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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和分類(lèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺(tái)地理上分散的、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái),在相應(yīng)軟件的支持下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是信息社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施,是現(xiàn)代社會(huì)的重要組成部分。第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng),構(gòu)成面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)并遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式和標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò),采用OSI七層模型作為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,以Internet為代表的互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多個(gè)主計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線路互聯(lián)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),以分組交換網(wǎng)為中心,主機(jī)和終端都處在網(wǎng)絡(luò)中,它們所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程提高可靠性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過(guò)互相備份來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性,當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),其他計(jì)算機(jī)可以接管其工作,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)用戶(hù)提供了強(qiáng)有力的通信手段,用戶(hù)可以隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、信息交流等。資源共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)資源的共享,提高了資源的利用率。分布式處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以將一個(gè)大型問(wèn)題分解成許多小問(wèn)題,分別由網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,提高了處理問(wèn)題的效率。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能0203電子郵件通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),用戶(hù)可以發(fā)送和接收電子郵件,實(shí)現(xiàn)異步通信。01數(shù)據(jù)傳輸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能之一是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸,包括文本、圖像、音頻和視頻等各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。02信息交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)允許不同地理位置的計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。數(shù)據(jù)通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)允許用戶(hù)共享打印機(jī)、掃描儀、硬盤(pán)等硬件設(shè)備,提高設(shè)備利用率。硬件資源共享軟件資源共享數(shù)據(jù)資源共享用戶(hù)可以共享各種軟件資源,如應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)和操作系統(tǒng)等。用戶(hù)可以訪問(wèn)和共享網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)資源,如文件、數(shù)據(jù)庫(kù)和Web頁(yè)面等。030201資源共享
分布式處理分布式計(jì)算計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以將一個(gè)大型的計(jì)算任務(wù)分解成多個(gè)小任務(wù),分配給網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,提高處理效率。并行處理多臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)處理同一任務(wù)的不同部分,加快處理速度。負(fù)載均衡計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以平衡網(wǎng)絡(luò)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)的處理負(fù)載,避免某臺(tái)計(jì)算機(jī)過(guò)載。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)備份和恢復(fù),確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。數(shù)據(jù)備份當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),其他計(jì)算機(jī)可以接管其任務(wù),保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。容錯(cuò)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以采用各種安全防護(hù)措施,如防火墻、入侵檢測(cè)和病毒防范等,確保網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性。安全防護(hù)提高可靠性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)03局限于某個(gè)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò),如一個(gè)辦公室、一棟建筑或校園內(nèi)。局域網(wǎng)(LAN)覆蓋一個(gè)城市的網(wǎng)絡(luò),通常連接多個(gè)局域網(wǎng)。城域網(wǎng)(MAN)跨越廣闊地理區(qū)域的網(wǎng)絡(luò),如跨越國(guó)家或大陸的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)(WAN)按地理范圍分類(lèi)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中廣播,所有設(shè)備都能接收,如以太網(wǎng)。數(shù)據(jù)通過(guò)直接連接的設(shè)備間進(jìn)行傳輸,如PPP(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議)。按傳輸技術(shù)分類(lèi)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)廣播式網(wǎng)絡(luò)星型拓?fù)淇偩€型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)渚W(wǎng)狀拓?fù)浒赐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)所有設(shè)備都連接到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn),如交換機(jī)。設(shè)備連接成一個(gè)閉環(huán),數(shù)據(jù)在環(huán)中單向傳輸。設(shè)備連接在一條總線上,數(shù)據(jù)在總線上傳輸。設(shè)備間存在多條路徑,數(shù)據(jù)可以選擇不同路徑傳輸,具有較高的可靠性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)04網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的雙方或多方之間為了完成某項(xiàng)通信任務(wù)而預(yù)先制定的一套規(guī)則和約定。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的作用網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)以及如何結(jié)束連接等,確保網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備能夠相互理解并協(xié)同工作。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義和作用物理層負(fù)責(zé)傳輸比特流,提供物理連接和電氣特性。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)組合成幀,并進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)和流量控制。OSI七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)傳輸層提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),包括TCP和UDP等協(xié)議。會(huì)話層負(fù)責(zé)建立、管理和終止會(huì)話,提供同步和對(duì)話控制功能。表示層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示、轉(zhuǎn)換和加密等操作。應(yīng)用層提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù),如HTTP、FTP、SMTP等。OSI七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口層對(duì)應(yīng)于OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和接收。網(wǎng)絡(luò)層對(duì)應(yīng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。傳輸層提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),包括TCP和UDP等協(xié)議。應(yīng)用層提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù),如HTTP、FTP、SMTP等,以及各種應(yīng)用層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。TCP/IP四層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備05VS網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)是計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)(LAN)之間的連接設(shè)備,負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母袷?,并接收?lái)自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù),將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠處理的格式。分類(lèi)根據(jù)傳輸介質(zhì)和速度的不同,NIC可以分為以太網(wǎng)卡、令牌環(huán)網(wǎng)卡、FDDI網(wǎng)卡等。功能網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)中繼器是網(wǎng)絡(luò)物理層上的連接設(shè)備,適用于完全相同的兩類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的互連,主要功能是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā),來(lái)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x。功能根據(jù)中繼的頻段不同,可以分為單頻中繼器和多頻中繼器。分類(lèi)中繼器(Repeater)功能集線器的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生整形放大,以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離,同時(shí)把所有節(jié)點(diǎn)集中在以它為中心的節(jié)點(diǎn)上。分類(lèi)根據(jù)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(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層,將兩個(gè)LAN連起來(lái),根據(jù)MAC地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)幀,可以看作一個(gè)“低層的路由器”(路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址如IP地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā))。功能根據(jù)路由表的建立方法,可以分為透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋。分類(lèi)網(wǎng)橋(Bridge)交換機(jī)(Switch)功能交換機(jī)是一種用于電(光)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。分類(lèi)根據(jù)工作層次不同,可以分為二層交換機(jī)、三層交換機(jī)等;根據(jù)傳輸介質(zhì)和傳輸速度不同,可以分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)等。功能路由器是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備,它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由,以最佳路徑,按前后順序發(fā)送信號(hào)。分類(lèi)根據(jù)性能檔次不同,可以分為高、中、低檔路由器;根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,可以分為模塊化路由器和非模塊化路由器;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)位置不同,可以分為核心路由器和接入路由器。路由器(Router)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)備06網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(
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