数据集市，或者叫做"小数据仓库"，是用于公司单独部门或分部的数据仓库，与完善的数据仓库(试图存储公司使用的所有数据并使这些数据可用)相对应。数据集市存储在比较小的数据库中并且面向特定的用途或数据主题，而不是用于整个企业的战略规划。由于完善的数据仓库很难实施，因此很多公司最先使用数据集市，然后过些时候再将这些数据集市合并到数据仓库中。
数据集市可以包含运营数据、总结数据、维数据或元数据。通常，使用维数据模型来构建数据集市。它主要面向部门级业务，并且只是面向某个特定的主题。数据集市可以在一定程度上缓解访问数据仓库的瓶颈。
数据仓库是在企业管理和决策中面向主题的、集成的、与时间相关的、不可修改的数据集合。与其他数据库应用不同的是，数据仓库更像一种过程，对分布在企业内部各处的业务数据的整合、加工和分析的过程，而不是一种可以购买的产品。
数据集市容纳的数据在50～300GByte的范围，而数据仓库将容纳太字节的数据。数据集市是专题的并通常是部门的，而数据仓库则是整个企业的数据存储库。数据集市较容易创建(不到一年)，而数据仓库则是需要花费超过一年的时间创建的复杂工程。数据集市的成本在数千美元左右，而数据仓库的成本则要耗费数百万美元。
Appsco Software Ltd.公司声称它的软件使数据集市的建造更加简单。AppsMart是使用最流行的SQL服务器数据库应用程序简化数据集市建造的快速应用程序开发工具。
Data Switches数据交换设备
数据交换设备是一种将终端、计算机和其他计算设备链接到大型计算机上的设备。它们基本上是为很多设备共享有限个端口提供方法的集中器设备。
在早期的广域网中，数据通过通信子网的交换方式分为两类： 线路交换方式、存储转发交换方式。
线路交换方式(电路交换方式)
线路交换(circuit exchanging)方式与电话交换方式的工作过程很类似。两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接。
1.线路交换方式的通信过程
线路交换方式的通信过程分为以下三个阶段：
(1)线路建立阶段
如果主机H1要向主机H2传输数据，首先要通过通信子网在主机H1与主机H2之间建立线路连接。主机H1首先向通信子网中结点A发送"呼叫请求包"，其中含有需要建立线路连接的源主机地址与目的主机地址。结点A根据目的主机地址，根据路选算法，如选择下一个结点为B，则向结点B发送"呼叫请求包"。
结点B接到呼叫请求后，同样根据路选算法，如选择下一个结点为结点C，则向结点C发送"呼叫请求包"。结点C接到呼叫请求后，也要根据路选算法，如选择下一个结点为结点D，则向结点D发送"呼叫请求包"。结点D接到呼叫请求后，向与其直接连接的主机H2发送"呼叫请求包"。主机H2如接受主机H1的呼叫连接请求，则通过已经建立的物理线路连接"结点D-结点C-结点B-结点A"，向主机A发送"呼叫应答包"。至此，从"主机H1-结点A-结点B-结点C-结点D-主机H2"的专用物理线路连接建立完成。该物理连接为此次主机H1与主机H2的数据交换服务。
(2)数据传输阶段
在主机H1与主机H2通过通信子网的物理线路连接建立以后，主机H1与主机H2就可以通过该连接实时、双向交换数据。
(3)线路释放阶段
在数据传输完成后，就要进入路线释放阶段。一般可以由主机H1向主机H2发出"释放请求包"，主机H2同意结束传输并释放线路后，将向结点D发送"释放应答包"，然后按照结点C-结点B-结点A-主机H1次序，依次将建立的物理连接释放。这时，此次通信结束。
2.线路交换方式的特点
线路交换方式的特点是：通信子网中的结点是用电子或机电结合的交换设备来完成输入与输出线路的物理连接。交换设备与线路分为模拟通信与数字通信两类。线路连接过程完成后，在两台主机之间已建立的物理线路连接为此次通信专用。通信子网中的结点交换设备不能存储数据，不能改变数据内容，并且不具备差错控制能力。
存储转发交换方式
1.存储转发的基本概念
存储转发交换(store?and?forward exchanging)方式与线路交换方式的主要区别表现在以下两个方面：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元(报文或报文分组)进入通信子网通信子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。
存储转发方式的优点主要有以下几点：
