構影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等指標，常見的網路拓撲結構有匯流排型、星型、環型等，通過使用路由器和交換機等互連設備，可在此基礎上構建一個更大網路。
1.匯流排型
在匯流排型結構中，將所有的入網計算機接入到一條通信傳輸線上，為防止信號反射，一般在匯流排兩端連有終端匹配器如圖6-1（a）。匯流排型結構的優點是信道利用率高，可擴充性好，結構簡單，價格便宜。當數據在匯流排上傳遞時，會不斷地「廣播」，第一節點均可收到此信息，各節點會對比數據送達的地址與自己的地址是否相同，若相同，則接收該數據，否則不必理會該數據。缺點是同一時刻只能有兩個網路結點在相互通信，網路延伸距離有限，網路容納的節點數有限。在匯流排上只要有一個結點連接出現問題，會影響整個網路運行，且不易找到故障點。
圖6-1 網路拓撲結構
2.星型
在星型結構中，以中央結點為中心，其他結點都與中央結點相連。每台計算機通過單獨的通信線路連接到中央結點，由該中央結點向目的結點傳送信息，如圖6-1（b），因此，中央結點必須有較強的功能和較高的可靠性。
在已實現的網路拓撲結構中，這是最流行的一種。跟匯流排型拓撲結構相比，它的主要的優勢是一旦某一個電纜線段被損壞了，只有連接到那個電纜段的主機才會受到影響，結構簡單，建網容易，便於管理。缺點是該拓撲是以點對點方式布線的，故所需線材較多，成本相對較高，此外中央結點易成為系統的「瓶頸」，且一旦發生故障，將導致全網癱瘓。
3.環型
在環型結構中，如圖6-1（c）所示，各網路結點連成封閉環路，數據只能是單向傳遞，每個收到數據包的結點都向它的下一結點轉發該數據包，環游一圈後由發送結點回收。當數據包經過目標結點時，目標結點根據數據包中的目標地址判斷出是自己接收，並把該數據包拷貝到自己的接收緩沖中。
環型拓撲結構的優點是：結構簡單，網路管理比較簡單，實時性強。缺點是：成本較高，可靠性差，網路擴充復雜，網路中若有任一結點發生故障都會使整個網路癱瘓。
三、計算機網路的體系結構
要弄清網路的體系結構，需先弄清網路協議是什麼。
網路協議是兩台網路上的計算機進行通信時使用的語言，是通信的規則和約定。為了在網路上傳輸數據，網路協議定義了數據應該如何被打成包、並且定義了在接收數據時接收計算機如何解包。在同一網路中的兩台計算機為了相互通信，必須運行同一協議，就如同兩個人交談時，必須採用對方聽得懂的語言和語速。
由於網路結點之間的連接可能是很復雜的，因此，為了減少協議設計的復雜性，在制定協議時，一般把復雜成分分解成一些簡單成分，再將它們復合起來，而大多數網路都按層來組織，並且規定：（1）一般是將用戶應用程序作為最高層，把物理通信線路作為最低層，將其間再分為若干層，規定每層處理的任務，也規定每層的介面標准；（2）每一層向上一層提供服務，而與再上一層不發生關系；（3）每一層可以調用下一層的服務傳輸信息，而與再下一層不發生關系。（4）相鄰兩層有明顯的介面。
除最低層可水平通信外，其他層只能垂直通信。
層和協議的集合被稱為網路的體系結構。為了幫助大家理解，我們從現實生活中的一個例子來理解網路的層次關系。假如一個只懂得法語的法國文學家和一個只懂得中文的中國文學家要進行學術交流，那麼他們可將論文翻譯成英語或某一種中間語言，然後交給各自的秘書選一種通信方式發給對方，如圖6-2所示。
圖6-2 中法文學家學術交流方式
下面介紹兩個重要的網路體系結構：OSI參考模型和TCP/IP參考模型。
1.OSI參考模型
由於世界各大型計算機廠商推出各自的網路體系結構，不同計算機廠商的設備相互通信困難。為建立更大范圍內的計算機網路，必然要解決異構網路的互連，因而國際標准化組織ISO於1977年提出「開放系統互連參考模型」，即著名的OSI（Open system interconnection/Reference Model）。它將計算機網路規定為物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層等七層，受到計算機界和通信界的極大關注。
2.TCP/IP參考模型
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet protocol）協議是Internet使用的通信協議，由ARPANET研究中心開發。TCP/IP是一組協議集（Internet protocol suite），而TCP、IP是該協議中最重要最普遍使用的兩個協議，所以用TCP/IP來泛指該組協議。
