2.1.2 计算机网络的分类

按照不同的分类标准,计算机网络可分为多种类型。

(1)按是否涉密可分为涉密网和非涉密网。按照一定的应用目标和规则存储、处理、传输国家机密信息的系统或者网络称为涉密信息系统或者涉密网;不允许存储、处理、传输国家机密信息的系统或者网络统称为非涉密信息系统或者非涉密网。

(2)按覆盖区域的不同可分为广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN)。广域网、城域网和局域网有许多不同的分类方法,主要取决于网络覆盖范围的大小。一般而言,单位网络或覆盖区域小于10km的网络称为局域网,通常采用有线方式连接,局域网结构简单、布线容易。覆盖范围局限在一座城市内或者覆盖范围在10~100km的网络称为城域网;覆盖一省、数省、全国、跨国界、跨洲界,甚至全球范围的网络统称为广域网,广域网的传输速率较低,结构较复杂。但随着广域网技术的发展,广域网的传输速率正在不断提高,目前通过光纤介质,传输速率可达到兆比特每秒,甚至更高。

(3)按应用目标的不同可分为内部网和外部网。与公共网络物理隔离、独立封闭运行的、用于党政机关、企事业单位内部事务信息存储、处理、传输的网络称为内部网或者专网;以协议的方式接入公共网络,用于信息传播、Web服务、资源共享、商务活动等的网络称为外部网。

就党政机关而言,用于存储、处理、传输涉及国家机密政务信息的网络称为电子政务内网;用于对外信息公开、舆论宣传、政务服务、公民参政议政的网络称为电子政务外网。

(4)按传输介质的不同可分为有线网、无线网、光纤网、卫星网。常用的网络连接介质有双绞线、光纤、Wi-Fi和卫星,如图2.2 所示。随着通信技术、信息技术和网络技术的发展,不同网络正在快速融合,特别是电信网、电视网和互联网,三网融合后,有线传输介质和无线传输介质在网络中被广泛交互使用,已经很难用有线网还是无线网来定义一个网络了。

(5)按交换方式的不同可分为线路交换网络、报文交换网络和分组交换网络。线路交换网络最早出现在电话系统中,早期的计算机网络就是采用该方式来传输数据的,数字信号转换为模拟信号后才能在线路上传输。

图2.2 双绞线、光纤、Wi-Fi和卫星

报文交换网络是一种数字化网络。当通信开始时,源节点发出的报文被存储在交换器中,交换器根据报文的目的地址选择合适的路径发送报文,这种方式称为存储-转发方式。

分组交换网络也采用报文传输,但它不是以不定长的报文作为传输基本单位的,而是将一个长报文划分为许多定长的报文分组,以分组作为传输基本单位。这不仅简化了对计算机存储器的管理,也加速了信息在网络中的传输速率。由于分组交换优于线路交换和报文交换,具有许多优点,因此已成为计算机网络的主流。

(6)按拓扑结构的不同可分为星状网络、树状网络、总线状网络、环状网络和网状网络。在星状拓扑结构(见图2.3)中,网络的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点(又称为中央转接站,一般是集线器或交换机),由中央节点向目的节点传输信息,在星状网中,任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点。

环状拓扑结构(见图2.4)是一个像环一样的闭合链路,它由许多中继器和通过中继器连接到链路上的节点连接而成。在环状网络中,所有的通信共享一条物理通道,该通道连接了网络中所有的节点。

图2.3 星状拓扑结构

图2.4 环状拓扑结构

总线状拓扑结构(见图2.5)是指将网络中的各个节点用一根总线(如同轴电缆)挂接起来,实现计算机网络的功能。使用总线状拓扑需要确保端用户使用传输介质发送数据时不能出现冲突。

图2.5 总线状拓扑结构

树状拓扑结构(见图2.6)是从总线状拓扑结构演变而来的,该结构的形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支,一般一个分支和节点的故障不会影响另一分支和节点的工作,任何一个节点发送的信息都可以传遍整个网络。树状拓扑结构具有较强的可折叠性,非常适用于构建网络主干,还能够有效地保护布线投资。

网状拓扑结构(见图2.7)是指各节点通过传输介质连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连。

图2.6 树状拓扑结构

图2.7 网状拓扑结构