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2015計算機(jī)二級Office高級應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念

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  第6章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念

  6.1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成及分類

  1.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信

  計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)高度發(fā)展、緊密結(jié)合的產(chǎn)物,是分布在不同的地理位置具有獨(dú)立功能的多臺計算機(jī)通過外部設(shè)備和通信線路連接起來,從而實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機(jī)系統(tǒng).這也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。從系統(tǒng)功能的角度來看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)組成。

  數(shù)據(jù)通信是指在兩個計算機(jī)或終端之間以二進(jìn)制的形式進(jìn)行信息交換,傳輸敷據(jù),是通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有帶寬、比特率、波特率、誤碼率。

  (1)信道

  傳輸信息的通路稱為信道,是信息傳輸?shù)拿浇,一般用來表示向某一方向傳送信息的媒體,目的是把攜帶有信息的信號從它的輸入端傳遞到輸出端。

  (2)帶寬與傳輸速率

  現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,經(jīng)常以帶寬來表示信道的數(shù)據(jù)傳輸速率。帶寬是指在給定的范圍內(nèi),可以用于傳輸?shù)淖罡哳l率與最低頻率的差值。數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)性能的重要技術(shù)指標(biāo)之一,它在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特數(shù),單位為比特/秒。

  (3)模擬信號與數(shù)字信號

  模擬信號指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號,是特定的模擬量,如電壓、電流等值的變化是連續(xù)的,取值是無窮多個。數(shù)字信號是表示數(shù)字量的電信號,幅度的取值是離散的,幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。二進(jìn)制碼也是一種數(shù)字信號,受噪聲的影響較小,方便于數(shù)字電路進(jìn)行處理。

  (4)調(diào)制與解調(diào)

  調(diào)制是將各種數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換成適于信道傳輸?shù)臄?shù)字調(diào)制信號,解調(diào)是在接收端將收到的數(shù)字頻帶信號還原成數(shù)字基帶信號。解調(diào)是調(diào)制的逆過程,將調(diào)制和解調(diào)功能結(jié)合在一起的設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器。

  (5)誤碼率

  它是衡量在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標(biāo)。誤碼是由于在信號傳輸中,衰變改變了信號的電壓,導(dǎo)致信號在傳輸中遭到破壞而產(chǎn)生。誤碼率則是指二進(jìn)制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率,是衡量通信系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)。

  2.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

  (1)局域網(wǎng)

  局域網(wǎng)就是在局部地區(qū)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò),它所覆蓋的地區(qū)范圍較小。局域網(wǎng)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、誤碼率低、成本低、組網(wǎng)容易、易管理、易維護(hù)、使用起來比較靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。在日常生活中,機(jī)關(guān)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)都屬于局域網(wǎng)。

  (2)城域網(wǎng)

  城域網(wǎng)是在一個城市內(nèi)部組建的計算機(jī)消息網(wǎng)絡(luò),但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行計算機(jī)互聯(lián),它是廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。

  (3)廣域網(wǎng)

  廣域網(wǎng)又稱遠(yuǎn)程網(wǎng),覆蓋范圍更廣,一般在不同城市之間的LAN或者M(jìn)AN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),地理范圍在幾十千米到幾萬千米,小到一個城市、一個地區(qū),大到一個國家甚至全世界。但是廣域網(wǎng)信道傳輸速率較低,一般小于0.1Mbps,結(jié)構(gòu)相比復(fù)雜,安全保密也較差。常見的有因特網(wǎng)、ChinaDDN網(wǎng)、Chinanet網(wǎng)。

  3.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有以下幾種。

  (1)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  每個節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)連接,中心節(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信,任何兩個節(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過中心節(jié)點(diǎn)。因此,要求中心節(jié)點(diǎn)有很高的可靠性。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn)和管理,但是由于其采用集中控制方式的結(jié)構(gòu),一旦中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,就會造成全網(wǎng)的癱瘓,可靠性較差。

  (2)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  將各個節(jié)點(diǎn)依次連接起來,并把首尾相連構(gòu)成一個環(huán)型結(jié)構(gòu)。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的信息傳送是單向的,即沿著一個方向從一個節(jié)點(diǎn)傳到另一個節(jié)點(diǎn),每個節(jié)點(diǎn)需安裝中繼器,以接收、放大、發(fā)送信號。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單,建網(wǎng)容易,方便管理,成本低,適用于數(shù)據(jù)不需要在中心節(jié)點(diǎn)上處理而主要在各自節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行處理的情況;但是其環(huán)路是封閉的,不便于擴(kuò)充,可靠性低,一個節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,將會造成全網(wǎng)癱瘓,維護(hù)困難,對分支節(jié)點(diǎn)故障定位較難。

