計算機網路架構及其設計

1. 計算機網路的安全框架包括哪幾方面

計算機網路安全是總的框架，應該包括：物理線路與設備體系架構；信息體系架構；防護體系架構；數據備份體系架構；容災體系架構；法律、法規體系架構等方面。

計算機網路安全體系結構是由硬體網路、通信軟體以及操作系統構成的，對於一個系統而言，首先要以硬體電路等物理設備為載體，然後才能運 行載體上的功能程序。通過使用路由器、集線器、交換機、網線等網路設備，用戶可以搭建自己所需要的通信網路。

(1)計算機網路架構及其設計擴展閱讀：

防護措施可以作為一種通信協議保護，廣泛采 用WPA2加密協議實現協議加密，用戶只有通過使用密匙才能對路由器進行訪問，通常可以將驅動程序看作為操作系統的一部分，經過注冊表注冊後，相應的網路通信驅動介面才能被通信應用程序所調用。

網路安全通常是指網路系統中的硬體、軟體要受到保護，不能被更改、泄露和破壞，能夠使整個網路得到可持續的穩定運行，信息能夠完整的傳送，並得到很好的保密。因此計算機網路安全設計到網路硬體、通信協議、加密技術等領域。

2. 計算機網路結構分幾種哪幾種

計算機網路的分類方式有很多種,可以按地理范圍、拓撲結構、傳輸速率和傳輸介質等分類。

⑴按地理范圍分類

①區域網LAN(Local Area Network)

區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。

②城域網MAN(Metropolitan Area Network)

城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。

③廣域網WAN(Wide Area Network)

廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。

⑵按傳輸速率分類

網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。

網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。

⑶按傳輸介質分類

傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。

①有線網

傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。

●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。

●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。

●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。

②無線網

採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術：微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。

⑷按拓撲結構分類

計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。

①匯流排拓撲結構

匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能，普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。

匯流排拓撲結構的優點是：安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點：由於信道共享,連接的節點不宜過多，並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。

②星型拓撲結構

星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。

星型拓撲結構的特點是：安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。

③環型拓撲結構

環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。

這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。

環型拓撲結構的特點是：安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。

④樹型拓撲結構

樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。

樹型拓撲結構的特點：優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作。

3. 簡述現代網路體系結構

網路體系結構是指通信系統的整體設計，它為網路硬體、軟體、協議、存取控制和拓撲提供標准。它廣泛採用的是國際標准化組織（ISO）在1979年提出的開放系統互連（OSI-Open System Interconnection)的參考模型。

中文名
網路體系結構

外文名
Network Architecture

解釋
通信系統的整體設計

目的
為網路硬體提供標准

提出
國際標准化組織

採用
開放系統互連的參考模型。

協議定義
1、網路體系結構（networkarchitecture）：是計算機之間相互通信的層次，以及各層中的協議和層次之間介面的集合。

2、網路協議：是計算機網路和分布系統中互相通信的對等實體間交換信息時所必須遵守的規則的集合。
3、語法（syntax）:包括數據格式、編碼及信號電平等。
4、語義（semantics）：包括用於協議和差錯處理的控制信息。
5、定時（timing）：包括速度匹配和排序。

計算機網路是一個非常復雜的系統，需要解決的問題很多並且性質各不相同。所以，在ARPANET設計時，就提出了「分層」的思想，即將龐大而復雜的問題分為若干較小的易於處理的局部問題。

簡介
1974年美國IBM公司按照分層的方法制定了系統網路體系結構SNA（System NetworkArchitecture）。SNA已成為世界上較廣泛使用的一種網路體系結構。

一開始，各個公司都有自己的網路體系結構，就使得各公司自己生產的各種設備容易互聯成網，有助於該公司壟斷自己的產品。但是，隨著社會的發展，不同網路體系結構的用戶迫切要求能互相交換信息。為了使不同體系結構的計算機網路都能互聯，國際標准化組織ISO於1977年成立專門機構研究這個問題。1978年ISO提出了「異種機連網標准」的框架結構，這就是著名的開放系統互聯基本參考模型 OSI/RM (Open Systems InterconnectionReferenceModle),簡稱為 OSI 。

OSI得到了國際上的承認，成為其他各種計算機網路體系結構依照的標准，大大地推動了計算機網路的發展。20世紀70年代末到80年代初，出現了利用人造通信衛星進行中繼的國際通信網路。網路互聯技術不斷成熟和完善，區域網和網路互聯開始商品化。

