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計算機網路中如何實現數字隨機

發布時間:2022-10-16 06:36:37

『壹』 計算機編程中的取隨機數函數是怎麼實現的說一下大致原理就行

用時間為種子生成的偽隨機數,但並不是真正的隨機,因為時間是確定的,我以前就試驗過,㝍了個程序取成千上萬的隨機數,然後把這些隨機數以圖象形式呈現出來,能發現明顯的規律。更隨機的方法其實也有,比如用很精確的感測器,去測量主機里的溫度,風扇的轉速,電路里的電壓等,由於這些值會受到無數來自內外部變數的影響,難以確定值的大小,並且總是在不斷變化,因此只要感測器夠靈敏,用這些值做種子得到的隨機數會更隨機

『貳』 c語言如何實現隨機數字的產生

  1. C語言提供了一些庫函數來實現隨機數的產生。C語言中有三個通用的隨機數發生器,分別為 rand函數, random函數, randomize 函數

  2. 但是rand函數產生的並不是真意正義上的隨機數,是一個偽隨機數,是根據一個數,稱之為種子,為基準以某個遞推公式推算出來的一系數,當這系列數很大的時候,就符合正態公布,從而相當於產生了隨機數,但這不是真正的隨機數,當計算機正常開機後,這個種子的值是定了的,除非破壞了系統,為了改變這個種子的值,C提供了srand()函數,它的原形是void srand( int a)。

  3. 在調用rand函數產生隨機數前,必須先利用srand()設好隨機數種子,如果未設隨機數種子,rand()在調用時會自動設隨機數種子為1。一般用for語句來設置種子的個數。

『叄』 求論文一篇:計算機網路在電子商務中的應用

計算機網路在電子商務中的應用

摘要:隨著計算機網路技術的飛進發展,電子商務正得到越來越廣泛的應用。由於電子商務中的交易行為大多數都是在網上完成的, 因此電子商務的安全性是影響躉易雙方成敗的一個關鍵因素。本文從電子商務系統對計算機網路安全,商務交易安全性出發,介紹利用網路安全枝術解決安全問題的方法。
關鍵詞:計算機網路,電子商務安全技術

一. 引言
近幾年來.電子商務的發展十分迅速 電子商務可以降低成本.增加貿易機會,簡化貿易流通過程,提高生產力,改善物流和金流、商品流.信息流的環境與系統 雖然電子商務發展勢頭很強,但其貿易額所佔整個貿易額的比例仍然很低。影響其發展的首要因素是安全問題.網上的交易是一種非面對面交易,因此「交易安全「在電子商務的發展中十分重要。可以說.沒有安全就沒有電子商務。電子商務的安全從整體上可分為兩大部分.計算機網路安全和商務交易安全。計算機網路安全包括計算機網路設備安全、計算機網路系統安全、資料庫安全等。其特徵是針對計算機網路本身可能存在的安全問題,實施網路安全增強方案.以保證計算機網路自身的安全性為目標。商務安全則緊緊圍繞傳統商務在Interne'(上應用時產生的各種安全問題.在計算機網路安全的基礎上.如何保障電子商務過程的順利進行。即實現電子商務的保密性.完整性.可鑒別性.不可偽造性和不可依賴性。

二、電子商務網路的安全隱患
1竊取信息:由於未採用加密措施.數據信息在網路上以明文形式傳送.入侵者在數據包經過的網關或路由器上可以截獲傳送的信息。通過多次竊取和分析,可以找到信息的規律和格式,進而得到傳輸信息的內容.造成網上傳輸信息泄密
2.篡改信息:當入侵者掌握了信息的格式和規律後.通過各種技術手段和方法.將網路上傳送的信息數據在中途修改 然後再發向目的地。這種方法並不新鮮.在路由器或者網關上都可以做此類工作。
3假冒由於掌握了數據的格式,並可以篡改通過的信息,攻擊者可以冒充合法用戶發送假冒的信息或者主動獲取信息,而遠端用戶通常很難分辨。
4惡意破壞:由於攻擊者可以接入網路.則可能對網路中的信息進行修改.掌握網上的機要信息.甚至可以潛入網路內部.其後果是非常嚴重的。

三、電子商務交易中應用的網路安全技術
為了提高電子商務的安全性.可以採用多種網路安全技術和協議.這些技術和協議各自有一定的使用范圍,可以給電子商務交易活動提供不同程度的安全保障。
1.防火牆技術。防火牆是目前主要的網路安全設備。防火牆通常使用的安全控制手段主要有包過濾、狀態檢測、代理服務 由於它假設了網路的邊界和服務,對內部的非法訪問難以有效地控制。因此.最適合於相對獨立的與外部網路互連途徑有限、網路服務種類相對集中的單一網路(如常見的企業專用網) 防火牆的隔離技術決定了它在電子商務安全交易中的重要作用。目前.防火牆產品主要分為兩大類基於代理服務方式的和基於狀態檢測方式的。例如Check Poim Fi rewalI-1 4 0是基於Unix、WinNT平台上的軟體防火牆.屬狀態檢測型 Cisco PIX是硬體防火牆.也屬狀態檢測型。由於它採用了專用的操作系統.因此減少了黑客利用操作系統G)H攻擊的可能性:Raptor完全是基於代理技術的軟體防火牆 由於互聯網的開放性和復雜性.防火牆也有其固有的缺點(1)防火牆不能防範不經由防火牆的攻擊。例如.如果允許從受保護網內部不受限制地向外撥號.一些用戶可以形成與Interne'(的直接連接.從而繞過防火牆:造成一個潛在的後門攻擊渠道,所以應該保證內部網與外部網之間通道的唯一性。(2)防火牆不能防止感染了病毒的軟體或文件的傳輸.這只能在每台主機上裝反病毒的實時監控軟體。(3)防火牆不能防止數據驅動式攻擊。當有些表面看來無害的數據被郵寄或復制到Interne'(主機上並被執行而發起攻擊時.就會發生數據驅動攻擊.所以對於來歷不明的數據要先進行殺毒或者程序編碼辨證,以防止帶有後門程序。
2.數據加密技術。防火牆技術是一種被動的防衛技術.它難以對電子商務活動中不安全的因素進行有效的防衛。因此.要保障電子商務的交易安全.就應當用當代密碼技術來助陣。加密技術是電子商務中採取的主要安全措施, 貿易方可根據需要在信息交換的階段使用。目前.加密技術分為兩類.即對稱加密/對稱密鑰加密/專用密鑰加密和非對稱加密/公開密鑰加密。現在許多機構運用PKI(punickey nfrastructur)的縮寫.即 公開密鑰體系」)技術實施構建完整的加密/簽名體系.更有效地解決上述難題.在充分利用互聯網實現資源共享的前提下從真正意義上確保了網上交易與信息傳遞的安全。在PKI中.密鑰被分解為一對(即一把公開密鑰或加密密鑰和一把專用密鑰或解密密鑰)。這對密鑰中的任何一把都可作為公開密鑰(加密密鑰)通過非保密方式向他人公開.而另一把則作為專用密鑰{解密密鑰)加以保存。公開密鑰用於對機密�6�11生息的加密.專用密鑰則用於對加信息的解密。專用密鑰只能由生成密鑰對的貿易方掌握.公開密鑰可廣泛發布.但它只對應用於生成該密鑰的貿易方。貿易方利用該方案實現機密信息交換的基本過程是 貿易方甲生成一對密鑰並將其中的一把作為公開密鑰向其他貿易方公開:得到該公開密鑰的貿易方乙使用該密鑰對機密信息進行加密後再發送給貿易方甲 貿易方甲再用自己保存的另一把專用密鑰對加密後的信息進行解密。貿易方甲只能用其專用密鑰解密由其公開密鑰加密後的任何信息。
3.身份認證技術。身份認證又稱為鑒別或確認,它通過驗證被認證對象的一個或多個參數的真實性與有效性 來證實被認證對象是否符合或是否有效的一種過程,用來確保數據的真實性。防止攻擊者假冒 篡改等。一般來說。用人的生理特徵參數f如指紋識別、虹膜識別)進行認證的安全性很高。但目前這種技術存在實現困難、成本很高的缺點。目前,計算機通信中採用的參數有口令、標識符 密鑰、隨機數等。而且一般使用基於證書的公鑰密碼體制(PK I)身份認證技術。要實現基於公鑰密碼演算法的身份認證需求。就必須建立一種信任及信任驗證機制。即每個網路上的實體必須有一個可以被驗證的數字標識 這就是 數字證書(Certifi2cate)」。數字證書是各實體在網上信息交流及商務交易活動中的身份證明。具有唯一性。證書基於公鑰密碼體制.它將用戶的公開密鑰同用戶本身的屬性(例如姓名,單位等)聯系在一起。這就意味著應有一個網上各方都信任的機構 專門負責對各個實體的身份進行審核,並簽發和管理數字證書,這個機構就是證書中心(certificate authorities.簡稱CA}。CA用自己的私鑰對所有的用戶屬性、證書屬性和用戶的公鑰進行數字簽名,產生用戶的數字證書。在基於證書的安全通信中.證書是證明用戶合法身份和提供用戶合法公鑰的憑證.是建立保密通信的基礎。因此,作為網路可信機構的證書管理設施 CA主要職能就是管理和維護它所簽發的證書 提供各種證書服務,包括:證書的簽發、更新 回收、歸檔等。
4.數字簽名技術。數字簽名也稱電子簽名 在信息安全包括身份認證,數據完整性、不可否認性以及匿名性等方面有重要應用。數字簽名是非對稱加密和數字摘要技術的聯合應用。其主要方式為:報文發送方從報文文本中生成一個1 28b it的散列值(或報文摘要),並用自己的專用密鑰對這個散列值進行加密 形成發送方的數字簽名:然後 這個數字簽名將作為報文的附件和報文一起發送給報文的接收方 報文接收方首先從接收到的原始報文中計算出1 28bit位的散列值(或報文摘要).接著再用發送方的公開密鑰來對報文附加的數字簽名進行解密 如果兩個散列值相同 那麼接收方就能確認該數字簽名是發送方的.通過數字簽名能夠實現對原始報文的鑒別和不可抵賴性。
四、結束語
電子商務安全對計算機網路安全與商務安全提出了雙重要求.其復雜程度比大多數計算機網路都高。在電子商務的建設過程中涉及到許多安全技術問題 制定安全技術規則和實施安全技術手段不僅可以推動安全技術的發展,同時也促進安全的電子商務體系的形成。當然,任何一個安全技術都不會提供永遠和絕對的安全,因為網路在變化.應用在變化,入侵和破壞的手段也在變化,只有技術的不斷進步才是真正的安全保障。

