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软考知识点---07计算机网络

盾山狂热粉 2023-04-09 原文

目录

一、网络的基本概念

(一)计算机网络的发展

(二)计算机网络的主要功能

(三)计算机网络的分类

1、通信子网(信息传输)

2、资源子网(数据处理、提供网络资源)

3、通信子网和资源子网的关系如下图所示

二、网络的分类

 (一)局域网(local area network)

1、定义

2、优点

3、特点

4、应用

(二)广域网(wide area network)

1、定义

2、特点

3、应用

(三)城域网(metropolitan area network)

三、网络拓扑结构(重要)

(一)什么是网络拓扑结构?

(二)网络拓扑结构的分类

 1、总线状结构

2、星状结构

3、环状结构

4、树状结构

5、分布式结构

四、网络互联设备与网络通讯线路

1、优点

2、结构

(二)双绞线/网线(twisted-pair)

1、结构

2、RJ45(水晶头)

 3、两种线序标准

4、直通线与交叉线

(三)光纤

1、定义

2、结构

3、优点

4、缺点

5、应用

6、分类

(四)无线传输

1、分类

2、无线电微波通信

3、无线传输优点

4、无线传输缺点

5、卫星通信

五、网路体系结构 

(一)OSI(国际化标准)

1、应用层

2、表示层 

3、会话层 

4、传输层

5、网络层

6、数据链路层

7、物理层

(二)局域网基础

1、局域网参考模型

2、IEEE802参考模型

六、网络协议

(一)网络层协议

(二)传输层协议

(三)应用层协议

七、Internet服务

(一)概念

(二)Internet的高层协议

1、DNS(Domain Name server)域名服务

2、TELNET远程登录服务

3、E-mail电子邮件服务

4、WWW服务

5、FTP文件传输服务

(三)因特网接入方式

八、网络操作系统

(一)概述

1、定义

2、基本功能

3、特点

(二)Windows NT概述

1、概念

2、Windows NT可以组成两种模型的网络:域模型和工作组模型

九、网络架构

(一)传统的两层Client/Server模式

1、定义

2、主要特点

3、优点

4、缺点

(二)三层Client/Server模式

1、定义

2、优点

3、缺点

(三)Browser/Server结构

1、定义

2、组成部分

3、优点


一、网络的基本概念

  • 计算机网络就是将全球的计算机与专用外部设备互相连接成一个计算机应用系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源

(一)计算机网络的发展

  • 具有通信功能单机系统(类似一开始的座机,通讯线路连接终端)

  • 具有通信功能的多机系统(除主机外还有一个辅机)

  • 共享资源为目的的计算机网络(计算机相互进行传输)

  • 局域网及互联网为支持环境的分布式计算机系统(现在的)

(二)计算机网络的主要功能

  • 数据通信

  • 资源共享

  • 负载均衡(网络中的多台计算机共同完成)

  • 高可靠性

(三)计算机网络的分类

  • 计算网络按照数据通信数据处理的功能,可分为内存通信子网和外层资源子网两层

1、通信子网(信息传输)

  • 通信子网的节点计算机高速通信线路组成数据系统

  • 承担全网的数据传输、交换、加工和变换等通信工作,即将一台计算机的输出信息传送给另外一台计算机

2、资源子网(数据处理、提供网络资源)

  • 资源子网包括计算机、终端、通信子网接口设备、外部设备(如打印机、绘图仪等)以及各种软件资源等

  • 负责全网的数据处理向网络用户提供网络资源、网络服务

3、通信子网和资源子网的关系如下图所示

通信子网资源子网关系图
H-主计算机,T-终端,TIP-集线器,NC-通信处理机

二、网络的分类

  • 按照通信距离可分为广域网(WAN)、局域网(LAN)和城域网(MAN
  • 按信息交换方式可分为电路交换网、分组交换网和综合交换网
  • 按网络拓扑结构可分为总线型网络、星型网、树状网、环型网
  • 按通信介质可分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等
  • 按照传输带宽可分为基带网和宽带网
  • 按照使用范围可分为公用网和专用网
  • 按照传输速率可分为高速网、中速网和低速网
  • 按照通信传播方式可分为广播式和点到点式
各类网络的特征参数

 (一)局域网(local area network)

