网络入门之计算机网络的分类
自计算机网络诞生至今，出现过许多类型的计算机网络，可以依据许多不同的分类标准来划分这些计算机网络。
如按通信协议类型分为IBM令牌网络、分组交换网络、以太网协议局域网、TCP/IP协议网络等；按管理模式则可分为对等网和C/S（客户机/服务器）网络；
按不同传输介质则可分为同轴电缆网络、双绞线网络、光纤网络、WLAN无线网络、卫星网络、微波网络等；按传输方式来分又可分为点对点网络和广播网络；
按所覆盖的地理范围又可分为局域网、城域网和广域网；等等。下面介绍几种目前最常见的计算机网络分类方式。
1、按网络所覆盖的地理范围分
按照计算机网络覆盖的地理范围（也是一种按网络规模进行的计算机网络分类）可分为局域网、城域网和广域网三种。
这种分类方式可以很好地反映出不同类型网络的技术特征，因为不同类型网络覆盖的地理范围不同，故所采用的传输技术也就不同，从而形成了不同的网络技术特点与网络服务功能。
1.1.局域网
局域网（Local Area Network，LAN）是最常见到的，也是应用最多的一种计算机网络，大到各行各业的企业内部网络，小到千家万户的家庭网络都属于局域网（仅指内部网络部分）。
我们常说的校园网通常也是一种局域网。局域网是将一个比较小的区域内的各种通信设备互连在一起组成的计算机网络。LAN具有如下主要特点：
（1）私有服务
LAN属于个人或单位自建，所以其用途也是完全出于私用，不会为网络以外人员提供服务，如企业局域网通常只为本单位员工提供服务。在LAN中也是采用专门为LAN分配的私有IP地址（这种地址每个公司和个人都可直接拿来使用，无须购买，也无须注册）。
（2）分布范围较小
LAN中各计算机网络设备分布的地理范围较小，有的甚至只是在自己家里那几平方米范围内，当然也可以是较大范围内的设备相连，如分布在某公司不同建筑物中。
LAN的地理分布范围通常最大在10公里范围内，可以分布在不同地理位置的建筑物内。
（ 3）结构简单，布线容易
因为LAN都为个人或单位私用，所以网络结构相对较为简单。没有，也无需太多、太复杂的网络设备和应用，只需满足自身的网络应用需求即可。
同时大多数LAN都采用比较廉价的双绞线布线（在较大公司的核心层或者汇聚层也有采用光纤作为传输介质的），且因为分布范围比较小，所以布线方式较为简单，容易实现。
（4）网络速度较快
目前以太网局域网技术的发展非常迅速，最快的以太网速率已达到了10Gbps，相对广域网和互联网来说具有非常大的优势，这也为企业局域网的集中应用提供了保证。
（5）误码率低
因为局域网的结构比较简单，而网络连接带宽又都很高，所以通信的误码率比较低，通常在10-11~10-8之间。
在LAN中又有许多分类，如目前最主流的以太网（EtherNet）、WLAN（无线局域网），以前还有IBM令牌网（传输速率最高可达16Mbps）、FDDI（光纤分布式数据接口）网（最高传输速率可达100Mbps）、ATM（异步传输模式）网（最高传输速率可达Gbps以上）。
而以太网中又有许多分类，如10Mbps的标准以太网、100Mbps的快速以太网、1Gbps的千兆以太网、10Gbps的万兆以太网，现在100Gbps的十万兆以太网也正在研究之中。
1.2.城域网
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）中各计算机网络设备的地理分布范围介于LAN和下面将要介绍的广域网（WAN）之间，主要遍布一个城市内部，所以称之为“城域网”。
MAN主要是用来在一个较大的地理区域（通常是10~100公里）内提供数据、声音和图像的传输，一般是用于提供公共服务的。
MAN的标准为IEEE 802.6，通常采用ATM技术作为骨干网传输技术，目前光纤技术也在城域网中得到了广泛应用。ATM是一个可同时应用于数据、语音、视频和其他多媒体应用的网络传输技术。
城域网通常为一个或几个组织所有，更多的是为公众提供公共服务的，如城市银行系统、城市消防系统、城市邮政系统、城市有线电视/广播网络等。
1.3.广域网
广域网（Wide Area Network，WAN）是规模最大的一种计算机网络，分布的地理范围可以非常广，如一个或多个城市，或者多个国家，甚至可以遍布全球。Internet是最大的广域网。它遍及全球，由全球许多LAN、MAN互联组成。
WAN主要也是为公众提供公共服务的，由不同ISP（Internet服务商）组建，为他们的广大用户提供各种网络接入和应用服务。WAN具有以下基本特性。
（1）覆盖范围广
WAN所覆盖的地理范围非常大，一般从几百公里到几千公里，可覆盖多个城市、整个国家，乃至全球。Internet是最大的广域网，其他的WAN又是Internet的核心。
