第四节 计算机网络
一、计算机网络的概念及功能
计算机网络是现代计算机技术与通信技术相结合的产物，它是以硬件资源、软件资源和信息资源共享以及信息传递为目的，在统一的网络协议控制下，将地理位置分散的许多独立的计算机系统连接在一起所形成的网络。
计算机网络的主要功能有资源共享、信息传送、分布处理。
1．计算机网络的分类
按照不同的分类标准，计算机网络可以有不同的划分。
（1）按地理有效范围划分，计算机网络可分为广域网、局域网和城域网。
（2）按通信媒体划分，计算机网络可分为有线网和无线网。
（3）按使用范围划分，计算机网络可分为公用网和专用网。
（4）按配置划分，计算机网络可分为同类网、单服务器网和混合网。
（5）按对数据的组织方式划分，计算机网络可分为分布式数据组织网络系统和集中式数据组织网络系统。
虽然网络类型的划分标准各异，但是从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。局域网是一种在小区域内使用的由多台计算机组成的网络。广域网也叫远程网，是由相距较远的计算机系统或局域网互联而成的计算机网络。下面对这两种计算机网络进行简要介绍。
2．局域网
（1）局域网的定义和特性
局域网（local area network, LAN）是将一个区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络，人们将局域网的主要特点归纳为以下几点。
① 局域网是一种通信网络。它将连接到局域网络的数据通信设备加上协议和网络软件组成计算机网络。
② 联入局域网的数据通信设备是广义的，包括计算机、终端和各种外部设备等。
③ 局域网覆盖的地理范围较小，一般在几十米到几千米之间，如一个办公室、一幢大楼等。
随着局域网体系结构、协议标准研究的进展，网络操作系统的发展，光纤技术的引入以及高速局域网技术的发展，局域网技术特征与性能参数发生了很大的变化。
（2）局域网拓扑类型
局域网与广域网一个重要的区别在于它们覆盖的地理范围。由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、一所大学或两幢办公大楼等“有限的地理范围”，因此它从基本通信机制上选择了与广域网完全不同的方式，即从存储转发方式改变为共享介质方式和交换方式。因此，局域网在传输介质、介质存取控制方法上形成了自己的特点。正是因为这样，局域网在网络拓扑上主要采用了星型、总线型、环型结构，在网络传输介质上主要采用了双绞线、同轴电缆和光纤。
① 星型拓扑
在局域网的星型拓扑中，应该注意以下两个问题。
根据星型拓扑的定义，星型拓扑中存在着中心结点，每个结点通过点对点线路与中心结点连接，任何两结点之间的通信都要通过中心结点转接。典型的星型拓扑如图2-3所示。
图2-3 星型拓扑
② 总线型拓扑
总线型拓扑是局域网主要的拓扑构型之一。图2-4给出了实际的总线型局域网的计算机连接情况。
图2-4 总线型拓扑
总线型拓扑结构的特点是：
● 所有的结点都通过相应的网卡直接连接到一条作为公共传输介质的总线上。
● 总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质。
● 所有结点都可以通过总线传输介质发送或接收数据，但一段时间内只允许一个结点利用总线发送数据。当一个结点利用总线传输介质以“广播”方式发送数据时，其他结点可以用“收听”方式接收数据。
● 由于总线作为公共传输介质为多个结点共享，就有可能出现同一时刻有两个或两个以上结点利用总线发送数据的情况，因此会出现“冲突”，导致传输失败。
总线型拓扑的优点是：结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性较好。
③ 环型拓扑
环型拓扑也是共享介质局域网最基本的拓扑构型之一，如图2-5所示。
