計算機網路
連接分散計算機設備以實現信息傳遞的系統
計算機網路是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
定義分類
按廣義
計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
另外,從邏輯功能上看,計算機網路是以傳輸信息為基礎目的,用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合,一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看,計算機網路是這樣定義的:存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣,對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來,以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。
按連接
計算機網路就是通過線路互連起來的、自治的計算機集合,確切的說就是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來,並配置網路軟體,以實現計算機資源共享的系統。
按需求
計算機網路就是由大量獨立的、但相互連接起來的計算機來共同完成計算機任務。這些系統稱為計算機網路(computer networks)
發展歷程
自從計算機網路出現以後,它的發展速度與應用的廣泛程度十分驚人。縱觀計算機網路的發展,其大致經歷了以下四個階段:
誕生階段
20世紀60年代中期之前的第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統,典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機訂票系統,終端是一台計算機的外圍設備,包括顯示器和鍵盤,無CPU和內存。隨著遠程終端的增多,在主機前增加了前端機(FEP)。當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統」,這樣的通信系統已具備網路的雛形。
形成階段
20世紀60年代中期至70年代的第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPANET。主機之間不是直接用線路相連,而是由介面報文處理機(IMP)轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務,構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成資源子網。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念
互聯互通階段
20世紀70年代末至90年代的第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵守國際標準的開放式和標准化的網路。ARPANET興起後,計算機網路發展迅猛,各大計算機公司相繼推出自己的網路體系結構及實現這些結構的軟硬體產品。由於沒有統一的標准,不同廠商的產品之間互聯很困難,人們迫切需要一種開放性的標准化實用網路環境,這樣應運而生了兩種國際通用的最重要的體系結構,即TCP/IP體系結構和國際標准化組織的OSI體系結構。
高速網路技術階段
20世紀90年代至今的第四代計算機網路,由於區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以網際網路( Internet)為代表的互聯網。
組成
計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點(即事物的屬性)分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。
功能
數據通信