1、定义

  • 是指传输距离有限,传输速度较高,以共享网络资源为目的网络系统

2、优点

  • 局域网投资规模较小,网络实现简单
  • 和广域网相比,局域网发展更迅速

3、特点

  • 分布范围有限
  • 有较高的通信带宽,数据传输率高
  • 数据传输可靠,误码率低
  • 通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质,跨楼寓时使用光纤
  • 网络拓扑结构简单简洁,大多采用总线型、星型、环型等,容易配置管理,网上计算机一般采用多路控制访问技术或令牌技术访问信道
  • 网络控制一般趋向与分布式,从而减少了对某个节点的依赖性,避免并减少一个节点故障对整个网络的影响
  • 通常网络为单一组织所拥有和使用,不受任何公用网络管理结构的规定约束,容易进行设备的更新和新技术的引用,以不断增强网络的功能

4、应用

  • 最典型的园区网是连接大学各系的校园网,其地理覆盖范围一般在几公里内

(二)广域网(wide area network)

1、定义

  • 广域网又称为远程网

  • 是指覆盖范围广、传输速率相对较低、以数据通信为主要目的的数据通信网

2、特点

  • 分布范围广

  • 数据传输率低,一般为几十Mb/s以下

  • 数据传输可靠性随着传输介质的不同而有所差异

  • 广域网常常借用传统的公共传输网来实现,因为单独的建造一个广域网费用极其昂贵

  • 拓扑结构较为复杂,大多采用“分布式网络”,即所有计算机都与交换节点相连,从而实现网络中的任何两台计算机都可以进行通信

3、应用

  • 广域网的布局不规则,使得网络的通信控制比较复杂
  • 尤其是使用公共传输网,要求连接到网上的任何用户都必须严格遵守各种标准和规程
  • 设备的更新和新技术的引用难度较大
  • 广域网可将一个集团公司、团体或一个行业的各处部门和子公司连接起来
  • 这种网络一般要求兼容多做网络系统(异构网络),包括多种机型、多种网络连接设备、多种网络操作系统

(三)城域网(metropolitan area network)

  • 是规模介于局域网和广域网之间的一种较大范围的高速网络,一般覆盖临近的多个单位和城市

三、网络拓扑结构(重要)

(一)什么是网络拓扑结构?

  • 网络的拓扑结构是指网络中通信线路节点几何排序,用以表示整个网络的结构外貌,反映各节点之间的结构关系

(二)网络拓扑结构的分类

  • 广域网:分布式、树状结构

  • 局域网:总线状、环状、星状、树状拓扑结构

 1、总线状结构

  • 只有一条双向通路,用于信息传递

  • 属于分布式控制,不需要中央处理器,结构简单

  • 节点的增减、位置变换对网络运行没有影响,系统扩充性能好

  • 节点的接口通常采用无源线路,系统可靠性高

  • 设备少,价格低,安装使用方便

  • 因为电气信号通路多,干扰比较大,因此对信号的质量要求高

  • 负载重时,线路的利用率较低

  • 网上的信息延时时间不确定,故障隔离和检测困难

2、星状结构

  • 有一个中心节点

  • 维护管理容易,重新配置灵活

  • 故障隔离和检测容易

  • 网络延迟时间短

  • 各个节点与中央交换单元直接相通,各节点之间的通信必须经过中央单元转换

  • 网络共享能力差

  • 线路利用率低,中央单元负荷重,一旦中央单元出现故障,全网络就无法正常运行

3、环状结构

  • 节点构成一个封闭的环状

  • 环状网中信息的流动方向是固定的两个节点仅有一条通路,路径控制简单

  • 有旁路设备,节点一旦发生故障,系统自动旁路,可靠性高

  • 信息要串行穿过多个节点,在网中节点过多时传输效率低,系统响应速度慢

  • 由于环路封闭,扩充较难

4、树状结构

  • 总线状结构的扩充形式

  • 传输介质是不封闭的分支电缆

  • 主要用于多个网络组成的分级结构中

  • 特点和总线状结构相同

5、分布式结构

  • 没有严格的布点规定和形状,各个节点之间有多条线路相连

  • 较高的可靠性,当一条线路有故障时,不会影响整个系统工作

  • 资源共享方便,网络响应时间短

  • 由于节点可以与多个节点相连接,节点的路由选择和流量控制难度大,管理软件复杂

  • 硬件成本高

四、网络互联设备与网络通讯线路

互连设备

工作层次

主要功能

中继器

物理层

对接收信号进行再生和发送,只起到扩展传输距离的作用,对高层

协议是透明的,但使用个数有限(如:以太网中只能用4个)

