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在計算機網路的應用中有意製造和傳播

發布時間: 2022-08-16 12:01:08

1. 學《計算機網路》需要掌握哪些定量的計算

20世紀以來,蓬勃發展的信息傳播新技術使世界呈現一片嶄新的景象,而其中最引人注目的則是近年來計算機技術和信息網路的迅速發展。回顧人類社會發展的歷史,再也沒有哪種技術像計算機網路技術這樣給人類帶來如此巨大的希望(如信息高速公路)和如此普遍的恐慌了(如千年蟲)。以計算機互聯網路為代表的新型傳播技術日益成為改變人們生產和生活方式的重要因素,它的發展和應用正在對人類的社會生活,甚至社會結構產生重大影響,對社會成員提出新的角色期待,並向傳統的文化和價值觀提出挑戰。社會科學也由於新技術日益廣泛的應用而在發生變化。事實上,如今幾乎沒有哪個研究領域不受到信息技術的影響,正確認識和使用信息技術已成為每個社會科學家面臨的新課題。

計算機在社會科學中的早期應用——一種得力的運算工具

直到20世紀70年代末,人們使用的還是體積龐大、價格昂貴的大型計算機。80年代初,供個人使用的pc機問世,並迅速佔有了市場。此後,經過不斷改進更新,pc機的功能急劇增加,成本逐漸下降,並帶來了計算機軟體業的繁榮。計算機技術被廣泛地應用於社會各行各業,其中包括社會科學界。

長期以來,計算機曾主要被作為從事社會科學研究的一種工具,用於分析定量數據。計算機在社會科學研究中日益普遍的應用來自幾方面的原因:首先,由於使用計算機,使得社會科學研究中的一些精確計算得以進行,而這是手工操作難以做到的。因此,計算機在社會科學中的早期應用主要表現在對數據的量化分析上。其次,計算機可以被用來儲存大量的數據——無論是數字的,還是文本的——並可以隨時檢索數據。它還幫助簡便而廉價地復制數據。對於依據數據分析的社會科學家來說,計算機提供的這些便利是不可忽視的。此後,隨著計算機功能逐步發展和擴大,它又通過其對數據進行整理、分類和比較等邏輯處理,逐漸被用於定性分析。而計算機的一些附帶功能,如圖像製作、參考文獻的排序處理、書目和索引的編制、起草報告、編輯加工等,則為研究人員節約了大量時間,使他們可以集中精力研究所要研究的中心問題。正由於計算機的上述優點,使得它在社會科學眾多學科中受到研究者的青睞。

以經濟學為例。美國在大蕭條時期之後,計量經濟學建立了經濟理論的數學模型,將觀測、統計技術與對經濟理論的數學解釋結合起來研究經濟問題成為一種趨勢,並對經濟學家的思維方式產生了普遍的影響。此後,建立模型成為實證經濟學家們的一個重要研究手段。第二次世界大戰結束後,經濟學的快速發展和規劃強調數據基礎和復雜的數據分析,以作出經濟預測、評估和決策。這些分析要求進行復雜的運算(如投入—產出分析),而這些運算用傳統的人工計算方法是絕對難以完成的。正是計算機使得這些運算成為可能,而計算機在經濟學中的應用也得到了經濟學家們的認可。

在心理學中,行為主義學派認為心理學是研究人類行為的科學,這種研究就像對動物行為的研究一樣,可以按照非常嚴格的實驗條件進行。行為主義學派相信通過對實驗數據的收集和分析而得出的結論。由於傳統的統計技術無法滿足他們的要求,這些心理學家採用了新的統計技術,其中多數技術今天都可以被納入多變數分析。於是,量表技術、成群分析、因素分析和各種非參數統計方法均由於心理學中行為主義學派的興起而發展起來。這些方法的採用對計算提出了很高的要求,促進了計算機在心理學中的應用。

計算機技術在人類學和社會學研究中也扮演了重要角色。體質人類學採用了多種由計算機進行的數學和統計學方法。社會人類學中運用這些方法則要晚得多,但在量化運動的沖擊下,在跨文化研究中也逐漸採用了製作量表等定量研究方法。而計算機在處理大量田野調查資料方面帶來的便利使得它在這些學科中也有了立足之地。

