計算機網絡的功能和分類

計算機網絡的功能和分類計算機網絡概述計算機網絡的功能計算機網絡的分類計算機網絡的協(xié)議與體系結構計算機網絡的硬件設備計算機網絡的軟件設備計算機網絡概述01計算機網絡的定義計算機網絡是由多臺地理上分散的、具有獨立功能的計算機通過通信設備和線路連接起來，在相應軟件的支持下實現數據通信和資源共享的系統(tǒng)。計算機網絡是計算機技術與通信技術相結合的產物，是信息社會的基礎設施，是現代社會的重要組成部分。第一代計算機網絡面向終端的計算機網絡，以單個計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)，構成面向終端的計算機通信網。第三代計算機網絡具有統(tǒng)一網絡體系結構并遵循國際標準的開放式和標準化的網絡，采用OSI七層模型作為網絡的標準結構。第四代計算機網絡從20世紀90年代開始，以Internet為代表的互聯(lián)網迅速發(fā)展，計算機網絡進入了一個嶄新的時代。第二代計算機網絡多個主計算機通過通信線路互聯(lián)的計算機網絡，以分組交換網為中心，主機和終端都處在網絡中，它們所構成的網絡稱為計算機-計算機網絡。計算機網絡的發(fā)展歷程提高可靠性計算機網絡中的多臺計算機可以通過互相備份來提高系統(tǒng)的可靠性，當某臺計算機出現故障時，其他計算機可以接管其工作，保證系統(tǒng)的正常運行。數據通信計算機網絡為分布在不同地理位置的計算機用戶提供了強有力的通信手段，用戶可以隨時隨地通過網絡進行數據傳輸、信息交流等。資源共享計算機網絡可以實現硬件資源、軟件資源和數據資源的共享，提高了資源的利用率。分布式處理計算機網絡可以將一個大型問題分解成許多小問題，分別由網絡中的多臺計算機進行處理，提高了處理問題的效率。計算機網絡的重要性計算機網絡的功能0203電子郵件通過計算機網絡，用戶可以發(fā)送和接收電子郵件，實現異步通信。01數據傳輸計算機網絡的基本功能之一是實現計算機之間的數據傳輸，包括文本、圖像、音頻和視頻等各種類型的數據。02信息交換計算機網絡允許不同地理位置的計算機之間進行信息交換，實現遠程通信。數據通信計算機網絡允許用戶共享打印機、掃描儀、硬盤等硬件設備，提高設備利用率。硬件資源共享軟件資源共享數據資源共享用戶可以共享各種軟件資源，如應用程序、數據庫和操作系統(tǒng)等。用戶可以訪問和共享網絡上的數據資源，如文件、數據庫和Web頁面等。030201資源共享

分布式處理分布式計算計算機網絡可以將一個大型的計算任務分解成多個小任務，分配給網絡中的多臺計算機進行處理，提高處理效率。并行處理多臺計算機可以同時處理同一任務的不同部分，加快處理速度。負載均衡計算機網絡可以平衡網絡中各臺計算機的處理負載，避免某臺計算機過載。計算機網絡可以實現數據的自動備份和恢復，確保數據的安全性和可靠性。數據備份當網絡中的某臺計算機出現故障時，其他計算機可以接管其任務，保證網絡的正常運行。容錯技術計算機網絡可以采用各種安全防護措施，如防火墻、入侵檢測和病毒防范等，確保網絡的安全性和穩(wěn)定性。安全防護提高可靠性計算機網絡的分類03局限于某個范圍內的網絡，如一個辦公室、一棟建筑或校園內。局域網（LAN）覆蓋一個城市的網絡，通常連接多個局域網。城域網（MAN）跨越廣闊地理區(qū)域的網絡，如跨越國家或大陸的網絡。廣域網（WAN）按地理范圍分類數據在網絡中廣播，所有設備都能接收，如以太網。數據通過直接連接的設備間進行傳輸，如PPP（點對點協(xié)議）。按傳輸技術分類點對點網絡廣播式網絡星型拓撲總線型拓撲環(huán)型拓撲網狀拓撲按拓撲結構分類所有設備都連接到一個中心節(jié)點，如交換機。