01.01 网络的构成要素

01.01.01 网络有哪些构成要素

构建网络所需的硬件一般包括交换机、路由器等网络硬件，以及个人计算机、服务器等计算机硬件，这些硬件统称为节点，节点之间可以通过链路进行连接（表1-1）。

■客户端服务器型与点对点型

根据主机和客户端承担角色的不同，可以将网络分为客户端服务器型和点对点型（表1-2）。

■LAN和WAN

在公司或学校内构建的LAN（Local Area Network，局域网）与通信服务供应商提供的WAN（Wide Area Network，广域网）有很大的不同（表1-3）。

在大部分情况下，LAN可以使用以太网帧格式的以太网（Ethernet）协议标准进行通信，在网络中还能够使用支持该标准的交换机和路由器。而使用线缆连接的LAN时，用户的个人计算机则可以通过以太网线（双绞线）连接交换机，然后由交换机连接路由器，最终在路由器处理跨越异构子网和发送至互联网的通信。

而MAN（Metropolitan Area Network，城域网）和WAN是在地理位置相距较远的各点间建立起的计算机通信网络。比如，一个大型企业的总部与各个分部的连接就会使用WAN。WAN服务如表1-4所示，有很多种类。使用方可以根据连接组网的地点能否使用该服务、通信速度、可靠性、租用资费等情况进行选择。

可以将互联网理解为全世界范围内WAN的互联。家庭或者企业在连接互联网时，需要与供应商（ISP，互联网服务供应商）签订合同，通过供应商提供的接入点来完成连接。而接入点的连接则需要通过电信运营商提供的承载服务来完成，承载服务包括光缆线路、ADSL、移动通信网、公共无线LAN等。

01.01.02 OSI参考模型复习

■OSI参考模型

在20世纪70年代，部分企业为了降低成本、提高生产效率而引入了当时最新开发出的以太网技术和TCP协议等。但当时使用的网络协议主要有IBM公司的SNA、Apple公司的AppleTalk、Novell公司的NetWare、美国DEC公司的DECnet等。它们使用的网络硬件也因不同的生产厂商而大相径庭，因此出现了不同网络之间不能互联以及扩容困难的问题。

为了解决这一问题，使得任何厂商生产的网络硬件之间都能够互联互通，从1977年开始，ISO（国际标准化组织）与CCITT（国际电报电话咨询委员会，现在的ITU-T）逐步展开了制定异种网络系统结构标准的工作，当时完成的标准化的协议簇称为OSI（Open Systems Interconnection，开放系统互联）。到了1983年，两大标准组织在该问题上达成一致，制定了称为OSI基本参考模型（Basic Reference Model for Open Systems Interconnection, OSI参考模型或OSI模型）的分层网络模型。该标准最终成文于ISO的ISO7498与CCITT的X.200。

准确地说，OSI参考模型是仅对应OSI协议簇的分层模型，TCP/IP等其他协议簇也会多次提及该标准。如L3交换机中的L3表示该交换器处理到OSI参考第3层（Layer 3）为止。类似这样，将OSI模型的术语作为网络术语使用的例子非常普遍。

使用分层结构模型具有以下优点。

①根据网络实际处理过程，按功能分类，从而便于理解和掌握。

②能够定义标准接口，使不同厂商制造的硬件之间可以互联。

③工程师在设计与研发网络硬件时，可以把思维限定在一定范围内。

④当某层内部发生变化时，不会给其他层带来影响。

由于OSI参考模型是ISO制定的，因此所有的内容均用英语表述。该模型中的7层分别表示为L1（Layer 1=物理层）、L2（Layer 2=数据链路层）……（表1-5）。

■TCP/IP层模型

TCP分层模型是1970年DARPA（美国国防先进研究项目局）设计的、在RFC1122中定义的网络分层模型，也可称为TCP/IP模型、互联网模型等，该模型在不同文献中的表述也有所不同（表1-7、表1-8）。