政治學領域中的數學和統計學方法也在發展。它們在博弈論和團隊理論中已經得到應用,如用於對競選資料的分析,對得勢方和失勢方的研究以及社會計量方法在選舉研究中的應用等。這些研究涉及十分復雜的數學運算問題,因此需要使用高級的計算機技術。

隨著計算機技術的進步,計量資料和計量分析手段被越來越多地運用於研究社會結構及其機制的歷史變遷,數量史學取得發展,統計學和數學方法被日益廣泛地用於史學研究,如使用模式搜索法分析歷史數據。計算機技術與對古老歷史的研究正日漸緊密地結合起來。

在地理學和地區研究中,最佳地點、路線安排和分配等問題是研究者經常會遇到的問題,而這些問題的解決都需要藉助於計算機。例如在地區研究中劃分區域,或界定有類似特點的地區,以便為各個地區制定不同的政策;製作地區的投入、產出表和決定在某一地區內如何最合理地分配資源等,均需要計算機的幫助,靠手工是難以完成的。

上述事實表明,計算機技術在社會科學研究中的早期應用主要表現在對復雜數據的處理上。作為一種新興的研究工具,一旦在某個學科中被成功地使用,其姊妹學科也會紛紛嘗試使用它,盡管在程度上可能有所不同。

計算機在社會科學研究中的功能變化——從運算工具到公共傳播媒體

隨著計算機網路技術的進步,信息技術在社會科學研究中的作用也逐漸發生了變化,它不再被視為一種單純的運算工具,而成為處理多種信息的手段。對社會科學研究起著改造作用的技術指提供和處理信息的技術,特別是:(1)以計算機作為獲得、儲存和管理數據的更方便的工具:(2)將傳統的媒體形式——數字、文本、 聲像和圖畫——用一種媒體來表現;(3 )通過計算機系統促進與他人以及研究小組內部的交流,並可獲得廣為傳播的信息資源。這些技術包括計算機支持的數據收集、計算機對文本和錄像數據的分析、大型資料庫系統、統計分析的新發展、製作模型和模擬、人工智慧技術、大型計算機系統、數據檔案、超級文本、多媒體和可視化技術等。(註:raymond, lee m, 1995,information technology for the social scientist, london: ucl press limited,p.1.)計算機的功能不再僅限於進行定量分析,而擴展到定性分析等方面。正如一位英國社會學家指出的,「社會科學中的計算機革命將會破壞傳統的極性,如定量與定性研究、宏觀與微觀分析、理論與方法等」。 (註: raymond, lee m, 1995, information technology for the social scientist,london:ucl press limited,p.10.)

如果說在20年前,計算機技術還只是作為一種得力的計算工具被社會科學接納,近20年來,由於計算機互聯網的出現,許多社會科學學科已經發現計算機系統是分享數據、組織專業討論、與同行保持聯系和散發文獻資料的一種不可或缺的工具。20世紀90年代的社會科學家廣泛利用電子郵件、討論列表、萬維網等服務 ——這些服務與計算機系統聯網而成為網際網路。他們將網際網路視為專業交流的媒體。今天的社會科學家可以在網上進行學術討論、查找多方面的學術資料、通過電子郵件與多人(而不僅是自己熟悉的同行)發生符號互動作用。可以在網上公布自己的最新研究成果和重復發表以前的研究成果,尋找自己感興趣的資料。網際網路還使從事教學的社會科學家得以獲得更豐富的資料。以社會學為例,目前在網際網路上至少有數百種國外社會學的教學大綱。教學大綱曾是屬於個人所有的文獻,教員們雖然願意與同行們分享他們的教學大綱,但很少能夠出版。那些希望開設新的課程、更新教材或追蹤教學中的最新發展的教員會發現這些大綱是很有幫助的,他們可以通過萬維網來了解不同的課程設置思想。其中有些人不僅在網上發表他們的教學大綱,還有詳細的講課筆記以及參考資料。網際網路還提供了機會,將課堂討論擴展到網上論壇。許多教員在網上組織專題討論。這類活動的一個重要作用是使得身在不同地點的學生可以共同參與討論,幫助學生開闊眼界。總之,網際網路已成為一種使社會科學家有可能進行多種促進嚴肅的研究和教學的公共傳播媒體,它將計算機、網上交往、社會聯系、知識分享與不斷變化的未來聯系在一起,極大地促進了社會科學研究。