网桥

数据链路层

根据帧物理地址进行网络之间的信息转发,可缓解网络通信繁忙度,

提高效率。只能够连接相同MAC层的网络

路由器

网络层

通过逻辑地址进行网络之间的信息转发,可完成异构网络之间的互

联互通,只能连接使用相同网络层协议的子网

网关

高层(第4~7层)

最复杂的网络互联设备,用于连接网络层以上执行不同协议的子网

集线器

物理层

多端口中继器

二层交换机

数据链路层

是指传统意义上的交换机,多端口网桥

三层交换机

网络层

带路由功能的二层交换机

多层交换机

高层(第4~7层)

带协议转换的交换机

(一)同轴电缆(cosxial cable)

1、优点

  • 绝缘效果好,频带比较宽,数据传输稳定,价格适中,性价比高

2、结构

  • 中央是一根内导体铜质芯线,依次包有绝缘层网状编织外导体屏蔽层塑料保护外层

(二)双绞线/网线(twisted-pair

1、结构

  • 四对两条导线按一定扭矩相互绞合在一起的传输媒体,每根线加绝缘层并用颜色标记

  • 8根不同颜色的导线由固定的线序组合起来装进水晶头里固定起来

  • 成对线相互绞合在一起是为了在使用时将电磁辐射外部电磁干扰降到最小

2、RJ45(水晶头)

  • 使用双绞线组网、双绞线与网卡、双绞线与集线器的接口

3、两种线序标准

  • 568A线序:绿白,绿,橙白,蓝,蓝白,橙,棕白,棕

  • 568B线序橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕(常用)

4、直通线与交叉线

  • 直通线:两端(电脑端口与网口)线序相同(568B),两个不同设备相连接用直通线

  • 交叉线:两端线序不同,两个相同设备相连接用交叉线

(三)光纤

1、定义

  • 是新一代的传输介质,与铜质介质相比,光纤具有一定的明显优势
  • 因为光纤不会向外界辐射电子信号

2、结构

  • 由单根玻璃光纤、紧靠纤芯的包层以及塑料保护涂层组成
  • 为使用光纤传输信号,光纤两端必须要配有光发射机和接收机

3、优点

  • 使用光纤介质的网络在安全性可靠性传输速率等网络性能方面有了很大的提高

4、缺点

  • 造价贵、传输的是光信号需要特殊的转换器来转换(光发射机和接收机)、不能随意的弯折

5、应用

  • 用在传输距离较远的广域网、城域网

6、分类

  • 根据光在光纤中的传播方式多模光纤纤芯直径较大,单模光纤纤芯直径较小

  • 多模光纤根据包层的折射率:突变型折射率和渐变型折射率

(四)无线传输

1、分类

  • 无线传输主要分为无线电微波红外线可见光等波段
  • 对无线传输所使用的频段进行命名
    • 低频(Low FrequencyLF)
    • 中频(Medium FrequencyMF)
    • 高频(High Frequency)
    • 甚高频(VeryHFVHF)
    • 特高频(UItraHFUHF)
    • 超高频(SuperHFSHF)
    • 极高频(ExtremelyHFEHF)
    • 目前尚未标准译名的THF(TunedHF)

2、无线电微波通信

  • 无线电微波通信在数据通信中占有重要地位

  • 微波的频率范围为300MHz~300GHz,但主要使用2GHz~40GHz的频率范围

  • 微波通信主要有两种方式:地面微波接力通信和卫星通信

3、无线传输优点

  • 不需要铺设线路
  • 频率高,范围宽,因此通信容量很大
  • 因为频谱干扰少,所以传输质量高,可靠性高
  • 与相同距离的电缆载波通信相比,无线传输投资少,见效快