在环型拓扑中，结点通过相应的网卡，使用点对点连接线路，构成闭合的环型。环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。
图2-5 环型拓扑
需要指出的是，以上是从局域网基本技术的分类，以及构成局域网基本组成单元的角度讨论了局域网拓扑问题。任何实际应用的局域网系统都可能是一种或几种基本拓扑的扩展与组合，但是无论局域网络系统的结构有多复杂，构成它的基本局域网单元都符合以上讨论的基本特征。
二、互联网
1．互联网协议
（1）互联网概述
互联网（Internet）连接了分布在世界各地的计算机，并且按照“全球统一”的规则为每台计算机命名，制定了“全球统一”的协议来协调计算机之间的交往。互联网从一开始就打破了中央控制的网络结构，任何用户都不必担心谁控制谁的问题。互联网使世界变成了一个整体，而每个用户都变成了这个整体中的一部分。
互联网的前身是ARPANET，它是由美国国防部的高级研究计划署资助的。1983年， TCP/IP协议正式成为ARPANET的协议标准。随着一些地区性网络的连入，互联网逐步扩展到其他国家与地区。TCP/IP协议为任何一台计算机联入互联网提供了技术上的保障，任何人、任何团体都可以加入到互联网中。对用户以及服务提供者开放是互联网获得成功的重要原因。
互联网的最初用户限于科研与学术领域，其目的是进行研究和教育而不是谋求利润。到20世纪90年代初期，互联网上的商业活动开始缓慢发展，各公司也逐渐意识到互联网在产品推销、信息传播与电子商贸方面的价值。商业应用的推动使互联网的发展更加迅猛，使其规模不断扩大、用户不断增加、应用不断拓展、技术不断更新，几乎深入到社会生活的每个角落，成为一种全新的工作、学习与生活方式。
（2）互联网的基本结构
互联网是一个使用路由器将分布在世界各地、数以亿计、规模不一的计算机网络互联起来的网际网。
互联网的逻辑结构如图2-6所示。从互联网使用者的角度来看，互联网是由大量计算机连接在一个巨大的通信系统平台上，从而形成的一个全球范围的信息资源网。接入互联网的主机既可以是信息资源及服务的使用者，也可以是信息资源及服务的提供者。互联网的使用者不必关心互联网的内部结构，他们面对的只是互联网所提供的信息资源和服务。
图2-6 互联网的逻辑结构
（3）TCP/IP协议
TCP协议和IP协议是用在Internet上的两种网络协议（或数据传输的方法），它们分别代表传输控制协议和互联网协议。
TCP/IP协议组中的协议保证Internet上数据的传输，提供了几乎现在上网所用到的所有服务。这些服务包括电子邮件的传输、文件传输、新闻组的发布、访问万维网等。
TCP/IP协议组分为两种协议。
① 网络层协议
网络层协议管理离散的计算机间的数据传输。用户注意不到这些协议，它们是在系统表层以下工作的。例如，IP协议为用户和远程计算机提供了信息包的传输方法。它是在许多信息的基础上工作的，如机器的IP地址。在机器IP地址和其他信息的基础上，IP确保信息包能正确地到达目的机器。通过这一过程，IP和其他网络层的协议共同用于数据传输。如果没有网络工具，用户就看不到在系统里工作的IP。
② 应用层协议
应用层协议用户是可以看得到的，如文件传输协议（FTP）。用户为了传输一个文件需要请求和其他计算机连接，连接建立后开始传输文件。在传输时，用户和远程计算机交换的一部分是能看到的。
（4）互联网的发展状况
互联网代表着全球范围内一组无限增长的信息资源，是人类所拥有的最大的知识宝库之一。2012年7月，中国互联网络信息中心（CNNIC）在北京发布了《第30次中国互联网络发展状况统计报告》，截至2012年6月底，我国网民规模达到5.38亿，互联网普及率攀升至39.9%。随着3G（第三代移动通信技术，即3rd-Generation ，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术）通信的成熟，我国手机网民规模继续扩大，截至2012年6月，手机网民达3.88亿。