計算機網路系統——社會科學研究的新領域

20世紀末計算機網路技術的驚人發展向人類社會中傳統的角色和價值觀提出了挑戰。在這一技術的巨變面前,人們作出了不同的反應。正如美國休斯頓大學的c. 懷特和t.沃爾克指出的,「親技術派對技術採取了毫無批判的觀點,認為技術為解決當前和未來的一切問題提供了答案,並主張不惜一切代價地盲目聯網。恐技術派則對技術持完全否定的態度,認為技術是危險的, 因此所有重要的部門都應該避免聯網。 」(註:white, cameron and walker, trenia, technorealism: addressing the issues of technology in social studies, http: //www.cssjournal. com/journal/cwhite99.html. )懷特等人提出了所謂「技術現實主義」的立場,主張以一種折衷的態度來看待新技術及其帶來的變革,以避免親技術派和恐技術派的弊病。他們認為,「技術不是中立的。這條原則不僅針對技術,也針對整個工業時代。正由於技術是無生命的,因此難免帶有偏向性。伴隨著對它有意識的利用,會出現許多無意造成的後果。包括技術在內的每一種工具都會改變它的使用者。而隨著使用者個人的改變,他們所屬的群體乃至整個社會也會發生變化。技術變成了自己的推動力。我們不能設想有一個不發生快速技術變遷的世界,因為這樣的社會是不存在的。我們這一代人還無法斷定這些變遷是好是壞。我們無法預知未來,正如石器時代的人無法預知輪子的發明最後會給世界帶來什麼影響一樣。技術現實主義者贊成探討這種偏向性,或者說是探討各種技術無意造成的後果。這應該成為將技術與社會研究一體化的首要原則」。(註: white, cameron and walker, trenia, technorealism: addressing the issues of technology in social studies, http://www.cssjournal. com/ journal/cwhite99.html.)他們認為,社會研究應該對技術進行有意義的調查或批判的分析。

懷特等人的觀點在一定程度上反映了當前社會科學家對信息技術的關注。事實上,以網際網路為代表的計算機網路系統不僅為社會科學研究提供了技術支持,而且為社會科學家開拓了新的研究空間。從20世紀70年代開始,一些社會科學家就已經開始關注信息化帶來的種種新的社會現象,探討計算機技術對勞動生活的影響。到了90年代,由於計算機互聯網的飛速發展,一些社會科學家開始把網路世界作為一個社會空間,並著手研究現實社會中不斷變化的社會關系在這一虛擬世界中的反映。面對網路發展帶來的新問題,諸多社會科學學科開始從各自的角度研究這一新的社會現象。在發達國家,一些社會科學家注意到,網際網路已經成為一種商業、休閑和多種公共交往的媒體,成為人們廣泛討論的重要話題。網際網路具有的這種突出的社會性使它理所當然地成為社會科學家們研究的對象,並向社會科學家提出了新的挑戰。實際上,從20世紀70年代以來,人類學、傳播學、社會學、法學、哲學、倫理學、圖書館學和情報學、政治學、科學學等學科都先後開展了關於社會信息化的研究。到90年代後期,則出現了一個新的跨學科研究領域——社會信息學,即對計算機化(包括網際網路的形成和使用)進行社會研究,其中包括研究計算機系統使用者群體的結構和交往中的社會變化以及從事計算機系統工作的人員和組織結構。(註: kling, rob, what is social informatics and why does it matter, http://www.dlib.org: 80 /dlib/january99/kling/01kling.html.)

