1.3 計算機網絡的組成

1.3.1 計算機網絡的系統組成

一個典型的計算機網絡主要由計算機系統、數據通信系統、網絡軟件三大模塊組成。

計算機系統是網絡的基本模塊，可為網絡內的其他計算機提供共享資源；數據通信系統是連接網絡基本模塊的“橋梁”，提供各種連接技術和信息交換技術；網絡軟件是網絡的組織者和管理者，在網絡協議的支持下，可為網絡用戶提供各種服務。

1. 計算機系統

計算機系統主要用于完成數據信息的收集、存儲、處理和輸入/輸出，提供各種網絡資源。計算機系統根據在網絡中的用途可分為兩類：主機和終端。

（1）主機。主機（Host）負責數據處理和網絡控制，是構成網絡的主要資源。主機主要由大型機、中小型機和高檔微機組成，網絡軟件和網絡的應用服務程序主要安裝在主機上。在局域網中，主機稱為服務器（Server）。

（2）終端。終端（Terminal）是網絡中數量多、分布廣的設備，是用戶進行網絡操作、實現人機對話的工具。一臺典型的終端看起來很像一臺個人計算機（Personal Computer，PC），有顯示器、鍵盤和一個串行接口，與PC不同的是終端沒有中央處理器（Central Processing Unit，CPU）和主存儲器。在局域網中，常用PC代替終端，它既能作為終端使用又能作為獨立的計算機使用，被稱為工作站（Workstation）。

2. 數據通信系統

數據通信系統主要由通信控制處理機、傳輸介質和網絡連接設備組成。

（1）通信控制處理機。通信控制處理機又稱通信控制器或前端處理機，是計算機網絡中完成通信控制的專用計算機，通常采用小型機、微機，或者是帶有CPU的專用設備。通信控制處理機主要負責主機與網絡的信息傳輸控制，主要功能包括線路傳輸控制、差錯檢測與恢復、代碼轉換及數據幀的封裝與拆裝等。有了通信控制處理機，計算機系統無需關心通信問題，能夠專注于數據處理工作。

（2）傳輸介質。傳輸介質可以將網絡中的各種設備連接起來，常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光纖；常用的無線傳輸介質有無線電波、微波、紅外線和激光等。

（3）網絡連接設備。網絡連接設備用來實現網絡中各計算機之間的連接、網與網之間的互聯、數據信號的變換及路由選擇等功能，主要包括中繼器、集線器、調制解調器、網橋、網關、交換機、路由器等。

3. 網絡軟件

網絡軟件一般包括網絡操作系統、網絡協議、網絡管理軟件和網絡應用軟件等。它一方面授權用戶對網絡資源進行訪問，幫助用戶方便、安全地使用網絡；另一方面管理和調度網絡資源，提供網絡通信和用戶所需要的各種網絡服務。

（1）網絡操作系統。任何一個網絡在完成了硬件連接之后，需要繼續安裝網絡操作系統，才能形成一個可以運行的網絡。網絡操作系統是網絡管理系統和通信控制軟件的集合，它負責整個網絡的軟件、硬件資源的管理及網絡通信和任務的調度，并提供用戶與網絡之間的接口。其主要功能如下。

① 提供網絡通信服務，支持網絡協議。

② 提供多種網絡服務，或對多種網絡應用提供支持。

③ 管理網絡用戶，控制用戶對網絡進行訪問。

④ 進行系統管理，建立和控制網絡服務進程，監控網絡活動。

目前，常用的計算機網絡操作系統有UNIX、Linux、Windows NT和Windows Server 2019等。

（2）網絡協議。網絡協議是實現計算機之間、網絡之間相互識別并正確進行通信的一組標準和規則，它是計算機網絡工作的基礎。

在Internet上傳輸的每個消息至少要通過3層協議：網絡協議，負責將消息從一個地方傳輸到另一個地方；傳輸協議，管理被傳輸內容的完整性；應用程序協議，作為對通過網絡應用程序發出的一個請求的應答，將傳輸內容轉換成人類能夠識別的形式。

（3）網絡管理軟件和網絡應用軟件。任何一個網絡都需要多種網絡管理軟件和網絡應用軟件。網絡管理軟件是用來對網絡資源進行管理及對網絡進行維護的軟件；網絡應用軟件可為用戶提供豐富、簡便的應用服務，是網絡用戶在網絡中用于解決實際問題的軟件。