設備連接成一個閉環(huán)，數據在環(huán)中單向傳輸。設備連接在一條總線上，數據在總線上傳輸。設備間存在多條路徑，數據可以選擇不同路徑傳輸，具有較高的可靠性。計算機網絡的協(xié)議與體系結構04網絡協(xié)議的定義網絡協(xié)議是計算機網絡中進行通信的雙方或多方之間為了完成某項通信任務而預先制定的一套規(guī)則和約定。網絡協(xié)議的作用網絡協(xié)議的主要作用包括確定通信雙方如何建立連接、如何傳輸數據以及如何結束連接等，確保網絡中的設備能夠相互理解并協(xié)同工作。網絡協(xié)議的定義和作用物理層負責傳輸比特流，提供物理連接和電氣特性。網絡層負責數據的路由和轉發(fā)，實現網絡互聯(lián)。數據鏈路層負責將數據組合成幀，并進行錯誤檢測和流量控制。OSI七層協(xié)議體系結構傳輸層提供端到端的可靠數據傳輸服務，包括TCP和UDP等協(xié)議。會話層負責建立、管理和終止會話，提供同步和對話控制功能。表示層負責數據的表示、轉換和加密等操作。應用層提供網絡應用服務，如HTTP、FTP、SMTP等。OSI七層協(xié)議體系結構網絡接口層對應于OSI的物理層和數據鏈路層，負責數據的傳輸和接收。網絡層對應于OSI的網絡層，實現數據的路由和轉發(fā)。傳輸層提供端到端的可靠數據傳輸服務，包括TCP和UDP等協(xié)議。應用層提供網絡應用服務，如HTTP、FTP、SMTP等，以及各種應用層協(xié)議的實現。TCP/IP四層協(xié)議體系結構計算機網絡的硬件設備05VS網絡接口卡（NIC）是計算機與局域網（LAN）之間的連接設備，負責將計算機內部的數據轉換為適合在網絡上傳輸的格式，并接收來自網絡的數據，將其轉換為計算機能夠處理的格式。分類根據傳輸介質和速度的不同，NIC可以分為以太網卡、令牌環(huán)網卡、FDDI網卡等。功能網絡接口卡（NIC）中繼器是網絡物理層上的連接設備，適用于完全相同的兩類網絡的互連，主要功能是通過對數據信號的重新發(fā)送或者轉發(fā)，來擴大網絡傳輸的距離。功能根據中繼的頻段不同，可以分為單頻中繼器和多頻中繼器。分類中繼器（Repeater）功能集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網絡的傳輸距離，同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。分類根據工作層次不同，可以分為單工集線器、半雙工集線器和全雙工集線器。集線器（Hub）網橋工作在數據鏈路層，將兩個LAN連起來，根據MAC地址來轉發(fā)幀，可以看作一個“低層的路由器”（路由器工作在網絡層，根據網絡地址如IP地址進行轉發(fā)）。功能根據路由表的建立方法，可以分為透明網橋和源路由網橋。分類網橋（Bridge）交換機（Switch）功能交換機是一種用于電（光）信號轉發(fā)的網絡設備，它可以為接入交換機的任意兩個網絡節(jié)點提供獨享的電信號通路。分類根據工作層次不同，可以分為二層交換機、三層交換機等；根據傳輸介質和傳輸速度不同，可以分為以太網交換機、快速以太網交換機等。功能路由器是連接因特網中各局域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號。分類根據性能檔次不同，可以分為高、中、低檔路由器；根據結構不同，可以分為模塊化路由器和非模塊化路由器；根據網絡位置不同，可以分為核心路由器和接入路由器。路由器（Router）計算機網絡的軟件設備06網絡操作系統(tǒng)（