參考文獻:
[1]肖滿梅 羅蘭娥:電子商務及其安全技術問題.湖南科技學院學報,2006,27
[2]豐洪才 管華 陳珂:電子商務的關鍵技術及其安全性分析.武漢工業學院學報 2004,2
[3]閻慧 王偉:寧宇鵬等編著.防火牆原理與技術[M]北京:機械工業出版杜 2004

『肆』 計算機網路技術

第一章 計算機網路概述
1.1 計算機網路的定義和發展歷史
1.1.1 計算機網路的定義
計算機網路是現代通信技術與計算機技術相結合的產物,是在地理上分散的通過通信線路連接起來的計算機集合,這些計算機遵守共同的協議,依據協議的規定進行相互通信,實現網路各種資源的共享。
網路資源:所謂的網路資源包括硬體資源(如大容量磁碟、列印機等)、軟體資源(如工具軟體、應用軟體等)和數據資源(如資料庫文件和資料庫等)。
計算機網路也可以簡單地定義為一個互連的、自主的計算機集合。所謂互連是指相互連接在一起,所謂自主是指網路中的每台計算機都是相對獨立的,可以獨立工作。
1.1.2 計算機網路的發展歷史
課後小結:
1. 計算機網路的定義.
2. 網路資源的分類.
課後作業:預習P2-P8.

第二講
教學類型:理論課
教學課題:1.2~1.3
教學目標:1.了解計算機網路的功能和應用;2. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:計算機網路的功能和應用;網路的系統組成
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示

1.2 計算機網路的功能和應用
1. 計算機網路的功能
(1)實現計算機系統的資源共享
(2)實現數據信息的快速傳遞
(3)提高可靠性
(4)提供負載均衡與分布式處理能力
(5)集中管理
(6)綜合信息服務
2.計算機網路的應用
計算機網路由於其強大的功能,已成為現代信息業的重要支柱,被廣泛地應用於現代生活的各個領域,主要有:
(1)辦公自動化
(2)管理信息系統
(3)過程式控制制
(4)互聯網應用(如電子郵件、信息發布、電子商務、遠程音頻與視頻應用)
1.3計算機網路的系統組成
1.3.1 網路節點和通信鏈路
從拓撲結構看,計算機網路就是由若干網路節點和連接這些網路節點的通信鏈路構成的。計算機網路中的節點又稱網路單元,一般可分為三類:訪問節點、轉接節點和混合節點。
通信鏈路是指兩個網路節點之間承載信息和數據的線路。鏈路可用各種傳輸介質實現,如雙絞線、同軸電纜、光纜、衛星、微波等。
通信鏈路又分為物理鏈路和邏輯鏈路。
1.3.2 資源子網和通信子網
從邏輯功能上可把計算機網路分為兩個子網:用戶資源子網和通信子網。
資源子網包括各種計算機和相關的硬體、軟體;
通信子網是連接這些計算機資源並提供通信服務的連接線路。正是在通信子網的支持下,用戶才能利用網路上的各種資源,進行相互間的通信,實現計算機網路的功能。
通信子網有兩種類型:
(1)公用型(如公用計算機互聯網CHINANET)
(2)專用型(如各類銀行網、證券網等)
1.3.3 網路硬體系統和網路軟體系統
計算機網路系統是由計算機網路硬體系統和網路軟體系統組成的。
網路硬體系統是指構成計算機網路的硬設備,包括各種計算機系統、終端及通信設備。
常見的網路硬體有:
(1)主機系統; (2)終端; (3)傳輸介質; (4)網卡;(5)集線器; (6)交換機; (7)路由器
網路軟體主要包括網路通信協議、網路操作系統和各類網路應用系統。
(1)伺服器操作系統
常見的有:Novell公司的NetWare、微軟公司的 Windows NT Server及 Unix系列。
(2)工作站操作系統
常見的有: Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。
(3)網路通信協議
(4)設備驅動程序
(5)網路管理系統軟體
(6)網路安全軟體
(7)網路應用軟體
課後小結:
1. 計算機網路的功能和應用
2. 網路的系統組成
課後作業:預習P8-P10

第三講
教學類型:理論課
教學課題:1.4計算機網路的分類
教學目標:1.掌握計算機網路的分類;2. 了解計算機網路的定義和發展;3. 了解計算機網路的功能和應用;4. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:掌握計算機網路的分類
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
1.4 計算機網路的分類
1.4.1 按計算機網路覆蓋范圍分類
由於網路覆蓋范圍和計算機之間互連距離不同,所採用的網路結構和傳輸技術也不同,因而形成不同的計算機網路。
一般可以分為區域網(LAN)、城域網(MAN)、廣域網(WAN)三類。
1.4.2按計算機網路拓撲結構分類
網路拓撲是指連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。如果不考慮網路的的地理位置,而把連接在網路上的設備看作是一個節點,把連接計算機之間的通信線路看作一條鏈路,這樣就可以抽象出網路的拓撲結構。
按計算機網路的拓撲結構可將網路分為:星型網、環型網、匯流排型網、樹型網、網型網。
1.4.3 按網路的所有權劃分
1.公用網
由電信部門組建,由政府和電信部門管理和控制的網路。
2.專用網
也稱私用網,一般為某一單位或某一系統組建,該網一般不允許系統外的用戶使用。
1.4.4 按照網路中計算機所處的地位劃分
(1)對等區域網
(2)基於伺服器的網路(也稱為客戶機/伺服器網路)。
課後小結:
1. 計算機網路的定義;2. 計算機網路的功能和應用;3. 計算機網路的分類
課後作業:(P10)1 、4、5、6