OSI參考模型用物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、對話層、表示層和應用層七個層次描述網路的結構，它的規范對所有的廠商是開放的，具有指導國際網路結構和開放系統走向的作用。它直接影響匯流排、介面和網路的性能。常見的網路體系結構有FDDI、乙太網、令牌環網和快速乙太網等。從網路互連的角度看，網路體系結構的關鍵要素是協議和拓撲

4. 計算機網路體系結構的概念是什麼

計算機網路體系結構是指計算機網路層次結構模型，它是各層的協議以及層次之間的埠的集合。在計算機網路中實現通信必須依靠網路通信協議，目前廣泛採用的是國際標准化組織（ISO）1997年提出的開放系統互聯（Open System Interconnection，OSI）參考模型，習慣上稱為ISO/OSI參考模型。

計算機網路體系結構的標准

由國際化標准組織ISO制定的網路體系結構國際標準是 OSI七層模型，但實際中應用最廣泛的是 TCP/IP體系結構。換句話說，OSI七層模型只是理論上的、官方制定的國際標准，而TCP/IP體系結構才是事實上的國際標准。這看起來是不可理喻的，但這卻是實際存在的，是一些歷史原因造成的，無疑這些原因又是復雜的。

OSI標準的制定者以專家、學者為主，他們缺乏實際經驗和商業驅動力，並且OSI標准自身運行效率也不怎麼好。與此同時，由於Inernet在全世界覆蓋了相當大的范圍，並且佔領市場的標準是TCP/IP體系結構，因此導致OSI標准沒有市場背景，也就只是理論上的成果，並沒有過多地應用於實踐。

5. 計算機網路體系分為哪四層

1.、應用層

應用層對應於OSI參考模型的高層，為用戶提供所需要的各種服務，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等.

2.、傳輸層

傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層，為應用層實體提供端到端的通信功能，保證了數據包的順序傳送及數據的完整性。該層定義了兩個主要的協議：傳輸控制協議（TCP）和用戶數據報協議（UDP).

TCP協議提供的是一種可靠的、通過「三次握手」來連接的數據傳輸服務；而UDP協議提供的則是不保證可靠的（並不是不可靠）、無連接的數據傳輸服務.

3.、網際互聯層

網際互聯層對應於OSI參考模型的網路層，主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協議設計數據包在整個網路上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的定址，它還負責數據包在多種網路中的路由。

該層有三個主要協議：網際協議（IP）、互聯網組管理協議（IGMP）和互聯網控制報文協議（ICMP）。

IP協議是網際互聯層最重要的協議，它提供的是一個可靠、無連接的數據報傳遞服務。

4.、網路接入層（即主機-網路層）

網路接入層與OSI參考模型中的物理層和數據鏈路層相對應。它負責監視數據在主機和網路之間的交換。事實上，TCP/IP本身並未定義該層的協議，而由參與互連的各網路使用自己的物理層和數據鏈路層協議，然後與TCP/IP的網路接入層進行連接。地址解析協議（ARP）工作在此層，即OSI參考模型的數據鏈路層。

(5)計算機網路架構及其設計擴展閱讀：

OSI將計算機網路體系結構(architecture）劃分為以下七層：

物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號相當於郵局中的搬運工人。

數據鏈路層: 決定訪問網路介質的方式。

在此層將數據分幀，並處理流控制。本層指定拓撲結構並提供硬體定址，相當於郵局中的裝拆箱工人。

網路層: 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。

傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。

會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。

表示層: 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。

應用層: 用戶的應用程序和網路之間的介面老闆。

6. 簡述計算機網路的組成,以及各個組成部分的作用

計算機網路由七層組成：

1、物理層：傳遞信息需要利用一些物理傳輸媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纖等。物理層的任務就是為上層提供一個物理的連接，以及該物理連接表現出來的機械、電氣、功能和過程特性，實現透明的比特流傳輸。

2、數據鏈路層：數據鏈路層負責在2個相鄰的結點之間的鏈路上實現無差錯的數據幀傳輸。在接收方接收到數據出錯時要通知發送方重發，直到這一幀無差錯地到達接收結點，數據鏈路層就是把一條有可能出錯的實際鏈路變成讓網路層看起來像不會出錯的數據鏈路。

3、網路層：網路中通信的2個計算機之間可能要經過許多結點和鏈路，還可能經過幾個通信子網。網路層數據傳輸的單位是分組。網路層的主要任務是為要傳輸的分組選擇一條合適的路徑，使發送分組能夠正確無誤地按照給定的目的地址找到目的主機，交付給目的主機的傳輸層。

