计算机网络的特点与分类

1．计算机网络的特点

计算机网络具有以下主要特点：

（1）数据交换和通信

计算机网络中的计算机之间或计算机与终端之间，可以快速、可靠地互联。我们在现实生活中可以使用电子邮件与异地用户快速准确地相互传递信息，可以利用电子数据实现商业文件安全、准确的交换，也可以利用文件传输服务实现文件的实时传递。

（2）资源共享

充分利用计算机网络中提供的硬件、软件和数据资源是计算机网络的主要功能之一。计算机的许多资源是十分昂贵的，不可能为每个用户所拥有。我们在现实生活中可以通过网络共享使用巨型计算机、高速激光打印机等特殊的外部设备，也可以通过网络实现远程教育等资源共享，从而极大地提高了计算机资源的利用率。

（3）提高系统的可靠性

计算机网络能起到提高系统的可靠性的作用。特别是在实时性管理和不间断运行的系统中，建立计算机网络便可保证更高的可靠性。

（4）分布式网络处理

利用分布式网络技术可以较大地提升计算机解决复杂问题的能力。当网络中某台计算机的任务负荷过重时，可将任务分散到较空闲的计算机上去处理，使得整个网络资源能互相协作，从而降低了费用，同时还提升了安全可靠性。

（5）易于扩充与维护

由于资源共享，计算机网络可以明显提高整个系统的扩充性和维护性，从而实现系统的规模化。

2．计算机网络的分类

计算机网络一般按网络的分布地理范围来进行分类，可以分为局域网、城域网和广域网三种类型。

（1）局域网（Local Area Network，LAN）

局域网的地理分布范围在0.1～10km之间，传输速率在1～10Mbps，是范围较小的一种网络，一般局域网建立在大学的校园内或在办公室、实验室小型局域网络中。局域网连接这些用户的计算机并共享网络上的设备资源。LAN是当前计算机网络发展中最活跃的分支，数据速率和带宽也在不断提高。局域网的特点如下：

①局域网的覆盖范围有限。

②数据传输率高，一般在10～100Mbps，现在的高速LAN的数据传输率可达到千兆位；信息传输率的过程中延迟小、差错率低；局域网易于安装，便于维护。

（2）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）(www.xing528.com)

城域网是局域网的扩展，但规模比局域网大，地理分布范围在10～100km，数据传输速率一般在1.2kbps～1.554Mbps，介于局域网和广域网之间，一般覆盖一个城市或地区，也可遍布全球。现在对城域网的划分日益淡化。

（3）广域网（Wide Area Network，WAN）

广域网的涉辖范围很大，可以是一个国家或洲际网络，规模十分庞大且复杂。它的传输媒体由专门负责公共数据通信的机构提供。例如，Internet就是典型的广域网。

3．网络拓扑结构

拓扑（Topology）是拓扑学中研究由点、线组成几何图形的一种方法，用此方法可以把计算机网络看做是由一组节点和链路组成，这些节点和链路所组成的几何图形就是网络的拓扑结构。在建立计算机网络时要根据联网计算机的物理位置、链路的流量等因素来考虑网络所采用的布线结构。下面介绍如图3-15所示的几种网络拓扑结构形式。

（1）总线形（Bus）结构

总线形结构网络采用一般分布式控制方式，各节点都连接在一条共享的总线上，采用广播方式进行通信，无需路由选择功能。它的特点是安装简单、成本较低、扩展方便，但只要总线中的某一节点出现问题，就会影响到整个网络的通信。小型局域网或中大型局域网的主干网常采用总线形拓扑结构。如图3-15（a）所示。

（2）星形（Star）结构

星形结构是小型局域网常采用的一种拓扑结构，它采用网络集中控制方式，每个节点都有一条链路和中心节点相连接，节点之间的通信都要经过中心节点控制进行。它的特点是结构形式较简单，便于管理；当连接点发生故障时只影响一个节点，但当中心节点出现故障时会造成全网瘫痪。另外，星形结构建设费用较多，对中心节点的可靠性要求很高。如图3-15（b）所示。

图3-15 计算机网络拓扑结构

（3）树形（Tree）结构

树形结构实际上是星形结构的发展和扩充，具有根节点和各分支节点。主要利用集线器（HUB）或交换机（Switch）将网络连接成树形拓扑结构。树形结构比较灵活，易于进行网络的扩展。但当根节点出现故障时，会影响到整个网络。树形结构是中大型局域网常采用的一种拓扑结构。如图3-15（c）所示。

（4）环形（Ring）结构

环形结构也叫广播式通，它是一个封闭的环，各节点之间无主从关系。环中的信息单方向地绕环传送，途经环中的所有节点并回到始发节点。仅当信息中所含的接收方地址与途经节点的地址相同时，该信息才被接收，否则不予理睬。环形拓扑网络的优点在于结构比较简单、安装方便、传输率较高，但可靠性较差。环形结构是组建大型、高速局域网的主干网常采用的拓扑结构，如光纤主干环网。如图3-15（d）所示。

（5）网状（Mesh）结构

网状结构实际上主要用于广域网。网状拓扑中任意两节点之间的通信线路不是唯一的，若某条通路出现故障或拥挤阻塞时，可绕到其他通路传输信息，网状拓扑结构的可靠性较高，但它的成本也较高。此种结构常用于广域网的主干网中，如图3-15（e）所示。

另一种网状拓扑是全互联型的，如图3-15（f）所示。这种拓扑的特点是每一个节点都有一条链路与其他节点相连，所以它的可靠性非常高，但成本太高，除了特殊场合，一般较少使用。