在广域网中通常使用的是公网IP地址（这种地址是需要购买并注册的）。当然，WAN互连的各局域网内部仍可使用供局域网私用的IP地址。
（2）构建成本高
由于WAN地理范围广，网络线路很长，介质类型多种多样，而且铺设非常困难，所以单独组建一个WAN的成本非常昂贵，所以通常借用传统的公共传输（电报、电话）网这个平台来实现。
（3）网络结构和类型复杂
由于WAN连接了多个远程网络，所以网络结构非常复杂、网络类型也可能不一样，所以需要解决不同结构和不同类型网络之间的互连的问题。
（4）传输速率低，误码率高
由于WAN的传输距离远，又依靠传统的公共传输网，所以误码率较高（一般在10-8~10-7之间），传输速率较低（通常是100Mbps以内）。
图2-8 局域网、城域网和广域网之间的关系
图2-8显示了局域网、城域网和广域网三者之间的典型关系。其中的“接入网”是位于局域网与城域网或广域网之间的中间小型网络，专门为远程网络间互连提供网络用户接入技术，如各种ISP（Internet服务商）为我们提供的ADSL拨号、光纤接入、分组接入、卫星接入，以及各种专线接入等。
2、按网络管理模式分
按计算机网络的管理模式可以把目前的计算机网络划分为对等网（Peer-to-Peer，PTP）和C/S（Client/Server，客户机/服务器）网。
2.1.对等网
所谓“对等网”（PTP），即网络中各成员计算机的地位都是平等的，没有管理与被管理之分。计算机各自为政，谁也不管谁，采用的是分散管理模式。就像日常的一些小沙龙一样，沙龙中各成员是平等的，大家组织在一起仅为了相互交流。
图2-9 对等网示例
对等网中的每台计算机都既可以作为其他计算机资源访问的服务器，又可作为工作站来访问其他计算机，整个网络中没有专门的资源服务器，如图2-9所示。最简单的对等网可以仅通过串行线缆（称为零调制解调器）来连接两台计算机。
对等网可以说是当今最简单的网络，远没有像Windows域网络那样的C/S网络配置复杂，非常适合家庭、校园和小型办公室用户。
从用户和计算机管理角度来看，通过Linux和UNIX操作系统组成的计算机网络都采用这种网络管理模式，Windows操作系统中的“工作组”网络也是对等网管理模式。
但要注意的是，即使在对等网中，也可能有部分服务是采用C/S管理模式的，如在工作组网络中部署的文件服务器、数据库存服务器、邮件服务器等。
对等网除具有配置简单的优点之外，更多的是不足，主要体现在以下几个方面：
（1）配置与管理困难
因为采用的是分散管理模式，所以对等网络管理员无法做到通过一台计算机集中管理网络中的用户、计算机和其他资源，更难以对网络中的用户计算机进行统一配置。
（2）安全性差
同样是因为对等网采用分散管理模式，给整个网络（特别是企业网络）的安全性带来了巨大挑战。因为在这种计算机网络中，企业数据分散保存在各用户计算机上，很难十分有效地为每一用户计算机配置高级的安全保护措施。
（3）成本高
表面上看对等网不需要服务器，成本会更低，事实上不完全是这样，特别是对于有一定规模的企业网络。
因为企业数据是分散在各用户计算机上存储和管理的，随着时间的推移，可能需要为每个用户计算机配备较大容量的磁盘，浪费了磁盘空间。如果要再为每个用户配备相应的安全保护措施，这成本就更高了。
（4）性能差
在对等网中，各用户计算机的网络连接性能、数据处理性能和磁盘读取性能基本上一样，而且通常只是普通的性能，再加上各用户计算机之间可能因一些数据共享而需频繁访问，所以对等网的网络通信和数据读取性能就只能算一般了。
而在下面将要介绍的C/S模式网络中，服务器的网络连接性能、数据处理性能和磁盘读取性（通常是采用服务器专用磁盘）能都比较高，而且用户间的访问通常比较少，所以C/S网络的整体网络性能往往会更高。
2.2.C/S网
C/S模式其实是针对具体服务器功能来说的，这些服务器可以是用于管理整个计算机网络中计算机和用户账户的服务器（如Windows域网络中的域控制器），也可以是其他网络或应用服务器（如邮件服务器、数据库服务器、Web服务器、FTP服务器等）。
这些服务器有一个共同的特点，就是一般只作为服务器角色而存在，专门为网络中其他用户计算机提供对应的服务。这相当于我们现实生活中每个组织、每个部门都有一个或多个管理者一样，他们负责的就是对对应的组织或部门进行管理。
图 2-10 单服务器的C/S网
图2-10所示的就是一个单台服务器的C/S网，而图2-11所示的是一个具有多台不同类型服务器的C/S网。
图2-11 多服务器的C/S网
C/S网的杰出代表就是Windows服务器系统（如Windows Server 2003、Windows Server 2008等）的域网络。这种域网络可以对网络中的所有用户、计算机账户进行统一管理。