4、无线传输缺点

  • 因相邻站之间必须直视,对环境要求高,有时候受恶劣天气影响
  • 保密性差

5、卫星通信

  • 卫星通信是在地球站之间利用位于3600km高空的同步卫星为中继的一种微波接力通信

  • 优点:频带宽,干扰少,容量大,质量好

  • 最大的特点:通信距离远,基本没有盲区

  • 缺点:传输延时长 

五、网路体系结构 

(一)OSI(国际化标准)

OSI参考模型与TCP/IP参考模型

1、应用层

  • 主要功能:处理网络应用

  • 详细说明:直接为终端用户服务,提供各类应用过程的接口和用户接口

2、表示层 

  • 主要功能:数据表示

  • 详细说明:使应用层可以根据其服务解释数据的含义。通常包括数据编码的约定、本地句法的转换

3、会话层 

  • 主要功能:互联主机通信

  • 详细说明:负责管理远程用户或进程间的通信,通常包括通信控制、检查点设置、重建中断的传输链路、名字查找和安全验证服务

4、传输层

  • 主要功能:端到端连接

  • 详细说明:实现发送端和接收端的端到端的数据分组传送,负责保证实现数据包无差错、按顺序、无丢失和无冗余地传输。其服务访问点为端口

5、网络层

  • 主要功能:分组传输和路由选择

  • 详细说明:通过网络连接交换传输层实体发出的数据,解决路由选择、网络拥塞、异构网络互联的问题。服务访问点为逻辑地址(网络地址)

6、数据链路层

  • 主要功能:传送以帧为单位的信息

  • 详细说明:建立、维持和释放网络实体之间的数据链路,把流量控制和差错控制合并在一起。包含MAC和LLC两个子层。服务访问点为物理地址

7、物理层

  • 主要功能:二进制位传输

  • 详细说明:通过一系列协议定义了通信设备的机械、电气、功能及规程特征

OSI参考模型

(二)局域网基础

1、局域网参考模型

  • 按照IEEE 802标准,局域网体系结构 = 物理层  + 媒体访问控制子层 + 逻辑链路控制子层

  • IEEE 802参考模型的最底层对应于OSI模型中的物理层,具备以下功能

    • 信息的编码/解码

    • 前导码的生成/去除(前导码仅用于接收同步)

    • 比特的发送/接收

2、IEEE802参考模型

  • 目前,由IEEE 802委员会制定的标准当前差不多有20个,各标准具体如下:

  • 802.1 局域网概述、体系结构、网络管理和网络互联

  • 802.2 逻辑链路控制(LLC

  • 802.3 带碰撞检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法和物理层规范(以太网)

  • 802.4 令牌传送总线访问方法和物理层规范(TOKEN BUS

  • 802.5 令牌环访问方法和物理层规范(TOKEN RING)

  • 802.6 城域网访问方法和物理层规范分布式队列双总线网(DQDB)

  • 802.7 宽带技术咨询和物理层课题与建议实施

  • 802.8 光纤技术咨询和物理层课题

  • 802.9 综合语音/数据服务和访问方法和物理层规范

  • 802.10 互操作LAN安全标准(SILS

  • 802.11 无线局域网(wirelessLAN)访问方法和物理层规范

  • 802.12 100VG AnyLAN网

  • 802.14 交互式电视网(包括cable modem

  • 802.15 简单,低耗能无线连接的标准(蓝牙技术)

  • 802.16 无线城域网(MAN)标准

  • 802.17 基于弹性分组环(RPR)构建新型宽带电信以太网

  • 802.20 3.5GHz频段上的移动宽带无线接入系统

六、网络协议

(一)网络层协议

  • IP协议:产生一个IP地址,面向无连接、不可靠

  • ARP地址解析协议:IP地址转换成物理地址

  • RARP反向地址解析协议:物理地址向IP地址的转换

  • ICMP控制报文协议:发送差错报文

  • IGMPInternet 组管理协议:组播组成员信息的交互

(二)传输层协议

  • TCP:可靠、面向连接、数据量少(安全、有连接)

  • UDP:不可靠、面向无连接、数据量大(信息出发前没有规划路线)

(三)应用层协议

  • FTP文件传输协议:两条TCP连接、一条传送控制信息(21端口),一条传送文件内容(20端口)

