《计算机网络技术》
1.计算机网络的定义:将分布在不同地理位置具有独立功能的多台计算机及其外部设备,用通信设备及通信线路连接起来,在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的协调下,实现资源共享、信息传递的系统。
*共享资源包括:(1).硬件资源(CPU,内存、磁盘、磁带机、打印机、绘图仪……)
(2).软件资源(操作系统、数据库系统、工具软件、应用程序……)
(3).数据资源
*计算机网络技术:计算机技术,继报纸、广播、电视之后的第四媒体。
通信技术
2.计算机网络的发展历史:
第一代:面向终端的计算机通信网:实质上是以主机为中心星型网。
第二代:计算机——计算机网络阶段:分组交换技术,以通信子网为中心,主机和终端构成用户资源子网,1969年12月,美国第一个使用分组交换技术的ARPANET(Internet前身)
第三代:以“开放系统互联参模型(OSI/RM)”为标准框架:
国际标准化组织ISO于1984年公布OSI/RM,80年代中期Internet出现(TCP/IP)
第四代:宽带综合业务数字网(B-ISDN):信息高速公路阶段;高速性、交互性,广域性。
3.计算机网络包含的三个主要局部:(1).若干个主机(2).一个通信子网(3).一系列的协议(主机之间或主机和子网之间)
4.透明性:用户在访问网络时,只要知道结果,无需知道是怎么访问以及所访问的资源的地理位置。
5.计算机网络构成:网络结点,连接这些网络结点的通信链路(按拓扑结构分)
用户资源子网,通信子网(按逻辑功能分)
网络硬件系统,网络软件系统(按系统组成分)
6.网络结点(网络单元):(1)访问结点(端结点):用户机和终端设备,起信源和信宿作
用。
(2)转接结点(中间结点):集线器、交换机、路由器,起数据交换和转换作用。
(3).混合结点(全功能结点):既作为(1)也可作为(2)
7.通信链路:物理链路,逻辑链路(真正具备数据传输控制水平)
8.通信子网(负责数据通信):数据的传输、交换及通信控制,(网络结点,通信链路)
(用户)资源子网:访问网络、处理数据(主机系统、终端控制器、终端)
9.网络硬件系统:计算机系统、终端、通信设备
主机系统:服务器(文件、数据库、邮件、打印机服务器);工作站(客户机):无盘;
带盘(具有本地处理水平)
终端:不具有本地处理水平(图形终端、显示终端、打印机终端)
网络接入设备:网卡、调制解调器
网络互联设备:中继器,集线器,路由器、交换机
10.网络软件系统:网络操作系统(NOS),网络通信协议,各种网络应用系统。
网络操作系统:处理机管理、设备管理、文件管理、网络用户管理、网络资源管理、网络运行状况统计、网络安全建立、网络信息通信
服务器操作系统:网络操作系统、多任务多用户(windows NT,windows 2000 sever,Linux,Uinx,Netware,Windows Sever 2003)
工作站操作系统:Windows 98,Windows 2000 Professional,Windows 9X/ME/XP,DOS
网络通信协议:网间包交换协议IPX,传输控制协议/网际协议TCP/IP,以太网协议
网络管理系统软件NMS:网管软件,信息统计、报告、警告、监控
*补充:DOS是单用户单任务的操作系统,Netware是Novell公司开发的操作系统。
11.按网络覆盖范围分:广域网(WAN)几十~几千km,100kbps左右,一个国家或洲际网
局域网(LAN)2.5km左右,10~100Mbps,一个单位
城域网(MAN)5~50km,50Mbps以上,一个城市
按网络拓扑结构:星型网、环型网、总线型网、树型网、网型网
按网络所有权:公用网:公共交换网PSTV,数字数据网DDN,综合业务数字网ISDN
专用网:铁路,金融等
按网络中计算机所处的地位:对等网络,基于服务器网络。
按传输介质:有线网(双绞线、同轴电缆、光纤);无线网(微波、卫星、红外线、激光)
按数据传输率:低速网,中速网,高速网
按传播方式分:点到点网络:点到点连接(星型、树型、环型、网型)
广播式网络:总线型、树型、环型、网状型
按网络控制方式:集中式(星型、树型)
分布式(分组交换,网状)
按企业和分司管理:内联网(Intranet)
外联网(Extranet)使用Internet技术,又有自己的WWW服务器
Internet:国际互联网,起源于美国
按带宽和传输水平:基带网,宽带网
12.计算机网络的功能:
(1).数据通信(最基本的功能):,,电子数据交换(EDI),文件传输服务(FTP),电子公告牌(BBS),视频点播(VDD),远程登
录和信息浏览。
(2).资源共享(主要目的):硬件、软件、数据