(1)由于通信子网中的通信控制处理机可以存储报文(或报文分组)，因此多个报文(或报文分组)可以共享通信信道，线路利用率高。
(2)通信子网中通信控制处理机具有路选功能，可以动态选择报文(或报文分组)通过通信子网的最佳路径，同时可以平滑通信量，提高系统效率。
(3)报文(或报文分组)在通过通信子网中的每个通信控制处理机时，均要进行差错检查与纠错处理，因此可以减少传输错误，提高系统可靠性。
(4)通过通信控制处理机，可以对不同通信速率的线路进行速率转换，也可以对不同的数据代码格式进行变换。
正是由于存储转发交换方式有以上明显的优点，因此，它在计算机网络中得到了广泛的使用。
2.存储转发的分类
存储转发交换方式可以分为两类：报文交换(message exchanging)与报文分组交换(packet exchanging)。因此，在利用存储转发交换原理传送数据时，被传送的数据单元相应可以分为两类：报文(message)与报文分组(packet)。
如果在发送数据时，不管发送数据的长度是多少，都把它当做一个逻辑单元，那么就可以在发送的数据上加上目的地址、源地址与控制信息，按一定的格式打包后组成一个报文。另一种方法是限制数据的最大长度，典型的最大长度是1000或几千比特。发送站将一个长报文分成多个报文分组，接收站再将多个报文分组按顺序重新组织成一个长报文。报文分组通常也被称为分组。
由于分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少，这就有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率，因此成为当今公用数据交换网中主要的交换技术。目前，美国的TELENET、TYMNET以及中国的CHINAPAC都采用了分组交换技术。这类通信子网称为分组交换网。
高速交换技术
随着多媒体应用对网络的带宽与传输的实时性要求越来越高。宽带综合业务服务要求的提出，更进一步暴露出传统的线路交换与分组交换方式的不适应性。一种新的交换技术--异步传输模式(ATM) 引起了人们高度的重视。
1.ATM简要介绍
ATM(异步传输模式)网络是在包交换技术的基础上，经过使用经验的积累，在90年代初改进和发展的一种新型包交换技术。70年代中期，远程数据通信使用X.25传输协议，这种技术是用同轴电缆传输数据帧，由于线路抗电磁干扰性能差，在链路级上要加强纠错措施，一旦发现传输差错，要求发送方重发。因此，数据通信速率低，每个端口为64kb/s，称为慢包技术。
80年代中期，在X.25协议的基础上，又发展了帧中继(Frame Relzy)技术。它用于在光纤介质上传输可变长度的数据帧。由于光纤介质传输品质高，可以大幅度提高通信速率，最高带宽可以达到T3(44.7Mb/s)，称为快包技术。但是，帧中继网络技术，是对数据通信优化的，它所使用的长短不等的数据帧不适用于要求低延时、可控制和可预测的实时动态信息的传输。随着对多媒体信息通信应用的需要，又发展了信元中继(Cell Relay)技术。
在ATM交换方式中，文本、语音、视频等所有数据将被分解为长度固定的信元(cell)。信元有一个5字节的信元头(header)与一个48字节的用户数据(user data)，信元长度为53字节。信元中继技术使用短的、固定长度的数据包作为传输信息的单位，因此具有高速、可控制，低延时的传输特性。
原先设计ATM网络的目的是用作多媒体通信的远程网络干线。它具有高速的通信能力，而且根据需要，可以提供可扩展的带宽。可以说ATM网络是一种全新的快包技术。
2. ATM网络技术的优点
(1)短的、固定长度的信元适用于高速、多媒体信息的传输。对于多媒体信息，ATM网络提供不同的优先级别，保证要求实时性高的话音、视频信息优先传送，保证低延时，所以ATM网络特别适用于多媒体通信。
(2)可扩展的带宽利用。ATM网络技术的另一个重要优点是带宽可以按需扩展的性能，按照通信末端的需求灵活地分配带宽。
(3)良好的传输品质。ATM网络主要用作面向连接的网络技术。它和无连接的网络技术(如LAN、iP)相比，在传输品质上有很大的提高。面向连接的通信要求在传输信息前，通信的两个端点之间先建立起虚通道(VP)和虚电路(VC)。一般情况下，虚电路是动态地建立和拆除的，称为交换的虚电路(SVC)。建立了虚电路，可以在通信的端点之间磋商服务品质(QOS)和可用的数据速率(ABR)等，避免在通信中发生数据位的丢失。
(4)通信的规范化。不论何种信源，在进入ATM网络时，使用统一的信元格式，就是都要拆成规定大小的信元，即便是网络管理用的信息，也不例外，这样有利于信息的规范化和通信集成。
