计算机网络与Internet基础知识
1.1 计算机网络概述
1、计算机机网络:就是利用通信线路和通信设备,用一定的连接方法,把分布在不同地点的具有独立功能的多台计算机系统相互连接在一起,在网络软件的支持下,进行数据通信,实现资源共享的系统。
2、计算机网络包含三方面:一是多台计算机(通常还有终端)实体,二是通信线路和通信设备,三是网络软件。(终端:不能为计算机服务但能完成一定任务的设备)
1、计算机机网络:就是利用通信线路和通信设备,用一定的连接方法,把分布在不同地点的具有独立功能的多台计算机系统相互连接在一起,在网络软件的支持下,进行数据通信,实现资源共享的系统。
2、计算机网络包含三方面:一是多台计算机(通常还有终端)实体,二是通信线路和通信设备,三是网络软件。(终端:不能为计算机服务但能完成一定任务的设备)
3、资源共享是计算机网络的主要特点和功能
可共享的计算机资源包括:
1. 硬件设备资源,如打印机、磁盘驱动器、CPU等
2. 软件信息资源,如文本文件等。
3. 数据资源,如应用程序、数据
分布式的信息采集、传输、存储、加工和处理,使信息增值是计算机网络的最重要作用。
1.2 计算机网络的种类
人们普遍按网络规模的大小和距离分类如下:局域网(LAN):仅在有限的地理区域一般传输距离为几公里到十公里的范围内(如一个办公大楼内的网络)
城域网(同MAN):范围几十公里到上百公里是对局域网的拓展。
广域网(WAN):把全球的局域网城域网连接起来的网络
Internet全球互联网又称因特网是横跨全球的计算机网络
计算机网络种类包括:局域网、广域网及Internet互联网三部分
1.3 计算机网络组成和基本要素
● 组成一个计算机网络必需具备下列三个条件:
●(1)有两台或多台具有独立操作系统的计算机,且相 互之间有共享资源的需求。
●(2)计算机之间要有通信手段将其互连。
●(3)计算机之间要遵循相同的通信规则。
组成网络的要素较多,下面仅举一些常见的名称:
●服务器(server)
–提供各种网络资源的计算机,按其作用分为:文件服务器、打印服务器和通信服务器等等。
●客户机(client)
–客户机是逻辑上的概念,它是指为访问服务器资源计算机运行的程序进程。
●工作站(workstation)
–连接到网络的一台计算机,它在保持独立的计算能力的同时,也作为网络的用户来访问其它计算机提供的服务,共享网络资源。
●链路(link)
–网络的两个设备之间承载信息流的线路或信道。
–
●主机(host)
– 指主计算机系统,在网络中负责数据处理和网络控制,同时还要执行网络协议。(注意要与分布式计算模式中的主机(mainframe)区分)
●调制解调器(modem)
–当利用电话线路进行数据传输时,Modem在发送端将数字信号转换成模拟通道允许传输的信号形式,在接收端再进行反变换。
●网络操作系统(network operating system,NOS)
–管理网络功能的计算机操作系统。目前主流网络操作系统有:UNIX, NetWare和Windows NT Linux等。
–
●协议(protocol)
–协议是一个或一组规则和标准,它有助于网络实体之间相互理解和正确通信。
–国际上主要的网络协议制订组织有:ISO(国际标准化组织), IEEE, ITU-T, IETF, IAB等。
–通信协议:众多的计算机之间相互交流信息,做到准确无误,畅通无阻,就必事先规定好各种计算机之间交换信息的规则,统一数据编码和转换方法,即通信协议。
第一部分 计算机网络基础知识
● 第二章 网络中的数据传输介质
●2.1 有线通信线路
●2.2 无线通信
●2.3 数据传输技术中的几个术语
●2.1 有线通信线路
● 有线通信是利用电缆或光缆或电话线来充当传输导体。
● 2.1.1 双绞线
● 分为屏蔽和非屏蔽两种。价格便宜,抗干扰能力差,传输距离有限,数据速率一般为1-10Mbps,当距离很短并采用特殊技术时,可达100Mbps。如五类双绞线可以将100Mbps信号传输100米。
● 2.1.2 同轴电缆
● 抗干扰能力强,能进行较高速率的传输(<几百M)。
● 2.1.3 光导纤维
● 电磁绝缘性能好,不受外界电磁干扰,衰减小,传输距离远。传输频带宽,需要光电转换。目前价格尚高。
●
●2.2 无线通信
● 无线通信是利用无线通道进行数据传输。如无线电台、地面微 波、卫星通信等。
● 无线电台通信误码率比较高(10-2),速率不高。地面微波和卫星通信都可以实现较高速率,但费用比较高。
● 无线通信保密性差、容易受外界电磁干扰和大气情况影响。
●2.3 数据传输技术中的几个术语
●传输速率 单位是bps, Mbps (这里1M=106 而 ≠220)
