什么是計算機網(wǎng)絡

1、什么是計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡的組成(1)、多臺地理上分散的獨立計算機系統(tǒng)。(2)、通信協(xié)議。(如TCP/IP協(xié)議)(3)、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡設(shè)備。(集線器、交換機、路由器)什么是計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡是多臺地理上分散的獨立計算機系統(tǒng)遵循約定的通信協(xié)議，通過傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡設(shè)備互相連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、資源共享的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡三大功能1、數(shù)據(jù)通信 QQ、MSN、QICQ聊天2、資源共享 FTP服務器上下載資料、網(wǎng)上查資料3、分布處理/分布控制分布式控制可以保證系統(tǒng)在部分硬件發(fā)生故障時完備仍能正常工作，分布處理是將龐大復雜的任務分配給多臺計算機處理。計算機網(wǎng)絡的分類以網(wǎng)絡的規(guī)模的大小作為網(wǎng)絡劃分依據(jù)局域

2、網(wǎng)（局域網(wǎng)（Local Area Network,簡稱簡稱LAN） 一般限定在較小的區(qū)域內(nèi)，小于一般限定在較小的區(qū)域內(nèi)，小于10km的的范圍，通常采用有線的方式連接起來范圍，通常采用有線的方式連接起來。如校園網(wǎng)城域網(wǎng)（Metropolis Area Network,簡稱MAN） 規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi)，10100km的區(qū)域。廣域網(wǎng)（Wide Area Network,簡稱WAN） 網(wǎng)絡跨越國界、洲界，甚至全球范圍。 目前局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)是網(wǎng)絡的熱點。局域網(wǎng)是組成其他兩種類型網(wǎng)絡的基礎(chǔ)，城域網(wǎng)一般都加入了廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)的典型代表是Internet網(wǎng)。 不同的連接策略根據(jù)網(wǎng)絡連接的用戶數(shù)量、計算

3、機數(shù)量和這些用戶所要求提供的服務等要求，網(wǎng)絡連接通常有兩種：1.對等網(wǎng)2.服務器客戶機網(wǎng)絡1.1.對等網(wǎng)對等網(wǎng)(peer-to-peer (peer-to-peer networking)networking) 所謂對等網(wǎng)就是：在網(wǎng)絡中，計算機是同等的，計算機能夠訪問網(wǎng)絡中其他用戶所提供的資源，也能為網(wǎng)絡中其他計算機提供資源。對等網(wǎng)絡常被稱為工作組(workgroup)。 如果網(wǎng)絡連接的用戶數(shù)比較少，且要共享的數(shù)據(jù)、資源不多，用對等網(wǎng)就可以了。對等網(wǎng)的優(yōu)缺點對等網(wǎng)的優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）網(wǎng)絡構(gòu)建的成本較低、實現(xiàn)方便。（2）不必額外購買專用的服務器主機。缺點：（1）在資源共享的過程中，提供共享資源的

4、計算機負擔會增加。（2）沒有集中共享文件的地方，數(shù)據(jù)備份比較困難。由于資源不集中，用戶查找自己所需要的資源難度會增加。（3）不同的計算機依靠不同的密碼保護自己的資源，用戶要訪問網(wǎng)絡資源需要記住大量的密碼。2.2.服務器服務器-客戶機網(wǎng)絡（客戶機網(wǎng)絡（server-Client server-Client networkingnetworking） 與對等網(wǎng)相比較，服務器-客戶機網(wǎng)絡可以提供組建大型網(wǎng)絡的能力，它能向用戶提供更大量的資源和網(wǎng)絡服務。信息技術(shù)學業(yè)水平考試練習系統(tǒng)服務器學生機學生機學生機學生機學生機學生機 服務器服務器：實際上是一臺處理能力比較強的計算機，服務器上運行的是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

