通信网基础 网络基础知识浅析

图7总线拓扑

总线型网络结构简单、安装方便、铺设电缆最短、成本低廉，是应用最广泛的网络之一，某站自身的故障一般不会影响整个网络。其缺点是实时性差，总线上的故障会导致整个网络瘫痪。

4)树形拓扑网络。在树形拓扑中，网络的每个节点形成一个层次结构，如图8所示。

图8树形拓扑结构

树中的每个节点通常都是，树中下层的功能与应用相关，一般都有明确定义的功能，比如数据采集和转换；高层具有协调系统工作的一般功能，如数据处理和命令执行。一般来说，树形拓扑网络的层数不要太多，以免传输开销过大和高层节点过载。如果树形拓扑只有两层，就变成星型结构。所以树型拓扑可以看作是星型拓扑的扩展。

5)网状拓扑网络。在网状拓扑网络中，节点之间的连接是任意和不规则的，如图9所示。它的主要优点是可靠性高，但结构复杂，因此必须采用路由算法和流量控制方法。广域网基本采用网状拓扑。

图9网络拓扑

5.计算机网络应用

随着现代信息社会的进步和通信技术的飞速发展，互联网的应用越来越普及，现在几乎已经渗透到社会的各个领域。互联网已经成为一个众所周知的网络名称，是当今世界上最大的网络，也是一条贯穿全球的“信息高速公路主干道”。它主要提供以下服务，通过这些服务，人们可以将其应用到社会的各个方面。

(1)计算机网络在企事业单位的应用

计算机网络可以使企事业单位和公司实现办公自动化，共享各种软硬件资源。如果把内网连到互联网上，也可以异地工作。例如，通过WWW或电子邮件，公司可以方便地与子公司或分布在不同地区的其他业务单位建立联系，不仅可以及时交换信息，还可以实现无纸化办公。外部员工可以通过网络与公司保持沟通，并从公司获得指示和帮助。企业可以通过互联网收集市场信息，发布企业产品信息。

(2)计算机网络在个人信息服务中的应用

个人信息服务的应用不同于单位网的工作模式:家庭和个人一般有一台或几台微型计算机，通过电话交换网或光纤连接到公共数据网；家庭和个人普遍希望通过计算机网络获得各种信息服务。一般来说，个人通过计算机网络获得的信息服务主要分为以下三类。

1)访问远程信息。它可以通过WWW访问各种信息系统，包括政府、教育、艺术、医疗、娱乐、科学、体育、旅游等信息，甚至各种商业广告。随着报纸的网络化和个性化趋势，人们可以通过互联网查看报纸或新闻，或者通过频道技术自动下载感兴趣的内容。

目前应用非常广泛的是个人金融服务。许多人通过互联网接收账单、管理银行账户和处理投资。通过计算机网络购物越来越普遍。

2)个体之间的沟通。电话是20世纪个人之间交流的基本工具，计算机网络是21世纪个人之间交流的基本工具。电子邮件已经被广泛使用。最初，电子邮件用于传输文本文件，后来进一步用于传输语音和图像文件。

现在网上有很多新闻组，参加新闻组的人可以在网上讨论一些感兴趣的问题或者阅读相关资料，这是计算机网络应用中比较流行的一种交流方式。

3)家庭娱乐。家庭娱乐正在对信息服务业产生巨大影响，人们可以在家订购电影和电视节目。目前，我国已经开展了此类服务。新电影是互动的，观众可以在看电影的同时不时参与电影剧情。家庭电视也可以互动，观众可以参与猜谜等活动。

家庭娱乐最重要的应用是在游戏中。目前很多人喜欢多人实时模拟游戏。如果使用虚拟现实的头盔和三维、实时、高清的图像，可以分享很多虚拟现实的游戏和训练。

(3)计算机网络的商业应用

随着电子数据交换(EDI)的广泛应用，EDI已经成为国际贸易的重要手段，它使分布在世界各地的贸易伙伴能够以公认的数据格式传输各种贸易文件，从而取代传统的贸易文件，节省了大量的人力物力，提高了效率。比如网店实现了网上购物、网上支付的网上消费梦想。

总之，随着网络技术的发展和各种网络应用的需求，应用范围和领域不断扩大，许多新的应用系统也在不断开发，如教学、医疗、工业自动控制、电子博物馆、数字图书馆、全球检索和信息查询、视频会议、电子商务等。技术的快速发展和广泛应用将对21世纪的经济、教育、科技、文化和人民的工作和生活产生重要影响。

6.三大网络介绍

目前，在中国的通信、信息产业和广播电视领域，实际运行和有影响的三大网络是电信网络、广播电视网络和互联网。

(1)电信网络

电信网是在电话网的基础上逐步发展起来的。电话系统主要由三部分组成。

1)局域网。双绞线主要用于进入家庭或业务部门，携带模拟信号。

2)干线。交换局通过光缆连接，传输数字信号。

3)交易所。将电话从一条中继线接到另一条中继线。

过去，整个电话系统传输的信号是模拟的。随着光纤、数字电路和计算机的出现，现在所有的干线和交换设备几乎都是数字的，只有本地电路还是模拟的。之所以优先选择数字传输，是因为它不需要像模拟传输一样，在长途呼叫信号被放大多次后，精确地再现模拟信号。对于数字传输，只需要正确区分信号0和1。这一特性使数字传输比模拟传输更可靠、维护更方便、成本更低。