第四講
教學類型:理論課
教學課題:1.1計算機網路的定義和發展
教學目標:1. 了解數據通信的基本概念;2. 了解數據傳輸方式
教學重點、難點:數據傳輸方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第二章 數據通信基礎
2.1 數據通信的基本概念
2.1.1 信息和數據
1.信息
信息是對客觀事物的反映,可以是對物質的形態、大小、結構、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物質與外部的聯系。信息有各種存在形式。
2.數據
信息可以用數字的形式來表示,數字化的信息稱為數據。數據可以分成兩類:模擬數據和數字數據。
2.1.2 信道和信道容量
1.信道
信道是傳送信號的一條通道,可以分為物理信道和邏輯信道。
物理信道是指用來傳送信號或數據的物理通路,由傳輸及其附屬設備組成。
邏輯信道也是指傳輸信息的一條通路,但在信號的收、發節點之間並不一定存在與之對應的物理傳輸介質,而是在物理信道基礎上,由節點設備內部的連接來實現。
2.信道的分類
信道按使用許可權可分為專業信道和共用信道。
信道按傳輸介質可分為有線信道、無線信道和衛星信道。
信道按傳輸信號的種類可分為模擬信道和數字信道。
3.信道容量
信道容量是指信道傳輸信息的最大能力,通常用數據傳輸率來表示。即單位時間內傳送的比特數越大,則信息的傳輸能力也就越大,表示信道容量大。
2.1.3 碼元和碼字
在數字傳輸中,有時把一個數字脈沖稱為一個碼元,是構成信息編碼的最小單位。
計算機網路傳送中的每一位二進制數字稱為「碼元」或「碼位」,例如二進制數字10000001是由7個碼元組成的序列,通常稱為「碼字」。
2.1.4 數據通信系統主要技術指標
1.比特率:比特率是一種數字信號的傳輸速率,它表示單位時間內所傳送的二進制代碼的有效位(bit)數,單位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。
2.波特率:波特率是一種調制速率,也稱波形速率。在數據傳輸過程中,線路上每秒鍾傳送的波形個數就是波特率,其單位為波特(baud)。
3.誤碼率:誤碼率指信息傳輸的錯誤率,也稱誤碼率,是數據通信系統在正常工作情況下,衡量傳輸可靠性的指標。
4.吞吐量:吞吐量是單位時間內整個網路能夠處理的信息總量,單位是位元組/秒或位/秒。在單信道匯流排型網路中,吞吐量=信道容量×傳輸效率。
5.通道的傳播延遲:信號在信道中傳播,從信源端到達信宿端需要一定的時間,這個時間叫做傳播延遲(或時延)。
2.1.5 帶寬與數據傳輸率
1.信道帶寬
信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度,它的值為信道上可傳送信號的最高頻率減去最低頻率之差。
帶寬越大,所能達到的傳輸速率就越大,所以通道的帶寬是衡量傳輸系統的一個重要指標。
2.數據傳輸率
數據傳輸率是指單位時間信道內傳輸的信息量,即比特率,單位為比特/秒。
一般來說,數據傳輸率的高低由傳輸每一位數據所佔時間決定,如果每一位所佔時間越小,則速率越高。
2.2 數據傳輸方式
2.2.1 數據通信系統模型
2.2.2 數據線路的通信方式
根據數據信息在傳輸線上的傳送方向,數據通信方式有:
單工通信
半雙工通信
雙工通信
2.2.3 數據傳輸方式
數據傳輸方式依其數據在傳輸線原樣不變地傳輸還是調制變樣後再傳輸,可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬頻傳輸等方式。
1.基帶傳輸
2.頻帶傳輸
3.寬頻傳輸
課後小結:
1. 什麼是信息、數據?
2. 什麼是信道?常用的信道分類有幾種?
3. 什麼是比特率?什麼是波特率?
4. 什麼是帶寬、數據傳輸率與信道容量?
課後作業:(P20)二1、2、3、4、5、6

第五講
教學類型:理論課
教學課題:2.2~2.4
教學目標:1.理解數據交換技術;2. 理解差錯檢驗與校正技術
教學重點、難點:數據交換技術、差錯檢驗與校正技術
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程:
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
2.3 數據交換技術
通常使用四種交換技術:
電路交換
報文交換
分組交換
信元交換。
2.3.1 電路交換
電路交換(也稱線路交換)
在電路交換方式中,通過網路節點(交換設備)在工作站之間建立專用的通信通道,即在兩個工作站之間建立實際的物理連接。一旦通信線路建立,這對端點就獨占該條物理通道,直至通信線路被取消。
電路交換的主要優點是實時性好,由於信道專用,通信速率較高;缺點是線路利用率低,不能連接不同類型的線路組成鏈路,通信的雙方必須同時工作。
電路交換必定是面向連接的,電話系統就是這種方式。
電路交換的三個階段:
電路建立階段
數據傳輸階段
拆除電路階段
2.3.2 報文交換
報文是一個帶有目的端信息和控制信息的數據包。報文交換採取的是「存儲—轉發」(Store-and-Forward)方式,不需要在通信的兩個節點之間建立專用的物理線路。
報文交換的主要缺點是網路的延時較長且變化比較大,因而不宜用於實時通信或互動式的應用場合。
在 20 世紀 40 年代,電報通信也採用了基於存儲轉發原理的報文交換(message switching)。
報文交換的時延較長,從幾分鍾到幾小時不等。現在,報文交換已經很少有人使用了。
2.3.3 分組交換
分組交換也稱包交換,它是報文交換的一種改進,也屬於存儲-轉發交換方式,但它不是以報文為單位,而是以長度受到限制的報文分組(Packet)為單位進行傳輸交換的。分組也叫做信息包,分組交換有時也稱為包交換。
分組在網路中傳輸,還可以分為兩種不同的方式:數據報和虛電路。
分組交換的優點
高效 動態分配傳輸帶寬,對通信鏈路是逐段佔用。
靈活 以分組為傳送單位和查找路由。
迅速 必先建立連接就能向其他主機發送分組;充分使用鏈路的帶寬
可靠 完善的網路協議;自適應的路由選擇協議使網路有很好的生存性
2.3.4 信元交換技術
(ATM,Asynchronous Transfer Mode,非同步傳輸模式)
ATM是一種面向連接的交換技術,它採用小的固定長度的信息交換單元(一個53Byte的信元),話音、視頻和數據都可由信元的信息域傳輸。
它綜合吸取了分組交換高效率和電路交換高速率的優點,針對分組交換速率低的弱點,利用電路交換完全與協議處理幾乎無關的特點,通過高性能的硬體設備來提高處理速度,以實現高速化。
ATM是一種廣域網主幹線的較好選擇。
2.4 差錯檢驗與校正
數據傳輸中出現差錯有多種原因,一般分成內部因素和外部因素。
內部因素有噪音脈沖、脈動噪音、衰減、延遲失真等。
外部因素有電磁干擾、太陽噪音、工業噪音等。
為了確保無差錯地傳輸,必須具有檢錯和糾錯的功能。常用的校驗方式有奇偶校驗和循環冗餘碼校驗。
2.4.1 奇偶校驗
採用奇偶校驗時,若其中兩位同時發生錯誤,則會發生沒有檢測出錯誤的情況。
2.4.2 循環冗餘碼校驗。
這種編碼對隨機差錯和突發差錯均能以較低的冗餘充進行嚴格的檢查。
課後小結:
1. 數據通信的的一些基本知識
2. 三種交換方式的基本工作原理
3. 兩種差錯校驗方法:奇偶校驗和循環冗餘校驗
課後作業:(P20)二7、8、9

第六講
教學類型:復習課
教學課題:第一章與第二章
教學目標:通過復習掌握第一、二章的重點
教學重點、難點:第一、二章的重點
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容:第一、二章的內容