5、（簡稱NOS, Network Operating System ）。網(wǎng)絡中可以包含不同類型的、具有專門用途的服務器，如WEB服務器、打印服務器、郵件服務器等。客戶機客戶機：網(wǎng)絡中，能夠享用服務器所提供服務的計算機。 服務器服務器-客戶機網(wǎng)絡的優(yōu)點客戶機網(wǎng)絡的優(yōu)點在于網(wǎng)絡提供了對資源的集中控制，它能使用戶更容易找到資源。 缺點是缺點是需要有專用的服務器和在其上運行的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。二、網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)二、網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì) 傳輸介質(zhì)是計算機網(wǎng)絡的組成部分。它們就像是交通系統(tǒng)中的公路，是信息數(shù)據(jù)運輸?shù)耐ǖ馈＞W(wǎng)絡中的計算機就是通過這些傳輸介質(zhì)實現(xiàn)相互之間的通信。 各種傳輸介質(zhì)特性是不同的，它直接影響通信的

6、質(zhì)量指標，如：傳輸速率、通信距離和線路費用等。用戶可以根據(jù)自己對網(wǎng)絡傳輸?shù)囊蠛陀脩舻奈恢们闆r，選擇適合的介質(zhì)。 組網(wǎng)解決的問題2：選擇什么傳輸介質(zhì)？為了衡量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡傳輸時的速率高低，采用“比特率”（單位：比特/秒，b/s或bps）作為單位來度量。比特率反映了一個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)每秒內(nèi)所傳輸?shù)淖飨⒘康拇笮　?T=1024G1G=1024 M（兆）1M（兆）=1024K(1)雙絞線(通常所以的網(wǎng)線)可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)非屏蔽雙絞線(UTP) 屏蔽雙絞線(STP)(2)同軸電纜根據(jù)直徑大小不同，分為細纜和粗纜兩種。同軸電纜示意圖細纜和粗纜 內(nèi)導體絕緣層外屏蔽層外部保護層

7、(3)(3)光纜光纜（光纖（光纖+ +保護結(jié)構(gòu)）保護結(jié)構(gòu)）光電轉(zhuǎn)換LED發(fā)送端輸入輸入PIN接收端輸出輸出光纖光纖光信號光電轉(zhuǎn)換光纖包層外部保護層(a)(a)保護層包層光纖(b)(b)包層保護層光導纖維結(jié)構(gòu)與原理示意圖光導纖維結(jié)構(gòu)與原理示意圖 不同的傳輸介質(zhì)相應的連接器也不同不同的傳輸介質(zhì)相應的連接器也不同 RJ45連接器 BNC連接器(細) AUI(粗纜)光纖尾線接頭 （適用于“雙絞線”） （適用于“同軸電纜”） （適用于“光纜”） 根據(jù)不同的連接器，網(wǎng)絡接口適配器（俗稱（俗稱“網(wǎng)卡網(wǎng)卡”）也不同。網(wǎng)卡RJ45連接器網(wǎng)卡BNC連接器網(wǎng)卡光纖尾線接頭 2.2.無線傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì) 無線傳輸

8、介質(zhì)包括微波、紅外線、無線電波、激光等。 (1)微波：就是頻率較高的電磁波。微波在空間主要是直線傳播。 微波通信有兩種主要的通信方式：地面微波通信和衛(wèi)星微波通信。 地面微波通信 兩個地面站之間傳送兩個地面站之間傳送 距離：距離：50 -100 km 速率低，幾百速率低，幾百kb/s2.2.無線傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì) (2)紅外線 紅外線通訊是一種廉價、近距離、無線、低功能、保密性強的通訊方式。 （它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人的（它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人的眼睛看不到的光線。可視范圍以內(nèi)，眼睛看不到的光線?？梢暦秶詢?nèi)，1米，速度米，速度快）快） 3)藍牙(Bluetooth