從以下一些例子中我們即可看出信息技術的發展如何拓寬了社會科學的研究范圍:

社會科學家將人們在計算機網路中的行為視作社會行為,而這正是人類學家研究的對象。一些人類學家利用計算機網路來搜集原始資料,如網上關於某個問題的討論的全部資料。網路為人類學家提供了從事廉價的「田野調查」的場所——盡管通過它獲得的資料僅限於文字說明而無法目睹參與者的自我表現。(註:kling, rob, the internet for sociologists, in contemporary sociology, july 1997. )對於從事文化研究的人類學家來說,網路文化更是需要他們認真了解和探討的問題。

由於信息技術不單純是一種純粹的技術,還是一種文化的載體,因此在開發和採用這一技術時,必須考慮到它的道德方面,考慮到一旦信息技術被採用,所有受它影響的各方的權益和需要。也就是說,對於信息技術的發展變化不能採取單純「技術—經濟」的觀點,而應採取「技術—社會—經濟」的觀點,在推進社會信息化的同時要樹立倫理意識,充分考慮到它可能造成的社會代價。在20世紀70年代中期,美國鮑靈格林俄亥俄州立大學的w.曼納就提出建立「計算機倫理學」,主張將倫理學理論應用到「因計算機技術而產生、改變或突出了的倫理學問題」。此後,西方學者,尤其是美國學者在這一領域內進行了大量研究,並有一批著作問世,如哲學家d.約翰遜的《計算機、倫理學和社會價值觀》(註:johnson, deborah, 1994,1995,computer, ethics, and social values, prentice-hall, englewoodcliffs, new jersey.);美國聖奧拉夫學院的社會學家c.赫夫等根據大量實證研究撰寫的《計算機化中的社會問題:讓計算機化就位》(註:huff, c., 1994, social issues in computing: putting computing in its place, mcgraw-hill.);d.福勒和g.帕拉迪斯主編的論文集《信息系統中的倫理學問題》(註:fowler, d. and paradice, g., eds. 1991, ethical issues in information systems, boston: boyd & fraser publishing company.)等,論證了信息技術的道德和社會困境。這些主要集中在哲學和社會學領域內的研究構成了第一代計算機倫理學,從概念上為這一新的學科打下了基礎。到90年代中期,第二代計算機倫理學(亦稱信息倫理學)開始形成。人們開始構建一個實際行動的框架,以減少信息技術的應用可能帶來的不利影響。西方倫理學家認為,計算機革命不僅是一場技術或金融的革命,從根本上說,它是一場社會和道德的革命。因此,在開發和利用信息系統的同時,必須明確考慮到這些系統的發展帶來的倫理學問題,必須有一種新的倫理學來為即將到來的賽伯社會提供指導和決策工具。(註:rogerson,simon and bynum, terrell ward, information ethics:the second generation, http://www.cms.dmu.ac.uk/resources/general/discipline/ie_sec_ gen.html)他們指出,除了研究信息系統的社會和文化影響之外,在確立信息社會的道德標准方面還有大量需要研究的問題,涉及到全球化、地區和正在出現的市場、管理和規定、社會一體化、人際交往和技術的社會形成。這項研究必須將專業實踐、用戶和潛在的用戶所關心的問題、政策和戰略的制定和技術影響結合起來。這項研究將需要多個學科的共同努力,其中包括信息學、哲學、社會學、法學和計算機科學。

計算機網路在教學中日益普遍的應用也向教育學提出了許多新的課題。例如,通過學校聯網,學生可以獲得大量的信息。在這種情況下,學校和教師的任務是否發生了變化?今天的學生被淹沒在信息的海洋中,以如此快的速度接觸如此多的信息對學生有什麼影響?信息是不是知識?由於計算機不僅可以糾正文稿中的拼寫錯誤,還可以糾正語法錯誤,教師們究竟是在給學生評分,還是在給軟體製造者評分?遠程教育的發展將教育變成了一個高度贏利的產業,而這在歷史上是從來沒有過的。這會造成什麼影響?

信息高速公路的發展無疑將大大增加信息產業在國民經濟中的比重,並使得信息成為一種重要的戰略資源,成為國民經濟中日益重要的主導產業。正如經濟合作與發展組織指出的,電子商務的出現「創造了一種嶄新的經濟秩序,改變了人們作為公民、消費者、勞動者和企業家參與社會的方式」,「全球網路的出現已經深刻地影響了個人之間的相互作用以及企業開展業務和政府向其公民提供服務的方式」。(註: ilpf announces self-regulation initiative: observations on the state of self-regulation of the internet, http: //www. ilpf. org/selfreg/whitepaper.htm)事實上,今天信息網路對經濟的影響已經不僅表現為電子商務,而且表現為全球性的internet經濟。這種新型的經濟對於不同類型的國家意味著什麼?它的特點和發展規律是什麼?它對於全球貿易、對於就業機會和勞動市場、人們的工作方式、企業經營模式、生產成本和交易程序有什麼影響?發展中國家是否必須先走完工業社會才能進入信息社會?……這些都是迫切需要經濟學家們作出回答的問題。