  • TFTP简单文件传输协议:UDP连接、不复杂文件、超时重传

  • HTTP超文本传输协议:TCP连接,80端口

  • HTTPS安全超文本传输协议:443端口

  • SMTP简单邮件传输协议:TCP连接

  • DHCP动态主机配置协议:UDP连接

  • Telnet远程登录协议:TCP连接

  • DNS域名解析协议

  • SNMP简单网络管理协议:UDP连接

七、Internet服务

(一)概念

  • 网络上的各种内容均可由Internet服务来提供

(二)Internet的高层协议

1、DNSDomain Name server)域名服务

  • Internet中的域名地址与IP地址是等价的,通过域名服务DNS来完成地址映射变换

  • DNS是一种分布式地址信息数据库系统,服务器中包含整个数据库的某部分信息可供客户查询

  • DNS所用的是UDP端口,端口号为53

  • 域名系统采用的是客户机/服务器模式,整个系统由解析器域名服务器组成

  • 解析器是客户方,负责查询域名服务器、解释从服务器返回来的信息、将信息返回给请求方等工作

  • 域名服务器是服务器方,它通常保存着一部分域名空间的全部信息,这部分域名空间称为区

  • 一个域名服务器可以管理一个或多个区。域名服务器可以分为主服务器、Caching Only 服务器、转发服务器

2、TELNET远程登录服务

  • 远程登录服务:在Telnet(远程登录)协议的支持下,将用户计算机与远程主机连接起来,在远程计算机上运行程序,将相应的屏幕显示传送到本地机器,并将本地的输入传送给远程计算机

  • Telnet使用的是TCP端口,端口号为23

  • Telnet是基于客户机/服务器模式的服务系统,由客户软件、服务器软件、Telnet通信协议组成

  • 远程计算机作为Telnet主机或服务器,本地计算机作为Telnet客户机来使用,起到远程主机的一台虚拟终端的作用,通过它用户可以与主机上的其他用户一样共同使用该主机提供的服务和资源

  • 当用户使用Telnet登录远程主机时,该用户必须在这个远程主机上拥有合法的账号和密码,否则远程主机将会拒绝登录

3、E-mail电子邮件服务

  • 电子邮件就是利用计算机进行信息交换的电子媒体信件是通过计算机网络与其他用户进行联系的一种快速、简便、高效、廉价的现代化通信手段

  • 如果要想使用E-mail,必须先拥有一个电子邮箱,用户将使用E-mail客户端软件在自己的电子邮箱里接收和发送电子邮件

  • 电子邮件地址的一般格式:用户名@主机名,例如1234567890@qq.com

  • E-mail系统基于客户机/服务器模式,整个系统由E-mail客户软件、E-mail服务器和通信协议等3部分组成

  • TCP/IP网络上的大多数邮件管理程序使用SMTP(简单邮件传输)协议来发信,且采用POP协议(常用的是POP3)来保管用户未能及时取走的邮件

  • 简单邮件传输协议SMTP和用于接收邮件的POP3协议均是利用TCP端口

  • SMTP所用的端口号是25POP3所用的端口号是110

4、WWW服务

  • 万维网WWWWorld Wide Web)是一种交互式图形界面的Internet服务,具有强大的信息连接功能,是目前Internet中最受欢迎的、增长速度最快的一种多媒体信息服务系统

  • 该服务使用一个Tcp 端口,其瑞口号为80

  • 万维网是基于客户机/服务器模式的信息发送技术和超文本技术的综合,WWW服务器把信息组织为分布的超文本,这些信息节点可以是文本、子目录或信息指针

  • WWW浏览程序为用户提供基于超文本传输协议(HTTP)的用户界面,WWW服务器的数据文件由超文本标记语言(HTML)描述,HTML利用统一资源定位器URL的指标是超媒体链接,并在文本内指向其他网络资源

  • 统一资源定位器URL是在WWW中标识某一特定信息资源所在位置的字符串,是一个具有指针作用的地址标准

  • WWW上查询信息,必不可少的一项操作是在浏览器中输入查询目标的地址,这个地址就是URL,也称Web地址,俗称“网址”,一个URL指定一个远程服务器域名和一个Web

  • 一个URL包括:协议,主机域名,端口号(任选),目录路径(任选)和一个文件(任选)

  • 例如:http://www.cctv/.com、http://www.baidu.com

5FTP文件传输服务

  • 文件传输协议(FTP)用来在计算机之间传输文件如果希望在网上下载资源到你的计算机上,其中最主要的方法之一是通过FTP(文件传输协议)来实现,因此它是Internet中广为使用的一种服务