(5)网络结构简化。使用固定长度的信元，可以简化在网络中末端和中间节点5对信元的校验，使网络的工作和结构得以简化。
3. ATM网络应用举例
由于ATM的优点，许多公司正在自己的网络中采用ATM作为核心技术。其中一个实例是Hannaford Brothers，该公司在从缅因州到南加里福尼亚州的8个州中，拥有150家食品和药品商店及四家仓库。 Hannaford发现，其数据通信流量在短短三年内提高了15倍，该公司现有的卫星网络已经不能处理这一通信流量。Hannaford在主干网中选择了大西洋贝尔的ATM Cell Relay服务，因为它可以承载语音和数据，并具有很高的带宽效率和服务质量功能。大西洋贝尔的ATM CRS网络为该公司提供了可扩充的带宽，其容量较以前的网络提高了80倍。
ATM网络现在已经频繁用于远程教学中，特别是公司培训计划。视频是实时的，在远程教室和教导员之间可以简便地进行交流。由于消除了差旅费用，因此远程教学大大节约了成本，公司则可以提供额外的培训课程。教育机构发现，ATM是一种经济的远程教学技术。今天，许多医院采用ATM提供影像质量和传输速度，允许手术室中的外科医生在手术过程中以可视的方式咨询外部专家。清晰度和低时延是解释核磁共振成像和其它影像的关键。以电子方式传输医学影像有助于医院缩减成本。在ATM上可以支持无胶片放射应用，如CAT扫描和X射线，通常消除了成本高昂的胶片费用。ATM提供了必要的带宽，允许把这些详细的医学影像传输到中央位置，以供专家评估。美国西弗吉尼亚州部署了大西洋贝尔ATM网络，在55个县的法庭及10个相应的地区监狱中实现连接。为每个法庭和地区监狱配备ATM连接的视频设备。视频设备使得在审判前，每个新囚犯可以在法庭上先期露面，而不需亲自到庭。根据西弗吉尼亚州地区监狱管理局的权威人士介绍，这将提高公共安全，因为囚犯从未离开监狱。它还降低了在监狱和法庭之间运送囚犯的成本。
如何实现数据通过网络核心从源主机到达目的主机？
就要经过网络核心进行数据交换，数据不断从一个网络交换到另一个网络，直到到达目的主机。所以网络核心解决的基本问题就是数据交换。
数据交换主要有三种：
最典型电路交换网络：电话网络
电路交换的三个阶段：
电路交换网络如何共享中继线？
通过多路复用技术，电路交换可以共用中继线
报文：源（应用）发送信息整体。比如要发送一个文件，那么这个文件的信息就是要发送的报文。
分组：报文分拆出来的一系列相对较小的数据包
分组交换需要报文的拆分与重组
分组交换相对于报文交换会产生额外开销，因为i要进行数据的拆分和重组
分组交换:统计多路复用
统计多路复用就是，按顺序接受来自多个主机的分组，并且按接受的顺序的发送，并不进行区分，对路由器来说，所有的分组都是等价的，所以分组交换是公用发送信道的。
不同的分组序列顺序是不确定的，按需求共享，谁发送的分组多且快，那么自然占用的就高。
报文交换与分组交换均采用存储-转发交换方式
区别是：
首先从发送速率上来说，报文交换就比较简单，易于分析
对上面的例子来说：
报文交换每次都是交换完整的报文
报文长度为M bits，链路带宽为R bps，每次传输报文需要M/R秒
所以报文要从源主机到目的主机，就需要三次传输延迟
另一方面，路由器至少需要一个报文长度M那么大的缓存
我们再来分析分组交换的过程
分组交换:报文被拆分为多个分组，分组长度为L bits，每个分组传输时延为L/R秒
例:M=7.5 Mbits，L=1500bits，M=5000L，R = 1.5 Mbps。
下面我们来分析分组转发的具体过程：
第一个分组到达第一个路由器所需要的时间，是一个L/R
有趣的在于，在第二个分组到达第一个路由器的时候，第一个分组已经从第一个路由器发到了第二个路由器，这样效率显然提高了，分组交换不同报文交换，可以充分利用链路同时传播的能力
所以分组交换发送完一个报文段，只需要
时间远比报文交换要小
我们再考虑进行分组交换时，路由器的理论最小需要的缓存就是一个分组的大小，因此所需要的缓存也小，发送速率也快，所以计算机网络采用的是分组交换的数据交换方式。
分组交换的报文交付时间的计算公式：
分组交换允许更多用户同时使用网络！——网络资源充分共享
分组交换绝对优于电路交换？
也并不是绝对的，分组交换同时也会产生很多问题，由于是共享的，而且分组数量一多，就会发生拥塞和分组丢失，造成巨大的分组延迟
分组交换适用于突发数据传输网络
电路交换适用于提供电路级性能保障?