4、傳輸層：傳輸層的主要任務是通過通信子網的特性，最佳地利用網路資源，並以可靠與經濟的方式為2個端系統的會話層之間建立一條連接通道，以透明地傳輸報文。傳輸層向上一層提供一個可靠的端到端的服務，使會話層不知道傳輸層以下的數據通信的細節。

5、會話層：在會話層以及以上各層中，數據的傳輸都以報文為單位，會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立以及維護應用之間的通信機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

6、表示層：這一層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將要交換的數據從適合某一用戶的抽象語法，轉換為適合OSI內部表示使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮、加密和解密等工作都由表示層負責。

7、應用層：這是OSI參考模型的最高層。應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需求，以及提供網路與用戶軟體之間的介面服務。

(6)計算機網路架構及其設計擴展閱讀：

傳輸層作為整個計算機網路的核心，是惟一負責總體數據傳輸和控制的一層。因為網路層不一定保證服務的可靠，而用戶也不能直接對通信子網加以控制，因此在網路層之上，加一層即傳輸層以改善傳輸質量。

傳輸層利用網路層提供的服務，並通過傳輸層地址提供給高層用戶傳輸數據的通信埠，使系統間高層資源的共享不必考慮數據通信方面和不可靠的數據傳輸方面的問題。

7. 簡述計算機網路架構的作用以及它是如何實現的

網路架構（Network Architecture）是為設計、構建和管理一個通信網路提供一個構架和技術基礎的藍圖。網路構架定義了數據網路通信系統的每個方面，包括但不限於用戶使用的介面類型、使用的網路協議和可能使用的網路布線的類型。網路架構典型地有一個分層結構。分層是一種現代的網路設計原理，它將通信任務劃分成很多更小的部分，每個部分完成一個特定的子任務和用小數量良好定義的方式與其它部分相結合。

8. 計算機網路的體系結構是什麼

在計算機網路技術中，網路的體系結構指的是通信系統的整體設計，它的目的是為網路硬體、軟體、協議、存取控制和拓撲提供標准。現在廣泛採用的是開放系統互連OSI(Open System Interconnection)的參考模型，它是用物理層、數據鏈路層、網路層、傳送層、對話層、表示層和應用層七個層次描述網路的結構。你應該注意的是，網路體系結構的優劣將直接影響匯流排、介面和網路的性能。而網路體系結構的關鍵要素恰恰就是協議和拓撲。目前最常見的網路體系結構有FDDI、乙太網、令牌環網和快速乙太網等。

9. 什麼是計算機網路體系結構

計算機網路是一個復雜的具有綜合性技術的系統，為了允許不同系統實體互連和互操作，不同系統的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規則，這些規則的集合稱為協議(Protocol)。

1、系統指計算機、終端和各種設備。

2、實體指各種應用程序，文件傳輸軟體，資料庫管理系統，電子郵件系統等。

3、互連指不同計算機能夠通過通信子網互相連接起來進行數據通信。

4、互操作指不同的用戶能夠在通過通信子網連接的計算機上，使用相同的命令或操作，使用其它計算機中的資源與信息，就如同使用本地資源與信息一樣。

計算機網路體系結構可以從網路體系結構、網路組織、網路配置三個方面來描述，網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述計算機網路，網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局，硬體、軟體和通信線路來描述計算機網路，網路體系結構是從功能上來描述計算機網路結構。

(9)計算機網路架構及其設計擴展閱讀：

計算機網路由多個互連的結點組成，結點之間要不斷地交換數據和控制信息，要做到有條不紊地交換數據，每個結點就必須遵守一整套合理而嚴謹的結構化管理體系·計算機網路就是按照高度結構化設計方法採用功能分層原理來實現的，即計算機網路體系結構的內容。

通常所說的計算機網路體系結構，即在世界范圍內統一協議，制定軟體標准和硬體標准，並將計算機網路及其部件所應完成的功能精確定義，從而使不同的計算機能夠在相同功能中進行信息對接。

一、計算機系統和終端

計算機系統和終端提供網路服務界面。地域集中的多個獨立終端可通過一個終端控制器連入網路。

二、通信處理機

通信處理機也叫通信控制器或前端處理機，是計算機網路中完成通信控制的專用計算機，通常由小型機、微機或帶有CPU的專用設備充當。在廣域網中，採用專門的計算機充當通信處理機：在區域網中，由於通信控制功能比較簡單，所以沒有專門的通信處理機，而是在計算機中插入一個網路適配器（網卡）來控制通信。