9、)通訊技術(shù)能在有效通訊半徑范圍內(nèi)（一般不超過10米，速度慢）實現(xiàn)單點對多點的無線數(shù)據(jù)和聲音傳輸，無角度和方向性限制。三、網(wǎng)絡中的連接設(shè)備三、網(wǎng)絡中的連接設(shè)備 雙機互聯(lián)雙機互聯(lián) 如果要將同一房間中的兩臺計算機連成網(wǎng)絡，可以簡單地用點到點的對等網(wǎng)連接，如果兩臺計算機分散在一個城市或者一個國家的不同地區(qū)，可以使用調(diào)制解調(diào)器（modem）實現(xiàn)連接。 組網(wǎng)解決的問題3：選擇什么網(wǎng)絡連接設(shè)備？中繼器復制信號，保持數(shù)據(jù)信號的完整性集線器共享傳輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)廣播到所有端口；缺點是傳輸率低，容易造成堵塞，存在安全隱患。交換機共享傳輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)傳送到目的端口；傳輸率較高，安全性能好。路由器路由器的主要用途是實現(xiàn)不同

10、網(wǎng)絡之間的互連。路由器綜合使用了硬件和軟件，將數(shù)據(jù)從源點“路由”到目的點，即為數(shù)據(jù)指明從源點到目的點的一條該走的道路。網(wǎng)絡中的連接設(shè)備:中繼器集線器交換機路由器（復制信號，保持數(shù)據(jù)信號的完整性）共享傳輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)廣播到所有端口；缺點是傳輸率低，容易造成堵塞，存在安全隱患。路由器的主要用途是實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的互連。路由器綜合使用了硬件和軟件，將數(shù)據(jù)從源點“路由”到目的點，即為數(shù)據(jù)指明從源點到目的點的一條該走的道路。共享傳輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)傳送到目的端口；傳輸率較高，安全性能好。B、防火墻C MODEM (調(diào)制解調(diào)器)俗稱貓 D路由器四、網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)四、網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡設(shè)備之間的連接

11、方式稱為網(wǎng)絡拓樸（network topology）。 網(wǎng)絡拓樸圖中忽略了網(wǎng)絡連線的長度，只考慮結(jié)點的順序和位置，是網(wǎng)絡的一種簡化描述。 根據(jù)計算機網(wǎng)絡的拓撲(Topology)結(jié)構(gòu)可以分為總線形結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)等 組網(wǎng)解決的問題4：選擇什么網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)？ 1.總線型結(jié)構(gòu)：總線型結(jié)構(gòu)： 總線形結(jié)構(gòu)采用單線傳輸（或稱總線）作為公共的傳輸通道，所有的節(jié)點都通過相應的硬件接口直接連到總線上，總線兩端安裝了終結(jié)器。任何一個節(jié)點發(fā)送的信息都可以沿著總線向兩個方向傳輸，而且傳輸?shù)娜魏涡畔⒍伎梢员凰羞B接到總線上的節(jié)點接收到。 在總線型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中所有的站點共享一條數(shù)據(jù)通道。總線型網(wǎng)絡安裝

12、簡單方便，需要鋪設(shè)的電纜最短，成本低，某個站點的故障一般不會影響整個網(wǎng)絡，但介質(zhì)的故障會導致網(wǎng)絡癱瘓?？偩€網(wǎng)安全性低，監(jiān)控比較困難，增加新站點也不如星型網(wǎng)容易。 總線型結(jié)構(gòu)是最經(jīng)濟、最簡單、有效的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之一，具有頻帶較寬，數(shù)據(jù)傳送不易受干擾的特點，但由于總線結(jié)構(gòu)是由一根電纜連接著所有設(shè)備，一段線路斷路將導致整個網(wǎng)絡運行中斷，而使其穩(wěn)定性較差。所以，總線型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)現(xiàn)在基本上已經(jīng)被淘汰基本上已經(jīng)被淘汰了. 2.星形結(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)： 星形結(jié)構(gòu)要求網(wǎng)絡有中央節(jié)點，網(wǎng)絡中的所有端節(jié)點都有各自的專用線路拉入中央節(jié)點，形成輻射形網(wǎng)絡構(gòu)型，各節(jié)點之間必須經(jīng)過中央節(jié)點才能互相通信。 在星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中各個計算機

