渊好煙份贺多大是 管理信息系统 之间的通信通过总线进行，与其他工作站无关：系统中某工作站出现故障不会影响其他工作站之间 的通信。因此，这种结构的系统可靠性比较高，是局域网中普遍采用的形式。但是，如果总线出现 故障，整个网络将瘫痪。 ·星型结构 星型结构布局是将所有的工作站都直接连接到一中央结点上，如图43所示。当一个工作站要传 输数据到另一个工作站时，都需要通过中央结点，它负责管理和控制所有的通信。中央结点执行集 中式通信控制策略，相邻结点通信也要通过中央结点，因而星型结构是目前小型局域网中使用较为 普遍的一种拓扑结构。优点是增加新的工作站时成本低，一个工作站出现故障不会影响到其他工作 站的正常工作。缺点是中央结点不能出现故障，必须具有较高的可靠性，一旦中央结点出现故障， 整个网络也会瘫痪。基于交换机的网络普遍采用星型结构，以程控交换机为中央结点，其他结点通 过交换机进行通信。 ·环型结构 环型结构中各结点通过中继器连接到闭环上，多个设备共享一个环，如图44所示。任意两个结 点间都要通过环路互相通信，可以单向或双向通信。环型网的特点是：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，可靠性高，时间固定，实时性强。缺点是由于环路封闭故扩充不方便，另外由于信息是串行穿 过多个站点环路接口，当结点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长。环型网也是局域网常 用的拓扑结构之一，适合于信息处理系统和工厂自动化系统。 图4-2总线结构 图4-3星型结构 ·树型结构 树型结构是天然的分级结构。主结点和非主结点可以是交换机或集线器，叶子结点（终端结点） 是主机或打印机等外设，主机和交换机之间用双绞线（类似电话线）连在一起。树型结构的特点是： 与星型相比通信线路总长度短，成本较低，结点扩充灵活，寻径比较方便：但除叶子结点及其相连 的线路外，非主结点或其相连的线路故障都会使网络局部受到影响，且一旦主结点发生故障会导致 整个网络瘫痪。该结构适用于分级控制系统。 第6页共31页
管理信息系统 之间的通信通过总线进行，与其他工作站无关；系统中某工作站出现故障不会影响其他工作站之间 的通信。因此，这种结构的系统可靠性比较高，是 局域网中普遍采用的形式。但是，如果总线出现 故障，整个网络将瘫痪。 y 星型结构 星型结构布局是将所有的工作站都直接连接到一中央结点上，如图 4-3 所示。当一个工作站要传 输数据到另一个工作站时，都需要通过中央结点，它负责管理和控制所有的通信。中央结点执行集 中式通信控制策略，相邻结点通信也要通过中央结点，因而星型结构是目前小型局域网中使用较为 普遍的一种拓扑结构。优点是增加新的工作站时成本低，一个工作站出现故障不会影响到其他工作 站的正常工作。缺点是中央结点不能出现故障，必须具有较高的可靠性，一旦中央结点出现故障， 整个网络也会瘫痪。基于交换机的网络普遍采用星型结构，以程控交换机为中央结点，其他结点通 过交换机进行通信。 y 环型结构 环型结构中各结点通过中继器连接到闭环上，多个设备共享一个环，如图 4-4 所示。任意两个结 点间都要通过环路互相通信，可以单向或双向通信。环型网的特点是：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，可靠性高，时间固定，实时性强。缺点是由于环路封闭故扩充不方便，另外由于信息是串行穿 过多个站点环路接口，当结点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长。环型网也是局域网常 用的拓扑结构之一，适合于信息处理系统和工厂自动化系统。 图 4-2 总线结构 图 4-3 星型结构 y 树型结构 树型结构是天然的分级结构。主结点和非主结点可以是交换机或集线器，叶子结点（终端结点） 是主机或打印机等外设，主机和交换机之间用双绞线（类似电话线）连在一起。树型结构的特点是： 与星型相比通信线路总长度短，成本较低，结点扩充灵活，寻径比较方便；但除叶子结点及其相连 的线路外，非主结点或其相连的线路故障都会使网络局部受到影响，且一旦主结点发生故障会导致 整个网络瘫痪。该结构适用于分级控制系统。 第 6 页 共 31 页