第七講
教學類型:測驗一

第八講
教學類型:理論課
教學課題:第三章 計算機網路技術基礎
教學目標:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學重點、難點:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學方法:教師講解、演示、學生認真學習並思考、記憶;教師講授與學生理解協調並重的教學法
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第三章 計算機網路技術基礎
3.1 計算機網路的拓撲結構
3.1.1 什麼是計算機網路的拓撲結構
網路拓撲是指網路連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。
網路拓撲結構能夠反映各類結構的基本特徵,即不考慮網路節點的具體組成,也不管它們之間通信線路的具體類型,把網路節點畫作「點」,把它們之間的通信線路畫作「線」,這樣畫出的圖形就是網路的拓撲結構圖。
不同的拓撲結構其信道訪問技術、網路性能、設備開銷等各不相同,分別適應於不同場合。它影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等方面,是研究計算機網路的主要環節之一。
計算機網路的拓撲結構主要是指通信子網的拓撲結構,常見的一般分為以下幾種:
1.匯流排型;2.星型;3.環型;4.樹型;5.網狀型
3.1.2 匯流排型拓撲結構
匯流排結構中,各節點通過一個或多個通信線路與公共匯流排連接。匯流排型結構簡單、擴展容易。網路中任何節點的故障都不會造成全網的故障,可靠性較高。
匯流排型結構是從多機系統的匯流排互聯結構演變而來的,又可分為單匯流排結構和多匯流排結構,常用CSMA/CD和令牌匯流排訪問控制方式。
匯流排型結構的缺點:
(1)故障診斷困難;(2)故障隔離困難;(3)中繼器等配置;(4)實時性不強
3.1.3 星型拓撲結構
星型的中心節點是主節點,它接收各分散節點的信息再轉發給相應節點,具有中繼交換和數據處理功能。星型網的結構簡單,建網容易,但可靠性差,中心節點是網路的瓶頸,一旦出現故障則全網癱瘓。
星型拓撲結構的訪問採用集中式控制策略,採用星型拓撲的交換方式有電路交換和報文交換。
星型拓撲結構的優點:
(1)方便服務;(2)每個連接只接一個設備;(3)集中控制和便於故障診斷;(4)簡單的訪問協議
星型拓撲結構的缺點:
(1)電纜長度和安裝;(2)擴展困難;(3)依賴於中央節點
3.1.4 環型拓撲結構
網路中節點計算機連成環型就成為環型網路。環路上,信息單向從一個節點傳送到另一個節點,傳送路徑固定,沒有路徑選擇問題。環型網路實現簡單,適應傳輸信息量不大的場合。任何節點的故障均導致環路不能正常工作,可靠性較差。
環型網路常使用令牌環來決定哪個節點可以訪問通信系統。
環型拓撲結構的優點:
(1)電纜長度短;(2)適用於光纖;(3)網路的實時性好
環型拓撲結構的缺點:
(1)網路擴展配置困難;(2)節點故障引起全網故障;(3)故障診斷困難;(4)拓撲結構影響訪問協議
3.1.5 其他類型拓撲結構
1.樹型拓撲結構
樹型網路是分層結構,適用於分級管理和控制系統。網路中,除葉節點及其聯機外,任一節點或聯機的故障均隻影響其所在支路網路的正常工作。
2.星型環型拓撲結構
3.1.6 拓撲結構的選擇原則
拓撲結構的選擇往往和傳輸介質的選擇和介質訪問控制方法的確定緊密相關。選擇拓撲結構時,應該考慮的主要因素有以下幾點:
(1)服務可靠性; (2)網路可擴充性; (3)組網費用高低(或性能價格比)。
3.2 ISO/OSI網路參考模型
建立分層結構的原因和意義:
建立計算機網路的根本目的是實現數據通信和資源共享,而通信則是實現所有網路功能的基礎和關鍵。對於網路的廣泛實施,國際標准化組織ISO(International Standard Organization),經過多年研究,在1983年提出了開放系統互聯參考模型OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection),這是一個定義連接異種計算機的標准主體結構,給網路設計者提供了一個參考規范。
OSI參考模型的層次
OSI參考模型共有七層,由低到高分別是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
1.OSI參考模型的特性
(1)是一種將異構系統互聯的分層結構;
(2)提供了控制互聯系統交互規則的標准骨架;
(3)定義了一種抽象結構,而並非具體實現的描述;
(4)不同系統上的相同層的實體稱為同等層實體;
(5)同等層實體之間的通信由該層的協議管理;
(6)相鄰層間的介面定義了原語操作和低層向上層提供的服務;
(7)所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數據服務;
(8)直接的數據傳送僅在最低層實現;
(9)每層完成所定義的功能,修改本層的功能並不影響其它層。
2.有關OSI參考模型的技術術語
在OSI參考模型中,每一層的真正功能是為其上一層提供服務。在對這些功能或服務過程以及協議的描述中,經常使用如下一些技術術語:
(1)數據單元
服務數據單元SDU(Service Data Unit)
協議數據單元PDU(Protocol Data Unit)
介面數據單元IDU(Interface Data Unit)
服務訪問點SAP(Service Access Point)
服務原語(Primitive)
(2)面向連接和無連接的服務
下層能夠向上層提供的服務有兩種基本形式:面向連接和無連接的服務。
面向連接的服務是在數據傳輸之前先建立連接,主要過程是:建立連接、進行數據傳送,拆除鏈路。面向連接的服務,又稱為虛電路服務。
無連接服務沒有建立和拆除鏈路的過程,一般也不採用可靠方式傳送。不可靠(無確認)的無連接服務又稱為數據報服務。
3.2.1 物理層
物理層是OSI模型的最低層,其任務是實現物理上互連系統間的信息傳輸。
1.物理層必須具備以下功能
(1)物理連接的建立、維持與釋放;2)物理層服務數據單元傳輸;(3)物理層管理。
2.媒體和互聯設備
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等;
通信用的互聯設備如各種插頭、插座等;區域網中的各種粗、細同軸電纜,T型接/插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
3.2.2 數據鏈路層
數據鏈路可以粗略地理解為數據信道。數據鏈路層的任務是以物理層為基礎,為網路層提供透明的、正確的和有效的傳輸線路,通過數據鏈路協議,實施對二進制數據正確、可靠的傳輸。
數據鏈路的建立、拆除、對數據的檢錯、糾錯是數據鏈路層的基本任務。
1.鏈路層的主要功能
(1)鏈路管理;(2)幀的裝配與分解;(3)幀的同步;(4)流量控制與順序控制;(5)差錯控制;(6)使接收端能區分數據和控制信息;(7)透明傳輸;(8)定址
2.數據鏈路層的主要協議
(1)ISO1745-1975;(2)ISO3309-1984;(3)ISO7776
3.鏈路層產品
獨立的鏈路產品中最常見的是網卡,網橋也是鏈路產品。
數據鏈路層將本質上不可靠的傳輸媒介變成可靠的傳輸通路提供給網路層。在IEEE802.3情況下,數據鏈路層分成兩個子層:一個是邏輯鏈路控制,另一個是媒體訪問控制。
3.2.3 網路層
網路層是通信子網與資源子網之間的介面,也是高、低層協議之間的介面層。網路層的主要功能是路由選擇、流量控制、傳輸確認、中斷、差錯及故障的恢復等。當本地端與目的端不處於同一網路中,網路層將處理這些差異。
1.網路層的主要功能
(1)建立和拆除網路連接;
(2)分段和組塊;
(3)有序傳輸和流量控制;
(4)網路連接多路復用;
(5)路由選擇和中繼;
(6)差錯的檢測和恢復;
(7)服務選擇
2.網路層提供的服務
OSI/RM中規定,網路層中提供無連接和面向連接兩種類型的服務,也稱為數據報服務和虛電路服務。
3.路由選擇
3.2.4 傳輸層
傳輸層是資源子網與通信子網的介面和橋梁。傳輸層下面三層(屬於通信子網)面向數據通信,上面三層(屬於資源子網)面向數據處理。因此,傳輸層位於高層和低層中間,起承上啟下的作用。它屏蔽了通信子網中的細節,實現通信子網中端到端的透明傳輸,完成資源子網中兩節點間的邏輯通信。它是負責數據傳輸的最高一層,也是整個七層協議中最重要和最復雜的一層。
1.傳輸層的特性
(1)連接與傳輸;(2)傳輸層服務
2.傳輸層的主要功能
3.傳輸層協議
3.2.5 會話層
會話層、表示層和應用層一起構成OSI/RM的高層,會話層位於OSI模型面向信息處理的高三層中的最下層,它利用傳輸層提供的端到端數據傳輸服務,具體實施服務請求者與服務提供者之間的通信,屬於進程間通信的范疇。
會話層還對會話活動提供組織和同步所必須的手段,對數據傳輸提供控制和管理。
1.會話層的主要功能;
(1)提供遠程會話地址;
(2)會話建立後的管理;
(3)提供把報文分組重新組成報文的功能
2.會話層提供的服務
(1)會話連接的建立和拆除;
(2)與會話管理有關的服務;
(3)隔離;
(4)出錯和恢復控制
3.2.6 表示層
表示層為應用層服務,該服務層處理的是通信雙方之間的數據表示問題。為使通信的雙方能互相理解所傳送信息的含義,表示層就需要把發送方具有的內部格式編碼為適於傳輸的比特流,接收方再將其解碼為所需要的表示形式。
數據傳送包括語義和語法兩個方面的問題。OSI模型中,有關語義的處理由應用層負責,表示層僅完成語法的處理。
1.表示層的主要功能
(1)語法轉換;(2)傳送語法的選擇;(3)常規功能
2.表示層提供的服務
(1)數據轉換和格式轉換;
(2)語法選擇;
(3)數據加密與解密;
(4)文本壓縮
3.2.7 應用層
OSI的7層協議從功能劃分來看,下面6層主要解決支持網路服務功能所需要的通信和表示問題,應用層則提供完成特定網路功能服務所需要的各種應用協議。
應用層是OSI的最高層,直接面向用戶,是計算機網路與最終用戶的介面。負責兩個應用進程(應用程序或操作員)之間的通信,為網路用戶之間的通信提供專用程序。
課後小結:
1.計算機網路的拓撲結構的分類
2.OSI參考模型的層次
課後作業:預習P37~P39

第九講
教學類型:理論課
教學課題:3.3~3.4
教學目標:
1. 掌握共享介質方式的CSMA/CD和令牌傳遞兩種數據傳輸控制方式的基本原理
2. 了解幾種常見的網路類型
教學重點、難點:理解數據傳輸控制方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書
3.3 數據傳輸控制方式
數據和信息在網路中是通過信道進行傳輸的,由於各計算機共享網路公共信道,因此如何進行信道分配,避免或解決通道爭用就成為重要的問題,就要求網路必須具備網路的訪問控制功能。介質訪問控制(MAC)方法是在區域網中對數據傳輸介質進行訪問管理的方法。
3.3.1 具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問
沖突檢測/載波偵聽(CSMA/CD法)
CSMA/CD是基於IEEE802.3標準的乙太網中採用的MAC方法,也稱為「先聽後發、邊發邊聽」。它的工作方式是要傳輸數據的節點先對通道進行偵聽,以確定通道中是否有別的站在傳輸數據,若信道空閑,該節點就可以佔用通道進行傳輸,反之,該節點將按一定演算法等待一段時間後再試,並且在發送過程中進行沖突檢測,一旦有沖突立即停止發送。通常採用的演算法有三種:非堅持CSMA、1-堅持CSMA、P-堅持CSMA。
目前,常見的區域網,一般都是採用CSMA/CD訪問控制方法的邏輯匯流排型網路。用戶只要使用Ethernet網卡,就具備此種功能。