自己看计算机网络的应用
计算机网络在资源共享和信息交换方面所具有的功能，是其它系统所不能替代的。计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点，使得它在工 业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。我国有关部门也已制订了"金桥"、"金关 "和"金卡"三大工程，以及其它的一些金字号工程，这些工程都是以计算机网络为基础设施，为促使国民经济早日实现信息化的主干工程，也是计算机网络的具体 应用。计算机网络的应用范围实在太广泛，本节仅能涉及一些带有普遍意义和典型意义的应用领域。
（1）办公自动化OA（Office Automation）
办公自动化系统，按计算机系统结构来看是一个计算机网络，每个办公室相当于一个工作站。它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智 能、声音、图像、文字处理技术等综合应用技术之大成，是一种全新的信息处理方式。办公自动化系统的核心是通信，其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服 务、可视会议服务和电子邮件服务。
（2）电子数据交换EDI（Electronic Data Interchange）
电子数据交换，是将贸易、运输、保险、银行、海关等行业信息用一种国际公认的标准格式，通过计算机网络通信，实现各企业之间的数据交换，并完成以贸易为中心的业务全过程。EDI在发达国家应用已很广泛，我国的"金关"工程就是以EDI作为通信平台的。
（3）远程交换（Telecommuting）
远程交换是一种在线服务（Online Serving）系统，原指在工作人员与其办公室之间的计算机通信形式，按通俗的说法即为家庭办公。
一个公司内本部与子公司办公室之间也可通过远程交换系统，实现分布式办公系统。远程交换的作用也不仅仅是工作场地的转移，它大大加强了企业的活力与快速反应能力。近年来各大企业的本部，纷纷采用一种被之为"虚拟办公室"（Virtual Office）的技术，创造出一种全新的商业环境与空间。远程交换技术的发展，对世界的整个经济运作规则产生了巨大的影响。
（4）远程教育（Distance Education）
远程教育是一种利用在线服务系统，开展学历或非学历教育的全新的教学模式。远程教育几乎可以提供大学中所有的课程，学员们通过远程教育，同样可得到正规大学从学士到博士的所有学位。这种教育方式，对于已从事工作而仍想完成高学位的人士特别有吸引力。
远程教育的基础设施是电子大学网络EUN（Electronic University Network）。EUN的主要作用是向学员提供课程软件及主机系统的使用，支持学员完成在线课程，并负责行政管理、协作合同等。这里所指的软件除系统软 件之外，包括CAI课件，即计算机辅助教学（Computer Aided Instruction）软件。CAI课件一般采用对话和引导式的方式指导学生学习发现学生错误还具有回溯功能，从本质上解决了学生学习中的困难。
（5）电子银行
电子银行也是一种在线服务系统，是一种由银行提供的基于计算机和计算机网络的新型金融服务系统。电子银行的功能包括：金融交易卡服务、自动存取款作 业、销售点自动转帐服务、电子汇款与清算等，其核心为金融交易卡服务。金融交易卡的诞生，标志了人类交换方式从物物交换、货币交换到信息交换的又一次飞 跃。
围绕金融交易卡服务，产生了自动存取款服务，自动取款机（CD）及自动存取款机（ATM）也应运而生。自动取款机与自动存取款机大多采用联网方式工 作，现已由原来的一行联网发展到多行联网，形成覆盖整个城市、地区，甚至全国的网络，全球性国际金融网络也正在建设之中。
电子汇款与清算系统可以提供客户转帐、银行转帐、外币兑换、托收、押汇信用证、行间证券交易、市场查证、借贷通知书、财务报表、资产负债表、资金调拨 及清算处理等金融通信服务。由于大型零售商店等消费场所采用了终端收款机（POS），从而使商场内部的资金即时清算成为现实。销售点的电子资金转帐是 POS与银行计算机系统联网而成的。
当前电子银行服务又出现了智能卡（IC）。IC卡内装有微处理器、存储器及输入输出接口，实际上是一台不带电源的微型电子计算机。由于采用IC卡，持卡人的安全性和方便性大大提高了，
（6）电子公告板系统BBS（Bulletin Board System）
电子公告板是一种发布并交换信息的在线服务系统。BBS可以使更多的用户通过电话线以简单的终端形式实现互联，从而得到廉价的丰富信息，并为其会员提供网上交谈、发布消息、讨论问题、传送文件、学习交流和游戏等的机会和空间。
（7）证券及期货交易
证券及期货交易是由于其获利巨大、风险巨大，且行情变化迅速，投资者对信息的依赖格外显得重要。金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预 测、金融管理、投资计划等需要大量计算工作的服务，提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务（包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新 闻、文章、股评等）。
（8）广播分组交换
