2017計算機三級網(wǎng)絡技術計算機網(wǎng)絡基本概念
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計算機網(wǎng)絡基本概念：
計算機網(wǎng)絡的產生、發(fā)展、定義和分類，計算機網(wǎng)絡的主要功能及應用;
計算機網(wǎng)絡形成與發(fā)展大致分為如下4個階段：
1 第一個階段可以追述到20世紀50年代。
2 第二個階段以20世紀60年代美國的APPANET與分組交換技術為重要標志。
3 第三個階段從20世紀70年代中期開始。20世紀70年代中期國際上各種廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)與公用分組交換網(wǎng)發(fā)展十分迅速，各個計算機生產商紛紛發(fā)展各自的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，但隨之而來的是網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議的國際標準化問題。
4 第四個階段是20世紀90年代開始。 20世紀90年代網(wǎng)絡技術最富有挑戰(zhàn)性的話題是Internet與異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)技術。
計算機網(wǎng)絡發(fā)展經歷3個階段：
面向終端的單級計算機網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡對計算機網(wǎng)絡和開放式標準化計算機網(wǎng)絡
計算機網(wǎng)絡定義：
資源共享觀點將計算機網(wǎng)絡定義為“以能夠相互共享資源的方式互連起來的自治計算機系統(tǒng)的集合”。
(1)資源共享觀點的定義符合目前計算機網(wǎng)絡的基本特征，這主要表現(xiàn)在:
計算機網(wǎng)絡建立的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享。計算機資源主要指計算機硬件、軟件與數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡用戶可以使用本地計算機資源，可以通過網(wǎng)絡訪問聯(lián)網(wǎng)的遠程計算機資源，也可以調用網(wǎng)中幾臺不同的計算機共同完成某項任務。
(2)互聯(lián)的計算機是分布在不同地理位置的多臺的獨立的“自治計算機”(autonomouscomˉputer)，它們之間可以沒有明確的主從關系，每臺計算機可以聯(lián)網(wǎng)工作，也可以脫網(wǎng)獨立工作，連網(wǎng)計算機可以為本地用戶提供服務，也可以為遠程網(wǎng)絡用戶提供服務。
(3)聯(lián)網(wǎng)計算機必須遵循全網(wǎng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡協(xié)議。資源共享的信息系統(tǒng)。
按傳輸技術分為：
1。廣播式網(wǎng)絡。2。點--點式網(wǎng)絡。
采用分組存儲轉發(fā)與路由選擇是點-點式網(wǎng)絡與廣播網(wǎng)絡的重要區(qū)別之一。
按規(guī)模分類：
按拓撲結構可分：星型網(wǎng)、總線網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、樹型網(wǎng)、混合網(wǎng)等。
總線型:：結構是用一條共用的網(wǎng)線(一般采用細纜線)來連接所有的計算機。它的優(yōu)點是成本低廉，布線簡單，但有一個致命的缺點便是整個網(wǎng)絡任何一個節(jié)點發(fā)生故障，整個網(wǎng)絡將癱瘓。這種拓撲結構逐漸被淘汰。10臺以下計算機比較適合總線型組網(wǎng)，10臺以上便維護麻煩，且易出故障。
星型網(wǎng)：是所有計算機都接到一個集線器(或是交換機、路由器等)，通過集線器在各計算機之間傳遞信號。它的優(yōu)點便是網(wǎng)絡局部線路故障只會影響局部區(qū)域，不會導致整個網(wǎng)絡癱瘓，維護方便。缺點便是成本較高(相對而言)。從上述內容大家可以看出，總線型不用集線器，而星形則至少要有一個集線器，才能使網(wǎng)絡運轉，從而增加了這部分的開支。星型組網(wǎng)比較流行，它適合任意臺計算機組網(wǎng)。
環(huán)型網(wǎng)：結構只有IBM公司采用，目前用的比較少，筆者認為也不是將來的趨勢。
樹型網(wǎng)：星型拓撲的擴展。節(jié)點按層次進行鏈接，信息交換主要在上、下節(jié)點之間進行，相鄰及同層節(jié)點之間一般不進行數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換量小。它適用于匯集信息的應用要求。
混合網(wǎng)：各種拓撲結構的綜合應用，現(xiàn)在用得最廣，最有效的一種方式。
按使用范圍分：公用網(wǎng)、專用網(wǎng)
公用網(wǎng)：在國內用得最多的163、169、169均屬公用網(wǎng)
專用網(wǎng)：軍網(wǎng)、校園網(wǎng)
按覆蓋面積分：局域網(wǎng)lan、城域網(wǎng)man和廣域網(wǎng)wan(不過現(xiàn)在這種概念越來越淡化)
局域網(wǎng)：用于將有限范圍內的各種計算機、終端或者外部設備互連成網(wǎng)。局域網(wǎng)是城域網(wǎng)和廣域的基礎。
城域網(wǎng)：實際上就是一個城市地區(qū)的網(wǎng)絡，它是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡�？梢詫崿F(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據(jù)、語音、圖形和與視頻等多種信息的傳輸功能。我們現(xiàn)在用的寬帶(以太接入方式)便屬城域網(wǎng)。
