e3 Kenneth Laudon 管理信息系統 v11
7.1 當今商業世界的通信和網絡
在商業領域，要快速與客戶、供應商及員工聯繫必須藉助網絡的幫助。1990年以前，幾乎所有的商業通信都通過郵遞、電話、傳真等方式進行。而今天，人們越來越多地通過計算機、電子郵件、互聯網、移動電話和接入無線網絡的手提計算機等進行通信。如今在商業環境中，網絡和互聯網差不多成了同義詞。
7.1.1 網絡與通信趨勢
過去，公司使用兩種截然不同的網絡：處理語音通信的電話網絡和處理數據通信的計算機網絡。電話公司在整個20世紀使用語音傳輸技術（硬件及軟件）建造電話網絡，大部分這些公司在世界範圍內壟斷經營。計算機網絡最早由計算機公司為尋求不同區域計算機間的數據傳輸而建設起來。
隨著通信不斷地放松管制和信息技術的不斷革新，電話網絡和計算機網絡正慢慢地交匯成為使用共同的網絡規範和設備的統一的數據網絡。電信供應商，如ATET和Verizon，提供數據傳輸、互聯網接入、無線電話服務、電視節目及語音服務。有線電視公司，如Cablevision和Comcast，現在提供語音服務互聯網接入。計算機網絡已擴大到網絡電話及有限的視頻服務。隨著時間的推移，所有這些音頻、視頻和數據通信都將基於網絡技術傳輸。
語音和數據通信網絡同樣變得越來越強大、迅速、方便攜帶（體積小，具有移動性），而價格低廉。例如，2000年網絡連接速度通常為56千比特每秒，相比較而言，現在超過60%的美國互聯網用戶使用電話和有線電視公司提供的寬帶 （broadband）連接速度為一百點零萬位每秒。而費用也呈指數下降，每千比特的價格從2000年的25美分下降到現在的不到1美分。
寬帶無線平臺，如手機、掌上數碼設備和接入無線網絡的個人電腦，將逐步取代語音和數據通信網絡以及互聯網接入服務。實際上，移動無線寬帶（7.4節中將要談到的2.5G和3G手機）以96%的複合年增長率成為2008年增長最迅速的網絡接入形式。固定無線寬帶（Wi-Fi）以28%的複合年增長率居第二位。
7.1.2 計算機網絡
如果要在同一間辦公室連接兩個或多個員工的計算機，就需要建立計算機網絡。那麼，什麼是計算機網絡？最簡單的網絡由兩臺或多臺計算機連接而成。圖7-2顯示了網絡中的主要軟硬件和傳輸設備：計算機、網絡接口、連接介質、網絡操作系統軟件、集線器或交換機、路由器等。
圖7-2 簡單的計算機網絡構成
網絡上每一臺計算機都有一個網絡接口設備，稱為網卡 （network interface card，NIC）。個人計算機的網卡一般集成在主板上。連接網絡各個部分的介質可以是電話線、同軸電纜、無線電波等。
網絡操作系統 （network operating system，NOS）負責發送和管理通信數據，並協調網絡資源的分配。NOS可以位於網絡中的每一臺計算機上，也可以位於專用的服務器上。服務器計算機在網絡上為客戶端計算機起到重要網絡功能，如搜尋網頁、存儲數據及網絡操作系統（以此掌控網絡）。服務器軟件如Windows Server 2003、Windows Server 2000、Linux、Novell等是最常用的局域網操作系統。
大部分網絡包含作為不同計算機之間的連接點的集線器 （hub）或交換機 （switch）。集線器比較簡單，它從所連接的一臺計算機接收數據，然後發送給相連的所有其他計算機。交換機比集線器複雜一些，可以對收到的數據進行過濾後發送給指定的目的地。
要實現網絡與網絡的連接，就要用到路由器 （router）。路由器在不同的網絡之間發送數據包，確保數據發送到正確的地址。
大型企業的網絡環境
上文談及的網絡可能適用於小型企業，但是對於有多家分公司及上千名員工的大型企業又該怎麼辦呢？隨著公司規模的增長，各地區的小型局域網不斷連接，最終形成整個企業的網絡基礎設施。大型企業的網絡基礎設施由一系列相互連接的以及與企業網絡連接的局域網組成。多個服務器支持企業的網站、內部網和外部網的運行。有些服務器與其他大型計算機相連，支持後臺系統的運作。