數據通信是計算機網路的最主要的功能之一。數據通信是依照一定的通信協議,利用數據傳輸技術在兩個終端之間傳遞數據信息的一種通信方式和通信業務。它可實現計算機和計算機、計算機和終端以及終端與終端之間的數據信息傳遞,是繼電報、電話業務之後的第三種最大的通信業務。數據通信中傳遞的信息均以二進制數據形式來表現,數據通信的另一個特點是總是與遠程信息處理相聯系,是包括科學計算、過程式控制制、信息檢索等內容的廣義的信息處理。
2. 計算機網路的主要組成部分有哪些
典型的計算機網路由計算機系統、數據通信系統、網路軟體及協議三大部分組成。
從硬體來看主要有下列組成部分:
(1)終端:用戶進入網路所用的設備,如電傳打字機、鍵盤顯示器、計算機等。在區域網中,終端一般由微機擔任,叫工作站,用戶通過工作站共享網上資源。
(2)主機:有於進行數據分析處理和網路控制的計算機系統,其中包括外部設備、操作系統及其它軟體。在區域網中,主機一般由較高檔的計算機(如486和586機)擔任,叫伺服器,它應具有豐富的資源,如大容量硬碟、足夠的內存和各種軟體等。
(3)通信處理機:在接有終端的通信線路和主機之間設置的通信控制處理機器,分擔數據交換和各種通信的控制和管理。在區域網中,一般不設通訊處理機,直接由主機承擔通信的控制和管理任務。
(4)本地線路:指把終端與節點蔌主機連接起來的線路,其中包括集中器或多路器等。它是一種低速線路,費用和效率均較低。
3. 一個計算機網路典型系統可由什麼子網和什麼子網組成
一個計算機網路典型系統可由通信子網和資源子網組成。
4. 計算機網路主要由什麼系統構成
網路的構成
計算機網路的構成
計算機網路系統是由網路硬體和網路軟體組成的。在網路系統中,硬體的選擇對網路起著決定的作用,而網路軟體則是挖掘網路潛力的工具。
網路硬體
網路硬體是計算機網路系統的物質基礎。要構成一個計算機網路系統,首先要將計算機及其附屬硬體設備與網路中的其他計算機系統連接起來,實現物理連接。不同的計算機網路系統,在硬體方面是有差別的。隨著計算機技術和網路技術的發展,網路硬體日趨多樣化,且功能更強,更復雜。常見的網路硬體有伺服器、工作站、網路介面卡、集中器、數據機、終端及傳輸介質等。
伺服器
在計算機網路中,分散在不同地點擔負一定數據處理任務和提供資源的計算機被稱為伺服器。伺服器是網路運行、管理和提供服務的中樞,它影響著網路的整體性能。一般在大型網路中採用大型機、中型機和小型機作為網路伺服器,可以保證網路的可靠性。對於網點不多、網路通信量不大、數據的安全可靠性要求不高的網路,可以選用高檔微機作網路伺服器。
工作站
在計算機區域網中,網路工作站是通過網卡連接到網路上的一台個人計算機,它仍保持原有計算機的功能,作為獨立的個人計算機為用戶服務,同時它又可以按照被授予的一定許可權訪問伺服器。工作站之間可以進行通信,可以共享網路的其他資源。
網路介面卡
網路介面卡也稱為網卡或網板,是計算機與傳輸介質進行數據交互的中間部件,主要進行編碼轉換。在接收傳輸介質上傳送的信息時,網卡把傳來的信息按照網路上信號編碼要求和幀的格式接受並交給主機處理。在主機向網路發送信息時,網卡把發送的信息按照網路傳送的要求裝配成幀的格式,然後採用網路編碼信號向網路發送出去。
數據機
數據機(MODEM)是調制器和解調器的簡稱,是實現計算機通信的外部設備。數據機是一種進行數字信號與模擬信號轉換的設備。計算機處理的是數字信號,而電話線傳輸的是模擬信號,在計算機和電話線之間需要一個連接設備,將計算機輸出的數字信號變換為適合電話線傳輸的模擬信號,在接收端再將接收到的模擬信號變換為數字信號由計算機處理。因此,數據機成對使用。
終端
終端設備是用戶進行網路操作所使用的設備,它的種類很多,可以是具有鍵盤及顯示功能的一般終端,也可以是一台計算機。
傳輸介質
傳輸介質是傳送信號的載體,在計算機網路中通常使用的傳輸介質有雙絞線、同軸電纜、光纖、微波及衛星通信等。它們可以支持不同的網路類型,具有不同的傳輸速率和傳輸距離。
網路軟體
在網路系統中,網路中的每個用戶都可享用系統中的各種資源,所以系統必須對用戶進行控制,否則就會造成系統混亂,造成信息數據的破壞和丟失。為了協調系統資源,系統需要通過軟體工具對網路資源進行全面的管理,進行合理的調度和分配,並採取一系列的保密安全措施,防止用戶不合理的對數據和信息的訪問,防止數據和信息的破壞與丟失。