除了传统的公共交换电话网，还有数字数据网、帧中继网和异步传输模式网。在DDN中，可以提供固定或半永久连接的电路交换业务，适合提供实时多媒体通信业务。帧中继网络基于统计复用技术进行分组传输和分组交换，速率一般在64 bit/s到2.048 mbit/s之间，适合提供非实时多媒体通信业务。在自动柜员机网络中，自动柜员机是支持高速数据网络建设和运行的关键设备。它可以支持25 Mbit/s ~ 4 Gbit/s数据的高速传输，既可以传输语音，也可以传输图像，包括静止图像和运动图像。除上述网络外，还有X.25公众数据网、综合业务数字网(ISDN)和中国公众计算机网(CHINANET)。

(2)广播电视网络

广播电视网主要指CATV(社区天线电视)网。目前电视节目通过同轴电缆传输给用户，处于模拟信号传输阶段。但其网络技术和设备先进，骨干网采用光纤，贯穿所有城镇。

与电话接入相比，混合光纤同轴电缆(HFC)的优点是传输带宽约为双绞线的10000倍，在有线电视的同一根同轴电缆上，用户可以同时看电视、打电话和上网，互不干扰。

目前广播电视网络的信息源是以单向实时、一对多的方式连接到多个用户的，用户只能被动选择是否接收(主要是语音和图像)。利用混合光纤同轴电缆进行视频点播，通过有线电视网络接入互联网进行视频点播和呼叫，是未来有线电视网络的发展方向。其主要业务包括电视点播、电视教育、医疗、视频会议、电视电话和电视购物等。

(3)计算机网络

当初主要是局域网。广域网(WAN)是互联网大规模发展后才进入普通家庭的。目前，计算机网络主要依靠电信网络，因此传输速率受到一定限制。中国公用计算机网(CHINANET)已经成为中国互联网的骨干，依靠强大的公共网络，如CHINAPAC、CHINADDN和公共交换电话网(PSTN)，并采用先进的设备。在网络中，用户之间的连接可以是一对一或一对多的。用户之间的通信是实时和非实时的，但大多数情况下是非实时的，采用存储转发模式。通信模式可以是双向的，也可以是单向的。提供的主要服务有文件共享、信息浏览、电子邮件、VoIP、视频点播、FTP文件下载、在线会议等。

从以上三种网络提供的服务来看，在未来的信息社会，人们永远不会满足于使用只能传输语音的传统电话，只能单向接收电视节目的电视，以及只能提供文件共享和上网的电视。相反，他们需要更多、更快、更直接的信息交换和多媒体技术，包括语音、图像和数据，这需要三个网络的集成。所谓“三网融合”，就是将现有的传统电信网络、广播电视网络和网络服务进行整合，逐步形成统一的网络体系，拥有全数字化的网络设施，支持包括数据、语音、图像在内的所有服务的通信。近年来，三网融合逐渐成为最热门的话题之一，从全球角度来看，这也是现代通信和发展的大趋势。

7.标准化组织

随着通信和分布式处理系统的快速增长，以及协议和接口的不断完善，不同公司和制造商之间以及与通信设备之间的互连和通信迫在眉睫。因此，接口、协议和架构都应该遵循通用标准。国际标准化组织和一些著名的国际标准制定机构专门研究和制定这一领域的标准。

(1)国际标准化组织

国际标准化组织是一个全球性的非政府组织，也是国际标准化领域中一个非常重要的组织。国际标准化组织的任务是在世界范围内促进标准化和相关活动，以促进产品和服务的国际交流，并发展知识、科学、技术和经济活动方面的国际合作。它显示出巨大的活力，吸引越来越多的国家参与其活动。

国际标准化组织建立了网络通信的标准，即开放系统互连(OSI)。

(2)国际电联

国际电信联盟(ITU)是一个协调世界各国政府电信当局之间电信事务的国际组织。国际电联的目标是保持和扩大国际合作，改善和合理利用电信资源，促进技术设施的发展和有效应用，提高电信服务的效率，扩大技术设施的使用，尽可能让公众广泛使用，并协调各国为实现上述目标而采取的行动。

在通信领域，最著名的ITU-T标准是V系列标准，如V.32、V.33、V.42，这些标准明确说明了利用电话线传输数据。此外，还有X系列标准，如X.25、X.400、X.500等，是公共数字网络上数据传输的标准。ITU-T标准还包括电子邮件、目录服务、综合业务数字网(ISDN)、宽带ISDN等方面。

(3)电气和电子工程师协会

电子工程师学会是由美国电气工程师学会(AIEE)和无线电工程师学会(爱尔兰)于1963年合并而成的。

IEEE最大的成就是为局域网和城域网建立了标准。本标准称为802项目或802系列标准。

(4)ANSI

美国国家标准协会(ANSI)是由制造商和用户通信公司组成的非政府组织，是美国自发的标准信息交流机构，是美国指定的ISO投票会员。它致力于消费品的国际标准化和标准化。

(5)环境影响评价

电子工业联盟(EIA)成立于1924年，当时被称为无线电制造商协会(RMA)，只有17个成员，代表的是产值只有200万美元的无线电制造业。如今，EIA拥有500多名成员，代表着产值2000亿美元的美国电子行业制造商，并已成为总部位于弗吉尼亚州阿灵顿的纯服务型国家贸易组织。环境影响评价代表了设计和生产电子元件、组件、通信系统和设备的制造商、行业、政府和用户的利益，在提高美国制造商的竞争力方面发挥着重要作用。

(6)短暂性脑缺血发作

电信行业协会(TIA)是一个全方位服务的全国性贸易组织。其成员包括900多家大小公司，为美国和世界其他地区提供通信和信息技术产品、系统和专业技术服务。该协会的成员有能力制造在现代通信网络中提供应用的所有产品。此外，电信协会还有一个分支——多媒体电信协会(MMTA)。TIA还与美国电子工业协会有着广泛而密切的联系。