(3).提升计算机系统的可靠性和可用性
(4).实现分布式信息处理
13.计算机网络的应用
(1).办公自动化
(2).管理信息系统
(3).过程控制
(4).Internet应用:E-mail;电子商务;信息发布;远程音频视频应用。
14.网络拓扑结构主要是通信子网的拓扑结构。
15.星型:中心结点是主节点,具有中继交换和数据处理功能,中央节点执行集中式通信控制策略,采用电路交换和报文交换,尤为电路交换更为普遍。
环型:点到点通信,数据沿一个方向传送,令牌传递方式解决对环路的访问控制,较典型的是IBM的令牌环网。
总线型:采用CSMA/CD实行介质访问控制,需在线路两端加终接器(或端接器)
* 补:以太网为总线型网络,会发生争用总线问题,总线型拓扑结构通常采用分布式策略,常用的有CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。
* 选择原则:可靠性、扩充性、费用高低
特点 | 优点 | 同步通信和异步通信主要区别 缺点 | 应用场合 | |
星型 | 各节点与中心节点相连 | 建网容易,控制简单,协议简单,易检测和易隔离故障。 | 对中心节点依赖性大,扩展困难,电缆长度长 | 网络中智能集中于中央节点的场合 |
环型 | 沿环路单向传输 | 结构简单,性能好,适用于光纤连接,实时性好 | 可靠性差,灵活性差,节点故障会引起全网故障 | 如光纤分布式接口FDDI(采用双环结构) |
总线型 | 有一条信道,一个时刻只能有一个节点发送数据 | 结构简单,可靠性强,可扩充性强,成本低,长度短 | 传输距离有限,实时性差,争用总线,故障诊断困难 | 局域网或分布式处理,如发以太网 |
树型 | 星型的扩展,根节点和子节点均可转为节点 | 同星型费用比树型低,易于扩展隔离比较容易 | 对根依赖性比较大 | 分层管理的网络 |
网状型 | 每个节点至少两条链路与其它相连 | 性能好,可靠性高,容错水平强 | 结构复杂,控制繁琐,安装和维护困难,提供冗余链路增加了成本 | 大型广域网(Internet网,CERNET教育科研示范网等) |
16.数据通信:以信息处理技术和计算机技术为基础
数据:(1).模拟数据(取连续值的数据),(2).数字数据(取离散值的数据)
数据是信息的载体,信息是数据的内在含义或解释
信号:模拟信号,数字信号
信道:传送信号的通道,物理信道和逻辑信道
信道容量:信道传输信息的最大水平,是信道允许的最大数据传输,率用信息速率表示
[香农定理:C=Blog(1+S/N),C:信道容量,B:信道带宽,S/N:信号噪声比]
信道带宽:信道所能传送的信号频率宽度,最高频率与最低频率之差
码元:一个数字脉冲称码元,构成信息编码的最小单元。
计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”。
17.(1)比特率:单位时间内传送的二进制位数,是一种数字信号的传输速率,b/s(位/秒)或kb/s(千位/秒)Mb/s(兆位/秒)
(2)数据传输率:单位时间内信道内传输的信息量,即比特率。
(3)波特率:数字信号经调制后的传输速率(模拟信号),单位时间内传送的电信号的个数,衡量信道性能的好坏,单位为波特(baud)。
(4)误码率:信息传输时的错误率,衡量传输可靠性的指标。
(5)数据在传输中有:随机错(热噪声)和突发错(冲击噪声)
(6)奇偶校验是一种简单的检验方法,另一种是循环冗余码校验CRC。
(7)吞吐量:单位时间内整个网络能够处理的信息总量,单位是字节/秒或位/秒。
吞吐量=信道容量 * 传输效率
(8)信道的传输延迟(时延):与信源和信宿之间的距离及传输速度相关。
18.数据通信系统
(1).数据终端设备DTE:用于处理用户数据的设备,数据通信系统的信源与信宿,如:
主机,终端。
(2).数据线路端接设备DCE:通信线路上的设备,如Modem。
(3).通信线路
*注:DTE发出的信号不能直接送到网络的传输介质上,要借助于DCE才能实现。
19.数据通信方式
(1)单工:数据流沿一个方向传送,发送方不能接收,接收方只能接收不能发送(无线广播,电视)。
(2)半双工:通信双方都有发送接收功能,双向传送信息,同一时刻只能单向,即两个方向的传输只能交替,不能同时实行(对讲机)。
(3)全双工:通信双方具有同时发送和接收信息,需要两个信道分别传送两个方向的信息(计算机之间)。
20.数据传输模式:点对点通信:把两个DTE连接起来构成,也叫端到端通信
广播式通信:系统中多个端点共享一个通信信道(单向传输)
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