广播分组交换实际上是由一种无线广播与在线系统结合的特殊服务，该系统使用户在任何地点都可使用在线服务系统。广播分组交换可提供电子邮件、新闻、文 件等传送服务，无线广播与在线系统通过调制解调器，再通过电话局可以结合在一起。移动式电话也属于广播系统。
（9）校园网（Campus Network）
校园网是在大学校园区内用以完成大中型计算机资源及其它网内资源共享的通信网络。一些发达国家已将校园网确定为信息高速公路的主要分支。无论在国内还 是国外，校园网的存在与否，是衡量该院校学术水平与管理水平的重要标志，也是提高学校教学、科研水平不可或缺的重要支撑环节。
共享资源是校园网最基本的应用，人们通过网络更有效地共享各种软、硬件及信息资源，为众多的科研人员提供一种崭新的合作环境。校园网可以提供异型机联网的 公共计算环境、海量的用户文件存储空间、昂贵的打印输出设备、能方便获取的图文并茂的电子图书信息，以及为各级行政人员服务的行政信息管理系统和为一般用 户服务的电子邮件系统。
（10）信息高速公路
如同现代信息高速公路的结构一样，信息高速公司也分为主干、分支及树叶。图像、声音、文字转化为数字信号在光纤主干线上传送，由交换技术再送到电话线或电缆分支线上，最终送到具体的用户"树叶"。主干部分由光纤及其附属设备组成，是信息高速公路的骨架。
我国政府也十分重视信息化事业，为了促进国家经济信息化，提出个"金桥"工程--国家公用经济信息网工程、"金关"工程--外贸专用网工程、"金卡" 工程--电子货币工程。这些工程是规模宏大的系统工程，其中的"金桥工程"是国民经济的基础设施，也是其它"金"字系列工程的基础。
“金桥”工程包含信息源、信息通道和信息处理三个组成部分，通过卫星网与地面光纤网开发，并利用国家及各部委、大中型企业的信息资源为经济建设服务。 “金卡”工程是在金桥网上运行的重要业务系统之一，主要包括电子银行及信用卡等内容。“金卡”工程又称为无纸化贸易工程，其主要实现手段为EDI，它以网 络通信和计算机管理系统为支撑，以标准化的电子数据交换替代了传统的纸面贸易文件和单证。其它的一些“金”字系列工程，如“金税”工程、“金智”工程、 “金盾”工程等亦在筹划与运作之中。这些重大信息工程的全面实施，在国内外引起了强烈反响，开创了我国信息化建设事业的新纪元。
（11）企业网络
集散系统和计算机集成制造系统是两种典型的企业网络系统。
集散系统实质上是一种分散型自动化系统，又称做以微处理机为基础的分散综合自动化系统。集散系统具有分散监控和集中综合管理两方面的特征，而更将"集 "字放在首位，更注重于全系统信息的综合管理。80年代以来，集散系统逐渐取代常规仪表，成为工业自动化的主流。工业自动化不仅体现在工业现场，也体现在 企业事务行政管理上。集散系统的发展及工业自动化的需求，导致了一个更庞大、更完善的计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）的诞生。
集散系统一般分为三级：过程级、监控级和管理信息级。集散系统是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机（上位 机）集成在一起的系统。它采用了局域网技术，将多个过程监控、操作站和上位机互连在一起，使通信功能增强，信息传输速度加快，吞吐量加大，为信息的综合管 理提供了基础。因为CIMS具有提高生产率、缩短生产周期等一系列极具吸引力的优点，所以已经成为未来工厂自动化的方向。
（12）智能大厦和结构化综合布线系统
智能大厦（Intelligent Building）是近十年来新兴的高技术建筑形式，它集计算机技术、通信技术、人类工程学、楼宇控制、楼宇设施管理为一体，使大楼具有高度的适应性（柔 性），以适应各种不同环境与不同客户的需要。智能大厦是以信息技术为主要支撑的，这也是其具有"智能"之名称的由来。有人认为具有三A的大厦，可视为智能 大厦。所谓三A就是CA（通信自动化）、OA（办公自动化）和BA（楼宇自动化）。概括起来，可以认为智能大厦除有传统大厦功能之外，主要必须具备下列基 本构成要素：高舒适的工程环境、高效率的管理信息系统和办公自动化系统、先进的计算机网络和远距离通信网络及楼宇自动化。
智能大厦及计算机网络的信息基础设施是结构化综合布线系统SCS（Structure Cabling System）。在建设计算机网络系统时，布线系统是整个计算机网络系统设计中不可分割的一部分，它关系到日后网络的性能、投资效益、实际使用效果以及日 常维护工作。结构化布线系统是指在一个楼宇或楼群中的通信传输网络能连接所有的话音、数字设备，并将它们与交换系统相连，构成一个统一、开放的结构化布线 系统。在综合布线系统中，设备的增减、工位的变动，仅需通过跳线简单插拔即可，而不必变动布线本身，从而大大方便了管理、使用和维护。
网络的分类
按照网络的类型特征，对网络进行分类是了解网络、学习网络技术的重要基础之一。从不同的角度对网络分类则有不同的分类方法。常见的分类方法有以下几种：
1、按分布地理范围分类
按分布地理范围分类，计算机网络可以分为广域网、局域网和城域网三种。
广域网（Wide Area Network，简称WAN）又称远程网，其分布范围可达数百公里乃至更远，可以覆盖一个地区，一个国家，更至全世界。