TCP/IP協議的體系結構被分為四層：
（1）網路介面層 是該模型的最低層，其作用是負責接收IP數據報，並通過網路發送出去，或者從網路上接收網路幀，分離IP數據報。
（2）網路層 IP協議被定義駐留在這一層中，它負責將信息從一台主機傳到指定接收的另一台主機。主要功能是：定址、打包和路由選擇。
（3）傳輸層 提供了兩個協議用於數據傳輸，即傳輸控制協議TCP和通用數據協議UDP，負責提供准確可靠和高效的數據傳送服務。
（4）應用層 位於TCP/IP最高層，為用戶提供一組常用的應用程序協議。例如：簡單郵件傳輸協議SMTP、文件傳協議FTP、遠程登錄協議Telnet、超文本傳輸協議HTTP（該協議是後來擴充的）等。隨著Internet的發展，又開發了許多實用的應用層協議。
圖6-3是TCP/IP模型和OSI模型的簡單比較：
圖6-3 TCP/IP模型和OSI模型的對比
❷ 計算機網路體系結構是什麼
計算機的網路結構可以定義為是網路協議的層次劃分與各層協議的集合，同一層中的協議根據該層所要實現的功能來確定。它可以從網路體系結構，網路組織和網路配置三個方面來描述。
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❸ 計算機網路體系結構的概念是什麼
計算機網路體系結構是指計算機網路層次結構模型，它是各層的協議以及層次之間的埠的集合。在計算機網路中實現通信必須依靠網路通信協議，目前廣泛採用的是國際標准化組織（ISO）1997年提出的開放系統互聯（Open System Interconnection，OSI）參考模型，習慣上稱為ISO/OSI參考模型。
計算機網路體系結構的標准
由國際化標准組織ISO制定的網路體系結構國際標準是 OSI七層模型，但實際中應用最廣泛的是 TCP/IP體系結構。換句話說，OSI七層模型只是理論上的、官方制定的國際標准，而TCP/IP體系結構才是事實上的國際標准。這看起來是不可理喻的，但這卻是實際存在的，是一些歷史原因造成的，無疑這些原因又是復雜的。
OSI標準的制定者以專家、學者為主，他們缺乏實際經驗和商業驅動力，並且OSI標准自身運行效率也不怎麼好。與此同時，由於Inernet在全世界覆蓋了相當大的范圍，並且佔領市場的標準是TCP/IP體系結構，因此導致OSI標准沒有市場背景，也就只是理論上的成果，並沒有過多地應用於實踐。
❹ 什麼是計算機網路體系結構
計算機網路是一個復雜的具有綜合性技術的系統，為了允許不同系統實體互連和互操作，不同系統的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規則，這些規則的集合稱為協議(Protocol)。
1、系統指計算機、終端和各種設備。
2、實體指各種應用程序，文件傳輸軟體，資料庫管理系統，電子郵件系統等。
3、互連指不同計算機能夠通過通信子網互相連接起來進行數據通信。
4、互操作指不同的用戶能夠在通過通信子網連接的計算機上，使用相同的命令或操作，使用其它計算機中的資源與信息，就如同使用本地資源與信息一樣。
計算機網路體系結構可以從網路體系結構、網路組織、網路配置三個方面來描述，網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述計算機網路，網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局，硬體、軟體和通信線路來描述計算機網路，網路體系結構是從功能上來描述計算機網路結構。
(4)計算機網路的體系結構可以定義成擴展閱讀：
計算機網路由多個互連的結點組成，結點之間要不斷地交換數據和控制信息，要做到有條不紊地交換數據，每個結點就必須遵守一整套合理而嚴謹的結構化管理體系·計算機網路就是按照高度結構化設計方法採用功能分層原理來實現的，即計算機網路體系結構的內容。
通常所說的計算機網路體系結構，即在世界范圍內統一協議，制定軟體標准和硬體標准，並將計算機網路及其部件所應完成的功能精確定義，從而使不同的計算機能夠在相同功能中進行信息對接。
一、計算機系統和終端
計算機系統和終端提供網路服務界面。地域集中的多個獨立終端可通過一個終端控制器連入網路。
二、通信處理機
通信處理機也叫通信控制器或前端處理機，是計算機網路中完成通信控制的專用計算機，通常由小型機、微機或帶有CPU的專用設備充當。在廣域網中，採用專門的計算機充當通信處理機：在區域網中，由於通信控制功能比較簡單，所以沒有專門的通信處理機，而是在計算機中插入一個網路適配器（網卡）來控制通信。
