2011年計算機等級考試三級PC技術第一章要點(6)
六、計算機網絡基礎
(一)計算機網絡的功能和分類
1.什么是計算機網絡
計算機網絡是利用通信設備、通信線路和網絡軟件，把地理上分散的多臺具有獨立工作能力的計算機(及其他智能設備)以相互共享資源(硬件、軟件和數(shù)據(jù)等)為目的連接起來的一個系統(tǒng)。
2.計算機網絡的功能
計算機網絡具有下列基本功能:
(1)數(shù)據(jù)通信
(2)資源共享
(3)實現(xiàn)分布式的信息處理
(4)提高計算機系統(tǒng)的可靠性和可用性
3.計算機網絡的分類
(1)從網絡的交換功能進行分類 網絡的設計者常常從網絡所使用的交換技術將網絡分類為:①電路交換網;②報文交換網;③分組交換網;④ATM等。
(2)從網絡的拓撲結構進行分類 根據(jù)網絡中計算機之間互連的拓撲形式把計算機網絡分為:①星型網;②環(huán)形網;③總線網;④網狀網等。
(3)從網絡的作用范圍進行分類
①廣域網WAN(Wide Area Network)的作用范圍通常為幾十到幾千公里。廣域網有時也稱為遠程網。
②局域網LAN(Local Area Network)，一般用PC機通過高速通信線路相連(速率通常在10Mb/s以上)，但在地理上則局限在較小的范圍((如幾公里左右)，一般是一幢樓房或一個單位內部。③城域網或市域網MAN(Metropolitan Area Network)，其作用范圍在廣域網和局域網之間，例如作用范圍是一個城市。城域網的傳送速率也相當高，其作用距離約為5～50km。4.廣域網及其通信子網
廣域網簡稱WAN，是一種跨越很大地域范圍的計算機網絡，通常覆蓋一個省、一個國家甚至全球。廣域網物理上由兩部分組成:運行用戶程序的主機和進行數(shù)據(jù)通信的子網，前者稱為資源子網(Resource Subnet)，后者稱為通信子網(Communication Subnet)，所有的主機(端系統(tǒng))通過通信子網進行連接和通信。
一般而言，廣域網的通信子網常常以電信部門提供的公共數(shù)據(jù)通信網絡為基礎。我國已經和正在建設的公共分組交換數(shù)據(jù)網(CHINPAC)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(CHINPAC)、幀中繼(Frame Reˉlay)網、綜合業(yè)務數(shù)字網(ISDN)等，為構筑各種類型的廣域網創(chuàng)造了很好的條件。
(二)數(shù)據(jù)通信基礎1.數(shù)據(jù)通信的基本概念
所謂數(shù)據(jù)通信是指傳統(tǒng)的通信技術通過使用計算機來實現(xiàn)信息的傳輸、交換、存儲和處理。
2.物理信道與傳輸介質
物理信道的類型很多，由于它們的屬性各不相同，故而分別用在不同的網絡中。物理信道的類型可以從不同的角度進行分類:
(1)按傳輸介質的類型可把信道分為有線信道和無線信道;
(2)按傳輸信號的形式可把信道分成模擬信道和數(shù)字信道;(3)按使用方式又分成專用信道和公用信道。
3.傳輸和復用技術
(1)基帶傳輸和頻帶傳輸
所謂基帶(Base Band)是指電信號固有的基本頻帶。而基帶傳輸是指將數(shù)字設備發(fā)出的數(shù)字信號，原封不動地送入信道去傳輸。
所謂頻帶傳輸是指把數(shù)字信號調制成音頻信號后再發(fā)送和傳輸，到達接收端時再把音頻信號解調成原來的數(shù)字信號。
(2)多路復用技術
實現(xiàn)多路復用功能的設備稱為多路復用器，它能實現(xiàn)由多路到一路(集中)和由一路到多路(分配)的功能，故也稱為多路轉換器。最基本的多路復用方法是頻分多路復用和時分多路復用，即各終端以事先規(guī)定好的固定頻帶或固定時間間隔的方式來共享公用傳輸線。還有一種比較新的多路復用技術稱為碼分多址復用(CDMA)，在CDMA中，各發(fā)送端用各不相干的相互(準)正交的地址碼去調制其所發(fā)送的信號，在接收端利用碼開型的(準)正交性，通過地址識別從混合信號中選出相應的信號。這種復用技術抗干擾能力強、保密性好、靈活機動，已越來多地受到人們的重視。
4.交換技術
目前在計算機網絡中使用的交換技術有:
(1)電路交換;
(2)報文交換;
(3)分組交換;
(4)幀中繼交換;
(5)信元交換———異步轉移模式(ATM)。
(三)網絡體系結構與TCP/IP協(xié)議
1.網絡體系結構
計算機網絡的分層及其所使用協(xié)議的集合，就是所謂的網絡體系結構。
2.TCP/IP
TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)和IP(Internet Protocol，網際協(xié)議)源于美國國防部高等研究規(guī)劃局(ARPA，現(xiàn)在的DARPA)的ARPANET網，現(xiàn)在已成為因特網的通信協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)議泛指以TCP/IP為基礎的一個協(xié)議集。
(四)因特網及其應用1.因特網(Internet)的功能
因特網的原意是“網絡的網絡”，它起源于美國國防部ARPANET計劃，后來與美國國家科學基金會的科學教育網合并。20世紀90年代，政府機構和公司的計算機也紛紛入網，并迅速擴大到全球約100多個國家和地區(qū)。它能提供的服務主要有:
(1)電子郵件
(2)專題討論
(3)信息檢索
(4)布告欄服務
(5)遠程登錄
(6)WWW(World Wide Web)服務
2.因特網的地址與域名系統(tǒng)
為了實現(xiàn)因特網中的計算機相互通信，必須為每一臺入網的計算機(也稱為主機，Host)分配一個惟一的地址(簡稱IP地址)，該地址必須表明計算機所在的網絡號(Net-id)以及它在該網絡中的主機號(Host-id)。IP地址分為5類(A、B、C、D、E)，每一個IP地址由3個部分構成: IP地址=類型號+網絡號(Net-id)+主機號(Host-id)
IP地址使用4個字節(jié)(32個二進位)表示。為了便于記憶，通常用4個十進制數(shù)來表示一個IP地址，每個十進制數(shù)對應IP地址中的一個字節(jié)，十進制數(shù)之間采用小數(shù)點“.”分隔。因特網IP地址的5種類型是:
(1)·A類地址 A類地址用于擁有大量主機(≤16777214)的網絡，只有少數(shù)幾個網絡可獲得A類地址。A類IP地址的特征是其二進制表示的***位為“0”。
(2)·B類地址 規(guī)模適中(≤65534臺主機)的網絡使用B類地址，B類IP地址的特征是其二進制表示的***兩位為“10”。
(3)·C類二址 C類地址用于主機數(shù)量不超過254臺的網絡，其IP地址的特征是其二進制表示的***3位為“110”。
(4)·D類地址 用做多播(multicast)地址，其特征是其二進制表示的***4位為“1110”。
(5)·E類地址 用做備用地址，其特征是其二進制表示的***5位為“11110”。
3.如何接入因特網
(1)局域網接入因特網
申請本單位需要的IP地址，然后將本單位的網絡通過路由器并經電信部門提供的公共網絡(X.25、ISDN、DDN、幀中繼或ATM)或者自行建設的專線接入所屬部門的互聯(lián)網絡(如學校的校園網接入CERNET)，或中國公用計算機互聯(lián)網(CHINANET)。
(2)個人用戶接入因特網
個人用戶(家用電腦)要接入因特網，可向當?shù)氐囊蛱鼐W服務中心(如電信局)申請一個因特網用戶賬號，便可利用現(xiàn)有的電話線，使計算機通過調制解調器(MODEM)連到單位的信息中心或電信局的因特網服務中心，獲得因特網的各種服務。為了提高接入的傳輸速率，目前有多種“寬帶”接入方案，例如ISDN、ADSL、Cable MODEM，甚至直接使用光纖接入(FTTH)。
(五)計算機局域網
局域網的主要特點是:
(1)·為一個單位所擁有，地理范圍有限(0.1～25km)。
(2)·使用專用的通信線路，數(shù)據(jù)傳輸速率高(0.1～1Gb/s)。
(3)·通信延遲時間較低，可靠性較好(10 -8 ～10 -11 )。
(4)·能按廣播方式或組播方式(一個站向多個站發(fā)送信息)進行通信。
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