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計算機網絡基礎(1)——概述

1、計算機網絡的定義

  • 利用通信線路
  • 将地理位置分散的、具有獨立功能的許多計算機系統連接配接起來
  • 按照某種協定進行資料通信
  • 實作資源共享的的資訊系統

2、計算機網絡的組成

   按功能分

  • 通信子網:由接口封包處理機(轉發節點)和它們之間互連的通信線路一起負責主機之間的通信任務,構成了通信子網,實作資訊傳輸與交換。
  • 資源子網:由通信子網互連的主機組成資源子網,它負責資訊處理,運作使用者應用程式、向網絡使用者提供可分享的軟硬體資源。

   按工作方式分

  • 邊緣部分:使用者直接使用的主機。
  • 核心部分:由大量的網絡及路由器組成,為邊緣部分提供連通性和交換服務。

   按組成部分分

  • 硬體:主要由主機(也叫端系統)、通信鍊路(如雙絞線、光纖等)、交換裝置(如路由器、交換機)和通信處理器(如網卡)等組成。
  • 軟體:各種網絡系統軟體、友善使用者使用的各種工具軟體。軟體部分屬于應用層。
  • 協定:是計算機網絡的核心,如同交通規則制約汽車駕駛一樣,協定規定了網絡傳輸資料時所遵循的規範。

3、計算機網絡的功能

  • 資料通信(基本功能):傳輸文字、圖檔、視訊等資訊
  • 資源共享:如列印機、檔案,代替移動存儲媒體
  • 遠端傳輸:互相傳送資料、交流資訊、協同工作
  • 集中管理:如OA、網絡管理軟體
  • 分布式處理:如視訊渲染
  • 負荷均衡:分擔各裝置工作負荷

4、計算機網絡的類型

   按地理位置分類

  • 廣域網(Wide Area Network,WAN)

範圍很大,可以跨越國界、洲界、甚至包括全世界範圍,其覆寫範圍通常為幾十到幾千公裡的區域。廣域網是網絡的公共部分,中國的廣域網一般為電信部門所有。

  • 城域網(Metropolitan Area Network,MAN)

規模局限在一座城市範圍的區域性網絡。與區域網路相比,城域網具有分布地理範圍廣的特點。一般來說,覆寫範圍在10-100km。

  • 區域網路(Local Area Network,LAN)

一般在幾十米到幾千米範圍内,一個區域網路可以容納幾台到幾千台計算機。區域網路往往用于某一群體,比如一個公司、一個機關、某一幢樓、某一學校等。按照網絡的拓撲結構和傳輸媒體,區域網路通常可劃分為以太網(Ethernet)、令牌環網、光纖分布式資料接口、異步傳輸模式等,其中最常用的是以太網。

  • 個人區域網(Personal Area Network,PAN)

适用于家庭與小型辦公室的應用場合,其主要應用範圍包括藍牙傳輸檔案、無線家庭網絡互連、家庭和辦公裝置短距離互連等。

   按網絡拓撲結構分

  • 星型網絡結構:各個計算機使用各自的線纜連接配接到網絡中。是以,如果一個站點出了問題,不會影響整個網絡的運作。
計算機網絡基礎(1)——概述
  • 環形網絡結構:易安裝和監控,但容量有限,而且網絡建成後,難以增加新的站點。
計算機網絡基礎(1)——概述
  • 總線型網絡結構:所有的站點共享一條資料通道。安裝簡單友善,需要鋪設的電纜最短,成本低,某個站點的故障一般不會影響整個網絡,安全性低。
計算機網絡基礎(1)——概述

   按傳輸媒體分類

  • 有線網絡:指采用同軸電纜、雙絞線、光纖等有線媒體連接配接計算機的網絡。采用雙絞線連網是目前最常見的連網方式。
  • 無線網絡:指采用微波、紅外線、無線電等電磁波作為傳輸媒體。目前,不少大學和公司已經在使用無線網絡。

   按交換技術分類

  • 電路交換網絡:在源結點和目的結點之間建立一條專用的通路用于傳送資料,包括建立連接配接、傳輸資料和釋放連接配接三個階段。最典型的電路交換網是傳統的電話網絡。

      優點:

  連接配接建立後,資料以固定的傳輸速率被傳輸,傳輸延遲小

             由于實體線路被單獨使用,是以不可能發生沖突

     缺點:

             連接配接需要花費很長時間

             連接配接建立後,由于線路是專用的,即使空閑,也不能被其他裝置使用  

計算機網絡基礎(1)——概述
  • 封包交換網絡:也稱存儲—轉發網絡。将使用者資料加上源位址、目标位址、校驗碼等資訊,然後封裝成封包,整個封包傳送到相鄰結點,全部存儲下來後,再轉發給下一個結點,重複這一過程直到到達目的結點。每個封包可以獨立選擇到達目的結點的路徑。
計算機網絡基礎(1)——概述
  • 分組交換網絡:也稱封包分組交換,或包交換網絡。其原理是将資料分成較短的固定長度的資料塊,在每個資料塊中加上目的位址、源位址等資訊組成分組(包),以存儲—轉發方式傳輸。

      兩種方式控制和管理通過網絡的交換

             1)資料報(data gram)

             2) 虛電路(virtual circuit)

計算機網絡基礎(1)——概述

5、計算機網絡的服務分類

    面向連接配接服務和無連接配接服務

        在面向連接配接服務中,通信前雙方必須先建立連接配接,配置設定相應的資源(如緩沖區),以保證通信能正常進行,傳輸結束後釋放連接配接及所占用的資源。是以這種服務可以分為連接配接建立、資料傳輸和連接配接釋放3個階段。例如,傳統的電話服務就是面向連接配接的服務。

        在無連接配接服務中,通信前雙方不需要建立連接配接,需要發送資料時就直接發送,是一種不可靠的服務。這種服務常被描述為"盡最大努力傳遞",并不保證通信的可靠性。

   可靠服務和不可靠服務

       可靠服務是指網絡具有糾錯、檢錯、應答機制,能保證資料正确、可靠地傳送到目的地。

       不可靠服務是指網絡隻是盡量正确、可靠地傳送,但不能保證資料正确、可靠地傳送到目的地,是一種盡力而為的服務。

   有應答服務和無應答服務

       有應答服務是指接收方在收到資料後向發送方給出相應的應答,該應答由傳輸系統内部自動實作,而不是由使用者實作。所發送的應答可以是肯定應答,也可以是否定應答,通常在接收到的資料有錯誤時發送否定應答。例如,檔案傳輸服務就是一種有應答服務。

        無應答服務是指接收方收到資料後不自動給出應答。若需要應答,則由高層實作。例如WWW服務,用戶端收到伺服器發送的頁面檔案後不給出應答。

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