『伍』 電腦隨機數產生的計算具體方法

實現的方法和詳細的操作步驟如下:

1、第一步,為main函數指定一個函數,如下圖所示,然後進入下一步。

『陸』 微信紅包的隨機演算法是怎樣實現的

我們在一個20人的群中,自己發紅包以及結合其他人發出紅包的情況,整合成兩輪的數據。每次金額設置都是20塊並且有20個,第一輪是發了15次,第二輪是發了19次,總結成表格,然後為了避免突發的數據影響判斷,我們將兩輪數據雜糅從而生成了其他的三輪數據,一共是五輪數據。羅列如下表,高亮的數據為最佳手氣。每一列的數據最早搶到紅包的在最底端,越往上越晚搶。
從所有黃色的數值(最佳手氣金額)可看出,所有最佳手氣值都在平均值*2的前後附近(平均值=總金額/紅包總個數,這里平均值=20/20=1),事實上確實如此,可通過微信紅包分發演算法得到驗證,演算法具體見後文
然後我們選取部分數據開始製作散點圖。橫軸為1-20,分別表示搶到紅包的人的編號,隨遞增而越早。也就是20代表最早搶到的人。縱軸為金額。同樣的形狀顏色的點代表一次發紅包,然後我們抓取部分數據顯示為散點圖,越密集代表該順序位的用戶得到的金額越穩定。散點圖如下:

規律一:我們可以看到,所有紅包大多數金額分布在0.5到1.5元之間,顯示為圖中方框所示,大部分點都分布在這個位置。然後是順序位密集程度的對比,可以發現20、19,也就是最先搶到紅包的人,小圓圈所示基本的點都集中在小范圍,說明先搶紅包的人得到的金額會比較穩定,但同時最佳手氣的概率也比較低。大圓圈所示的是極不穩定,飄忽的金額分布,表示越晚搶紅包得到的金額會飄忽不穩,但同時,搶到最佳手氣等大金額的紅包概率也比早搶的高。
根據上面的分析,我們又寫了一個過濾計數函數,針對金額的分段的紅包個數進行統計:
比如2.0-2.5
得到如下金額分布:
折線圖:
規律二:絕大多數的紅包的金額都集中在1-1.5,也就是說20塊錢發20個紅包的金額分布集中在比平均數大一點點的附近,同時較大幅超過平均數金額的紅包大大少於低於於平均數的紅包數量。
那我們繼續擴大數據的規模,將幾輪數據的均值和標准差分別做成折線圖:
綜合上面各個折線圖的情況,我們可以得到越早搶紅包的標准差越小,越晚搶紅包的標准差越大,但同時,由均值和總額可以看出來,越早搶紅包的均值往往要更高,紅包金額得到最佳手氣概率也會相對較小,越晚搶紅包的人則得到最佳手氣等大手氣的概率更大。
為了得到更為趨近規律的曲線和規律,我們決定將兩輪真實數據合並起來,然後給出冪函數的趨近線(虛線),如下圖:
由於均值受極值波動影響較大,所以我們去除一些因為偶然差產生的極端點(圓圈的點)從而發現是遞增的趨勢。
規律三:可以很明顯的看到,均值是隨著搶紅包的越晚而緩慢遞減,標准差值同時也往上遞增,這個趨勢結合之前的分析,我們猜想,即標准差越大說明,領取到最大的紅包和最小紅包的風險越大,也就是說越晚搶標准差越大,對於冒險主義者來講是最好的,因為他有很大概率獲得最大的金額,但也大概率獲得最小的紅包,風險與收益並存;均值越大,說明每次都拿到一個不大不小的紅包,雖然獲得最小和最大金額紅包的概率很小,但起碼不虧本,也就是說越早搶,均值越穩定,這比較適合不喜歡冒險的人。
驗證預測結果:
21:24分發送預測結果到另一位同學微信:

隨後開始發紅包:

結果:
最佳手氣為第8個人且金額為1.13
與預測結果一致,規律基本正確!
總結:
(1)最佳手氣為1.13塊,根據我們推導的預測公式=總額/紅包總個數*2*隨機數(0-2的double數), 也就是說最佳手氣在總額/紅包總個數*2值的前後附近。這里我們判斷在0.8-1.3之間,推斷正確
(2)平均值為0.5元,0.5-0.8元的紅包有3個,小於0.5的紅包有6個,說明大於平均值的紅包個數多於小於平均值的個數。與我們的第二點預測完全正確
(3)最佳手氣位置:根據我們的散點圖發現,最先搶到紅包的人,得到的金額會比較穩定,但同時最佳手氣的概率也比較低。表示越晚搶紅包得到的金額波動較大,但同時搶到最佳手氣等大金額的紅包概率也比早搶的高。所以我們推斷,最佳手氣位置在最後20%-30%之間。
微信紅包隨機分發演算法c++模擬:
基本思路:每次搶到一個紅包金額等於:紅包剩餘金額/紅包剩餘個數*2*隨機數(0-1的double型),如果計算的結果小於等於0.01,則取0.01值
主要代碼:
double packages[50000];
double Luckiest_money=0;
void getPackage(int remainSize,double remainMoney){
srand((unsigned)time(NULL));
for(int i=0;i

『柒』 如何在ppt中插入命令按鈕,並具有隨機抽取數字1-55的功能

以PPT2010為例,現將該軟體的開發者工具開啟。然後分別添加數字顯示界面和命令按鈕。在命令按鈕輸入對應的代碼,然後點擊幻燈片放映就可以看到隨機生成的數字了。具體的設置方法如下:

1、在電腦上打開一個PPT文件,點擊左上角的文件,然後點擊選項按鈕。

『捌』 計算機是怎麼控制發送0、1這2個新信號的整個流程。

台計算機通過軟、硬體設備互連,以實現資源共享和信息交換的系統。計算機網路必須有以下三個要素:

兩台或兩台以上獨立的計算機互連接起來才能構成網路,達到資源共享目的。
計算機之間要用通信設備和傳輸介質連接起來。
計算機之間要交換信息,彼此就需要一個統一的規則,這個規則成為「網路協議」(Protocol TCP/IP)。網路中的計算機必須有網路協議。
2:金橋工程、金關工程和金卡工程
3:計算機網路的功能主要體現在三個方面:信息交換、資源共享、分布式處理。

⑴信息交換

這是計算機網路最基本的功能,主要完成計算機網路中各個節點之間的系統通信。用戶可以在網上傳送電子郵件、發布新聞消息、進行電子購物、電子貿易、遠程電子教育等。

⑵資源共享

所謂的資源是指構成系統的所有要素,包括軟、硬體資源,如:計算處理能力、大容量磁碟、高速列印機、繪圖儀、通信線路、資料庫、文件和其他計算機上的有關信息。由於受經濟和其他因素的制約,這些資源並非(也不可能)所有用戶都能獨立擁有,所以網路上的計算機不僅可以使用自身的資源,也可以共享網路上的資源。因而增強了網路上計算機的處理能力,提高了計算機軟硬體的利用率。

⑶分布式處理

一項復雜的任務可以劃分成許多部分,由網路內各計算機分別協作並行完成有關部分,使整個系統的性能大為增強。
4:包括軟、硬體資源,如:計算處理能力、大容量磁碟、高速列印機、繪圖儀、通信線路、資料庫、文件和其他計算機上的有關信息。由於受經濟和其他因素的制約,這些資源並非(也不可能)所有用戶都能獨立擁有,所以網路上的計算機不僅可以使用自身的資源,也可以共享網路上的資源。因而增強了網路上計算機的處理能力,提高了計算機軟硬體的利用率
5:
通信是指信息的傳輸,通信具有三個基本要素:

信源:信息的發送者;信宿:信息的接收者;載體:信息的傳輸媒體。

通信系統基本組成部分見下圖:

信源:
發送各種信息(語言、文字、圖像、數據)的信息源,如人、機器、計算機等。

信道:
信號的傳輸載體。從形式上看,主要有有線信道和無線信道兩類;從傳輸方式上看,信道又可分為模擬信道和數字信道兩類。

信宿:
信息的接收者,可以是人、機器、計算機等;

變換器:
將信源發出的信息變換成適合在信道上傳輸的信號。對應不同的信源和信道,變換器有著不同的組成和變換功能。如計算機通信中的數據機就是一種變換器。

反變換器
提供與變換器相反的功能,將從信道上接收的電(或光)信號變換成信宿可以接收的信息。

雜訊源:
通信系統中不能忽略雜訊的影響,通信系統的雜訊可能來自於各個部分,包括發送或接收信息的周圍環境、各種設備的電子器件,信道外部的電磁場干擾等。
6:非同步傳輸:數據以字元為傳輸單位,字元發送時間是非同步的,即後一字元的發送時間與前一字元的發送時間無關。時序或同步僅在每個字元的范圍內是必須的,接收機可以在每個新字元開始是抓住再同步的機會。同步傳輸:以比