链男撞海氨多六学 管理信息系统 图4-4环型结构 图4-5多个交换机构成的树型结构 ·混合结构 混合结构是将多种拓扑结构的局域网连在一起而形成的，如图4-6所示。混合拓扑结构的网络 兼顾了不同拓扑结构的优点。 图4-6混合型结构 一般来说，拓扑结构会影响传输介质的选择和控制方法的确定，因而会影响网络上结点的运行 速度和网络软、硬件接口的复杂程度。网络的拓扑结构和介质访问控制方法是影响网络性能的最重 要因素，因此应根据实际情况选择最合适的拓扑结构，选用相应的网络适配器和传输介质，确保组 建的网络具有较高的性能。 从网络拓扑结构角度分析，我们进一步认识到计算机网络在结构上包括两个部分。 一部分是联结于网络上的供网络用户使用的计算机的集合，这些主机(host)或称结点， 用来运行用户的应用程序，为用户提供资源和服务（资源子网）。另一部分是用来把主机 联结在一起并在主机之间传送信息的设施，称为通信子网。通信子网由传输线路和转接 部件构成。传输线路是实现信息实际传送的通道。转接部件是处理信息如何传送的处理 机。这种处理机或者是专门用来选择线路和传送信息的专用计算机，或者就是借用的主 机。从逻辑上看，网络是结点之间通过通道相联的一个连通域。网络的通信方式可以采 取点对点信道通信，或者广播信道通信。例如，在点对点通信方式下，可以取星型、环 型等：在广播通信方式下则可用总线连接、卫星连接、无线电连接等。 2.计算机网络的分类 计算机网络是由各自独立的计算机（大型机、小型机、微机）用通信媒体互联起来 的系统。对计算机网络可以从不同的角度进行分类。 第7页共31页
管理信息系统 图 4-4 环型结构 图 4-5 多个交换机构成的树型结构 y 混合结构 混合结构是将多种拓扑结构的局域网连在一起而形成的，如图 4-6 所示。混合拓扑结构的网络 兼顾了不同拓扑结构的优点。 图 4-6 混合型结构 一般来说，拓扑结构会影响传输介质的选择和控制方法的确定，因而会影响网络上结点的运行 速度和网络软、硬件接口的复杂程度。网络的拓扑结构和介质访问控制方法是影响网络性能的最重 要因素，因此应根据实际情况选择最合适的拓扑结构，选用相应的网络适配器和传输介质，确保组 建的网络具有较高的性能。 从网络拓扑结构角度分析，我们进一步认识到计算机网络在结构上包括两个部分。 一部分是联结于网络上的供网络用户使用的计算机的集合，这些主机（host）或称结点， 用来运行用户的应用程序，为用户提供资源和服务（资源子网）。另一部分是用来把主机 联结在一起并在主机之间传送信息的设施，称为通信子网。通信子网由传输线路和转接 部件构成。传输线路是实现信息实际传送的通道。转接部件是处理信息如何传送的处理 机。这种处理机或者是专门用来选择线路和传送信息的专用计算机，或者就是借用的主 机。从逻辑上看，网络是结点之间通过通道相联的一个连通域。网络的通信方式可以采 取点对点信道通信，或者广播信道通信。例如，在点对点通信方式下，可以取星型、环 型等；在广播通信方式下则可用总线连接、卫星连接、无线电连接等。 2．计算机网络的分类 计算机网络是由各自独立的计算机（大型机、小型机、微机）用通信媒体互联起来 的系统。对计算机网络可以从不同的角度进行分类。 第 7 页 共 31 页