三、通信線路和通信設備
通信線路是連接各計算機系統終端的物理通路。通信設備的採用與線路類型有很大關系：如果是模擬線路，在線中兩端使用Modem（數據機）；如果是有線介質，在計算機和介質之間就必須使用相應的介質連接部件。
四、操作系統
計算機連入網路後，還需要安裝操作系統軟體才能實現資源共享和管理網路資源。如：Windows 98、Windows 2000、Windows xp等。
五、網路協議
網路協議是規定在網路中進行相互通信時需遵守的規則，只有遵守這些規則才能實現網路通信。常見的協議有：TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。
❺ 計算機網路的體系結構
要想讓兩台計算機進行通信，必須使它們採用相同的信息交換規則。我們把在計算機網路中用於規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一套規則稱為網路協議（network protocol）或通信協議（communication protocol）。
為了減少網路協議設計的復雜性，網路設計者並不是設計一個單一、巨大的協議來為所有形式的通信規定完整的細節，而是採用把通信問題劃分為許多個小問題，然後為每個小問題設計一個單獨的協議的方法。這樣做使得每個協議的設計、分析、編碼和測試都比較容易。分層模型（layering model）是一種用於開發網路協議的設計方法。本質上，分層模型描述了把通信問題分為幾個小問題（稱為層次）的方法，每個小問題對應於一層。
在計算機網路中要做到有條不紊地交換數據，就必須遵守一些事先約定好的規則。這些規則明確規定了所交換的數據格式以及有關的同步問題。這里所說的同步不是狹義的（即同頻或同頻同相）而是廣義的，即在一定的條件下應當發生什麼事件（如發送一個應答信息），因而同步含有時序的意思。這些為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定稱為網路協議，網路協議也可簡稱為協議。網路協議主要由以下三個要素組成。
① 語法，即數據與控制信息的結構或格式。
② 語義，即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。
③ 同步，即事件實現順序的詳細說明。
網路協議是計算機網路的不可缺少的組成部分。
協議通常有兩種不同的形式。一種是使用便於人來閱讀和理解的文字描述，另一種是使用計算機能夠理解的程序代碼。
對於非常復雜的計算機網路協議，其結構應該是層次式的。分層可以帶來許多好處。
① 各層之間是獨立的。某一層並不需要知道它的下一層是如何實現的，而僅僅需要知道該層通過層間的介面（即界面）所提供的服務。由於每一層只實現一種相對獨立的功能，因而可將一個難以處理的復雜問題分解為若干個較容易處理的更小一些的問題。這樣，整個問題的復雜程度就下降了。
② 靈活性好。當任何一層發生變化時（例如由於技術的變化），只要層間介面關系保持不變，則在這層以上或以下各層均不受影響。此外，對某一層提供的服務還可進行修改。當某層提供的服務不再需要時，甚至可以將這層取消。
③ 結構上可分割開。各層都可以採用最合適的技術來實現。
④ 易於實現和維護。這種結構使得實現和調試一個龐大而又復雜的系統變得易於處理，因為整個的系統已被分解為若干個相對獨立的子系統。
⑤ 能促進標准化工作。因為每一層的功能及其所提供的服務都已有了精確的說明。
分層時應注意使每一層的功能非常明確。若層數太少，就會使每一層的協議太復雜。但層數太多又會在描述和綜合各層功能的系統工程任務時遇到較多的困難。
我們把計算機網路的各層及其協議的集合，稱為網路的體系結構。換種說法，計算機網路的體系結構就是這個計算機網路及其構件所應完成的功能的精確定義。需要強調的是：這些功能究竟是用何種硬體或軟體完成的，則是一個遵循這種體系結構的實現的問題。體系結構的英文名詞architecture的原意是建築學或建築的設計和風格。但是它和一個具體的建築物的概念很不相同。我們也不能把一個具體的計算機網路說成是一個抽象的網路體系結構。總之，體系結構是抽象的，而實現則是具體的，是真正在運行的計算機硬體和軟體。
圖5.8所示是計算機網路體系結構示意圖。其中圖5.8（a）是OSI的七層協議體系結構圖、圖5.8（b）是TCP/IP四層體系結構、圖5.8（c）是五層協議的體系結構。五層協議的體系結構綜合了前兩種體系結構的優點，既簡潔又能將概念闡述清楚。