计算机网络的概述:计算机网络是计算机技术和通信技术不断发展与结合的结果,它们相互渗透,相互融合,促进计算机网络的发展。
计算机网络的形成与发展经历的四个阶段:
1、具有通信功能的单机系统阶段,这一阶段形成了计算机网络的雏形。
2、具有东新功能的多机系统阶段,这一阶段属于面向终端的计算机通信网。
3、以资源共享为目的的计算机术语计算机网络阶段。
4、Internet与高速网络发展阶段。
计算机网络的主要功能:
- 资源共享;
- 信息交换;
- 分布式处理
计算机网络的分类及主要两种分类方式:
按网络传输技术分类:(对点式网络和广播式网络)
按网络覆盖范围分类:(局域网、城域网、广域网)
计算机网络的组成与结构:
计算机网络的组成:要完成数据处理与数据通信两大功能,从结构上可分为两个部分:负责数据处理,向网络用户户提供各种网络资源和网络服务的资源子网和数据转发的 通信子网。
1、资源子网由主计算机系统、终端、终端控制器、联网外设、各种软件资源组成。
- 主机计算(Host)是资源子网的主要组成单元,通过高速通信线路和通信子网的通信控制处理机相连。
- 终端是用户访问网络的界面。(可以是仅具有简单输入和输出功能的哑终端,也可以是带有微处理器的智能终端。)他可以通过之际连入网中,也可以直接同通信控制处理机联接入网中。
2、通信子网由网络同你控制处理机、通信线路与其他通信设备组成,完成全网数据传输、转发等功能。
- 通信控制处理机CCP又称前端处理机或节点处理机又被称为网络终端主要功能:
- 网络接口:实现资源子网和通信子网的接口协议,接受/发送用户信息。
- 储存/转发:实现对报文分组的接受、校验、存储、转发功能。
- 网络控制:对网络信息提供路径选择、网络流量控制等功能。
2. 通信线路为通信控制处理机之间、通信控制处理机与主计算机之间提供通信信道。是架空明线、同轴电缆、光纤等有线线路,也是微波、无限信道和卫星信道等。
计算机网络的拓扑结构是指网络中各个节点和通信线路之间的几何关系表示网络结构,反映出网络中各个实体之间的结构关系。也是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,对网络性能、系统可靠性与通信费用有很大的影响。
常见计算机网络拓扑的四种结构:
1、、星型结构结构简单,访问协议简单,单机故障不会影响网络运行;缺点对中心结点的可靠性要求高,中心结点出现故障,整个网络就会瘫痪,系统的扩充比较困难。
2、环型结构结构简单,传输延时确定,适合光纤介质网络;但是任何一个结点的故障都会使全网瘫痪,结点的增加或减少都比较困难。
3、总线型结构结构简单,易于扩充、价格低廉、容易安装。缺点是容易出现故障后需要检查总线在各结点的链接,因此查错比较困难;虽然某台计算机故障不会影响网络运行,但是总线断开则网络将不可使用。
4、树形结构结构中的故障比较容易检测和隔离。点对点式网络拓扑结构可以是星型、环形、树型等,广播式网络拓扑结构可以是总线型、环型、卫星型等。
数据通信的基本概念:
1、信号:数据通信史研究电信号在计算机之间的传输,按照发送算产生的信号形式,将信号分为两类:
信号还可以分为两类:
- 基带信号:将数字信号1或者0直接用两种不同的电压来表示,并送到线路上传输的信号。
- 宽带信号:将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。
2、信道:一般用来表示向某一方传送信息的线路,因此,一条通信线路至少包含一条发送信道和一条接收信道。信道上所允许传输的信号类型可分为:
- 模拟信道:传送模拟信号的信道
- 数字信道:传送数字信号的信道
数字信号在经过数/模转换后可在模拟信道上传送,而模拟信号经过模/数转换后可在数字信道上传送。
3、调制解调器Modem需要在实际应用中,调制与解调过程在一个设备中实现。按照传输速度率分为:低速、中速、高速。(目前常用高速Modem)
- 调制:将数字信号转换为模拟信号的过程。完成调制功能的设备称调制器。
- 解调:将模拟信号转换为数字信号的过程。完成解调功能的设备称解调器。
4、数据通信方式:从通信的双方信息交换的方式,分为三种基本方式:
- 单工通信:只能沿一个方向的通信而没有反方向的交互。
- 半双工通信:通信上方都可以发送(接受)信息,但不能同时双向发送。
- 双工通信:通信双方可同时发送和接收信息。(效率高)
5、多路复用技术是计算机网络中的一种重要的技术,是指在一条物理通信线路上建立多条通信信道的技术。一般分为三种基本形式:
- 频分多路复用(FDM):是将多路信号的每一路信号用不同的载波频率进行调整,且各个在播占用的频率范围都是不同的,即哥哥信道所占用的频带不相互重叠。
- 波分多路复用(WDM):是在光学系统中利用衍射光栅来实现多路不同频率广播信号的合成分解。光纤就是采用了波长分隔多路复用。
- 时分多路复用(TDM):是以信道传世实际作为分割对象,通过对多个信道分配互相不重叠的时间片的方法来实现的多路复用。
数据通信系统的主要技术指标:
1、数据传输速度:两种度量单位。
- 波特率:指数据通信系统中,每秒传送的波形个数(单位:波特 band)
- 比特率:数据传输速率数指数据通信系统中,每秒传送的二进制位数。(单位:比特每秒,b/s)
2、误码率:是二进制符号在传输系统中被传错的概率,金丝等于被传错的二进制符号数与所传二进制符号总数的比值。
3、信道容量:是指信道能传输信息的最大能力,用单位时间内最大可传送的比特数表示。它取决于信道频带F、可用时间T及信噪比S/N。信道容量和传输速率之间应满足:信道容量大于传输速率的关系。
传送介质:是信息传输的载体,是通过通信子网的重要组成部分。其种类很多,基本可分为两类:有线介质(双绞线、同轴电缆、光纤等);无线介质(微波、卫星通信等)。