圖7-3說明了更為複雜、更為龐大的企業網絡。從圖7-3中可看出，大型企業網絡基礎設施採取了從日常電話服務到企業數據網絡、網絡服務、無線網絡和無線移動電話在內的廣泛技術。當今企業遇到的最大問題之一是如何把這些互不相同的通信網絡和通道進行有機整合，形成一個信息可以在各個部門和各個系統之間自由流動的網絡。隨著越來越多的通信網絡向數字化方向發展，這個問題在未來將不難解決。
圖7-3 企業網絡架構
7.1.3 關鍵的數字網絡技術
數字網絡和互聯網建立在三個關鍵技術的基礎上：客戶機/服務器計算、分組交換技術，連接不同的計算機和網絡的通信標準（其中最重要的一種形式是傳輸控制協議/互聯網絡協議，即TCP/IP）。
1.客戶機/服務器計算
客戶機/服務器計算是一種分佈式計算模型，計算處理能力分散在一些小型廉價的客戶機（如臺式電腦、筆記本電腦等）上。這些客戶機都連接在由網絡服務器控制的網絡上。服務器制定網絡通信規則，並給每一臺客戶機分配一個地址。
客戶機/服務器計算在很大程度上取代了傳統的主機計算模式。互聯網是最大的客戶機/服務器網絡。
2.分組交換
分組交換 （packet switching）是將要傳送的數據分割成一些數據片，然後將數據片進行封裝，並將封裝好的數據包在網內不同的通路上獨立地傳輸到目的地，最後在目的地將各個獨立的數據片重新組裝，恢復成最初的數據（見圖7-4）。在分組交換技術發展之前，計算機網絡租賃專用的電話線路與異地計算機連接。在線路交換網絡中，如電話系統，只有當一個完整的點對點線路組裝完成，才能進行傳輸。這些專用的線路交換技術不僅昂貴，而且浪費了大量傳輸空間，因為不管有無數據傳輸，線路都要維護。
圖7-4 分組交換網絡和數據包通信
分組交換更有效地利用了網絡傳輸空間。在分組交換網絡中，數據首先被分割成封裝的數據包，其中的信息包括指導數據傳輸到正確地址的信息和檢查傳輸數據時存在的錯誤。數據包通過不同的傳輸通道，使用路由器各自獨立傳輸。當數據片傳輸到目的地被恢復成最初的數據之前，來自同一信息源的數據片通過不同的通道和網絡傳輸。
3.TCP/IP和連接
通信網絡由多種不同的軟硬件組件構成。網絡中不同的組件之所以能夠相互通信，是因為它們都遵守一套共同的規則，稱為協議 （protocol）。協議是控制網絡中兩個節點信息傳輸的一系列規範。
早先並沒有統一的網絡協議，因此企業不得不從一家供應商處購買計算和通信設備。現在，越來越多的企業網絡採用傳輸控制協議/互聯網絡協議 （TCP/IP），可以實現不同軟硬件平臺之間的通信。TCP/IP在20世紀70年代早期由美國國防部高級研究計劃局（Department of Defense Advanced Research Project Agency，DARPA）開發，目的在於幫助科學家們實現遠距離不同計算機間的數據傳輸。
TCP/IP是一組通信協議，主要包括TCP和IP兩種。TCP指傳輸控制協議，負責處理數據在計算機之間的傳輸。TCP在計算機之間建立連接，決定數據包的傳輸順序，確認數據包傳輸。IP指互聯網絡協議，負責數據包的傳輸，包括在數據傳輸過程中的數據分解和數據重組。TCP/IP參考模型分為四層：應用層、傳輸層、網間層、網絡接口層（見圖7-5）。
圖7-5 TCP/IP參考模型
（1）應用層：應用層使客戶端應用程序能進入其他層次，定義應用層的目的在於交換數據的協議，協議的其中之一為用來傳輸網頁文件的超文本傳輸協議（hypertext transfer protocol，HTTP）。
（2）傳輸層：傳輸層為應用層提供通信和數據包服務，包括TCP和其他一些協議。
（3）網間層：網間層處理、路由和包裝IP數據包。網絡協議是此層中的協議之一。
（4）網絡接口層：處於模型底層的網絡接口層接收來自任何網絡中介的數據包。
採用TCP/IP協議的兩臺計算機，即使使用不同的硬件和軟件平臺，也能實現數據傳輸。數據從應用層依次傳輸到網絡接口層，實現其從一臺計算機到另一計算機的傳輸。當到達接收主機後，數據又沿這四層結構返回並以接收計算機能識別的格式重組。如果接收計算機發現數據受損的數據包，向數據發送計算機發出重新傳輸的請求，當請求得到迴應，整個數據傳輸過程重新開始。