  (3)樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  在樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中,任意兩個節(jié)點(diǎn)之間不產(chǎn)生回路,其特點(diǎn)是通信線路總長度較短、節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充、靈活、成本較低、易推廣。但是除了葉子節(jié)點(diǎn)及與其相連的線路外,任一節(jié)點(diǎn)或與其相連的線路故障都會使系統(tǒng)受到影響。

  (4)網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  主要用于廣域網(wǎng),節(jié)點(diǎn)的連接是任意的,沒有規(guī)律,可靠性比較高。但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,采用路由協(xié)議、流量控制等方法,會導(dǎo)致建設(shè)成本比較高。

  (5)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  總線型拓?fù)涫鞘褂米钇毡榈囊环N網(wǎng)絡(luò),各節(jié)點(diǎn)連接在一條共用的通信電纜上,采用基帶傳輸,任何時刻只有一個節(jié)點(diǎn)占用線路,并且占有者擁有線路的所有帶寬。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)加入和退出網(wǎng)絡(luò)都非常的方便、結(jié)構(gòu)簡單靈活、建網(wǎng)容易、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能好。其缺點(diǎn)是主干總線對網(wǎng)絡(luò)起決定性作用,總線故障將影響整個網(wǎng)絡(luò)。

  4.網(wǎng)絡(luò)硬件

  (1)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

  它是網(wǎng)絡(luò)的核心,是被網(wǎng)絡(luò)用戶訪問的計算機(jī)系統(tǒng)。包括提供網(wǎng)絡(luò)用戶使用的各種資源,并負(fù)責(zé)對這些資源管理,協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)用戶對資源的訪問。

  (2)傳輸介質(zhì)

  常用的傳輸介質(zhì)包括軸電纜、雙絞線、光纜和微波等。

  (3)網(wǎng)絡(luò)接口卡

  它是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)必需的基本設(shè)備,用于將計算機(jī)和通信電纜連接起來,以便經(jīng)電纜在計算機(jī)之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。

  (4)集線器

  集線器是局域網(wǎng)的基本連接設(shè)備。目前市場上的集線器主要有獨(dú)立式、堆疊式、智能型等類型。

  (5)交換機(jī)

  交換機(jī)又稱為交換式集線器,可以想象成一臺多端口的橋接器,每一端口都有其專用的帶寬,交換概念的提出是對共享工作模式的改進(jìn),而交換式局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)。

  (6)路由器

  作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐,路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于TCWIP的Internet的主體脈絡(luò),它是實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)的主要設(shè)備。路由器檢測數(shù)據(jù)的目的地址,并對路徑進(jìn)行動態(tài)分配,數(shù)據(jù)便可根據(jù)不同的地址分流到不同的路徑中。若當(dāng)前路徑過多,路由器會動態(tài)選擇合適的路徑,從而平衡通信負(fù)載。

  5.網(wǎng)絡(luò)軟件

  由于提供網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的廠商很多,不同的硬件設(shè)備如何統(tǒng)一劃分層次,并且能夠保證通信雙方對數(shù)據(jù)的傳輸理解一致,這些就要通過單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)軟件—一通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。

  通信協(xié)議就是通信雙方都必須要遵守的通信規(guī)則,是一種約定。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議非常復(fù)雜,TCP/IP協(xié)議是當(dāng)前最流行的商業(yè)化協(xié)議,被公認(rèn)為是當(dāng)前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP參考模型將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分為四個層次。

  (1)應(yīng)用層(Application Layer)

  負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序數(shù)據(jù),為應(yīng)用軟件提供網(wǎng)絡(luò)接口,包括HTTP(超文本傳輸協(xié)議)、Telnet(遠(yuǎn)程登錄)、FTP(文件傳輸協(xié)議)等協(xié)議。

  (2)傳輸層(Transport Layer)

  為兩臺主機(jī)問的進(jìn)程提供端到端的通信。主要協(xié)議有TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)。

  (3)互聯(lián)層(InternetLayer)

  確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。網(wǎng)絡(luò)層主要的協(xié)議有IPv4(Internet協(xié)議版本4)、ICMP(Internet控制報文協(xié)議)以及IPv6(Internet協(xié)議版本6)等。