信息技術的發展也給社會學家和政治學家們提出了許多新的問題。例如,人們曾經希望計算機網路的發展能帶來更合理的資源分配,更公平的獲取信息的機會。但是,目前已有大量事實證明,問題並非這樣簡單。實際上,人們在接觸和掌握信息技術從而獲取信息方面已經出現了很大的機會不平等。現實社會中存在的許多差異,包括階級差異、性別差異、年齡差異甚至民族差異等,在這個虛擬社會中都可以看到。以往對人群的分類(包括性別、年齡、以及種族/民族的背景)不僅沒有被削弱,而且正在通過信息技術得以強化。事實證明,計算機網路化的潮水並沒有將每條船都托起得一樣高。近年來,許多社會學家已注意到新技術對不同社會群體的影響,並從各類社會群體學習新技術的機會、在新技術領域內所處的地位、新技術對其發展的正面和負面影響、決定平等競爭的社會因素等方面進行調查研究,分析和指出在21世紀內平等參與新技術領域對於社會發展的重要意義。

計算機網路的發展,尤其是網際網路的迅速普及也向從事國際問題研究的社會科學家提出了新的課題。現代信息傳播技術無疑以它傳送信息的高效能增進了不同國家、不同地區和有著不同文化背景的人們彼此之間的相互了解和合作。以網際網路為代表的信息傳播新技術的一個重要特點是,它絕非一種單純的技術,而是文化的載體。它與飛機火箭等現代技術的不同之處在於它的影響不僅在於這一技術本身,還在於它所傳遞的內容。正由於網際網路的這一特點,它在為發展良好的國際關系作出貢獻的同時,也帶來了一些問題。這首先表現在它有可能加大世界上發達國家與發展中國家在提供、獲取和利用信息方面的差距,從而加大富國與窮國之間的差距。對於長期以來在物力財力和科技發展方面處於落後地位的不少發展中國家來說,加快其信息基礎設施建設意味著要進行相當大的投資。這筆數目可觀的投資對於那些連國民的溫飽問題尚未解決的發展中國家無疑是一個嚴重的挑戰。此外,網際網路上的信息資源豐富無比,但這些資源卻大都來自少數發達國家。發展中國家在信息高速公路上所處的這種不利地位使它們無法與發達國家一樣平等地獲取和利用網上大量有價值的信息。在信息就是財富的今天,這一劣勢地位導致它們在諸多方面被擠到更加明顯的邊際地位。在網際網路構築的虛擬世界中,語言的作用也不可忽視。目前英語在網際網路上占據的絕對統治地位,不僅影響了發展中國家從網上獲取信息,也妨礙了它們向網上發布自己的信息,同時也引起發達國家中的非英語國家的關切和警惕。此外,某些國家利用在網路上的優勢,干預他國內政甚至顛覆別國政權,另有一些不法分子利用網路竊取國家機密。國際關系中的這一新的復雜形勢也不能不引起社會科學家們的注意和警覺。

總之,計算機網路技術的發展為社會科學研究開辟了一個廣闊的新領域。在這里,社會科學家們是可以大有作為的。必須承認,與比較傳統的傳媒相比,我們目前對於計算機網路的重要性和影響還知之甚少。計算機網路系統是20世紀人類最偉大的發明之一。正確地認識、分析和研究這一將對人類歷史產生重大影響的新技術,是當代社會科學家面臨的重要任務,也是歷史賦予社會科學家的責任。

2. 在計算機網路的應用中,有意製造和傳播計算機病毒是一種什麼行為下面是選項,是單選。

選B這個答案

3. 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。

4. 簡述計算機的應用領域。

計算機的應用領域:

1、科學計算:例如氣象預報、海灣戰爭中伊拉克導彈的監測。

2、數據處理:例如高考招生中考生錄取與統計工作,鐵路、飛機客票的預定系統,銀行系統的業務管理。

3、輔助技術(或計算機輔助設計與製造):計算機輔助技術包括CAD、CAM和CAI等。

4、過程式控制制(或實時控制):例如在汽車工業方面,利用計算機控制機床、控制整個裝配流水線,不僅可以實現精度要求高、形狀復雜的零件加工自動化,而且可以使整個車間或工廠實現自動化。