特塊為單位進行傳輸,發送器與接收機之間通過專門的時鍾線路或把同步信號嵌入數字信號進行同步。非同步傳輸需要至少20%以上的開銷,同步傳輸效率遠遠比非同步傳輸高。

7:數據傳輸速率是描述數據傳輸系統的重要技術指標之一。數據傳輸速率在數值上等於每秒種傳輸構成數據代碼的二進制比特數,單位為比特/秒(bit/second),記作bps。對於二進制數據,數據傳輸速率為:

S=1/T(bps)

其中,T為發送每一比特所需要的時間。例如,如果在通信信道上發送一比特0、1信號所需要的時間是0.001ms,那麼信道的數據傳輸速率為1 000 000bps。

在實際應用中,常用的數據傳輸速率單位有:kbps、Mbps和Gbps。其中:

1kbps=103bps 1Mbps=106kbps 1Gbps=109bps

帶寬與數據傳輸速率
在現代網路技術中,人們總是以「帶寬」來表示信道的數據傳輸速率,「帶寬」與「速率」幾乎成了同義詞。信道帶寬與數據傳輸速率的關系可以奈奎斯特(Nyquist)准則與香農(Shanon)定律描述。

奈奎斯特准則指出:如果間隔為π/ω(ω=2πf),通過理想通信信道傳輸窄脈沖信號,則前後碼元之間不產生相互竄擾。因此,對於二進制數據信號的最大數據傳輸速率Rmax與通信信道帶寬B(B=f,單位Hz)的關系可以寫為:

Rmax=2.f(bps)

對於二進制數據若信道帶寬B=f=3000Hz,則最大數據傳輸速率為6000bps。

奈奎斯特定理描述了有限帶寬、無雜訊信道的最大數據傳輸速率與信道帶寬的關系。香農定理則描述了有限帶寬、有隨機熱雜訊信道的最大傳輸速率與信道帶寬、信噪比之間的關系。

香農定理指出:在有隨機熱雜訊的信道上傳輸數據信號時,數據傳輸速率Rmax與信道帶寬B、信噪比S/N的關系為:

Rmax=B.log2(1+S/N)

式中,Rmax單位為bps,帶寬B單位為Hz,信噪比S/N通常以dB(分貝)數表示。若S/N=30(dB),那麼信噪比根據公式:

S/N(dB)=10.lg(S/N)

可得,S/N=1000。若帶寬B=3000Hz,則Rmax≈30kbps。香農定律給出了一個有限帶寬、有熱雜訊信道的最大數據傳輸速率的極限值。它表示對於帶寬只有3000Hz的通信信道,信噪比在30db時,無論數據採用二進制或更多的離散電平值表示,都不能用越過0kbps的速率傳輸數據。

因此通信信道最大傳輸速率與信道帶寬之間存在著明確的關系,所以人們可以用「帶寬」去取代「速率」。例如,人們常把網路的「高數據傳輸速率」用網路的「高帶寬」去表述。因此「帶寬」與「速率」在網路技術的討論中幾乎成了同義詞。

帶寬:信號傳輸頻率的最大值和最小值之差(Hz)。信道容量:單位時間內傳輸的最大碼元數(Baud),或單位時間內傳輸的最大二進制數(b/s)。數據傳輸速率:每秒鍾傳輸的二進制數(b/s)。

帶寬 :信道可以不失真地傳輸信號的頻率范圍。為不同應用而設計的傳輸媒體具有不同的信道質量,所支持的帶寬有所不同。
信道容量:信道在單位時間內可以傳輸的最大信號量,表示信道的傳輸能力。信道容量有時也表示為單位時間內可傳輸的二進制位的位數(稱信道的數據傳輸速率,位速率),以位/秒(b/s)形式予以表示,簡記為bps。
數據傳輸率:信道在單位時間內可以傳輸的最大比特數。信道容量和信道帶寬具有正比的關系:帶寬越大,容量越大。(這句話是說,信道容量只是在受信噪比影響的情況下的信息傳輸速率
8:6000bps*30
9: 基帶傳輸又叫數字傳輸,是指把要傳輸的數據轉換為數字信號,使用固定的頻率在信道上傳輸。例如計算機網路中的信號就是基帶傳輸的。 和基帶相對的是頻帶傳輸,又叫模擬傳輸,是指信號在電話線等這樣的普通線路上,以正弦波形式傳播的方式。我們現有的電話、模擬電視信號等,都是屬於頻帶傳輸
在數字傳輸系統中,其傳輸對象通常是二進制數字信息,它可能來自計算機、網路或其它數字設備的各種數字代碼。也可能來自數字電話終端的脈沖編碼信號,設計數字傳輸系統的基本考慮是選擇一組有限的離散的波形來表示數字信息。這些離散波形可以是未經調制的不同電平信號,也可以是調制後的信號形式。由於未經調制的脈沖電信號所佔據的頻帶通常從直流和低頻開始。因而稱為數字基帶信號。在某些有線信道中,特別是傳輸距離不大遠的情況下,數字基帶信號可以直接傳送,我們稱之為數字信號的基帶傳輸

上面的傳輸方式適用於一個單位內部的區域網傳輸,但除了市內的線路之外,長途線路是無法傳送近似於0的分量的,也就是說,在計算機的遠程通信中,是不能直接傳輸原始的電脈沖信號的(也就是基帶信號了)。因此就需要利用頻帶傳輸,就是用基帶脈沖對載波波形的某些參量進行控制,使這些參量隨基帶脈沖變化,這就是調制。經過調制的信號稱為已調信號。已調信號通過線路傳輸到接收端,然後經過解調恢復為原始基帶脈沖。這種頻帶傳輸不僅克服了目前許多長途電話線路不能直接傳輸基帶信號的缺點,而且能實現多路復用的目的,從而提高了通信線路的利用率。不過頻帶傳輸在發送端和接收端都要設置數據機
10.
0 1 0 1 1 0 1 0
1 1 1 0 0 0 0(1)
0 0 0(0)1 1 0 0
1 0(0)1 1 1 0 1
0 0 0 0(1)0 1(0)

11. 優點:1.促進標准化工作,允許各供應商進行開發。2.各層相互獨立,把 網路操作分成低復雜性單元。3.靈活性好,某一層的變化不會影響到別層,設計者可專心設計和開發模塊功能。4.各層間通過一個介面在相鄰層上下通信
原則:計算機網路體系結構的分層思想主要遵循以下幾點原則:

1.功能分工的原則:即每一層的劃分都應有它自己明確的與其他層不同的基本功能。

2.隔離穩定的原則:即層與層的結構要相對獨立和相互隔離,從而使某一層內容或結構的變化對其他層的影響小,各層的功能、結構相對穩定。

3.分支擴張的原則:即公共部分與可分支部分劃分在不同層,這樣有利於分支部分的靈活擴充和公共部分的相對穩定,減少結構上的重復。

4.方便實現的原則:即方便標准化的技術實現。

12:七層參考模型 第1層:物理層 第2層:數據鏈路層 第3層:網路層
第4層:傳輸層 第5層:會話層 第6層:表示層 第7層:應用層

13: MAC(Media Access Control, 介質訪問控制)MAC地址是燒錄在Network Interface Card(網卡,NIC)里的.MAC地址,也叫硬體地址,是由48比特長(6位元組),16進制的數字組成.0-23位是由廠家自己分配.24-47位,叫做組織唯一標志符(organizationally unique ,是識別LAN(區域網)節點的標識

IP是 OSI參考模型中的3層設備使用的 全球唯一的32位 點分10進制地址. 分A B C D E 5類. A B C是用於互聯網的. D是廣播地址. E是實驗室預留的地址. IP地址相當於個人ID,是標識的作用

通過tcp/ip協議

14:「面向連接」就是在正式通信前必須要與對方建立起連接。比如你給別人打電話,必須等線路接通了、對方拿起話筒才能相互通話。

TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)是基於連接的協議,也就是說,在正式收發數據前,必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須要經過三次「對話」才能建立起來,其中的過程非常復雜,我們這里只做簡單、形象的介紹,你只要做到能夠理解這個過程即可。我們來看看這三次對話的簡單過程:主機A向主機B發出連接請求數據包:「我想給你發數據,可以嗎?」,這是第一次對話;主機B向主機A發送同意連接和要求同步(同步就是兩台主機一個在發送,一個在接收,協調工作)的數據包:「可以,你什麼時候發?」,這是第二次對話;主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步:「我現在就發,你接著吧!」,這是第三次對話。三次「對話」的目的是使數據包的發送和接收同步,經過三次「對話」之後,主機A才向主機B正式發送數據。

TCP協議能為應用程序提供可靠的通信連接,使一台計算機發出的位元組流無差錯地發往網路上的其他計算機,對可靠性要求高的數據通信系統往往使用TCP協議傳輸數據。
面向非連接的UDP協議

「面向非連接」就是在正式通信前不必與對方先建立連接,不管對方狀態就直接發送。這與現在風行的手機簡訊非常相似:你在發簡訊的時候,只需要輸入對方手機號就OK了。

UDP(User Data Protocol,用戶數據報協議)是與TCP相對應的協議。它是面向非連接的協議,它不與對方建立連接,而是直接就把數據包發送過去!