  • 一个用户需要在FTP服务器中进行注册,即建立用户账号,在拥有合法的登录用户名和密码后,才可能进行有效的FTP连接和登录

  • FTP在客户端与服务器的内部建立两条TCP连接

    • 控制连接,主要用于传输命令和参数(端口号为21

    • 数据连接,主要用于传送文件(端口号为20

 

(三)因特网接入方式

  • 以终端方式入网

  • SLIP/PPP方式入网

  • 数字用户线xDSL

  • 综合业务数字网ISDN

  • 帧中继FR

  • 异步传输模式ATM

八、网络操作系统

(一)概述

1、定义

  • 网络操作系统是使联网计算机能够方便而有效地共享网络资源,为网络用户提供所需的各种服务的软件与协议的集合

  • 网络操作系统是网络的心脏和灵魂,它在计算机操作系统下工作,使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力

  • 目前流行的网络操作系统主要有UNIXWindows LinuxNetware等

2、基本功能

  • 文件服务、打印服务、数据库服务、通信服务、信息服务、分布式服务、网络管理服务、Internet服务

3、特点

  • 复杂性

  • 单机操作系统的主要功能使管理本机的软硬件资源

  • 网络操作系统一方面要对全网络资源进行管理,以实现整个网络的资源共享;另一方面还要负责计算机间通信与同步

  • 显然比单机操作系统要复杂得多

  • 并行性

  • 单机操作系统通过为用户建立虚拟处理器来模拟多机环境,从而实现程序的并发执行

  • 网络操作系统在每个结点上的程序都可以并发执行,一个用户作业既可以在本地运行,也可以在远程结点上运行。在本地运行时,还可以分配到多个处理器中并行操作

  • 高效性

  • 网络操作系统中采用多线程的处理方式
  • 线程相对于进程而言需要较少的系统开销,比进程更易于进行管理
  • 采用抢先式多任务时,操作系统不用专门等待某一线程完成后,在将系统控制交给其他线程,而是主动将系统控制交给首先申请得到系统资源的其他线程,这样就可以使系统运行具有更高的效率
  • 安全性

  • 具有严格的权限管理,用户通常分为系统管理员、高级用户和一般用户,不同级别的用户具有不同的权限

  • 进入系统的每个用户都要审查,对用户的身份进行验证,执行某一特权操作也要进行审查

  • 文件系统采取了相应的保护措施,不同程序有不同的运行方式

(二)Windows NT概述

1、概念

  • Windows NTMicrosoft 公司推出的32位高档网络操作系统

  • 作为网络软件,它不再是操作系统的附加层,而是直接构造一个新的操作系统内核作为NT核心成分,即所谓的内置网络

  • Windows NT既可作为局域网的服务器,对局域网上客户机提供多种服务;又可作为局域网上的客户机,访问网上的任何服务器

  • Windows NT为开放的体系结构,于其他网络具有很好的互操作性。常用的方式是将Windows NT Server 作为服务器,将Windows NT作为客户机使用

  • Windows NT将网络功能内置在操作系统之中,无论是在分布式应用环境中,还是在点对点网络环境中,Windows NT都是能提供强大的客户机/服务器的计算能力,因此基于Windows NT的计算机既可以使客户机,也可以作为服务器

  • Windows NT网络结构是按层次组织的,并提供了扩充能力,以便以后增加其他功能和服务

  • Windows NT网络结构中,通过边界定义了各个层次之间的统一接口,有两个主要的边界层:NDISTDI

    •  第一个边界层是NDIS(网络设备接口规范), 是Windows NT的设备驱动程序标准,允许多个网卡和多个网络协议共存。驱动程序是32位的,且是可移植和多处理器兼容的。在Windows NT中,NDISNDIS.SYS模块中实现