5、人工智慧(或智能模擬):例如能模擬高水平醫學專家進行疾病診療的專家系統,具有一定思維能力的智能機器人等等。

6、網路應用:計算機技術與現代通信技術的結合構成了計算機網路。個地區、一個國家中計算機與計算機之間的通訊,各種軟、硬體資源的共享,也大大促進了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數據的傳輸與處理。

(4)在計算機網路的應用中有意製造和傳播擴展閱讀

量子計算機應用領域

1、人工智慧

量子計算機的一個主要應用是人工智慧(AI)。人工智慧是基於從經驗中學習的原則,根據不斷給出的反饋,機器的反應會越來越准確,直到計算機程序可以算得上「智能」。

2、分子模型

另一個量子計算機能涉及的領域是在分子模型,在找到化學反應的最佳配置後對分子的相互作用進行精確建模。這種「量子化學」非常復雜,以至於只有其中最簡單的分子才能被現在的數字計算機分析。

3、密碼演算學

現在大部分的網路安全都是依靠將大量數據分解為素數解決問題。雖然現在可以通過使用數字計算機來搜索每一個可能的答案,但這個方法非常費時,使得「破解密碼」變得昂貴而不實用。

4、金融模型

金融市場是現存最復雜的系統。雖然我們已經開發出越來越多的科學和數學工具來解決這一問題,但它仍然面臨著與其他科學領域都不同的一個問題:沒有一個可以進行實驗的受控設置。

利用量子計算來解決問題的一個最直接的優勢是:量子計算機固有的隨機性與金融市場的隨機特性是一致的。投資者希望在隨機產生的大量情景下評估結果的分布情況。

另一個優勢是,像套利這樣的金融操作可能需要很多有路徑依賴的步驟,而這樣做的結果是數量會很快超過數字計算機的能力。

5、天氣預報

天氣預報稱,美國國家石油公司的首席經濟學家羅德尼·F·威瑟認為美國近30%的GDP(6萬億美元)直接或間接受天氣影響,天氣影響了食品生產、運輸和零售貿易等。

更加准確地預測天氣對很多領域都有十分重要,比如說從災難中為人類爭取更多的時間。量子計算機可以幫助人類建立更好的氣候模型,從而讓人類更深入地了解人類是如何影響環境的。

6、粒子物理學

粒子物理學的模型通常非常復雜,需要大量的計算時間來進行數值模擬。這使得量子計算成為他們的理想之選,目前研究人員已經在利用這一點進行研究了。

5. 計算機網路在現代社會中都有那些的應用

1、區域網

區域網(Local Area Network,LAN)是指在某一區域內由多台計算機互聯成的計算機組。一般是方圓幾千米以內。

區域網可以實現文件管理、應用軟體共享、列印機共享、工作組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能。區域網是封閉型的,可以由辦公室內的兩台計算機組成,也可以由一個公司內的上千台計算機組成。

2、城域網

城域網(Metropolitan Area Network)是在一個城市范圍內所建立的計算機通信網,簡稱MAN。屬寬頻區域網。由於採用具有有源交換元件的區域網技術,網中傳輸時延較小,它的傳輸媒介主要採用光纜,傳輸速率在100兆比特/秒以上。

MAN的一個重要用途是用作骨幹網,通過它將位於同一城市內不同地點的主機、資料庫,以及LAN等互相聯接起來,這與WAN的作用有相似之處,但兩者在實現方法與性能上有很大差別。

3、廣域網

廣域網(英語:Wide Area Network,縮寫為 WAN),又稱廣域網、外網、公網。是連接不同地區區域網或城域網計算機通信的遠程網。

通常跨接很大的物理范圍,所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里,它能連接多個地區、城市和國家,或橫跨幾個洲並能提供遠距離通信,形成國際性的遠程網路。廣域網並不等同於互聯網。

4、無線網路

無線網路(wireless network)是採用無線通信技術實現的網路。無線網路既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。