局域网（Local Area Network，简称LAN）是将小区域内的计算机及各种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一个建筑物或一个企业内。
城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）的分布范围介于局域网与广域网之间，其目的是在一个较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。
2、按交换方式分类
按网络的交换方式分类，计算机网络可以分为电路交换网，报文交换网和分组交换网三种。
电路交换（Circuit Switching）方式类似于传统的电话交换方式，用户在开始通信之前，必须申请建立一条从发送端到接收端的物理通道，并且在双方通信期间始终占用该信道。
报文交换（Message Switching）方式的数据单元是要发送一个完整报文，其长度不受限制。报文交换采用存储转发原理，这点像古代的邮政通信，邮件由途中的驿站逐个存储 转发一样。每个报文中含有目的地址，每个用户节点要为途径的报文选择适当的路径，使其能最终达到目的端。
分组交换（Packet Switching）方式也称包交换方式，1969年首次在ARPANET上使用，现在人们都公认ARPANET是分组交换网之父，并将分组交换网的出现 作为计算机网络新时代的开始。采用分组交换方式通信前，发送端先将数据划分为一个个等长的单位（即分组），这些分组逐个由各中间节点采用存储转发方式进行 传输，最终达到目的端。由于分组长度有限，可以在中间节点机的内存中进行存储处理，其转发速度可大大提高。
3、按拓扑结构分类
按拓扑结构分类，计算机网络可分为星形网、总线网、环形网、树型网和网形网。
星形网是最早采用的拓扑结构形式，其每个站点都通过连接电缆与主控机相联，相关站点之间的通信都由主控机进行，所以要求主控机有很高的可靠性，这种结构是一种集中控制方式。
环形网中各工作站依次相互连接组成一个闭合的环形，信息可以沿着环形线路单向（或双向）传输，由目的站点接收。环形网适合那些数据不需要在中心主控机上集中处理而主要在各站点进行处理的情况。
总线结构网中各个工作站通过一条总线连接，信息可以沿着两个不同的方向由一个站点传向另一个站点，是目前局域网中普遍采用的一种网络拓扑结构情形。
除了以上分类方法以外，还可按所采用的传输媒体分为双绞线网，同轴电缆网、光纤网、无线网；按信道的带宽分为窄带网和宽带网；按不同用户分为科研网、教育网、商业网和企业网等。
计算机网络的拓扑结构和传输媒体
1、网络的拓扑结构
“拓扑”"这个名词是从几何学中借用来的。网络拓扑是指网络形状，或者是它在物理上的连通性。下面介绍几种最为主要的网络拓扑结构。
（1）星形拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成，如图 7.5所示。中央节点执行集中工通信控制策略，因此中央节点相当复杂，而各个站点的通信处理负担都很小。星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换，尤以 电路交换方式更为普遍。这种结构一旦建立通道连接，就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。目前流行的专用交换机 PBX（ Private Branch eXchange）就是星形拓扑结构的典型实例。
星形拓扑结构有以下优点：
① 控制简单。在星形网络中，任何一个站点只和中央节点相连接，因而媒体访问控制方法很简单，致使访问协议也十分简单。
② 故障诊断和隔离容易。在星形网络中，中央节点对网络连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位，单个连节点的故障只影响一个设备，不会影响整个网络。
③ 方便服务。中央节点可方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。
星形拓扑结构的缺点：
① 电缆长度和安装工作量相当可观。因为每个站点都要和中央节点直接连接，需要耗费大量的电缆、安装、维护的工作量也剧增。
② 中央节点的负担较重，易形成瓶颈。一旦发生故障，则全网受影响，因而对中央节点的可靠性和冗余度方面的要求很高。
③ 各站点的分布处理能力较低。
星形拓扑结构广泛应用于网络智能集中于某个中央站点的场合。从目前的趋势看，计算机的发展已从集中的主机系统发展到大量功能很强的微型机和工作站，在这种形势下，传统的星形拓扑使用会有所减少。
（2）总线拓扑
总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，该公共传输媒体即称为总线。任何一个站发送的信号都沿着传输媒体传播，而且能被所有的其它站点所接收。总线拓扑结构见图 7.6所示。
因为所有站点共享一条公用的通信信道，所以一次只能有一个设备传输信号。通常采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送。发送时，发送站将报文分成分 组，然后逐个依次发送这些分组，有时还要与其它站来的分组交替地在传输媒体上传输。当分组经过各站时，其中的目的站会识别到分组所携带的目的地址，然后复 制下这些分组的内容。
总线拓扑结构的优点：
① 总线结构所需要的电缆数量少。
② 总线结构简单，又无源工作，有较高的可靠性。