廣域網(wǎng):覆蓋范圍從幾十公里到幾千公里，跨洲、國、地區(qū)，形成國際性的遠程網(wǎng)�，F(xiàn)在用的internet便屬于廣域網(wǎng)。
按操作系統(tǒng)分：Novell、NT、UNIX、LINUX
按傳輸介質分：同軸網(wǎng)、雙絞線網(wǎng)、光纖網(wǎng)、有線網(wǎng)、無線網(wǎng)等
網(wǎng)絡的主要功能
數(shù)據(jù)傳輸：是網(wǎng)絡的最基本功能，也是當初建網(wǎng)的目的。
資源共享：指計算機硬件、軟件與數(shù)據(jù)共享，網(wǎng)絡用戶可以使用本地資源，同時也可通過網(wǎng)絡訪問遠程資源。
分布計算：網(wǎng)絡上的計算機協(xié)作完成各種大型任務，在黑客攻擊和進行大型數(shù)據(jù)處理中用得比較廣泛。
提供可靠性、可用性:網(wǎng)絡上的設備相互備用，均衡負載。
2. 計算機網(wǎng)絡的組成：網(wǎng)絡體系結構與協(xié)議(OSI/RM)，通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)，拓撲結構、傳輸介質;
網(wǎng)絡體系結構與協(xié)議(OSI/RM)：
該體系結構標準定義了網(wǎng)絡互連的七層框架，既ISO開放系統(tǒng)互連參考模型。在這一框架中進一步詳細規(guī)定了每一層的功能，以實現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性，互操作性與應用的可移植性。
OSI 標準制定過程中采用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題，這就是分層的體系結構辦法。在OSI中，采用了三級抽象，既體系結構，服務定義，協(xié)議規(guī)格說明。
OSI七層：
1 物理層：主要是利用物理傳輸介質為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明的傳遞比特流。
2 數(shù)據(jù)鏈路層。在通信實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，采用差錯控制，流量控制方法。3 網(wǎng)絡層：通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當?shù)穆窂健?/p>
4 傳輸層：是向用戶提供可靠的端到端服務，透明的傳送報文。
5 會話層：組織兩個會話進程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換。
6 表示層：處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。
7 應用層：應用層是OSI參考模型中的最高層。確定進程之間通信的性質，以滿足用戶的需要。
TCP/IP參考模型可以分為：應用層，傳輸層，互連層，主機-網(wǎng)絡層。
NSFNET采用的是一種層次結構，可以分為主干網(wǎng)，地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng)。
通信子網(wǎng)：包括交換部分的結點交換機和傳輸部分的高速通信線路，提供網(wǎng)絡通信功能。
資源子網(wǎng)：包括擁有資源的用戶主機、請求資源的用戶終端、通信子網(wǎng)的接口設備和軟件，提供訪問網(wǎng)絡和處理數(shù)據(jù)的能力。
計算機網(wǎng)絡的拓撲主要是通信子網(wǎng)的拓撲構型。
網(wǎng)絡拓撲可以根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類型分為：
點-點線路通信子網(wǎng)的拓撲。星型，環(huán)型，樹型，網(wǎng)狀型。
廣播式通信子網(wǎng)的拓撲�？偩�型，樹型，環(huán)型，無線通信與衛(wèi)星通信型。
常用的傳輸介質為：
雙絞線，同軸電纜，光纖電纜和無線通信與衛(wèi)星通信信道。
傳輸介質是網(wǎng)絡中連接收發(fā)雙方的物理通路，也是通信中實際傳送信息的載體。
3.數(shù)據(jù)通信基本概念：數(shù)據(jù)、信息和信號，數(shù)據(jù)通信的主要技術指標;
數(shù)據(jù)：在計算機系統(tǒng)中，各種字母、數(shù)字符號的組合、語音、圖形、圖像等統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經過加工后就成為信息。
信息：信息是事物運動的狀態(tài)和狀態(tài)變化的方式。如果引入必要的約束條件，則可形成信息的概念體系。信息有許多獨特的性質與功能，也可以進行測度。
信號：信號是信息的載體
數(shù)據(jù)通信的主要技術指標：
1.數(shù)據(jù)傳輸速率
1)數(shù)據(jù)傳輸速率--每秒傳輸二進制信息的位數(shù)，單位為位/秒，記作bps或b/s。
計算公式: S=1/T log2N(bps)�、�
式中 T為一個數(shù)字脈沖信號的寬度(全寬碼)或重復周期(歸零碼)單位為秒;
N為一個碼元所取的離散值個數(shù)。
通常 N=2K，K為二進制信息的位數(shù)，K=log2N。
N=2時，S=1/T，表示數(shù)據(jù)傳輸速率等于碼元脈沖的重復頻率。
2)信號傳輸速率--單位時間內通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)，單位為波特，記作Baud。
計算公式: B=1/T (Baud)�、�
式中 T為信號碼元的寬度，單位為秒.