●传输方式 串行方式和并行方式,计算机以并行方式
产生数据,一般网络是按串行方式传输的。
●基带传输 直接传输没有经过调制的数字信号。
●宽带传输 有些信道不能传输基带信号(如无线信道
和光纤信道),要利用调制和解调技术将
基带信号调制到正弦波载波上后传输。
第一部分 计算机网络基础知识
第三章 计算机网络体系结构和协议
●3.1 网络体系与层次结构
●3.2 ISO/OSI开放系统互连参考模型
●3.3 网络的拓扑结构
●3.4 TCP/IP网络协议
●3.1 网络体系与层次结构
● 计算机网络的层次、网络拓扑结构、各层的功能划分以及每层协议与接口总称为计算机网络体系结构。
● 计算机网络体系结构是网络的基本设计思想及方案,是各个组成部分的功能定义。
● 作为开放的信息系统,网络设备之间的通信必须遵守共同认可的标准,或称为协议(protocol)。
●
●3.2 ISO/OSI开放系统互连参考模型
tcp ip协议只能用于internet● 国际标准化组织ISO于1977年3月提出开放系统互连参考模型OSI。
● ISO/OSI参考模型定义了网络通信的7个功能层,即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。并规定了每层的功能以及不同层的协调方法。其主要功能如下:
ISO为国际标准化组织, OSI开户型互联标准参考模型
最低层为物理层,最高层为应用层
ISO/OSI
ISO为国际标准化组织, OSI开户型互联标准参考模型最低层为物理层,最高层为应用层。
层次 名称 主要功能
1 物理层 通过电气和机械的互连方式把通信
实体连接起来,让数据流通过。
2 数据链路层 在链路两端进行数据传送,并进行
差错检测和流量控制。
3 网络层 通过分组交换和路由选择实现端到
端传输。
4 传输层 多路复用, 提供可靠透明的数据传输
5 会话层 在两个应用之间建立管理通信对话。
6 表示层 实现不同格式和编码之间的互换。
7 应用层 提供用户服务,如文件传输、电子
邮件、网络管理等。
3.3 网络的拓扑结构
网络的拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式。它的结构主要有星形结构、环形结构、总线型结构、树形结构等。
其中
星形结构增加新站点最难但是最安全最高
3.4 TCP/IP网络协议
要想在不同系统的计算机之间正确传输信息就必须制定一个共同的遵守的规则,这就是通信协议。
TCP/IP是传输控制协议和网际协议
TCP/IP的全称是“Internet传输控制协议。
它是最早的计算机网ARPANET使用的标准。 TCP/IP在许多LAN和MAN系统中被采用, ARPANET也发展成为今天的Internet。
TCP/IP是Internet的操作系统。
3.4.1IP协议
采用TCP/IP协议的计算机网络中,每个主机和路由器都有一个标识,称为IP地址。在互相连通的网络中,IP地址必须是唯一的,不同的设备拥有不同的IP地址。
1.数字地址
以点(.)分隔的一组数字,它由四个部分32位二进制的数组成,每一部分都是小于256的数,每个十进制之间用“.”隔开
IP地址和域名由专门机构分配、定义域名与IP地址一一对应。
IP地址分为A,B,C,D,E五类,最常用的是 A,B,C类,D类用于对所有或一主机进行广播,E类地址暂不使用
●2.域名地址
由于数字型难以记忆,为了基于IP地址的计算机在通信时便于被用户所识别,因此开始采用域名管理系统DNS。
例如:自治区网主页“丝路热线”的IP地址是202.102.192.118,它所对应的域名是从www.xjinfo
注意:一台主机的IP地址是唯一的,即只能有一个IP地址,但是它的域名可以有多个。
网络上的管理域名的DNS称为域名系统,它是一个分层的名字管理查询系统,主要提供Internet上主机的IP地址和主机名相互对应关系的服务。
域名结构: 计算机主机名.机构名.网络名.最高层域名
第一级域名往往表示主机所属的国家、地区或网络性质的代码,如中国(cn)、香港(hk)、商业组织(com)
第二、三级域名是子域有:教育(edu)、网络机构(net)、政府机构(gov)
军队(mi)等。
4.1 传输介质连接设备
计算机之间联系的电子线路由早期使用的同轴电缆、双绞线发展到目前使用的电话线、专用电缆、微波、卫星通信、光缆等。
(1)同轴电缆 传速速率为10兆/秒,抗干扰能力强。
(2)双绞线 传速速率为10-100兆/秒,但抗干扰力差。
(3)光纤 传速速率为100-1000兆/秒,抗干扰力强,保密性好,但 目前价格较高。
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