13、使用各自的線纜連接到網(wǎng)絡中，因此如果一個站點出了問題，不會影響整個網(wǎng)絡的運行。 星型結(jié)構(gòu)每一個工作站都使用一根雙絞線與集線器聽一個接口相連,因此，這種結(jié)構(gòu)有易于維護。整個網(wǎng)絡不會因一個站點的故障而受到影響，網(wǎng)絡節(jié)點的增刪方便，快捷。星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在最常用星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在最常用的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。 3.環(huán)形結(jié)構(gòu)：環(huán)形結(jié)構(gòu)： 環(huán)形結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡中各個節(jié)點通過環(huán)路連接在一條首尾相接的閉合的環(huán)形通信線路中。 環(huán)型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的各站點通過通信介質(zhì)連成一個封閉的環(huán)形。環(huán)形網(wǎng)絡容易安裝和監(jiān)控，但容量有限，網(wǎng)絡建成后，難以增加新的站點。環(huán)型結(jié)構(gòu)中各接點通過信息線路組成閉合環(huán)路。環(huán)中數(shù)據(jù)沿一個方向傳輸。其

14、特點是結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，傳輸延遲確定。環(huán)中任何一個結(jié)點出現(xiàn)線路故障，都將造成網(wǎng)絡癱瘓。因此，現(xiàn)在組建局域網(wǎng)已經(jīng)基本上不使用基本上不使用環(huán)型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)了。 4.網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)沒有特別的連接形式，它是最一般化的網(wǎng)絡構(gòu)型，網(wǎng)狀拓撲是大型網(wǎng)絡的基本構(gòu)型。 網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)又稱作無規(guī)則結(jié)點之間的連接，是任意的、沒規(guī)律的。網(wǎng)狀拓樸主要優(yōu)點是系統(tǒng)可靠性高，結(jié)構(gòu)復雜，必須采用路由選擇算法與流量控制算法，目前使用的遠程拓樸結(jié)構(gòu)均采用了網(wǎng)狀拓樸結(jié)構(gòu)型。 下面是某個學校的校園網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)此來理解校園網(wǎng)的構(gòu)成：網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)通信模擬信號與數(shù)字信號模擬信號與數(shù)字信號波形波形(a)(a)v(t)v(t)t

15、t(b)(b)模擬信號模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號模擬信號與數(shù)字信號波形模擬信號與數(shù)字信號波形數(shù)據(jù)在計算機中是以二進制0和1的方式來存貯的如A在計算機中的是以來存貯的A從一臺計算機傳到另一臺計算機俗稱“貓”信息的交換方式(1)報文交換電報系統(tǒng)(2)線路(電路)交換傳統(tǒng) (3)分組交換 Ip 網(wǎng)絡協(xié)議 協(xié)議是通信雙方遵守相同的規(guī)則.在網(wǎng)絡上的計算機之間交換信息也有一些規(guī)則和約定，這就是網(wǎng)絡協(xié)議在局域網(wǎng)中通常用NETBEUI、IPX/SPX、TCP/IP三種協(xié)議 OSI模型，即開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型模型，即開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(Systems Interconnection Referenc

16、e Model)，是國際標準化組織，是國際標準化組織(International Organization for Standardization ISO)提提出的一個試圖使各種計算機在世界范圍內(nèi)互連出的一個試圖使各種計算機在世界范圍內(nèi)互連為網(wǎng)絡的標準框架，簡稱為網(wǎng)絡的標準框架，簡稱OSI,有有7層。層。OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型1、OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型應用層應用層Application表示層表示層Presentation會話層會話層session傳輸層傳輸層transport物理層物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層Data Link網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層Network7654321處理網(wǎng)絡應用處理網(wǎng)絡應用數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示主機間通信主機間通信進程間的連接進程間的連接尋址和最短路徑尋址和最短路徑介質(zhì)訪問（接入）介質(zhì)訪問（接入）二進制傳輸二進制傳輸 TCP/IP協(xié)議叫做傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議，它是Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡的基礎(chǔ)。TCP/IP是網(wǎng)絡中使用的基本的通信協(xié)議。 雖然從名字上看TCP/IP包括兩個協(xié)議，傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP），但TCP/IP實際上是一組協(xié)議，它包括上百個各種功能的協(xié)議，如：遠程登錄、文件傳輸和電子郵件等，而TCP協(xié)議和IP協(xié)議是保證數(shù)據(jù)完整傳輸?shù)膬蓚€基