  (4)主機(jī)至網(wǎng)絡(luò)層(Host-to-Network Layer)

  規(guī)定了數(shù)據(jù)包從一個設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)搅硪粋設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層的方法。

  6.無線局域網(wǎng)

  無線局域網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它利用射頻(RF)技術(shù)取代雙絞線構(gòu)成的傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)絡(luò),并提供有線局域網(wǎng)的所有功能。

  6.2 Internet基礎(chǔ)知識

  1.IP地址和域名

  (1)IP地址

  IP地址是一種在Internet上給主機(jī)編址的方式,也稱為網(wǎng)際協(xié)議地址,是TCP/IP協(xié)議中所使用的網(wǎng)絡(luò)層地址標(biāo)識。IP地址是由四個字節(jié)組成的,習(xí)慣寫法是將每個字節(jié)作為一段并以十進(jìn)制數(shù)來表示,而且段間用“.”分隔。每個段的十進(jìn)制數(shù)范圍是0至255。在因特網(wǎng)中,IP地址是使連接到網(wǎng)上的所有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則,規(guī)定了計算機(jī)在因特網(wǎng)上進(jìn)行通信時應(yīng)當(dāng)遵守的準(zhǔn)則。

  IP地址可分為A、B、 C、 D、E5類。

  •A類IP地址的范圍為:O~127。

  •B類IP地址的范圍為:128~191。

  •C類IP地址的范圍為:192~223。

  •D類和E類留作特殊用途。

  (2)域名

  域名(Domain Name),實(shí)質(zhì)就是用一組由字符組成的名字代替IP地址,為了避免重名.域名采用層次結(jié)構(gòu),各層次的子域名之間用圓點(diǎn)隔開,從右至左分別是第一級域名(或稱頂級域名),第二級域名……直至主機(jī)名。即主機(jī)名.…….第二級域名.第一級域名。國際上,第一級域名采用通用的標(biāo)準(zhǔn)代碼,例如:CN(中國)、JP(日本)、KR(韓國)、UK(英國)等。

  我國的第~級域名是CN,次級域名共計40個。其中,類別域名有:AC(科研院及科技管理部門)、GOV(國家政府部門)、ORG(各社會團(tuán)體及民問非營利組織)、NET(互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),接人網(wǎng)絡(luò)的信息和運(yùn)行中心)、COM(工商和金融等企業(yè))、EDU(教育單位),共6個;地區(qū)域名有34個“行政區(qū)域名”,如:BJ(北京市),SH(上海市),TJ(天津市),CQ(重慶市),JS(江蘇省),7J(浙江省),AH(安徽省)等。例如:pku.edu.cn是北京大學(xué)的一個域名,其中pku是北京大學(xué)的英文縮寫,edu表示教育機(jī)構(gòu),cn表示中國。

  關(guān)于域名還有如下幾點(diǎn)需要注意:

  •因特網(wǎng)的域名不區(qū)分大小寫。

  •整個域名的長度不可超過255個字符。

  •一臺計算機(jī)一般只能擁有一個IP地址,但可以擁有多個域名地址。

  2.Internet接入方式

  Internet接入方式通常有專線連接、局域網(wǎng)連接、無線連接和電話撥號連接四種,其中使用ADSL(非對稱數(shù)字用戶線路)方式撥號連接對眾多個人用戶和小單位來說是最經(jīng)濟(jì)、簡單,是采用最多的一種接入方式。

  (1)ADSL

  這種接入技術(shù)的非對稱性體現(xiàn)在j二、下行速率的不同。高速下行信道向用戶傳送視頻、音頻信息,速率一般在1.5~8 Mhit/s。低速上行速率一般在16~640 Kbit/s。

  (2)無線連接

  無線局域網(wǎng)的構(gòu)建不需要布線,因此為組網(wǎng)提供了極大的便捷,省時省力,并且在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化需要更改的時候,也易于更改和維護(hù)。

  (3)ISP

  ISP是Internet Service Provider的縮寫,即Internet服務(wù)供應(yīng)商。

  ISP是用戶接人Internet的入口,需要先通過某種通信線路連接到ISP的主機(jī),再通過ISP的連接通道接入Internet。ISP提供的功能主要有分配IP地址和網(wǎng)關(guān)及DNS、提供聯(lián)網(wǎng)軟件、提供各種Internet服務(wù)、接人服務(wù)。

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