渊好径份餐多大学 管理信息系统 (1)从网络的物理结构按传输技术可分为点对点式网络和广播式网络。点对点式网 络拓扑结构又分为星型、环型、树型、完全互联型、相交环型和不规则型：广播式网络 又分为总线型、环型和卫星网。 (2)从网络的作用范围可分为局域网、城域网、广域网。局域网(Local Area Network LAN)是指用高速通信线路将某建筑区域或单位内的计算机联在一起的专用网络，其作 用范围一般只有几公里，工作速率大于l0Mbps,甚至1Gbps。.城域网(Metropolitan Area Network,MAN)可以认为是一种大型的LAN,其作用范围在IO0公里左右，能覆盖一 个城市，其主干的工作速率可达数百Mbps。广域网(Wide Area Network,.WAN)又称为 远程网，它的作用范围通常是几十到几千公里，其工作速率可从1.2Kbps到上百个Mbps。 (3)按网络的使用范围可分为公用网和专用网。例如，中国的ChinaNet为公用网： 而中国教育科研网Cernet就是专用网。 (4)按传输介质可分为有线网和无线网。有线网是通过电缆或光缆将主机连接在一 起的，无线网是通过自然空间的电磁波连接在一起的。例如在一个展览厅或交易厅可用 蜂窝式无限电话组成一个计算机网络，距离在200~300米传输速率在1M~2Mbs;在轮 船或火车上可使用便携式计算机通过蜂窝式无限电话与Internet通信：另外，通过卫星 和地面站也可组成无限广域网。 5.2.3网络的类型 从网络应用的角度来说，我们通常按照网络的作用范围来讨论网络的类型，在本节 所涉及到的网络类型有局域网、城域网、广域网和互联网，主要介绍这几种网络的构成 及特点，其中重点介绍局域网。 1.计算机局域网 (1)计算机局域网的概念与特点 计算机局域网，简称LAN(Local Area Network),是在小范围内将许多数据通信设 备以高速线路互联，进行数据通信的计算机网络。被连接的数据通信设备可以是微型机、 小型机或中大型计算机，也可以是终端、打印机、大容量外存储器等外围设备。一般来 说局域网是一种提供较高数据传输速率和较低误码率的数据通信。局域网的主要特点有： ·覆盖地理范围比较小，如一栋楼、一个院落、一个社区，范围一般在几十公里以 内。 ·通信速率较高，一般为Mbps(每秒兆位)数量级，如光纤网可达10 OMbps,因 而可以支持计算机之间的高速通信。 ·通常从应用角度属于一个部门所有，由于其小范围分布和高速传输，使它很适合 于一个部门内部的数据管理。 ·成本低，便于安装和维护，可靠性高。特别是在微机局域网中，采用微型机作为 网络工作站，以双绞线或同轴电缆作为传输介质，具有很高的性能价格比。 (2)介质访问控制方式 介质访问控制方式指网络中多结点之间信息传输的基本控制方式。由于局域网中不 第8页共31页
管理信息系统 （1）从网络的物理结构按传输技术可分为点对点式网络和广播式网络。点对点式网 络拓扑结构又分为星型、环型、树型、完全互联型、相交环型和不规则型；广播式网络 又分为总线型、环型和卫星网。 （2）从网络的作用范围可分为局域网、城域网、广域网。局域网（Local Area Network, LAN）是指用高速通信线路将某建筑区域或单位内的计算机联在一起的专用网络，其作 用范围一般只有几公里，工作速率大于 10Mbps，甚至 1Gbps。城域网（Metropolitan Area Network, MAN）可以认为是一种大型的 LAN，其作用范围在 100 公里左右，能覆盖一 个城市，其主干的工作速率可达数百 Mbps。广域网（Wide Area Network, WAN）又称为 远程网，它的作用范围通常是几十到几千公里，其工作速率可从 1.2Kbps 到上百个 Mbps。 （3）按网络的使用范围可分为公用网和专用网。例如，中国的 ChinaNet 为公用网； 而中国教育科研网 Cernet 就是专用网。 （4）按传输介质可分为有线网和无线网。有线网是通过电缆或光缆将主机连接在一 起的，无线网是通过自然空间的电磁波连接在一起的。