2．互联网的应用
互联网的主要应用领域包括电子邮件、远程登录、文件传输、新闻组、万维网、电子公告板等。从使用者角度，互联网的主要应用领域有浏览网络信息、运行网络应用软件、收发电子邮件等。
3．互联网网址
互联网网址是互联网的重要标识，浏览网络信息、运行网络应用软件都必须输入互联网网址。互联网网址主要有以下几种表示方法。
（1）IP地址
互联网连接了无数台网络服务器，为了明确区分每一台主机，就要为每一台入网主机分配一个IP地址。IP地址用一个32位二进制数表示，为阅读方便将其分成四组十进制表示，组间用圆点分隔。例如，61.135.231.97代表中华人民共和国财政部主机服务器的IP地址。
（2）域名
由于IP地址不便记忆，所以一般采用与其相对应的域名来表示网址。域名一般用通俗易懂的缩写字表示，其格式如下：
www.<用户名>.<二级域名>.<一级域名>
例如，中华人民共和国财政部网页的域名为www.mof.gov.cn。其中，cn是一级域名，表示中国，每个国家都有唯一的一级域名；gov是二级域名，表示是政府部门的网站或网页；mof是用户名，是中华人民共和国财政部的英文缩写；www是World Wide Web的缩写，是互联网的一种表示方法，也称万维网。
（3）网络文件地址
网络上的所有数据信息包括文字信息和应用软件，都视为网络文件。为了便于查找，每个网络文件都有唯一的地址，网络文件地址的格式如下：
<协议>://< 服务器类型>.< 域名>/< 目录>/< 文件名>
例如，http://kjs.mof.gov.cn/zhengwuxinxi/zhengcefabu/201105/t20110519_550585.html 。
4．互联网的常见应用
（1）上网查询
在日常工作和生活中，经常需要查询有关单位、企业的信息或某种资料，这在互联网上都能办到。
要上网，就要通过浏览器才能实现。浏览器是指可以显示网页服务器或者文件系统的HTML文件内容，并让用户与这些文件交互的一种软件。网页浏览器主要通过HTTP协议与网页服务器交互并获取网页，这些网页由URL（统一资源定位符，也被称为网页地址）指定。文件格式通常为HTML，并由MIME在HTTP协议中指明。一个网页中可以包括多个文档，每个文档都分别从服务器获取。大部分的浏览器支持除了HTML之外广泛的格式，如JPEG、PNG 、GIF等图像格式，并且能够扩展支持众多的插件。另外，许多浏览器还支持其他的URL类型及其相应的协议，如FTP、Gopher 、HTTPS（HTTP协议的加密版本）。HTTP内容类型和URL协议规范允许网页设计者在网页中嵌入图像、动画、视频、声音、流媒体等。
常见的网页浏览器包括微软公司的Internet Explorer 、Mozilla公司的Firefox 、Apple公司的Safari、Google公司的Chrome等。浏览器是最经常使用到的客户端程序。用户可根据个人的喜好选择不同类型的浏览器。
例如，在地址栏中输入http://www.kingdee.com，就能够打开金蝶国际软件集团有限公司的网站，查看相关的信息，如图2-7所示。
图2-7 金蝶国际软件集团有限公司网站
（2）网络信息搜索
互联网是全球规模最大的信息源基地，但互联网上的信息每天不停地变化、增加，要想在浩瀚无边的信息海洋中迅速而准确地获取自己需要的信息，必须使用专门的搜索工具，这就是网络搜索引擎。
① 搜索引擎概述
搜索引擎其实就是互联网上的一个网站，它的主要任务是在互联网上主动搜索Web服务器信息并将其自动索引，其索引内容存储于可供查询的大型数据库中。当用户输入关键字查询时，该网站会告诉用户包含该关键字信息的所有网址，并提供通向该网站的链接。
搜索引擎按其工作的方式分为两类：一类是分类目录型的检索，另一类是基于关键字的检索。目前绝大多数的中文搜索引擎都是把这两种服务结合在一起，如搜狐、新浪、网易、雅虎等。以关键字方法进行检索为主的搜索引擎，比较著名的有百度、Google（谷歌）等。