UDP適用於一次只傳送少量數據、對可靠性要求不高的應用環境。比如,我們經常使用「ping」命令來測試兩台主機之間TCP/IP通信是否正常,其實「ping」命令的原理就是向對方主機發送UDP數據包,然後對方主機確認收到數據包,如果數據包是否到達的消息及時反饋回來,那麼網路就是通的。例如,在默認狀態下,一次「ping」操作發送4個數據包(如圖2所示)。大家可以看到,發送的數據包數量是4包,收到的也是4包(因為對方主機收到後會發回一個確認收到的數據包)。這充分說明了UDP協議是面向非連接的協議,沒有建立連接的過程。正因為UDP協議沒有連接的過程,所以它的通信效果高;但也正因為如此,它的可靠性不如TCP協議高。QQ就使用UDP發消息,因此有時會出現收不到消息的情況。
TCP協議和UDP協議各有所長、各有所短,適用於不同要求的通信環境。

15:物理層:物理層(Physical layer)是參考模型的最低層。該層是網路通信的數據傳輸介質,由連接不同結點的電纜與設備共同構成。主要功能是:利用傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接,負責處理數據傳輸並監控數據出錯率,以便數據流的透明傳輸。
 數據鏈路層:數據鏈路層(Data link layer)是參考模型的第2層。 主要功能是:在物理層提供的服務基礎上,在通信的實體間建立數據鏈路連接,傳輸以「幀」為單位的數據包,並採用差錯控制與流量控制方法,使有差錯的物理線路變成無差錯的數據鏈路。
 網路層:網路層(Network layer)是參考模型的第3層。主要功能是:為數據在結點之間傳輸創建邏輯鏈路,通過路由選擇演算法為分組通過通信子網選擇最適當的路徑,以及實現擁塞控制、網路互聯等功能。
 傳輸層:傳輸層(Transport layer)是參考模型的第4層。主要功能是向用戶提供可靠的端到端(End-to-End)服務,處理數據包錯誤、數據包次序,以及其他一些關鍵傳輸問題。傳輸層向高層屏蔽了下層數據通信的細節,因此,它是計算機通信體系結構中關鍵的一層。
 會話層:會話層(Session layer)是參考模型的第5層。主要功能是:負責維擴兩個結點之間的傳輸鏈接,以便確保點到點傳輸不中斷,以及管理數據交換等功能。
 表示層:表示層(Presentation layer)是參考模型的第6層。主要功能是:用於處理在兩個通信系統中交換信息的表示方式,主要包括數據格式變換、數據加密與解密、數據壓縮與恢復等功能。
 應用層:應用層(Application layer)是參考模型的最高層。主要功能是:為應用軟體提供了很多服務,例如文件伺服器、資料庫服務、電子郵件與其他網路軟體服務。
16。CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)帶沖突檢測的載波監聽多路訪問協議。分為非堅持型監聽演算法、1-堅持型監聽演算法和P-堅持型監聽演算法。

在區域網上,經常是在一條傳輸介質上連有多台計算機,如匯流排型和環型區域網,大家共享使用一條傳輸介質,而一條傳輸介質在某一時間內只能被一台計算機所使用,那麼在某一時刻到底誰能使用或訪問傳輸介質呢?這就需要有一個共同遵守的方法或原則來控制、協調各計算機對傳輸介質的同時訪問,這種方法,這種方法就是協議或稱為介質訪問控制方法。目前,在區域網中常用的傳輸介質訪問方法有:以太(Ethernet)方法、令牌(Token Ring)、FDDE方法、非同步傳輸模式(ATM)方法等,因此可以把區域網分為乙太網(Ethernet)、令牌網(Token Ring)、FDDE網、ATM網等
17:區域網的拓撲(Topology)結構是指網路中各節點的互連構型,也就是區域網的布線方式。常見的拓撲結構有星型、匯流排型及環型等。

18:共享式的話,通過匯流排這一共享介質使PC全部連通.
交換式區域網是用機與機之間,通過VLAN(虛擬區域網)劃分不同的網段.
從而使同一網段的PC可以通信,
最後有三點不同,
.數據轉發給哪個埠,交換機基於MAC地址作出決定,集線器根本不做決定,而是將數據轉發給所有埠.數據在交換機內部可以採用獨立路徑,在集線器中所有的數據都可以在所有的路徑上流動.
2.集線器所有埠共享一個帶寬,交換即每個埠有自己獨立的帶寬,互不影響.
3.集線器所有埠均是同一個沖突域,而交換機每個埠下是一 個獨立的沖突域

19:5-4-3規則,是指任意兩台計算機間最多不能超過5段線(既包括集線器到集線器的連接線纜,也包括集線器到計算機間的連接線纜)、4台集線器,並且只能有3台集線器直接與計算機等網路設備連接。

20:CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Derect),即載波監聽多路訪問/沖突檢測方法是一種爭用型的介質訪問控制協議。它起源於美國夏威夷大學開發的ALOHA網所採用的爭用型協議,並進行了改進,使之具有比ALOHA協議更高的介質利用率。

CSMA/CD是一種分布式介質訪問控制協議,網中的各個站(節點)都能獨立地決定數據幀的發送與接收。每個站在發送數據幀之前,首先要進行載波監聽,只有介質空閑時,才允許發送幀。這時,如果兩個以上的站同時監聽到介質空閑並發送幀,則會產生沖突現象,這使發送的幀都成為無效幀,發送隨即宣告失敗。每個站必須有能力隨時檢測沖突是否發生,一旦發生沖突,則應停止發送,以免介質帶寬因傳送無效幀而被白白浪費,然後隨機延時一段時間後,再重新爭用介質,重發送幀。CSMA/CD協議簡單、可靠,其網路系統(如Ethernet)被廣泛使用
21:只需給出一個判斷,若是獨立IP,則返回TRUE,若不是,則返回FALSE……
22:1.基本地址格式
現在的IP網路使用32位地址,以點分十進製表示,如172.16.0.0。地址格式為:IP地址=網路地址+主機地址 或 IP地址=主機地址+子網地址+主機地址。
網路地址是由Internet權力機構(InterNIC)統一分配的,目的是為了保證網路地址的全球唯一性。主機地址是由各個網路的系統管理員分配。因此,網路地址的唯一性與網路內主機地址的唯一性確保了IP地址的全球唯一性。

2.保留地址的分配
根據用途和安全性級別的不同,IP地址還可以大致分為兩類:公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用,可以在Internet中隨意訪問。私有地址只能在內部網路中使用,只有通過代理伺服器才能與Internet通信。
公用IP地址被分為基本三類。
Class A 1.0.0.0-126.255.255.255
Class B 128.0.0.0-191.255.255.255
Class C 192.0.0.0 -255.255.255.255
這三個基本類決定了你可以擁有多少的次網路(subnets) 和連接多少的用戶(devices)(伺服器,網關,列印機,電腦等)
Class A 擁有3個host.
Class B 擁有2個host.
Class C 擁有1個host.

Class A 可以適用於超級大公司或者政府機關
Class B 可以適用於普通的集團公司或者學校
Class C 可以適用於一般公司

一個機構或網路要連入Internet,必須申請公用IP地址。但是考慮到網路安全和內部實驗等特殊情況,在IP地址中專門保留了三個區域作為私有地址,其地址范圍如下:
10.0.0.0/8:10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0/12:172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0/16:192.168.0.0~192.168.255.255
使用保留地址的網路只能在內部進行通信,而不能與其他網路互連。因為本網路中的保留地址同樣也可能被其他網路使用,如果進行網路互連,那麼尋找路由時就會因為地址的不唯一而出現問題。但是這些使用保留地址的網路可以通過將本網路內的保留地址翻譯轉換成公共地址的方式實現與外部網路的互連。這也是保證網路安全的重要方法之一。

23:
平常使用的IP地址,基本上是A、B、C三類,這三類地址都有各自的默認子網掩碼,如果更改默認的子網掩碼,使IP地址中原來應該是用來表示主機的位現在用於表示網路號,這些「借用」的主機位就是子網位,可用於表示不同的子網號,從而就是在原來的網路中生成了不同的「子」網。原本劃分子網的目的是充分利用IP地址資源,不過現在也用於其他更多的目的。這樣的劃分子網是純邏輯層面的,在第三層(網路層)實施的分隔手段,只與使用TCP/IP協議進行通信的應用有關,也即是說,即使兩台機器不在同一子網,仍可使用其他協議(如IPX)通信,而且各機器如果有權力修改IP地址的話,隨時可以改變自己的IP,使自己位於不同子網中,而虛擬區域網(VLAN)是在第二層(數據鏈路層)實施的分隔,與協議無關,不同VLAN中的機器,如果沒有到達其他VLAN的路由,無論如何更改協議地址,都仍然無法與其他VLAN中的機器通信。