三、通信線路和通信設備

通信線路是連接各計算機系統終端的物理通路。通信設備的採用與線路類型有很大關系：如果是模擬線路，在線中兩端使用Modem（數據機）；如果是有線介質，在計算機和介質之間就必須使用相應的介質連接部件。

四、操作系統

計算機連入網路後，還需要安裝操作系統軟體才能實現資源共享和管理網路資源。如：Windows 98、Windows 2000、Windows xp等。

五、網路協議

網路協議是規定在網路中進行相互通信時需遵守的規則，只有遵守這些規則才能實現網路通信。常見的協議有：TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。

10. 計算機網路的組成和體系結構

一、計算機網路的基本組成

計算機網路是一個很復雜的系統，它由許多計算機軟體、硬體和通信設備組合而成。下面對一個計算機網路所需的主要部分，即伺服器、工作站、外圍設備、網路軟體作簡要介紹。

1.伺服器（Server）

在計算機網路中，伺服器是整個網路系統的核心，一般是指分散在不同地點擔負一定數據處理任務和提供資源的計算機，它為網路用戶提供服務並管理整個網路，它影響著網路的整體性能。一般在大型網路中採用大型機、中型機和小型機作為網路伺服器，可保證網路的可靠性。對於網點不多，網路通信量不大，數據安全性要求不太高的網路，可以選用高檔微機作網路伺服器。根據伺服器在網路中擔負的網路功能的不同，又可分為文件伺服器、通信伺服器和列印伺服器等。在小型區域網中，最常用的是文件伺服器。一般來說網路越大、用戶越多、伺服器負荷越大，對伺服器性能要求越高。

2.工作站（Workstation）

工作站有時也稱為「節點」或「客戶機（Client）」，是指通過網路適配器和線纜連接到網路上的計算機，是網路用戶進行信息處理的個人計算機。它和伺服器不同，伺服器是為整個網路提供服務並管理整個網路，而工作站只是一個接入網路的設備，它保持原有計算機的功能，作為獨立的計算機為用戶服務，同時又可按一定的許可權訪問伺服器，享用網路資源。

工作站通常都是普通的個人計算機，有時為了節約經費，不配軟、硬碟，稱為「無盤工作站」。

3.網路外圍設備

是指連接伺服器和工作站的一些連線或連接設備，如同軸電纜、雙絞線、光纖等傳輸介質，網卡（NIC）、中繼器（Repeater）、集線器（Hub）、交換機（Switch）、網橋（Bridge）等，又如用於廣域網的設備：數據機（Modem）、路由器（Router）、網關（Gateway）等，介面設備：T型頭、BNC連接器、終端匹配器、RJ45頭、ST頭、SC頭、FC頭等。

4.網路軟體

前面介紹的都是網路硬體設備。要想網路能很好地運行，還必須有網路軟體。

通常網路軟體包括網路操作系統（NOS）、網路協議軟體和網路通信軟體等。其中，網路操作系統是為了使計算機具備正常運行和連接上網的能力，常見的網路操作系統有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等；網路協議軟體是為了各台計算能使用統一的協議，可以看成是計算機之間相互會話使用的語言；而運用協議進行實際的通信則是由通信軟體完成的。

網路軟體功能的強弱直接影響到網路的性能，因為網路中的資源共享、相互通信、訪問控制和文件管理等都是通過網路軟體實現的。

二、計算機網路的拓撲結構

所謂計算機網路的拓撲結構是指網路中各結點（包括連接到網路中的設備、計算機）的地理分布和互連關系的幾何構形，即網路中結點的互連模式。

網路的拓撲結構影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等指標，常見的網路拓撲結構有匯流排型、星型、環型等，通過使用路由器和交換機等互連設備，可在此基礎上構建一個更大網路。

1.匯流排型

在匯流排型結構中，將所有的入網計算機接入到一條通信傳輸線上，為防止信號反射，一般在匯流排兩端連有終端匹配器如圖6-1（a）。匯流排型結構的優點是信道利用率高，可擴充性好，結構簡單，價格便宜。當數據在匯流排上傳遞時，會不斷地「廣播」，第一節點均可收到此信息，各節點會對比數據送達的地址與自己的地址是否相同，若相同，則接收該數據，否則不必理會該數據。缺點是同一時刻只能有兩個網路結點在相互通信，網路延伸距離有限，網路容納的節點數有限。在匯流排上只要有一個結點連接出現問題，會影響整個網路運行，且不易找到故障點。

圖6-1 網路拓撲結構

2.星型

在星型結構中，以中央結點為中心，其他結點都與中央結點相連。每台計算機通過單獨的通信線路連接到中央結點，由該中央結點向目的結點傳送信息，如圖6-1（b），因此，中央結點必須有較強的功能和較高的可靠性。