例如在一个展览厅或交易厅可用 蜂窝式无限电话组成一个计算机网络，距离在 200~300 米传输速率在 1M~2Mbps；在轮 船或火车上可使用便携式计算机通过蜂窝式无限电话与 Internet 通信；另外，通过卫星 和地面站也可组成无限广域网。 5.2.3 网络的类型 从网络应用的角度来说，我们通常按照网络的作用范围来讨论网络的类型，在本节 所涉及到的网络类型有局域网、城域网、广域网和互联网，主要介绍这几种网络的构成 及特点，其中重点介绍局域网。 1．计算机局域网 （1）计算机局域网的概念与特点 计算机局域网，简称 LAN（ Local Area Network），是在小范围内将许多数据通信设 备以高速线路互联，进行数据通信的计算机网络。被连接的数据通信设备可以是微型机、 小型机或中大型计算机，也可以是终端、打印机、大容量外存储器等外围设备。一般来 说局域网是一种提供较高数据传输速率和较低误码率的数据通信。局域网的主要特点有： y 覆盖地理范围比较小，如一栋楼、一个院落、一个社区，范围一般在几十公里以 内。 y 通信速率较高，一般为 Mbps（每秒兆位）数量级，如光纤网可达 100Mbps，因 而可以支持计算机之间的高速通信。 y 通常从应用角度属于一个部门所有，由于其小范围分布和高速传输，使它很适合 于一个部门内部的数据管理。 y 成本低，便于安装和维护，可靠性高。特别是在微机局域网中，采用微型机作为 网络工作站，以双绞线或同轴电缆作为传输介质，具有很高的性能价格比。 （2）介质访问控制方式 介质访问控制方式指网络中多结点之间信息传输的基本控制方式。由于局域网中不 第 8 页 共 31 页
肖的橙份贺多大景 管理信息系统 采用存储转发方式，而是以广播发送方式在一定的拓扑结构中进行传送，因此介质访问 控制方式是局域网的通信协议和控制的基础。在局域网中应用比较广泛的介质访问控制 方式有以下几种： ·带有冲突检测的载波侦听多路存取(CSMA/CD)方式 此方式是网络中各结点以竞争为基础随机访问传输介质的方法，原理类似于多个学 生通过举手或按抢答器争取发言的机会。其基本控制原则是各结点通过抢占传输介质， 取得发送信息的权利。各结点在发送信息前，监听信道是否被占用，只要信道空闲，就 可以抢先占用信道发送数据：发送数据的同时，通过检测机制检测是否同时有其他结点 正在占用信道发送数据，如果没有，则抢占成功，继续发送数据，如果有，则说明发生 了碰撞，本次抢占失败，停止发送数据，等待下次机会。 ·令牌访问控制方式 原理类似于多个学生通过击鼓传花的方式轮流获得发言机会。一个被称为令牌的标 志信息在各结点中轮流传递，依次给每个结点在接到令牌时获得发送数据的机会。令牌 有“闲”、“忙”两个状态，“闲”表示信道中没有信息发送，获得令牌的结点可以发送数 据，“忙”表示信道中正在传输信息，获得令牌的结点不能发送数据。 ·FDDI光纤介质访问控制方式 FDDI(Fiber Distributed Data Interface)指光纤分布数据接口，是用于以光纤为传输 介质的高速局域网的介质访问控制方式。该方式在原理上与令牌访问控制方式相似，只 是由于采用光纤传输介质，有较高的数据传输速率要求，而进行了一些修改和调整。基 于FDDI的高性能光纤令牌环网，速率可达10OMbs,传输距离可达上百公里，可联接 上千个结点，是具有很高性能的计算机局域网络。 (3)局域网的组成 局域网一般由传输介质、网络适配器、网络服务器、网络（用户）工作站和网络软 件等组成。 局域网使用的传输介质主要是双绞线、同轴电缆和光纤；此外还有一些传输介质附 属设备，主要指将传输介质与传输介质、通信设备进行连接的网络配件，如线缆接头、 T型接头、终端适配器等。 网络适配器是网络系统中的通信控制器，通过网络适配器将网络工作站连接到网络 上。微机局域网中的网络适配器通常是一块集成电路板，安装在微机主机的扩展槽内， 通过网络配件与传输介质相连。因此网络适配器也称为网卡。 网络服务器是网络的运行和资源管理中心，通过网络操作系统对网络进行统一管理， 支持用户对大容量硬盘、共享打印机、系统软件、应用软件和数据信息等资源的存取和 访问，网络的功能都是通过网络服务器来实现的。网络服务器可以是高性能微机、工作 站、小型机或中大型机，一般具有通信处理、快速访问和安全容错等能力。 网络工作站是网络的应用前端，用户通过网络工作站进行网络通信、共享网络资源 和接受各种网络服务。网络工作站一般采用微机，除了进行网络通信外，工作站本身也 第9页共31页