② 按关键字检索
关键字是与用户所要搜索的内容相关的词或词组。关键字需被包括在要搜索的文档中，这样才能准确地搜索到所要的文档。所以，恰当地选取关键字是非常重要的。例如，当要查找有关会计电算化考试的一些资料时，输入“会计电算化”和“会计电算化 考试”所得到的结果相差很大。
下面以“会计电算化”为关键字通过百度网站查找相关资料。
在浏览器的地址栏中输入www.baidu.com后按Enter键打开百度主页，在百度搜索框中输入“会计电算化”，并单击“百度一下”按钮。得到的搜索结果如图2-8所示。
图2-8 搜索结果
单击链接可以进入所对应的网页中。
进一步搜索，例如对会计电算化考试的相关资料感兴趣时，可以在得到的搜索结果中寻找与考试相关的网页，单击链接进入新的网站。
在搜索信息的时候，可以结合多个搜索引擎来进行搜索。
③ 搜索技巧
使用双引号（“”）：给要查询的关键词加上双引号（半角，以下要加的符号同此），来搜索完全符合关键字串的网站。例如，输入“电脑与硬件”后，会找出包含电脑硬件资料的网页，但是会忽略包含“电脑硬件行情”的网页。
使用加号（+）：在关键词之间使用加号可以搜索都包含这些关键词的网页。例如，在搜索引擎中输入“电视+电脑+电话”，就表示要查找的内容必须要同时包含“电视”、“电脑”、“电话”这三个关键词。
由于搜索功能在不断进步，智能性越来越强，新的功能也在不断地加入以满足人们的搜索需要。
（3）电子邮件的应用
电子邮件系统不但可以传输各种文字与格式的文本信息，而且还可以传输图像、声音、视频等多种信息，它已成为多媒体信息传输的重要手段之一，也是会计电算化过程中常用的交流工具。
Internet中的电子邮件具有与现实社会中的邮政系统相似的结构与工作规程。不同之处在于社会中的邮政系统是由人在运转，而电子邮件是在计算机网络中通过计算机网络、应用软件与协议来协调，有序地运行着。Internet中的电子邮件系统，同样设有邮局（邮件服务器）、邮箱（电子邮箱），并有自己的电子邮件地址书写规则。
如果要使用电子邮件服务，首先要拥有一个电子邮箱。电子邮箱是由提供电子邮件服务的机构为用户建立的。当用户申请账户时，就会在邮件服务器上建立该用户的电子邮件账户，它包括用户名（user name）与用户密码（password）。任何人都可以将电子邮件发送到某个电子邮箱中，但只有该电子邮箱的拥有者输入正确的用户名与用户密码后，才能查看或处理电子邮件。
每个收发电子邮件的用户都必须有一个电子邮件地址。电子邮件地址主要用来标识电子邮件用户，以便于处理用户的电子邮件业务。电子邮件地址的一般格式如下：
<用户名>@<电子邮件服务器地址>
例如，zzz@163.com表示一个电子邮件地址。其中，zzz是电子邮件用户名，163.com是电子邮件服务器地址。
电子邮件地址的格式是固定的，并且在全球范围是唯一的。
撰写邮件和收发邮件，目前有多种软件可以实现，如国内的Foxmail就是一款使用较多的电子邮件客户端软件。有的邮件服务商在网上就直接支持有关的管理及收发。
（4）在线交流
互联网的存在使得人们之间的交流可以跨越时间、空间。人们也越来越多地通过工具软件进行在线交流，一般为即时通信（instant messenger, IM）。过去，这是一个在网络中寻找朋友和聊天的工具。而随着即时通信软件功能和应用的逐渐丰富，在线交流被认为是现代交流方式的一种象征，并构建起一种新的社会关系。
即时通信工具软件可以说是目前我国上网用户使用率最高的软件。无论是老牌的ICQ，还是国内用户量第一的腾讯QQ，以及微软的Windows Live Messenger都是大众关注的焦点。它们能让你在网上快速地找到朋友或同事，可以进行实时交谈和互传信息。而现在不少IM软件还集成了数据交换、语音聊天、网络会议、电子邮件等众多功能。