③ 易于扩充，增加和减少用户比较方便。
总线拓扑结构的缺点：
① 总线传输距离有限，通信范围受限制。
② 故障诊断和隔离比较困难。
③ 分布式协议不能保证信息的及时传输。
④ 不具有实时功能，站点必须是智能的，要有媒体访问控制功能，从而增加了站点的硬件和软件开销。
（3）环形拓扑
环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环，如图 7.7所示，每个站点能够接收从一链路传来的数据，并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一链路上。这种链路可以是单向的，也可以是双向的。数据以分组形式发送，如果环上 A站希望发送一个报文到 C站，就先要把报文分成若干个分组，每个分组除了数据还要加上某些控制信息，其中包括 C站的地址。 A站依次把每个分组送到环上，开始沿环传输， C站识别到带有它自己地址的分组时，便将其中的数据复制下来。由于多个设备连接在一个环上，因此需要用分布式控制策略来进行控制。
环形拓扑结构的优点：
① 电缆的长度短。环形拓扑结构的网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似，但比起星形拓扑结构的网络要短得多。
② 减少或增加工作站时，仅需简单的连接操作。
③ 可使用光纤。光纤的传输速度率很高，十分适合于环形拓扑的单向传输。
环形拓扑结构的缺点：
① 节点的故障会引起全网络的故障。这是因为环上的数据传输要通过接在环上的每一个节点，一旦环中某个节点发生故障就会引起全网络的故障。
② 故障检测困难。这与总线拓扑结构相似，因为不是集中控制，故障检测需要在网上各个节点进行，因此故障检测就较为困难。
③ 环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传送的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说比较低。
总的来说，不管局域网或广域网，网络的拓扑选择，需要考虑诸多因素，网络要既利于安装，又有利于扩展，网络的可靠性也是要考虑的重要因素，以外网络拓扑结构的选择还会影响传输媒体的选择和媒体访问控制方法的确定。
2、传输媒体
传输媒体是通信网中发送方和接收方之间的物理通路，计算机网络中采用的传输媒体可以分为有线和无线两大类。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输媒体，无线电通信、微波通信、红外线通信以及激光通信的信息载体都属于无线传输媒体。
传输媒体的特性对网络数据通信质量有很大的影响，这些特性是：
① 物理特性，说明传输媒体的特征。
② 传输特征，包括信号形式、调制技术、传输速度及频带宽度等内容。
③ 连通性，采用点到点连接还是多点连接。
④ 地域范围，网上各点间的最大距离。
⑤ 抗干扰性，防止噪声、电磁干扰对数据传输影响的能力。
⑥ 相对价格，以元件、安装和维护的价格为基础。
以下分别介绍其中最为常用的传输媒体的特性。
（1）双绞线
由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起可以减少相互间的辐射电磁干扰。双绞线是最常用的传输媒体，早就用于电话通信中的模拟信号传输，也 可用于数字信号的传输。双绞线一般是铜质的，能提供良好的传导率。双绞线既可用于传输模拟信号，也可用于传输数字信号。对于模拟信号来说，大约每 5 -6km需要一个放大器；对于数字信号来说，每 2 -3km使用一个中继器。
双绞线也可用于局域网，如 10BASE-T和 100BASE-T总线，可分别提供 10Mbit/s和 100Mbit/s的数据传输速率。通常将多对双绞线封装于一个绝缘套里组成双绞线电缆，局域网中常用的 3类双绞线和 5类双绞线，均由 4对双绞线组成，其中 3类双绞线常用于 10BASE-T总线局域网， 5类双绞线常用于 100BASE-T总线局域网。
双绞线普遍话用于点到点的连接，双绞线可以很容易地在 15km或更大范围内提供数据传输。局域网的双绞线主要用于一个建筑物或几个建筑物间的通信，但在 10Mbit/s和 100Mbit/s传输速率的 10BASE-T和 100BASE-T的总线传输距离都不超过 100m。
双绞线的抗干扰性能不如同轴电缆，但价格比同轴电缆要便宜。
（2）同轴电缆
同轴电缆也像双绞线一样由一对导体组成，但它们是按 "同轴 "的形式构成线对，其最里层是内芯，向外依次为绝缘层、屏蔽层，最外则是起保护作用的塑料外套，内芯和屏蔽层构成一对导体。
同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆又可以分为粗缆和细缆两种，都用于直接传送数字信号；宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，也可用于不使用频分多路复用的高速数据通信和模拟信号的传输，闭路电视所使用的 CATV电缆就是宽带同轴电缆。
同轴电缆适用于点到点连接和多点连接，基带电缆每段可支持几百台设备，在大系统中还可以用转接器将各段连接起来；宽带同轴电缆可支持数千台设备，但在高数据传输速率（ 50Mbit/s）下使用宽带电缆时，设备数目限制在 20-30台。