除此之外，各种其他网络服务器（如DNS服务器、DHCP服务器、NFS服务器等）和应用服务器（如Web服务器、FTP服务器、E-mail服务器等）也可以组成C/S网，不过它们不能集中管理网络中的用户和计算机账户。
综合起来，C/S网络的主要优点如下：
（1）管理和配置容易
在C/S网中，用户账户往往可以集中管理，在服务器上的配置可能稍微复杂一些，但在客户端的配置却非常简单；对于Windows域网络，更是可以集中管理整个网络中的用户和计算机账户。
（2）安全性高
同样是因为在服务器上集中管理了用户账户、计算机账户、企业数据，乃至整个网络的安全策略，所以整个网络的安全性较高。
（3）性能好
因为网络中有专门的高性能服务器，同时分配有高性能的交换处理设备、高带宽端口和高性能磁盘（通常还使用性能和安全性更高的磁盘阵列），所以整个网络中尽管用户会集中频繁访问服务器，但就整体网络性能来讲，仍比对等网模式要高。
C/S网对于小型企业来说，因为要专门配备高性能的服务器，所以成本还是有些高。但对于稍有一些规模的企业网络来说，这点成本其实完全可以从各用户计算机磁盘容量成本中节省出来，因为有了专门的服务器后，各用户计算机的磁盘容量可以小许多，自然总成本就低了许多。
目前各企业基本上都采用的是C/S网，因为企业中基本上都会专门配置一台甚至多台专门的服务器，哪怕是Linux和UNIX操作系统网络。
3、按传输方式分
按网络传输方式计算机网络可划分为点对点传输网络和广播式传输网络两种。这种划分方式其实是根据所采用的传输协议进行划分的方式，因为无论是点对点传输网络，还是广播式传输网络，都主要取决于所采用的通信协议，与网络拓扑结构也有一定的关系。
（1）点对点传输网络
在点对点传输网络中采用的通信协议都是基于点对点通信的，如SLIP（串行线路Internet协议）、PPP（点对点协议）、PPPOE（基于以太网的点对点协议）、PPTP（点对点隧道协议）等。
我们使用的各种Modem拨号（拨号网络的基本结构如图2-12所示），以及路由器间串口（通常称为S口）的连接，所使用的都是PPP（点对点协议）或PPOE（以太网点对点协议）。我们打电话也是点对点通信的，通信只在两部电话机线路之间进行，其他线路上的用户是听不到的。
图2-12 拨号网络基本结构
在点对点传输网络中，数据是以点对点的方式（或者说是“一对一”方式）在计算机或通信设备中传输的，也就是某个端口只能和与它相接、相连的对端端口进行通信，不能把数据发送到本网络的其他链路中，也就是只能单点“联系”。
就像我们在电视剧中经常听到的“单线联系”一样，某个人只能与组织中另一个人联系，任何一个下级成员根本不知道整个组织中其他成员的联系方式。
点对点传输网络是由许多互相连接的节点构成的，在每对机器之间都有一条专用的通信信道，也就是说这两台机器是独占通信线路的，如各种拨号网络就是这样的。因此在点对点传输网络中，不存在信道共享与复用的情况。
（2）广播式传输网络
广播式传输网络是一种可以仅使用由网络上的所有节点共享的公共信道进行广播传输的计算机网络，是一种一点对多点的网络结构。
图2-13 广播式传输网络示例
图2-13就是一个广播式传输网络示例，图中PC1机发送一个广播包，可以到达网络中其他任何PC机上。
在广播式传输网络中传输信息时，任何一个节点都可以发送数据包，通过公共信道（如交换机的背板矩阵，以及设备间的连接通道）或总线传送到网络中的其他计算机上。
然后，这些计算机根据数据包中的目的MAC地址进行判断，如果自己的MAC地址与目的MAC地址匹配则接收（与此同时，发送节点就可以知道与目的IP地址对应的MAC地址，下次接收到包括同样目的IP地址的包时就不用再广播了），否则便丢弃它。
区分是哪种传输方式网络，最关键的是看它里面所用的通信协议。以太网就是典型的广播式传输网络，其所使用的就是各种以太网（Ethernet）协议。
本博客后面将要介绍的环形拓扑结构的令牌环网络和总线型拓扑结构的令牌总线网络也是广播式传输网络，因为在这两种拓扑结构网络中，任何一个站点发送数据，其他站点都可以接收到，总线两端的计算机是存在公共传输通道的，这条公共传输通道就是那条总线。
当然，不仅环形、总线型拓扑结构的网络可以是广播式网络，其他的像星型、树型、网状拓扑结构的计算机网络都可以是广播式传输网络，因为这些网络中都存在公共信道。各种无线网络、卫星传播网络也都是广播式传输网络的，因为它们的传输信道都是公用的。具体的网络拓扑结构将在后面介绍。
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