網路軟體是實現網路功能所不可缺少的軟環境。通常網路軟體包括網路協議軟體、網路通信軟體和網路操作系統。
網路結構
在不同的網路系統中,網路結構及所選擇使用的網路軟體是有差別的。對於實用的網路系統來說,選擇什麼硬體和軟體是根據系統的規模、系統的結構決定的。比如Novell區域網,如果網路系統所涉及的地理范圍小,同時系統所擁有的數據量和通信數據量不大,那麼只要一台網路伺服器,並具備系統所規定的工作站數,選擇適當的通信介質和相匹配的網路介面卡、網路軟體、網路操作系統就可以建立起一個完整的網路系統。
在一個遠程網路系統中所需要的設備和技術更為復雜。在遠程通信網中,伺服器與工作站、伺服器通過集中器與工作站直接通信的部分是短程通信;而伺服器與各工作站通信需要經過數據機或前端處理機的通信部分屬於遠程通信。
計算機網路結構通常有星型結構、匯流排型結構、環型結構、樹型結構和網狀結構。
星型結構
星型結構是以一個節點為中心的處理系統,各種類型的入網機器均與該中心處理機有物理鏈路直接相連,與其他節點間不能直接通信,與其他節點通信時需要通過該中心處理機轉發,因此中心節點必須有較強的功能和較高的可靠性。
星型結構的優點是結構簡單、建網容易、控制相對簡單。其缺點是屬集中控制,主機負載過重,可靠性低,通信線路利用率低。
匯流排結構
將所有的入網計算機均接入到一條通信傳輸線上,為防止信號反射,一般在匯流排兩端連有終結器匹配線路阻抗。匯流排結構的優點是信道利用率較高,結構簡單,價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網路節點在相互通信,網路延伸距離有限,網路容納節點數有限。在匯流排上只要有一個節點連接出現問題,會影響整個網路的正常運行。目前在區域網中多採用此種結構。
環型結構
環型結構將各個連網的計算機由通信線路連接成一個閉合的環。在環型結構的網路中,信息按固定方向流動,或順時針方向,或逆時針方向。其傳輸控制機制較為簡單,實時性強,但可靠性較差,網路擴充復雜。
樹型結構
樹型結構實際上星型結構的一種變形,它將原來用單獨鏈路直接連接的節點通過多級處理主機進行分級連接。這種結構與星型結構相比降低了通信線路的成本,但增加了網路復雜性。網路中除最低層節點及其連線外,任一節點或連線的故障均影響其所在支路網路的正常工作。
網狀結構
網狀結構其優點是節點間路徑多,碰撞和阻塞可大大減少,局部的故障不會影響整個網路的正常工作,可靠性高;網路擴充和主機入網比較靈活、簡單。但這種網路關系復雜,建網不易,網路控制機制復雜。廣域網中一般用網狀結構。
網路拓撲結構圖
常用的網路拓撲結構圖如下,在組建區域網時常採用星型、環型、匯流排型和樹型結構。樹型和網狀結構在廣域網中比較常見。但是在一個實際的網路中,可能是上述幾種網路構型的混合。
星型結構圖 匯流排型結構圖
環型結構圖 樹型結構圖
網狀結構圖
http://210.41.4.20/course/53/53/whjc/computer/information/DOC/1-3-2.HTM#
5. 計算機網路系統由什麼組成
計算機網路系統是由計算機系統、數據通信和網路系統軟體組成的。
6. 計算機網路系統由什麼組成
早期的計算機網路是由計算機——通信路線——終端組成系統。
第一代計算機網路---遠程終端聯機階段。
第二代計算機網路---計算機網路階段。
第三代計算機網路---計算機網路互聯階段。
第四代計算機網路---國際互聯網與信息高速公路階段。
(6)一個計算機網路典型系統由什麼組成擴展閱讀:
三個階段的演進:
1、從單個網路ARPAnet向互聯網發展:1969年美國國防部創建了第一個分組交換網ARPAnet只是一個單個的分組交換網,所有想連接在它上的主機都直接與就近的結點交換機相連,它規模增長很快,到70年代中期,人們認識到僅使用一個單獨的網路無法滿足所有的通信問題。
於是ARPA開始研究很多網路互聯的技術,這就導致後來的互聯網的出現。1983年TCP/IP協議稱為ARPAnet的標准協議。同年,ARPAnet分解成兩個網路,一個進行試驗研究用的科研網ARPAnet,另一個是軍用的計算機網路MILnet。1990,ARPAnet因試驗任務完成正式宣布關閉。