同轴电缆的传输距离取决于传输信号的形式和传输的速率，典型基带电缆的电大距离限制在几公里。在相同速率条件下，粗缆传输距离较细缆长。
同轴电缆的抗干扰性能比双绞线好，但在价格上较双绞线贵，但比光纤要便宜。
（3）光纤
光纤是光纤纤维的简称，它由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成。相对于金属导线来说具有重量轻、线径细的特点。用光纤传输信号时，在发送端先要将电信号转换成光信号，而在接收端要由光检测器还原成电信号。
光纤在计算机网络中普遍采用点到点连接，从地域范围来看可以在 6 -8km的距离内不用中继器传输，因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网。由于光纤具有不受电磁干扰和噪音影响的独有特征，适宜在长 距离内保持高速数据传输率，而且能提供很好的安全性。
网络除了有线媒体以外，还可以通过无线传输媒体进行无线传输，目前常用的技术有无线电波、微波、红外线和激光。随着便携式计算机的出现和普及，以及在军事、野外等特殊场合下移动产品的通信联网需要，促进了无线通信网络的发展，出现了无线网络产品。
计算机网络的协议及其作用
两个计算机间通信时对传输信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必需进行一个共同的约定，我们称为协议（ Protocol）。一般来说，协议要由如下三个要素组成：
（1）语义（ Semantics）。涉及用于协调和差错处理的控制信息。
（2）语法（ Syntax）。涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。
（3）定时（ Timing）。涉及速度匹配和排序等。
协议本质上无非是一种网上交流的约定，由于联网的计算机类型可以各不相同，各自使用的操作系统和应用软件也不尽相同，为了保持彼此之间实现信息交换和资源共享，它们必须具有共同的语言，交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵行某种互相都能够接受的规则。
目前，全球最大的网络是因特网（ Internet），它所采用的网络协议是 TCP/IP协议。它是因特网的核心技术。 TCP/IP协议，具体的说就是传输控制协议（ Transmission Control Protocol，即 TCP）和网际协议（ Internet Protocol，即 IP）。其中 TCP协议用于负责网上信息的正确传输，而 IP协议则是负责将信息从一处传输到另一处。
TCP/IP协议本质上是一种采用分组交换技术的协议。其基本思想是把信息分割成一个个不超过一定大小的信息包来传送。目的是：一方面可以避免单个用户长时间地占用网络线路；另一方面，可以在传输出错时不必重新传送全部信息，只需重传出错的信息包就行了。
TCP/IP协议组织信息传输的方式是一种 4层的协议方式。下表是一种简化了的层次模型：
应用层 Telnet、FTP和e-mail等
传输层 TCP和UDP
网络层 IP、ICMP和IGMP
网络接口层 设备驱动程序及接口卡
模型中，最底层为 TCP/IP的实现基础，主要用于访问具体局域网，如以大网等。中间两层为 TCP/IP协议，其中的 UDP为一种建立在 IP协议基础上的用户数据协议（ User Data gram Protocol，即 UDP）。最上层为建立在 TCP/IP协议基础上的一些服务： TELNET（远程登录），允许某个用户登录到网上的其它计算机上（要求用户必须拥有该机帐号），然后像使用自己的计算机一样使用远端计算机： FTP（ File Transfer Protocol，文件传输协议），允许用户在网上计算机之间传送程序或文件； SMTP（ Simple Message Transfer Protocol，简单邮件传送协议），允许网上计算机之间互通信函； DNS（ Domain Name Service，域名服务协议），用于将域名地址转换成 IP地址等。
因特网（Internet）及其应用
因特网概述
因特网（ Internet）是一个建立在网络互连基础上的最大的、开放的全球性网络。因特网拥有数千万台计算机和上亿个用户，是全球信息资源的超大型集合体。所有 采用 TCP/IP协议的计算机都可以加入因特网，实现信息共享和互相通信。与传统的书籍、报刊、广播、电视等传播媒体相比，因特网使用更方便，查阅更快捷，内 容更丰富。今天，因特网已在世界范围内得到了广泛的普及与应用，并正在迅速地改变人们的工作方式和生活方式。
因特网起源于 20世纪 60年代中期由美国国防部高级研究计划局（ ARPA）资助的 ARPANET，此后提出的 TCP/IP协议为因特网的发展奠定了基础。 1986年美国国家科学基金会（ NSF）的 NSFNET加入了因特网主干网，由此推动了因特网的发展。但是，因特网的真正飞跃发展应该归功于 20世纪 90年代的商业化应用。此后，世界各地无数的企业和个人纷纷加入，终于发展演变成今天成熟的因特网。
我国正式接入因特网是在 1994年 4月，当时为了发展国际科研合作的需要，中国科学院高能物理研究所和北京化工大学开通了到美国的因特网专
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