1.3 网络类型

1.3.1 按网络覆盖的地理范围分类

按计算机网络覆盖范围的大小，可以将计算机网络分为局域网（Local Area Network，LAN）、城域网（Metropolitan Area Network，MAN）、广域网（Wide Area Network，WAN）。

1.局域网

局域网是在一个局部的地理范围内（如一个学校、工厂和机关内），一般是方圆几千米以内，将各种计算机、外部设备和数据库等互相连接起来组成的计算机通信网。网络传输速率高，一般为10～100Mbit/s，甚至可以到100Gbit/s。它可以通过数据通信网或专用数据电路与远方的局域网、数据库或处理中心相连接，构成一个较大范围的信息处理系统。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网严格意义上是封闭型的。它可以由几台甚至成千上万台计算机组成。常用的拓扑结构有总线型、星形和环形等。

2.城域网

城域网是在一个城市范围内所建立的计算机通信网，属宽带局域网。它的传输媒介主要是光缆，传输速率在100Mbit/s以上。城域网的典型应用即为宽带城域网，就是在城市范围内，以IP和ATM电信技术为基础，以光纤作为传输媒介，集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的多媒体通信网络。宽带城域网能满足政府机构、金融保险、大中小学校、公司企业等单位对高速率、高质量数据通信业务日益旺盛的需求，特别是快速发展起来的互联网用户群对宽带高速上网的需求。宽带城域网的发展经历了一个漫长的时期，从传统的语音业务到图像和视频业务，从基础的视听服务到各种各样的增值业务，从64kbit/s的基础服务到2.5Gbit/s、10Gbit/s等的租线业务。随着技术的发展和需求的不断增加，业务的种类也不断发展、变化。目前我国逐步完善的城市宽带城域网已经给人们的生活带来了许多便利，高速上网、视频点播、视频通话、网络电视、远程教育、远程会议等这些人们正在使用的各种互联网应用，背后正是城域网发挥的巨大作用。局域网或广域网通常是为一个单位或系统服务的，而城域网则是为整个城市而不是为某个特定的部门服务的。建设局域网或广域网包括建设资源子网和建设通信子网两个方面。而城域网的建设主要集中在通信子网上，其中也包含两个方面：一是城市骨干网，它与中国的骨干网相连；二是城市接入网，它把本地所有的联网用户与城市骨干网相连。

3.广域网

广域网也称远程网，通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十千米到几千千米，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。

广域网覆盖的范围比局域网（LAN）和城域网（MAN）广阔。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互联起来，达到资源共享的目的。如因特网（Internet）是世界范围内最大的广域网。

广域网的作用是实现远距离计算机之间的数据传输和资源共享。

1.3.2 按传输技术分类

1.广播式网络

在广播式网络（Broadcast Network）中，仅有一条通信通道，网络上的所有计算机都共享这一条公共通信通道。当一台计算机在信道上发送分组或数据包时，网络中的每台计算机都会接收到这个分组，并且将自己的地址与分组中的目的地址进行比较，如果相同，则处理该分组，否则将其丢弃。

在广播式网络中，若某个分组发出以后，网络上的每一台计算机都接收并处理它，则称这种方式为广播；若分组是发送给网络中的某些计算机的，则称为多点播送或组播；若分组只发送给网络中的某一台计算机，则称为单播。

2.点到点网络

与广播式网络相反，在点到点网络中，每条物理线路连接两台计算机。假如计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输只有通过一个或多个中间结点的接收、存储、转发，才能将分组从信源发送到目的地。由于连接多台计算机之间的线路结构可能更加复杂，因此从源结点到目的结点可能存在多条路由。分组从通信子网的源结点到达目的结点的路由选择需要路由选择算法实现，因此在点到点的网络中如何选择最佳路径显得特别重要。采用分组存储转发与路由选择机制是点到点网络与广播式网络的重要区别。

1.3.3 按其他方法分类

1.按局域网的标准协议分类

根据网络所用的局域网标准协议分类，可以把计算机网络分为以太网、快速以太网、千兆以太网、万兆以太网和令牌环网。

2.按使用的传输介质分类

传输介质是指数据传输系统中发送装置和接收装置间的物理媒体，按其物理形态可以分为有线和无线两大类。传输介质采用有线介质连接的网络称为有线网，常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤。无线局域网使用的是无线传输介质，常用的无线传输介质有无线电、微波、红外线、激光等。

