1.计算机网络分类

计算机网络可以被用来提供大量的服务，既可以针对公司，也可以针对个人。计算机网络根据分类依据的不同，可以划分为不同的类别。依据覆盖范围，计算机网络分为个域网（Personal Area Network，PAN）、局域网（Local Area Network，LAN）、城域网（Metropolitan Area Network，MAN）、广域网（Wide Area Network，WAN），其传输距离、应用范围、相关技术见表2.1。

（1）个域网

个域网使得设备可以在个人之间进行通信，用来连接距离相当近的个人数字设备，这种连接不需要使用电线和电缆。例如用蓝牙技术在两台具有蓝牙模块的电子设备之间传输信息或者从笔记本式计算机向便携式打印机无线传输数据。

表2.1 典型网络分类

（2）局域网

局域网是连接有限的计算机的通信网络，它传输距离比较近，规模较小，一般不超过10km，但传输速率高，误码率低，传输延时短，而且同时使用多种有线和无线技术。

（3）城域网

城域网是介于局域网和广域网之间的一种进行声音和数据传输的高速网络，通常覆盖一个城市或者地区，覆盖范围从几十千米到上百千米。

（4）广域网

广域网能覆盖大面积的地理区域，通常由许多小型网络联合组成，覆盖几个城市、国家，乃至全球的区域，如因特网就是一种广域网。

另外，依据网络的内部操作是基于公共设计还是基于特定实体（如个人或公司）可以分为开放式网络和封闭式网络（专用网络）。例如基于传输控制/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）协议簇开放标准的因特网就属于开放式网络，而专用网络的应用受到权限和合约条件（如费用）的限制。

网络还可以依据网络拓扑学分为总线型网络、环形网络、星形网络和网状网络等，如图2.1所示。

图2.1 计算机网络拓扑结构

a）总线型网络 b）环形网络 c）星形网络 d）网状网络(www.daowen.com)

2.参考模型

前面介绍了网络的分类，现在讨论一下两种重要的网络体系架构：OSI参考模型（OSI-RM）和TCP/IP参考模型。尽管与OSI参考模型联系在一起的协议很少使用了，但是OSI参考模型本身还是很有借鉴意义的，而与之相反，TCP/IP模型很少使用，但其协议却被广泛应用。

（1）OSI七层参考模型

OSI参考模型已经被许多厂商所接受，并成为指导网络发展方向的标准，OSI参考模型是开放式系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model）的简称。OSI参考模型共有七层，如图2.2所示。

图2.2 OSI参考模型

OSI参考模型从下到上分别为物理层（Physical Layer）、数据链路层（Data Link Layer）、网络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（Presentatio nLayer）和应用层（Application Layer）。层与层之间通过接口联系，上层通过接口向下层提出服务请求，下层通过接口向上层提供服务。两台计算机通过网络进行通信时，只有物理层可以通过介质直接进行数据传输，其他层必须通过通信协议。

在七层模型中，低三层属于通信子网的范畴，主要通过硬件来实现，高三层属于资源子网的范畴，主要通过软件来实现，而传输层的作用是屏蔽具体通信细节，使得高层不需要了解通信过程只需要进行信息的处理。建立七层模型主要是为了解决不同的网络互联互通时所遇到的兼容性问题，帮助不同类型的主机实现数据传输，将服务、接口、协议明确的区分开来，简化网络的复杂度，同时也便于故障发生时对故障的定位和纠错。

（2）TCP/IP参考模型

TCP/IP是由一组通信协议组成的协议簇，这些协议最早发源于美国国防部的ARPA网项目，其中TCP和IP是其中的两个主要协议，它是管理因特网和局域网数据传输的协议，现在已经发展为国际标准。TCP/IP参考模型也被称为美国国防部模型（Department of Defense Model，DoD）模型，分为四层，从上而下依次为网络接口层（TheLink Layer）、网络互联层（Internet Layer）、传输层（Transport Layer）和应用层（Application Layer）。

OSI和TCP/IP参考模型有很多相同点，它们都基于一系列独立的协议，传输层以上都以应用为主导，OSI和TCP/IP参考模型之间的关系见表2.2。

表2.2OSI和TCP/IP参考模型之间的关系

TCP/IP将OSI参考模型的七层模型缩减为四层模型，同时在设计之初考虑了面向连接和无连接服务，而OSI参考模型只考虑了面向连接服务；TCP/IP参考模型最初就考虑了多种异构网的互联，而OSI参考模型只考虑使用标准的公用数据网将各种不同的系统互联在一起；TCP/IP参考模型有较好的网络管理功能，OSI参考模型后来才考虑这一问题。

OSI参考模型每层功能划分清晰，但层次过多，增加了网络的复杂性，相比较TCP/IP参考模型具有很多优越性，但也并非完美。首先TCP/IP参考模型没有清晰区分服务、接口和协议的概念，好的软件工程实践应该将规范和实现方法区分开来，而且对协议栈的描述不够，相比而言不如OSI参考模型好。另外，TCP/IP参考模型没有将物理层和数据链路层区分开来。尽管不完美，但其还会在今后几十年内继续使用。

从上述内容可以看出，计算机网络是一个十分复杂的系统，在逻辑上可以分为进行数据处理的资源子网和完成数据通信的通信子网两部分。通信子网为计算机提供网络通信功能，完成网络终端之间的数据传输、交换、通信控制和信号变换等通信处理工作，如中国电信就是通信子网供应商。资源子网负责网络的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。