管理信息系统 采用存储转发方式，而是以广播发送方式在一定的拓扑结构中进行传送，因此介质访问 控制方式是局域网的通信协议和控制的基础。在局域网中应用比较广泛的介质访问控制 方式有以下几种： y 带有冲突检测的载波侦听多路存取（CSMA/CD）方式 此方式是网络中各结点以竞争为基础随机访问传输介质的方法，原理类似于多个学 生通过举手或按抢答器争取发言的机会。其基本控制原则是各结点通过抢占传输介质， 取得发送信息的权利。各结点在发送信息前，监听信道是否被占用，只要信道空闲，就 可以抢先占用信道发送数据；发送数据的同时，通过检测机制检测是否同时有其他结点 正在占用信道发送数据，如果没有，则抢占成功，继续发送数据，如果有，则说明发生 了碰撞，本次抢占失败，停止发送数据，等待下次机会。 y 令牌访问控制方式 原理类似于多个学生通过击鼓传花的方式轮流获得发言机会。一个被称为令牌的标 志信息在各结点中轮流传递，依次给每个结点在接到令牌时获得发送数据的机会。令牌 有“闲”、“忙”两个状态，“闲”表示信道中没有信息发送，获得令牌的结点可以发送数 据，“忙”表示信道中正在传输信息，获得令牌的结点不能发送数据。 y FDDI 光纤介质访问控制方式 FDDI（Fiber Distributed Data Interface）指光纤分布数据接口，是用于以光纤为传输 介质的高速局域网的介质访问控制方式。该方式在原理上与令牌访问控制方式相似，只 是由于采用光纤传输介质，有较高的数据传输速率要求，而进行了一些修改和调整。基 于 FDDI 的高性能光纤令牌环网，速率可达 100Mbps，传输距离可达上百公里，可联接 上千个结点，是具有很高性能的计算机局域网络。 （3）局域网的组成 局域网一般由传输介质、网络适配器、网络服务器、网络（用户）工作站和网络软 件等组成。 局域网使用的传输介质主要是双绞线、同轴电缆和光纤；此外还有一些传输介质附 属设备，主要指将传输介质与传输介质、通信设备进行连接的网络配件，如线缆接头、 T 型接头、终端适配器等。 网络适配器是网络系统中的通信控制器，通过网络适配器将网络工作站连接到网络 上。微机局域网中的网络适配器通常是一块集成电路板，安装在微机主机的扩展槽内， 通过网络配件与传输介质相连。因此网络适配器也称为网卡。 网络服务器是网络的运行和资源管理中心，通过网络操作系统对网络进行统一管理， 支持用户对大容量硬盘、共享打印机、系统软件、应用软件和数据信息等资源的存取和 访问，网络的功能都是通过网络服务器来实现的。网络服务器可以是高性能微机、工作 站、小型机或中大型机，一般具有通信处理、快速访问和安全容错等能力。 网络工作站是网络的应用前端，用户通过网络工作站进行网络通信、共享网络资源 和接受各种网络服务。网络工作站一般采用微机，除了进行网络通信外，工作站本身也 第 9 页 共 31 页