3.按网络的拓扑结构分类

计算机网络的物理连接形式叫作物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作网络上的一个结点，也称为工作站。计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星形、环形、树形、网状混合型等。

4.按所使用的网络操作系统分类

根据网络所使用的操作系统分类，可以把网络分为Netware网、UNIX网、Windows NT网等。

【拓展：拓扑结构】

网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。

（1）星形网络

星形拓扑结构是一种以中央结点为中心，把若干外围结点连接起来的辐射式互连结构，各结点与中央结点通过点与点方式连接，中央结点执行集中式通信控制策略，因此中央结点相当复杂，负担也重。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作为连接线路。在中心放一台中心计算机，每个臂的端点放置一台PC，所有的数据包及报文通过中心计算机来通信，除了中心计算机外，每台PC仅有一条连接，这种结构需要大量的电缆。星形拓扑可以看成一层的树形结构，不需要多层PC争用访问权。星形拓扑结构在网络布线中较为常见，其结构如图1-4所示。

以星形拓扑结构组网，其中任何两个站点要进行通信都要经过中央结点控制。中央结点的主要功能如下：为需要通信的设备建立物理连接；在两台设备通信过程中维持这一通路；在完成通信或不成功时，拆除通道。

（2）环形网络

环形网中的各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，就是把每台PC连接起来，数据沿着环形网络依次通过每台PC直接到达目的地，环路上的任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准，就可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向传输，也可是双向传输。信息在每台设备上的延时时间是固定的。由于环线公用，一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中的目的地址与环上某结点地址相符时，信息被该结点的环路接口所接收，而后信息继续流向下一环路接口，一直流到发送该信息的环路接口结点为止。该结构特别适合实时控制的局域网系统。在环形结构中，每台PC都与另外两台PC相连，每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台。因为两台PC之间都有电缆，所以能获得好的性能。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网，如图1-5所示。

（3）总线型网络

总线型拓扑是一种基于多点连接的拓扑结构，是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上。总线型拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道，每台PC只要连一条线缆即可。在总线型拓扑结构中，所有网上的微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上，任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能被总线中的任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播，类似于广播电台，故总线型网络也被称为广播式网络。总线有一定的负载能力，因此总线长度有一定限制，一条总线也只能连接一定数量的结点。目前，广泛使用的总线拓扑结构是以太网（Ethernet），如图1-6所示。

总线型拓扑布局的特点：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；设备量少，价格低，安装使用方便；共享资源能力强，非常便于广播式工作，即一个结点发送，所有结点都可接收。

在总线两端连接的器件称为端结器（末端阻抗匹配器或终止器），主要与总线进行阻抗匹配，最大限度地吸收传送端部的能量，避免信号反射回总线，产生不必要的干扰。

总线型网络结构是目前使用最广泛的结构，也是最传统的一种主流网络结构，适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的应用。

（4）树形网络

树形拓扑从总线型拓扑演变而来，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。它是总线型结构的扩展，它是在总线型网上加上分支形成的，其可有多条分支，但不形成闭合回路。树形网是一种分层网，其结构可以对称，联系固定，具有一定的容错能力，一般一个分支结点的故障不影响另一分支结点的工作，任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性，无须对原网络做任何改动就可以扩充工作站。它是一种层次结构，结点按层次连接，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。把整个电缆连接成树形，树枝分层时，每个分支点都有一台计算机，数据依次往下传输。它的优点是布局灵活，缺点是故障检测较为复杂。

（5）网状网络

网状拓扑又称为无规则结构，结点之间的连接是任意的，没有规律，就是将多个子网或多个局域网连接起来构成网状拓扑结构。在一个子网中，集线器、中继器将多个设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。根据组网硬件不同，主要有以下3种网状拓扑。

1）网状网。在一个大的区域内，用无线电通信链路连接一个大型网络时，网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连，可让网络选择一条最快的路径传送数据。

2）主干网。主干网通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连接起来，形成单个总线型或环形拓扑结构。这种网通常采用光纤做主干线。

3）星状相连网。星状相连网利用一些叫作超级集线器的设备将网络连接起来。由于星形结构的特点，网络中任一处的故障都容易查找并修复。

在实际组网中，为了符合不同的要求，拓扑结构不一定是单一的，往往是几种结构的混用，称为混合型拓扑结构。混合型拓扑结构就是指两种或两种以上的拓扑结构同时使用。