    • 第二个边界层是TDI(传输驱动程序接口)它提供了驱动程序的通用接口

2、Windows NT可以组成两种模型的网络:域模型和工作组模型

  • 域模型

  • 域模型(domain)是管理和安全性控制都集中的网路方案

  • 它采用基于客户机/服务器的结构来组织和管理网络,它使用一组共享公用账户数据库及安全性策略的计算机的逻辑连接,通过一个公共的账户数据库将这些计算机进行安全性控制和集成化管理。每一个域都有唯一的名称,并由一个域控制器进行管理。Windows NT域中的账户数据库是由域控制器统一管理的,并且所有成员都共享一个账户数据库,因此,Windows NT Server具有统一管理的域、账户权限、安全性和网络资源的能力

  • 域模型共有4种:单域模型、主域模型、多主域模型和完全信任模型。它们应用于不同的场合

  • 一个NT Server的域主要由3种组件来构成

    • 域控制器必须由运行Windows NT Server的服务器来充当域控制器,主要负责维护全域的账户数据库。域控制器可分成主域控制器(PDC)和备份域控制器(BDC

    • 成员服务器域中的成员服务器可以是运行Windows NT ServerMicrosoft LAN Manager的计算机。它们没有自己的用户账户数据库,而是共享域中由PDC管理的公共的账户数据库

    • 工作站是指运行Windows NT Workstation的计算机,它们都有自己的本地账户数据库

  • 用户要访问域中的共享资源,必须使用域用户账户进行登录。这时,工作站将用户输入的用户名和密码发送到域控制器,由域控制器通过查询域账户数据库来确认其用户名和密码的合法性,并给出适当的响应来通知工作站,接受或拒绝用户的登录请求。当用户使用域用户账户登录到网络后,便可以访问域中任意的共享资源

  • 工作组模型

  • 工作组模型是将资源、管理和安全性都分散在网络各个计算机上的网络方案。Windows NT Workstation主要用于建立工作组网络环境

  • 工作组是一组计算机的逻辑连接,它们为共同的目的而组合在一起。例如,同一部门的计算机组成一个工作组,通过工作组的网络连接,使工作组的成员可以访问工作组中其他计算机共享的资源,这种网络也称对等式网络或点对点式网络。工作组的特点是:工作组中的每个计算机具有自己管理的账户数据库,每个工作组有唯一的标识名称,无登录检验,用户数量有限以及管理分散等

  • 工作组模型中的每一台计算机都可以既作为服务器,又可以作为工作站,并有自己的账号、管理和安全策略

  • 优点:对少量较集中的工作站很方便;容易共享分布式的资源;管理员维护工作少;实现简单

  • 缺点:对工作数量较多的网络不合适;无集中式的账号管理;无集中式的资源管理;无集中式的安全性

九、网络架构

(一)传统的两层Client/Server模式

1、定义

  • Client/Server(客户机/服务器)结构是20世纪90年代成熟起来的技术,它将应用程序分为客户机和服务器两大部分

  • 客户机部分为每一个用户所专有,负责执行前台功能,如管理用户接口、数据处理和报告请求等

  • 服务器部分由多个用户共享信息域功能,执行后台服务,如管理共享外设、控制对共享数据库的操纵、接受并应答客户机的请求等

  • 这种体系结构将一个应用系统分为两大部分,由多台计算机分别执行,使它们有机的结合在一起,协同完成整个系统的应用,从而最大限度地利用系统中地软、硬件资源

Client/Server结构

2、主要特点

  • 请求/响应工作方式、以消息交换作为通信方式、基于过程的服务访问、服务集中于特定的服务器

3、优点

  • 与传统的分时共享模式和资源共享模式相比较,Client/Server模式具有以下优点:

  • 优化网络利用率,减少网络流量。客户机只把请求的内容传给服务器,服务器也只是返回最终结果,系统中不必传输整个数据文件的内容。

  • 响应时间短。网络流量减少了,特别是如果当Client/Server模式中允许在本地留下远端数据库的副本时,数据查询的性能会得到很大提高。

  • 通过把应用程序同它们处理的数据隔离,可以使数据具有独立性。这样,服务器就能对数据的存取进行充分而且有效的控制,未通过鉴别和授权的用户将无法对数据进行访问,系统数据库的完整性可以得到充分的保障。此外,数据的封装性将使得改变对数据本身的操作较为容易,通过少量的改动就可以把新的数据集成到已有的应用中去,可以更快地开发出新的应用

4、缺点

  • 传统地客户/服务器应用软件模式大都是基于肥客户机结构下的两层结构应用软件。客户方软件一般由应用程序及相应的数据库连接程序组成,服务器方软件一般使某种数据库系统,这种模式的不足表现在:

    • ClientServer直接连接,没有中间结构来处理请求

    • Server定位通常需要网络细节

    • Server必须是活动的

    • 客户端的应用程序严格依赖于服务器端数据存储和组织方式

    • 应用接口的异构性严重影响系统间互操作

    • 许多相同的功能块被多次重复开发,代码的复用很困难

(二)三层Client/Server模式

1、定义

  • 在三层模式中,客户和服务器之间引入应用层的概念,将应用逻辑移到应用层实现,而客户端弱化为一个图形用户接口,成为一个瘦客户机(Thin Client

  • 与传统的Client/Server模式下的两层结构应用软件相比,多层结构有着可伸缩性好、可管理性强、安全性高、软件重用性好以及节省开发时间等诸多优点。

  • 三层结构的应用程序把业务逻辑独立出来,组成一层或多层,这样就形成了客户端用户界面层、中间业务逻辑层和后端数据库服务层

三层Client/Server模式的典型结构

2、优点

  • 客户端人机界面部分的程序开发工作得以简化。它不必关心业务逻辑是如何访问数据库的,只需要把精力集中在人机界面上即可

  • 中间业务逻辑层包含了大量的客户端程序调用的业务逻辑规则,以帮助其完成业务操作。它的优点在于它所具有的可伸缩性,可使其随业务的变化而改变,但在客户层和数据服务层所做的改动较小,适合于快速开发

  • 数据服务层主要提供对数据库进行各种操作的方法。它主要由中间业务层来调用并完成业务逻辑,当数据库的结构确定后,对于它的改动也就比较小了

  • 系统的安全性得以提高。它可以对每个业务功能组件进行授权,限制了非法访问

  • 便于进行事务管理

  • 三层结构的优点是显而易见的,实现它需要用到当前流行的组件技术。基于Windows平台的程序开发,可以选用Microsoft公司的分布式组件对象模型(DCOM)和ActiveX组件技术。如果客户要跨平台开发,可以选用CORBAJAVA RMI技术   

3、缺点

  • 延长了开发周期。因为开发三层应用程序的工作量比较大,花在底层组件上的时间大约占到整个项目开发时间的三四成

  • 增加了开发任务的复杂性。除了开发应用程序的核心业务外,开发人员还应该考虑应用程序的性能、安全性、伸缩性、可靠性和可恢复能力

  • 提高了对开发人员的素质要求。两层应用程序的开发人员只要把注意力集中在业务规则的实现和开发工具的熟练使用上即可,而三层应用程序的开发则需要开发人员通过培训等手段来提高他们在网络、系统、开发工具、开发技术等多方面的技术水平

  • 增加了对应用程序的维护工作量。由于应用系统配置、网络结构和业务规则的不断变化,需要开发小组的全体成员来共同维护

  • 增加了实现共享的难度。开发一个成功的多层应用系统,很重要的工作在于程序系统结构的设计,即根据业务规则合理的划分组件。其中大多数组件时针对具体实现而设计的,这不利于在不同项目中共享程序代码

(三)Browser/Server结构

1、定义

  • Browser/Server结构即浏览器/服务器结构,因为Internet技术的兴起C/S结构的一种变化

  • 在这种结构下用户工作界面通过WWW浏览器来实现,极少部分业务逻辑在前端(Browser)实现,主要业务逻辑在服务器端(Server)实现

  • 大大简化了客户端,减轻了系统维护于升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本

Browser/Server结构

2、组成部分

  • Web服务器。它可以把HTML页面和Java小应用程序传送到客户机
  • 应用软件服务器。在它之上常驻有可供客户访问的应用软件和对象
  • 可由Java小应用程序访问的数据库、文件、电子邮件、打印机、目录服务及其他专用功能的服务器
  • 客户机
  • 把上述组成部分连接在一起的网络

3、优点

  • 开放的标准
  • 较低的应用开发及管理成本
  • 对信息及应用系统的自由访问。通过Web浏览器几乎所有的客户都可以自由、自主地访问信息和系统
  • 由于用户只需要在一种界面上就可以访问所有类型地信息,因此无论从用户培训上还是从系统升级上都相对容易得多

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