2、建立三級結構的網際網路:1985年起,美國國家科學基金會NSF就認識到計算機網路對科學研究的重要性,1986年,NSF圍繞六個大型計算機中心建設計算機網路NSFnet,它是個三級網路,分主幹網、地區網、校園網。它代替ARPAnet成為internet的主要部分。
1991年,NSF和美國政府認識到網際網路不會限於大學和研究機構,於是支持地方網路接入,許多公司的紛紛加入,使網路的信息量急劇增加,美國政府就決定將網際網路的主幹網轉交給私人公司經營,並開始對接入網際網路的單位收費。
3、多級結構網際網路的形成:1993年開始,美國政府資助的NSFnet就逐漸被若干個商用的網際網路主幹網替代。
這種主幹網也叫網際網路服務提供者ISP,考慮到網際網路商用化後可能出現很多的ISP,為了使不同ISP經營的網路能夠互通,在1994創建了4個網路接入點NAP分別由4個電信公司經營,本世紀初,美國的NAP達到了十幾個。
NAP是最高級的接入點,它主要是向不同的ISP提供交換設備,使它們相互通信。網際網路已經很難對其網路結構給出很精細的描述,但大致可分為五個接入級:網路接入點NAP,多個公司經營的國家主幹網,地區ISP,本地ISP,校園網、企業或家庭PC機上網用戶。
7. 計算機網路系統一般由哪些部分組成
計算機網路系統是由計算機系統、數據通信和網路系統軟體組成的,從硬體來看主要有下列組成部分:
(1)終端:用戶進入網路所用的設備,如電傳打字機、鍵盤顯示器、計算機等。在區域網中,終端一般由微機擔任,叫工作站,用戶通過工作站共享網上資源。
(2)主機:有於進行數據分析處理和網路控制的計算機系統,其中包括外部設備、操作系統及其它軟體。在區域網中,主機一般由較高檔的計算機(如486和586機)擔任,叫伺服器,它應具有豐富的資源,如大容量硬碟、足夠的內存和各種軟體等。
(3)通信處理機:在接有終端的通信線路和主機之間設置的通信控制處理機器,分擔數據交換和各種通信的控制和管理。乏埂催忌詘渙挫惟旦隸在區域網中,一般不設通訊處理機,直接由主機承擔通信的控制和管理任務。
(4)本地線路:指把終端與節點蔌主機連接起來的線路,其中包括集中器或多路器等。它是一種低速線路,費用和效率均較低。
8. 計算機網路由什麼組成
計算機網路的組成包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。
雖然網路類型的劃分標准各種各樣,但是從地理范圍劃分是一種大家都認可的通用網路劃分標准。按這種標准可以把各種網路類型劃分為區域網、城域網、廣域網和互聯網四種。
區域網一般來說只能是一個較小區域內,城域網是不同地區的網路互聯,不過在此要說明的一點就是這里的網路劃分並沒有嚴格意義上地理范圍的區分,只能是一個定性的概念。
(8)一個計算機網路典型系統由什麼組成擴展閱讀
計算機網路的社會背景:
中國計算機網路設備製造行業是改革開放後成長起來的,早期與世界先進水平存在巨大差距;但受益於計算機網路設備行業生產技術不斷提高以及下游需求市場不斷擴大,我國計算機網路設備製造行業發展十分迅速。
近兩年,隨著我國國民經濟的快速發展以及國際金融危機的逐漸消退,計算機網路設備製造行業獲得良好發展機遇,中國已成為全球計算機網路設備製造行業重點發展市場。
9. 計算機網路典型系統的組成
分為 匯流排型拓撲 星型拓撲 環型拓撲
匯流排型拓撲
匯流排型拓撲是採用單根傳輸作為共用的傳輸介質,將網路中所有的計算機通過相應的硬體介面和電纜直接連接到這根共享的匯流排上。
匯流排型拓撲結構的特點如下:
(一)易於分布 由於節點直接連接到匯流排上,電纜長度短,使用電纜少,安裝容易,擴充方便。
(二)故障診斷困難 各節點共享匯流排,因此任何一個節點出現故障都將引起整個網路無法正常工作。並且在檢查故障時必須對每一個節點進行檢測才能查出有問題的節點。
(三)故障隔離困難 如果節點出現故障,則直接要將節點除去,如果出現傳輸介質故障,則整段匯流排要切斷。
(四)對節點要求較高每個節點都要有介質訪問控制功能,以便與其他節點有序地共享匯流排。
匯流排型拓撲結構適用於計算機數目相對較少的區域網絡,通常這種區域網絡、的傳輸速率在100Mbps,網路連接選用同軸電纜。匯流排型拓撲結構曾流行了一段時間,典型的匯流排型區域網有乙太網!
