第1章网络体系结构

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1、19第1章网络体系结构第1章网络体系结构1.1网络计算模型所谓计算机网络，是指两台或者多台具有完整功能的计算机，通过通信设备和传输介质连接起来，在事先约定的通信规则下有效地交换信息的系统。计算机网络由简单到复杂，产生过4种计算模型。1．主机/终端模型计算机刚问世时，由于生产技术的限制，价格极其昂贵，只有少数机构才能够配置，数量很少，大部分人不能直接使用。为了让计算机能够为更多的人服务，出现了主机/终端（Host/Terminal）模型的计算机系统，如图1-1所示。图1-1主机/终端模型一台计算机跟多个可操作

2、终端直接连接，通过各终端共同操作计算机。各位用户在终端输入不同的信息，主机便将所有信息按接收的顺序依次进行处理，并将结果返回给相应的终端。因为终端只是一个输入输出设备，不是具备完整功能的计算机，所以严格地说，主机/终端模型构成的计算机系统不能称为计算机网络，但可以将它们视为网络的雏形。2．对等模型19第1章网络体系结构随着计算机技术的发展，人们需要将位于不同位置的计算机通过通信线路连接起来，以实现资源共享，于是就产生了计算机网络。最简单的计算机网络计算模型是对等模型。在对等模型中，各计算机没有主从之分，彼此

3、平等地共享资源。对等模型的结构如图1-2所示。图1-2对等模型3．C/S模型由于网络资源分布通常是不均衡的，计算资源和信息资源常常分布在少数的计算机中，因此产生了C/S（Client/Server，客户端/服务器）模型。服务器对资源进行集中管理，并提供给多个客户端使用。资源的集中管理也符合网络管理的需要。客户端是独立的计算机，能够从服务器获取数据资源或计算资源。C/S模型常见的数据处理方式为：客户端从服务器获取数据，然后对数据进行处理，将处理结果返回给服务器。这样一来，多个客户端就可以对数据进行共同访问和处

4、理了。对等模型的结构如图1-3所示。图1-3C/S模型4．B/S模型在C/S模型中，客户端从服务器获取数据并进行处理，这要求客户端必须满足一定的硬件和软件要求。客户端必须安装相应的数据处理软件，若客户端要从不同服务器上获取并处理数据，就需要安装多个处理软件，这就提高了客户端的管理和维护的要求，增加了计算机网络管理和维护的成本。19第1章网络体系结构在浏览器技术产生之后，数据的运算已无须在客户端上进行。客户端安装浏览器之后，只负责显示服务器发来的信息，并将用户操作返回给服务器，数据的运算可以全部在服务器上进行

5、。这样一来，客户端只需通过浏览器，就可以访问和显示任何服务器发来的信息，从而大大降低了网络的管理和维护的成本。这种计算模型称为B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模型，B/S模型又称瘦客户端模型（ThinClientorLeanClient），与之相对的C/S模型又称胖客户端模型（FatClient）。随着计算机技术的发展和计算机网络的普及，B/S模型不断演化，服务器端可形成多层结构，各层分别完成不同的任务，以提高系统整体的可靠性、稳定性、灵活性、可伸缩性和负载均衡能力。因此，B/S模型又

6、被称为多层模型。最常见的B/S模型又常被称为B/W/D（Browser/WebServer/DatabaseServer，浏览器/网站服务器/数据库服务器）模型，浏览器层负责数据的表示，网站服务器层负责数据的处理，数据库服务器负责数据的存储。如图1-4所示。图1-4B/S模型1.2网络分类经过半个世纪的发展，计算机网络已经不是一个简单的通信设备与终端计算机的集合体，而是有着各种具备独立功能的硬件以及运行于其上的软件，通过成熟的规则进行高效可靠地通信的有机体。计算机网络各部分紧密结合，各种信息同时传输，各种服

7、务彼此配合，很难对网络进行严格分类。只能从不同角度，例如拓扑结构、地理范围、传输速率、传输介质、交换方式、服务方式和连接类型对网络进行分类。以下仅从拓扑结构和地理范围两个角度对网络进行分类。1.2.1按拓扑结构划分19第1章网络体系结构网络的拓扑结构指的是网络中所有计算机和通信设备、通信媒体之间的物理连接模型，常见的拓扑结构有星型、总线型、环型、树型和网型，但实际上的网络并不属于任何一种拓扑结构，是各种不同拓扑结构的结合。1．星型拓扑结构星型拓扑结构是由中央节点和通过点到点的链路接到中央节点的各站点组成。如

8、图1-5所示，网络中所有主机直接连接到交换机上。图1-5星型拓扑结构星型拓扑结构的优点如下。（1）中央节点和中间接线盒都放在一个集中的场所，可方便地提供服务和重新配置。（2）每个连接只接入一个设备，当连接点出现故障时不会影响整个网络。（3）故障易于检测和隔离，可以很方便地将有故障的站点从系统中删除。（4）协议实现比较简单。星型拓扑结构的缺点如下。（1）由于每个站点直接和中央节点相连，需要大量的电缆和接口。（2）所