5、乙太網

乙太網(Ethernet)是一種計算機區域網技術。IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准,它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。乙太網是目前應用最普遍的區域網技術,取代了其他區域網標准如令牌環、FDDI和ARCNET。

6. 什麼是計算機網路,舉例說明計算機網路有哪些應用

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

按廣義定義
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。

按連接定義
計算機網路就是通過線路互連起來的、資質的計算機集合,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。

按需求定義
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)[2]

發展歷程
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。
2010年我國計算機網路設備製造行業規模以上企業有171家,全年實現銷售收入385.70億元,同比增長15.64%;實現利潤總額39.83億元,同比增長24.93%;產品銷售利潤為72.18億元,同比增長44.34%。2011年,在國內宏觀經濟向好的環境及電信產業投資高速增長產生的需求帶動下,計算機網路設備製造行業將繼續保持較好發展。2011年1-5月,計算機網路設備製造行業銷售收入較上年同期增長19.78%;利潤總額較上年同期增長48.61%;產品銷售利潤則較上年同期增長42.36%。
我國計算機網路設備製造企業主要分布在華東和華南地區,其中又以廣東、江蘇、浙江三地企業分布最為集中,且是全國計算機網路設備製造行業發展領先的地區,2010年行業銷售收入均在84億元以上。與此同時,四川、湖北及上海地區的計算機網路設備製造行業也得到了快速發展,2010年銷售收入增長率均在30%以上。
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;

早期年代
過去人們開始將彼此獨立發展的計算機技術與通信技術結合起來,完成了數據通信與計算機通信網路的研究,為計算機網路的出現做好了技術准備,奠定了理論基礎。

分組交換
網路符號
20世紀60年代,美蘇冷戰期間,美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA提出要研製一種嶄新的網路對付來自前蘇聯的核攻擊威脅。因為當時,傳統的電路交換的電信網雖已經四通八達,但戰爭期間,一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸,則整個通信電路就要中斷,如要立即改用其他迂迴電路,還必須重新撥號建立連接,這將要延誤一些時間。這個新型網路必須滿足一些基本要求:
1:不是為了打電話,而是用於計算機之間的數據傳送。
2:能連接不同類型的計算機。
3:所有的網路節點都同等重要,這就大大提高了網路的生存性。
4:計算機在通信時,必須有迂迴路由。當鏈路或結點被破壞時,迂迴路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。
5:網路結構要盡可能地簡單,但要非常可靠地傳送數據。
根據這些要求,一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網路。而且,用電路交換來傳送計算機數據,其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機數據是突發式地出現在傳輸線路上的,比如,當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機正在進行處理而結果尚未返回時,寶貴的通信線路資源就被浪費了。
分組交換是採用存儲轉發技術。把欲發送的報文分成一個個的「分組」,在網路中傳送。分組的首部是重要的控制信息,因此分組交換的特徵是基於標記的。分組交換網由若干個結點交換機和連接這些交換機的鏈路組成。從概念上講,一個結點交換機就是一個小型的計算機,但主機是為用戶進行信息處理的,結點交換機是進行分組交換的。每個結點交換機都有兩組埠,一組是與計算機相連,鏈路的速率較低。一組是與高速鏈路和網路中的其他結點交換機相連。注意,既然結點交換機是計算機,那輸入和輸出埠之間是沒有直接連線的,它的處理過程是:將收到的分組先放入緩存,結點交換機暫存的是短分組,而不是整個長報文,短分組暫存在交換機的存儲器(即內存)中而不是存儲在磁碟中,這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表,找出到某個目的地址應從那個埠轉發,然後由交換機構將該分組遞給適當的埠轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息,但這是為了進行路由選擇,當某段鏈路的通信量太大或中斷時,結點交換機中運行的路由選擇協議能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高:當分組在某鏈路時,其他段的通信鏈路並不被通信的雙方所佔用,即使是這段鏈路,只有當分組在此鏈路傳送時才被佔用,在各分組傳送之間的空閑時間,該鏈路仍可為其他主機發送分組。可見採用存儲轉發的分組交換的實質上是採用了在數據通信的過程中動態分配傳輸帶寬的策略。

網際網路時代
Internet的基礎結構大體經歷了三個階段的演進,這三個階段在時間上有部分重疊。
網際網路
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。