概要:
从网络技术的总体概括计算机网络的相关知识介绍,主要包括:计算机网络的产生与发展、计算机网络的涵义、计算机网络的特点、计算机网络的基本功能组成、计算机网络的根本目标、分组交换技术、网络功能基本机制网络体系结构与协议。
一、计算机网络概述
(一)计算机网络的产生与发展经历了四个阶段:
(1) 远程联机系统
(2) 计算机互连网络
(3) 标准化网络阶段
(4) 网络互连与高速网络
远程联机系统是指:一台中央计算机连接多台、地理位置处于分散的终端构成的系统。最突出特点是:终端无独立的处理能力。
计算机互连网络是指:计算机和计算机之间互连以数据交换和信息传输为根本目的。
标准化网络阶段是指:针对众多相同或不同体系结构的网络产品ISO提出OSI标准,实现广泛的互连。
网络互连和高速网络是指:以INTERNET为核心的高速计算机互连已经构成。
(二)计算机网络的涵义:将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统通过通信设施连接起来,以功能完善的网络软件实现网络资源共享的系统。
计算机网络系统概念的关键点是:分布的地理位置不同;互连的计算机系统具有独立的功能;通过通信设施连接;通过网络软件的控制和管理;以资源共享为核心目的。
计算机网络系统与联机分时多用户的区别:从共享和并行两个角度来看。
计算机网络系统:网络用户能够共享网络的全部资源。网络中的计算机具有独立的数据处理能力,各主计算机的运行不受其它主计算机的干扰。而联机分时多用户系统:各终端用户只共享中心计算机资源。各终端用户只是在一段时间内并行,同一时刻不可能存在两个或两个以上的用户都在运行的情况。
(三)计算机网络的特点:
(1) 计算机之间数据交换
(2) 各计算机是具有独立的功能的系统
(3) 网络构建周期短、见效快
(4) 成本低、效益高
(5) 用户使用简单、方便
(6) 易于实现分布式处理
(7) 系统灵活性、适应性更强
(四)计算机网络的根本目标:
(1) 资源共享
(2) 提高系统的可靠性
(3) 提高工作效率
(4) 分散数据的综合处理
(5) 系统负载的均衡与调节
处于不同目的,为满足具体需求建立的计算机网络,从不同角度可以将网络进行分类:
按距离划分:广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN。
按通信媒体划分:有线网、无线网。
按通信方式划分:点到点方式、广播方式。
按通信速度划分:低速网、中速网、高速网。
按数据交换方式划分:直接交换网、存储转发方式、混合交换方式。
按通信性能划分:资源共享计算机网络、分布式计算机网、远程通信网。
按使用范围划分:公用网、专用网。
按配置划分:同类网、单服务器网、混合网。
按对数据的组织方式划分:分布式数据组织网络系统、集中式数据组织网络系统。
(五)计算机网络的基本功能组成:通信子网(实现全网分为内的信息的传递功能),资源子网(实现全网的信息处理功能)。
从网络拓扑图上看,计算机网络由网络节点和通信介质构成,网络节点又称为网络单元,是网络的各种数据处理设备、数据通信设备和数据终端设备。节点分为分转节点(中间节点)和访问节点(终端节点)。
通常的网络单元有:
线路控制器LC
通信控制器CC
通信处理机CP
前端处理机FEP
集中器C
接口报文处理机IMP
主计算机HOST
终端T
网间连接器
(六)计算机网络技术中里程碑性的技术——分组交换技术。
它是现代计算机网络的技术基础。是信息在网络终传输技术,分组是网间传输的数据信息单位。分组交换过程为:是在一个主机向另一主机发送数据时,首先将主机发出的数据划分成一个个分组,每个分组都带有关于目的地址的信息,系统根据分组中的目的地址信息,利用系统中的路径选择算法,确定分组的下一节点并将数据发往所确定的节点,最终将报文分组发往目的主机。
分组交换的特点:
节点暂时存储的一个个分组数据,而不是整个数据文件。
分组数据是暂时保存在节点的内存中,而不是被保存在节点外的外存中,从而保证了较高的交换率。
分组交换采用的是动态分配新到的策略,极大地提高了线路的利用率
分组数据在各节点存储转发时因排队而造成一定延迟、分组数据中带控制信息而产生的额外开销;管理控制复杂是缺点。
分组交换的任务:负责系统中分组数据的存储转发和选择合适的分组传输路径。
(七)网络功能基本机制网络体系结构与协议:
网络协议:为实现网络节点间的有效通信和数据控制而制定规则、约定和标准。主要解决节点间交换数据与控制信息中的规则、格式和时序。
网络协议的三个要素,语法:数据与控制信息的结构或格式;语义:用于协调和进行差错处理的控制信息;时序:对事件实现顺序的说明。注意:协议只规定对象的外部特性,不对内部做具体实现规定。
为了理解网络体系结构,我们可以考察邮政系统的信件的传送过程。收信方和发信方是通信的信宿和信源,信件在发送过程中实际经历的过程与收信过程是相对的,信件传递过程的每一步都可以视为整个系统的相对独立的功能层。发信与收信方的对应层遵守相同的规则,可以理解为是一个协议。
不同角度看计算机网络结构:网络体系结构(抽象地从功能上描述网络结构);网络组织结构(从网络的物理结构、实现的方面描述);网络配置结构(从网络应用方面描述网络的布局、硬件、软件和通信设施)
网络体系结构:
网络体系结构采用结构化思想,分为若干层,层间的关系是服务与被服务的关系,网络上的节点间对应层遵守一致的规约。
分层结构的好处:
独立性强
功能简单
适应性强
易于实现和维护
结构可分割
易于交流和标准化
网络分层结构的组成部分:
系统:网络系统
子系统:系统内的一个个在功能上相互联系,有相对独立的逻辑部分,一个个层次单元
层次:子系统中一个子部分就是一个层次
实体:子系统中的一个活跃单元
等同实体:同一层次的实体
通信服务:通信系统中的通信功能的外部表现
物理通信:通信双方存在的某种媒体,通过某种手段实现双方信息交换。
虚拟通信:逻辑通信
网络软件的基本结构是层次结构。
网络软件系统:
网络系统的实现不可缺少的部分网络软件系统,它由如下部分组成:
协议软件
联机服务软件
通信软件
管理软件
网络操作系统
网络驱动软件
网络应用软件
OSI开放式互连参考模型:
网络参照的国际标准,国际标准化组织ISO1978年提出的OSI是一个网络技术的国际标准,OSI是一个参考模型:ISO/OSI模型
定义了不同计算机互连标准的框架结构和标准,标准中采用的是三级抽象:
体系结构
服务定义
协议规格说明
OSI的分层原则:
划分层次要根据理论上的需要的不同等级划分
层次划分要便于标准化
各层内功能要尽可能独立
相类似的功能应尽可能放在同一层内
各层的划分要便于层与层之间的衔接
各界面的交互要尽量少
根据需要,在同一层内可以再形成若干子层
扩充某一层次功能或协议,不能影响整体模型的主题
OSI定义的各层的功能定义:
物理:利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,提供透明的比特流传输。
数据链路层:在两通信实体间建立数据链路链机连接,实现稳定、无差错透明数据链路服务。
网络层:实现路由,流量控制与网际互连。
传输层:实现端到端的可靠通信服务,透明地实现报文传输。
会话层:实现网上两个进程间的通信。
表示层实现两个系统中信息表示形式的转换。
应用层:网络功能应用
计算机网络的发展的四个阶段如下:
第一阶段: 20世纪60年代末到20世纪70年代初为计算机网络发展的萌芽阶段。其主要特征是:为了增加系统的计算能力和资源共享,把小型计算机连成实验性的网络。第一个远程分组交换网叫ARPANET,是由美国国防部于1969年建成的,第一次实现了由通信网络和资源网络复合构成计算机网络系统。
标志计算机网络的真正产生,ARPANET是这一阶段的典型代表。
第二阶段: 20世纪70年代中后期是局域网络(LAN)发展的重要阶段,其主要特征为:局域网络作为一种新型的计算机体系结构开始进入产业部门。局域网技术是从远程分组交换通信网络和I/O总线结构计算机系统派生出来的。
美国Xerox公司的Palo Alto研究中心推出以太网(Ethernet),它成功地采用了夏威夷大学ALOHA无线电网络系统的基本原理,使之发展成为第一个总线竞争式局域网络。
英国剑桥大学计算机研究所开发了著名的剑桥环局域网(Cambridge Ring)。这些网络的成功实现,一方面标志着局域网络的产生,另一方面,它们形成的以太网及环网对以后局域网络的发展起到导航的作用。
第三阶段: 整个20世纪80年代是计算机局域网络的发展时期。其主要特征是:局域网络完全从硬件上实现了ISO的开放系统互连通信模式协议的能力。
计算机局域网及其互连产品的集成,使得局域网与局域互连、局域网与各类主机互连,以及局域网与广域网互连的技术越来越成熟。综合业务数据通信网络(ISDN)和智能化网络(IN)的发展,标志着局域网络的飞速发展。
第四阶段: 20世纪90年代初至现在是计算机网络飞速发展的阶段,其主要特征是:计算机网络化,协同计算能力发展以及全球互连网络(Internet)的盛行。
计算机的发展已经完全与网络融为一体,体现了“网络就是计算机”的口号。
目前,计算机网络已经真正进入社会各行各业,为社会各行各业所采用。另外,虚拟网络FDDI及ATM技术的应用,使网络技术蓬勃发展并迅速走向市场,走进平民百姓的生活。
扩展资料
计算机网络也称计算机通信网。关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。
若按此定义,则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络,而只能称为联机系统(因为那时的许多终端不能算是自治的计算机)。
但随着硬件价格的下降,许多终端都具有一定的智能,因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用,按上述定义,则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。
另外,从逻辑功能上看,计算机网络是以传输信息为基础目的,用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合,一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看,计算机网络是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。由它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
第一代计算机网络---远程终端联机阶段;
第二代计算机网络---计算机网络阶段;
第三代计算机网络---计算机网络互联阶段;
第四代计算机网络---国际互联网与信息高速公路阶段;
计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样,可以按事物所具有的不同性质特点(即事物的属性)分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。
总的来说计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空间)以及相应的应用软件四部分。
-计算机网络
鼠标说:我真惨呢,每天被人摸。
鼠标垫说:我最惨,被人压着摸。
机箱说:你们有我惨吗?每天被人按肚脐眼。
光驱说:我好惨,每天被人插。
软驱说:我更惨,现在都没人愿意插我了。
U盘说:谁有我惨?插完这边就去插那边,一不小心还会被感染。
主板:不要以为我被很多东西插会很爽,其实我最惨,他们插进来后一般就都不动了,那叫一个难受啊。 声卡:我插上主板不动不说还得整天叫。
插头转换器说:你们都别说了!唉!偶前面在插别人,后面还要被人插,到底谁最惨啊!
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