渊好垤贺多本景 管理信息系统 具有一定的数据处理能力。 网络软件包括网络协议软件、通信软件和网络操作系统。网络软件功能的强弱直接 影响到整个网络的性能。协议软件主要用于实现物理层和数据链路层的某些功能，如网 卡中的驱动程序。通信软件用于管理多工作站的信息传输。网络操作系统管理整个网络 范围内的任务管理和资源的管理与分配，监控网络的运行状态，对网络用户进行管理， 并为网络用户提供各种网络服务。 网络功能主要是通过网络软件特别是网络操作系统而体现的，目前应用最为广泛的 局域网软件有Novell公司的NetWare和Microsoft公司的Windows NT Server。 2.局域网中计算机的相对地位 局域网中按计算机的相对地位分为对等式和客户机/服务器两种基本形式。 (1)对等网络模式 在对等网络模式中，没有设置专门为客户机访问的文件服务器，连在网上的计算机 既是客户机又是服务器，网上的每一台计算机以相同的地位访问其它计算机和处理数据， 如图4-7所示。在一个不多于20台计算机的小公司和小机关可采取此方式，但速度较 慢，保密性差，维护困难。 T型头 "50欧姆终结器 秦露韶 图4-7对等网络模式 (2)客户机/服务器网络模式 现在大多数局域网采取客户机/服务器模式，它是由一台或多台单独的、高性能和 大容量的微机或大、中、小型计算机作为中心服务器，另外与多台客户机以一种拓扑结 构相连。图48是一个星型客户机/服务器网络模式示意图。 客户机/服务器网络模式中的主要组成部分如下： ·服务器 服务器有文件服务器和通信服务器。现在流行软服务器的说法，象WWW服务器和电子邮件服 务器等。这些软服务器都是基于硬服务器之上的，因此，我们这里讲的服务器是指硬服务器。一般 用高档微机做为服务器。服务器是局域网中的核心设备，它有大容量的内存和硬盘以及高速CPU。 服务器上装有网络操作系统（如UNIX,Windows NT,Netware,Linux)、用户共享软件以及用户的 软件资源。它是网上的软件共享资源，也是互联网上的有源结点。有时服务器还兼做互联网中的路 由器。为了服务器中的资源不被破坏，一般要有专人对服务器进行管理。 第10页共31页
管理信息系统 具有一定的数据处理能力。 网络软件包括网络协议软件、通信软件和网络操作系统。网络软件功能的强弱直接 影响到整个网络的性能。协议软件主要用于实现物理层和数据链路层的某些功能，如网 卡中的驱动程序。通信软件用于管理多工作站的信息传输。网络操作系统管理整个网络 范围内的任务管理和资源的管理与分配，监控网络的运行状态，对网络用户进行管理， 并为网络用户提供各种网络服务。 网络功能主要是通过网络软件特别是网络操作系统而体现的，目前应用最为广泛的 局域网软件有 Novell 公司的 NetWare 和 Microsoft 公司的 Windows NT Server。 2．局域网中计算机的相对地位 局域网中按计算机的相对地位分为对等式和客户机/服务器两种基本形式。 （1）对等网络模式 在对等网络模式中，没有设置专门为客户机访问的文件服务器，连在网上的计算机 既是客户机又是服务器，网上的每一台计算机以相同的地位访问其它计算机和处理数据， 如图 4-7 所示。在一个不多于 20 台计算机的小公司和小机关可采取此方式，但速度较 慢，保密性差，维护困难。 图 4-7 对等网络模式 （2）客户机∕服务器网络模式 现在大多数局域网采取客户机∕服务器模式，它是由一台或多台单独的、高性能和 大容量的微机或大、中、小型计算机作为中心服务器，另外与多台客户机以一种拓扑结 构相连。图 4-8 是一个星型客户机∕服务器网络模式示意图。 客户机∕服务器网络模式中的主要组成部分如下： y 服务器 服务器有文件服务器和通信服务器。现在流行软服务器的说法，象 WWW 服务器和电子邮件服 务器等。这些软服务器都是基于硬服务器之上的，因此，我们这里讲的服务器是指硬服务器。一般 用高档微机做为服务器。服务器是局域网中的核心设备，它有大容量的内存和硬盘以及高速 CPU。 服务器上装有网络操作系统（如 UNIX ，Windows NT，Netware，Linux）、用户共享软件以及用户的 软件资源。它是网上的软件共享资源，也是互联网上的有源结点。有时服务器还兼做互联网中的路 由器。为了服务器中的资源不被破坏，一般要有专人对服务器进行管理。 第 10 页 共 31 页