信號傳輸速率,也稱碼元速率、調制速率或波特率。
由⑴、⑵式得： S=B log2N (bps) ⑶
或 B=S/log2N (Baud)�、�
2.信道容量
1)信道容量表示一個信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，單位：位/秒(bps)
信道容量與數(shù)據(jù)傳輸速率的區(qū)別是，前者表示信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是信道傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，而后者是實際的數(shù)據(jù)傳輸速率。像公路上的最大限速與汽車實際速度的關系一樣。
2)離散的信道容量
奈奎斯特(Nyquist)無噪聲下的碼元速率極限值B與信道帶寬H的關系：
B=2 H (Baud) ⑸
奈奎斯特公式--無噪信道傳輸能力公式：
C=2 H log2N (bps)�、�
式中 H為信道的帶寬，即信道傳輸上、下限頻率的差值，單位為Hz;
N為一個碼元所取的離散值個數(shù)。
3)連續(xù)的信道容量
香農公式--帶噪信道容量公式：
C=H log2(1+S/N) (bps) ⑺
式中 S為信號功率，
N為噪聲功率，
S/N為信噪比，通常把信噪比表示成10lg(S/N)分貝(dB)。
3.誤碼率--二進制數(shù)據(jù)位傳輸時出錯的概率。
它是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下的傳輸可靠性的指標。在計算機網(wǎng)絡中，一般要求誤碼率低于 10-6，若誤碼率達不到這個指標，可通過差錯控制方法檢錯和糾錯。
誤碼率公式：
Pe=Ne/N�、�
式中 Ne為其中出錯的位數(shù);
N 為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總數(shù)。
4.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的概念，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的功能，常見網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。
網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：
計算機網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是向網(wǎng)絡計算機提供網(wǎng)絡通信和網(wǎng)絡資源共享功能的操作系統(tǒng)，它除了具有一般桌面操作系統(tǒng)的全面功能外，還應該滿足用戶使用網(wǎng)絡的需要，尤其要提供數(shù)據(jù)在網(wǎng)上的安全傳輸，管理網(wǎng)絡中的共享資源，實現(xiàn)用戶通信以及方便用戶使用網(wǎng)絡，由于網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是運行在服務器之上的，所以有時也把它稱之為服務器操作系統(tǒng)。
根據(jù)共享資源的方式不同，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)可以有兩種不同的分類。如果網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的軟件相等地分布在網(wǎng)絡上的所有節(jié)點，這種情況下稱其為對等式網(wǎng)絡操作系統(tǒng);而如果只是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的主要部分駐留在中心節(jié)點，則稱其為集中式網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(即平常所說的服務器/客戶端模式)，并把這種分類下的中心節(jié)點稱為服務器，使用由中心節(jié)點所管理資源的應用稱為客戶機。
此外，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)應具備的特性包括：支持多種文件系統(tǒng)、32/64位操作系統(tǒng)、高可靠性、高安全性、高容錯性以及可移植性等。
網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的基本功能
(1)局域網(wǎng)的基本構成
①Microsoft公司的Windows NT Server操作系統(tǒng)。②Novell公司的Netware操作系統(tǒng)。③IBM公司的LAN Server操作系統(tǒng)。④UNIX操作系統(tǒng)。⑤Linux操作系統(tǒng)。
(2)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的基本功能
盡管不同的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)具有不同的特點，但它們提供的網(wǎng)絡服務功能有很多相同點。一般來說，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的基本功能都有以下幾種:①文件服務(File Service);②打印服務(Print Service);
�、蹟�(shù)據(jù)庫服務(Database Service);
④通信服務(Communication Service);
�、菪畔⒎⻊�(Message Service);
�、薹植际椒⻊�(Distributed Service);
�、呔W(wǎng)絡管理服務(Network Management Service);
�、郔nternet/Intranet服務(Internet/Intranet Service)。
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