星型拓撲
星際拓撲結構是用一個節點作為中心節點,其他節點直接與中心節點相連構成的網路。中心節點可以是文件伺服器,也可以是連接設備。常見的中心節點為集線器。
星型拓撲結構的網路屬於集中控制型網路,整個網路由中心節點執行集中式通行控制管理,各節點間的通信都要通過中心節點。每一個要發送數據的節點都將要發送的數據發送中心節點,再由中心節點負責將數據送到目地節點。因此,中心節點相當復雜,而各個節點的通信處理負擔都很小,只需要滿足鏈路的簡單通信要求。
星型拓撲結構的特點如下。
(一)可靠性強 在網路中,連接點往往容易產生故障。星型拓撲結構中,由於每一個連接點只連接一個設備,所以當一個連接點出現鼓故障時隻影響相應的設備,不會影響整個網路。
(二)故障診斷和隔離容易 由於每個節點直接連接到中心節點,如果是某一節點的通信出現問題,就能很方便地判斷出有故障的連接,方便的將該節點從網路中刪除。如果是整個網路的通信都不正常,則虛考慮是否是中心節點出現了錯誤。
(三)所需電纜多 由於每個節點直接於中心節點連接,所以整個網路需要大量電纜,增加了組網成本。
(四)可靠性依賴於中心節點 如果中心節點出現故障,則全網不可能工作。
總的來說星型拓撲結構相對簡單,便於管理,建網容易,是目前區域網普採用的一種拓撲結構。採用星型拓撲結構的區域網,一般使用雙絞線或光纖作為傳輸介質,符合綜合布線標准,能夠滿足多種寬頻需求。
環型拓撲
環型拓撲結構是使用公共電纜組成一個封閉的環,各節點直接連到環上,信息沿著環按一定方向從一個節點傳送到另一個節點。環介面一般由發送器、接收器、控制器、線控制器和線接收器組成。在環型拓撲結構中,有一個控制發送數據權力的「令牌」,它在後邊按一定的方向單向環繞傳送,每經過一個節點都要被接收,判斷一次,是發給該節點的則接收,否則的話就將數據送回到環中繼續往下傳。
環型拓撲結構的特點如下:
(1)所需要的電纜少 與匯流排連接類似,環型拓撲也是共享傳輸介質的,比較節省電纜。
(2)控制簡單 信息單向傳輸,不需要路徑的選擇。
(3)使用於光纖 由於環型拓撲數據的傳輸方向都是單向的,比較適合選用光纖。
(4)整體可靠性差 由於所有的節點一個挨著一個地連接,任何一個節點出現故障都會影響到全網。
(5)故障診斷困難 診斷故障時,需要對每個節點進行檢測,才能查出有問題的節點。
(6)對節點的要求高 環型拓撲結構中要求每個節點對信息都要都有地址識別能力,因此,每個節點的網路接入設備較復雜,也比其他網路拓撲結構的接入設備昂貴。
環型拓撲結構是三種基本拓撲結構中最少見的一種!
10. 一個典型的計算機網路需要由哪些組成
計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。
①匯流排拓撲結構 ,是一種共享通路的物理結構。普遍用於區域網的連接,
②星型拓撲結構 ,是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。
③環型拓撲結構 ,環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構,適用於實時控制的區域網系統。
④樹型拓撲結構 ,其結構是樹形的。
它們的組成有:計算機,交換機,路由器,防火牆等。