子網掩碼是一個32位地址,用於屏蔽IP地址的一部分以區別網路標識和主機標識,並說明該IP地址是在區域網上,還是在遠程網上

24:域名是Internet網路上的一個伺服器或一個網路系統的名字,在全世界,沒有重復的域名域名具有唯一性。從技術上講,域名只是一個Internet中用於解決地址對應問題的一種方法。可以說只是一個技術名詞。但是,由於Internet已經成為了全世界人的Internet,域名也自然地成為了一個社會科學名詞

作用:DNS伺服器的作用是將域名地址轉換為物理地址 kyi

『玖』 計算機網路最本質的功能是實現什麼

資源共享

計算機網路最本質的功能是實現資源共享也就是實現數據通信和資源共享。數據通信是指計算機網路中可以實現計算機與計算機之間的數據傳送。資源共享包括共享硬體資源、軟體資源和數據資源。在網路中,多台計算機或同一計算機中的多個用戶,同時使用硬體和軟體資源。通常多用戶同時需要的資源總是超過系統實際物理資源的數量,但採用邏輯資源分配的方式,實現資源共享,可較好地處理這個矛盾,從而提高計算機的使用效率。

(9)計算機網路中如何實現數字隨機擴展閱讀:

資源共享的兩個基本原理:

1、大數定律:如果用戶的數目很大,並且他們使用資源的要求都是突發式的隨機產生,那麼將全體用戶看成為一個整體時,這個用戶整體對資源的使用要求就變得相當平滑和比較穩定,並且也是可以預測的。

2、規模經濟性:當一個系統中的資源與用戶數目同時按比例增加時,在一定范圍內,系統的規模越大,這個系統就越經濟。

『拾』 詳解圖解計算機網路177 個名詞

大家好,我是偉哥。上篇《60 張圖詳解 98 個常見的網路概念》有一段時間了,現在重新匯總整理,把最近提到的網路名詞也加上。同時為了方便閱讀,增加了大量的配圖,讓網路小白也能輕松理解。考慮到 177 個網路名詞加上 123 張圖,文章的篇幅就很長了,有必要分類整理下,於是按照網路分層結構,加上分層的擴展內容,把所有名詞分成了 15 個小類,方便查閱。

1、 電路交換 :在通信開始前,通信雙方要在網路上建立專屬信道來發送數據,信道至少會持續到通信結束才會斷開。


2、 包交換 :又叫做分組交換,是將數據分為多個消息塊(即數據包),再通過網路對每個數據塊進行單獨傳輸選路。


3、 網路協議 :為在網路中傳輸數據而對數據定義的一系列標准或規則。


4、 協議棧 :網路協議的具體定義或具體實現。


5、 萬維網 ( WWW ):可以通過 URL 地址進行定義、通過 HTTP/HTTPS 協議建立連接、通過互聯網進行訪問的網頁資源空間。


6、 區域網 ( LAN ):在一個有限區域內實現終端設備互聯的網路。

7、 城域網 ( MAN ):規模大於區域網,覆蓋區域小到一個方圓數千米的大型園區,大到一個城市圈的網路。

8、 廣域網 ( WAN ):跨越大范圍地理區域建立連接的網路。


9、 互聯網 ( Internet ):通過各種互聯網協議為全世界成千上萬的設備建立互聯的全球計算機網路系統。


10、 物聯網 ( IoT ):通過內置電子晶元的方式,將各種物理設備連接到網路中,實現多元設備間信息交互的網路。


11、 雲計算 ( Cloud Computing ):通過互聯網為計算機和其它設備提供處理資源共享的網路。


12、 大數據 ( Big Data ):通過匯總的計算資源對龐大的數據量進行分析,得出更加准確的預測結論,並用來指導實踐。

13、 SDN :指控制平面和數據平面分離,並通過提升網路編程能能力,使網路管理方式更優。


14、 數據平面/轉發平面 :指網路設備中與判斷如何轉發數據和執行數據轉發相關的部分。

15、 控制平面 :指網路設備中與控制設備完成轉發工作的相關部分。

1、 操作系統 :一種安裝在智能設備上,為操作智能設備消除硬體差異,並為程序提供可移植性的軟體平台。


2、 圖形用戶界面 ( GUI ):指用戶在大部分情況下可以通過點擊圖標等可視化圖形來完成設備操作的軟體界面。

3、 命令行界面 ( CLI ):指用戶需要通過輸入文本命令來完成設備操作的軟體界面。


4、 RAM :隨機存取存儲器的簡稱,也叫做內存。安裝在數通設備上與安裝在計算機中的作用相同,即用於存儲臨時文件,斷電內容消失。

5、 Flash :安裝在數通設備上,與計算機硬碟的功能類似,用來存放包括操作系統在內的大量文件。

6、 NVRAM :非易失隨機存取存儲器的簡稱。用來保存數通設備的啟動配置文件,斷電不會消失。


7、 Console 介面 :即控制台介面,通過 Console 線纜連接自己的終端和數通設備的 Console 介面,使用終端模擬軟體對數通設備進行本地管理訪問。


1、 OSI 模型 :為規范和定義通信網路,將通信功能按照邏輯分為不同功能層級的概念模型,分為 7 層。


2、 TCP/IP 模型 :也叫做互聯網協議棧,是目前互聯網所使用的通信模型,由 TCP 協議和 IP 協議的規范發展而來,分為 4 層。


3、 應用層 :指 OSI 模型的第 7 層,也是 TCP/IP 模型的第 4 層,是離用戶最近的一層,用戶通過應用軟體和這一層進行交互。理論上,在 TCP/IP 模型中,應用層也包含了 OSI 模型中的表示層和會話層的功能。但表示層和會話層的實用性不強,應用層在兩種模型中區別不大。


4、 傳輸層 :指 OSI 模型的第 4 層,也是 TCP/IP 模型的第 3 層,在兩個模型中區別不大,負責規范數據傳輸的功能和流程。

5、 網路層 :指 OSI 模型的第 3 層,這一層是規范如何將數據從源設備轉發到目的設備。


6、 數據包 :經過網路層協議封裝後的數據。


7、 數據鏈路層 :OSI 模型的第 2 層,規范在直連節點或同一個區域網中的節點之間,如何實現數據傳輸。另外,這一層也負責檢測和糾正物理層在傳輸數據過程中造成的錯誤。


8、 數據幀 :經過數據鏈路層協議封裝後的數據。


9、 物理層 :OSI 模型的第 1 層,這一層的服務是規范物理傳輸的相關標准,實現信號在兩個設備之間進行傳輸。


10、 互聯網層 :TCP/IP 協議中的第 2 層,功能與 OSI 模型中的網路層類似。

11、 網路接入層 :TCP/IP 協議中的第 1 層,作用是定義數據如何在兩個直連節點或同一個區域網的節點之間傳輸,TCP/IP 模型中的這一層結合了 OSI 模型中數據鏈路層和物理層的功能。

12、 封裝 :發送方設備按照協議標準定義的格式及相關參數添加到轉發數據上,來保障通信各方執行協議標準的操作。


13、 解封裝 :接收方設備拆除發送方設備封裝的數據,還原轉發數據的操作。


14、 頭部 :按照協議定義的格式封裝在數據上的協議功能數據和參數。

1、 雙絞線 :將兩根互相絕緣的導線按一定規格纏繞在一起,以便它們互相沖抵干擾,從而形成的通信介質。


2、 光纖 :為實現數據通信,利用全反射原理傳輸光線的玻璃纖維載體。


3、 IEEE 802.3 :IEEE 組織定義的乙太網技術標准,即有線網路標准。


4、 IEEE 802.11 :IEEE 組織定義的無線區域網標准。


5、 奇偶校驗 :接收方對比接收的數據與原始數據時,檢測數據的二進制數位中 「 1 」 的奇偶個數是否相同,從而判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。

6、 校驗和 :接收方對比接收的數據與原始數據的校驗和是否相同,判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。

7、 循環冗餘校驗 :接收方通過多項式除法判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。

8、 共享型乙太網 :所有連網設備處在一個沖突域中,需要競爭發送資源的乙太網環境。


9、 二進制 :逢 2 進位、只有 0 和 1 表示數字的計數系統。

10、 十六進制 :逢 16 進位、用 0 ~ F 表示數字的計數系統。


11、 沖突域 :通過共享媒介連接在一起的設備,共同構成的網路區域。在這個區域內,同時只能一台設備發送數據包。

12、 交換型乙太網 :連網設備互相之間不需要競爭發送資源,而是分別與中心設備兩兩組成點到點連接的乙太網環境。


13、 MAC 地址 :長度 48 位,固化在設備硬體上,用十六進製表示的數據鏈路層地址。


14、 廣播域 :在這個區域中,各個節點都可以收到其它節點發送的廣播數據包。

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