在已實現的網路拓撲結構中，這是最流行的一種。跟匯流排型拓撲結構相比，它的主要的優勢是一旦某一個電纜線段被損壞了，只有連接到那個電纜段的主機才會受到影響，結構簡單，建網容易，便於管理。缺點是該拓撲是以點對點方式布線的，故所需線材較多，成本相對較高，此外中央結點易成為系統的「瓶頸」，且一旦發生故障，將導致全網癱瘓。

3.環型

在環型結構中，如圖6-1（c）所示，各網路結點連成封閉環路，數據只能是單向傳遞，每個收到數據包的結點都向它的下一結點轉發該數據包，環游一圈後由發送結點回收。當數據包經過目標結點時，目標結點根據數據包中的目標地址判斷出是自己接收，並把該數據包拷貝到自己的接收緩沖中。

環型拓撲結構的優點是：結構簡單，網路管理比較簡單，實時性強。缺點是：成本較高，可靠性差，網路擴充復雜，網路中若有任一結點發生故障都會使整個網路癱瘓。

三、計算機網路的體系結構

要弄清網路的體系結構，需先弄清網路協議是什麼。

網路協議是兩台網路上的計算機進行通信時使用的語言，是通信的規則和約定。為了在網路上傳輸數據，網路協議定義了數據應該如何被打成包、並且定義了在接收數據時接收計算機如何解包。在同一網路中的兩台計算機為了相互通信，必須運行同一協議，就如同兩個人交談時，必須採用對方聽得懂的語言和語速。

由於網路結點之間的連接可能是很復雜的，因此，為了減少協議設計的復雜性，在制定協議時，一般把復雜成分分解成一些簡單成分，再將它們復合起來，而大多數網路都按層來組織，並且規定：（1）一般是將用戶應用程序作為最高層，把物理通信線路作為最低層，將其間再分為若干層，規定每層處理的任務，也規定每層的介面標准；（2）每一層向上一層提供服務，而與再上一層不發生關系；（3）每一層可以調用下一層的服務傳輸信息，而與再下一層不發生關系。（4）相鄰兩層有明顯的介面。

除最低層可水平通信外，其他層只能垂直通信。

層和協議的集合被稱為網路的體系結構。為了幫助大家理解，我們從現實生活中的一個例子來理解網路的層次關系。假如一個只懂得法語的法國文學家和一個只懂得中文的中國文學家要進行學術交流，那麼他們可將論文翻譯成英語或某一種中間語言，然後交給各自的秘書選一種通信方式發給對方，如圖6-2所示。

圖6-2 中法文學家學術交流方式

下面介紹兩個重要的網路體系結構：OSI參考模型和TCP/IP參考模型。

1.OSI參考模型

由於世界各大型計算機廠商推出各自的網路體系結構，不同計算機廠商的設備相互通信困難。為建立更大范圍內的計算機網路，必然要解決異構網路的互連，因而國際標准化組織ISO於1977年提出「開放系統互連參考模型」，即著名的OSI（Open system interconnection/Reference Model）。它將計算機網路規定為物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層等七層，受到計算機界和通信界的極大關注。

2.TCP/IP參考模型

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet protocol）協議是Internet使用的通信協議，由ARPANET研究中心開發。TCP/IP是一組協議集（Internet protocol suite），而TCP、IP是該協議中最重要最普遍使用的兩個協議，所以用TCP/IP來泛指該組協議。

TCP/IP協議的體系結構被分為四層：

（1）網路介面層 是該模型的最低層，其作用是負責接收IP數據報，並通過網路發送出去，或者從網路上接收網路幀，分離IP數據報。

（2）網路層 IP協議被定義駐留在這一層中，它負責將信息從一台主機傳到指定接收的另一台主機。主要功能是：定址、打包和路由選擇。

（3）傳輸層 提供了兩個協議用於數據傳輸，即傳輸控制協議TCP和通用數據協議UDP，負責提供准確可靠和高效的數據傳送服務。

（4）應用層 位於TCP/IP最高層，為用戶提供一組常用的應用程序協議。例如：簡單郵件傳輸協議SMTP、文件傳協議FTP、遠程登錄協議Telnet、超文本傳輸協議HTTP（該協議是後來擴充的）等。隨著Internet的發展，又開發了許多實用的應用層協議。

圖6-3是TCP/IP模型和OSI模型的簡單比較：

圖6-3 TCP/IP模型和OSI模型的對比