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相機軟體製作手機視頻 2025-09-26 20:17:35

計算機網路的主幹是雙絞線嗎

發布時間: 2022-10-10 14:07:38

計算機網路按照通信方式分幾類

按照通信方式:1、廣播式傳輸網路、
2、點對點傳輸網路。

⑴按地理范圍分類

①區域網LAN(Local Area Network)

區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。

②城域網MAN(Metropolitan Area Network)

城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。

③廣域網WAN(Wide Area Network)

廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。

⑵按傳輸速率分類

網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。

網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。

⑶按傳輸介質分類

傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。

①有線網

傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。

●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。

●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。

●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。

②無線網

採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術:微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。

⑷按拓撲結構分類

計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。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

匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。

匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。

②星型拓撲結構

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。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。

星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。

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。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。

這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。

環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。

④樹型拓撲結構

樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。

樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作

② 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。


(2)計算機網路的主幹是雙絞線嗎擴展閱讀

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。

③ 在計算機網路中常用的有線通信介質中包括什麼

在計算機網路中常用的有線通信介質中包括同軸電纜、雙絞線、光纖。

1、同軸電纜

同軸電纜的中央是銅芯,鈾芯外包著一層絕緣層,絕緣層外再是一層屏蔽層,屏蔽層氫電線很好地包起來,再往外就是外包皮了。由於同軸電纜的這種結構,它對外界具有很強的抗干擾能力。同軸電纜是區域網最普遍使用的傳輸媒體。

2、雙絞線

在區域網中,雙絞線用的非常廣泛,這主要是因為它們低成本、高速度和高可靠性。雙絞線有兩種基本類型:屏蔽雙絞線(STP)、和非屏蔽雙絞線(UTP),它們都是由兩根絞在一起的導線來形成傳輸電路。兩根導線絞在一起主要是為了防止干擾(線對上的差分信號具有共模抑制干擾的作用)。

3、光纖

有些網路應用要求很高,它要求可靠、高速地長距離傳送數據,這種情況下,光纖就是一個理想的選擇。光纖具有園柱形的形狀,由三部分組成:纖芯、包層和護套。纖芯是最內層部分,它由一根或多根非常細的由玻璃或塑料製成的絞合線或纖維組成。

每一根纖維都由各自的包層包著,包層是玻璃或塑料塗層,它具有與纖芯不同的光學特性。最外層是護套,它包著一根或一束已加包層的纖維。護套是由塑料或其他材料製成的,用它來防止潮氣、擦傷、壓傷或其它外界帶來的危害。

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1、雙絞線

雙絞線可分為非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP,適合於短距離通信。

非屏蔽雙絞線價格便宜,傳輸速度偏低,抗干擾能力較差。屏蔽雙絞線抗干擾能力較好,具有更高的傳輸速度,但價格相對較貴。雙絞線需用RJ-45或RJ-11連接頭插接。

2、同軸電纜

同軸電纜由繞在同一軸線上的兩個導體組成。具有抗干擾能力強,連接簡單等特點,信息傳輸速度可達每秒幾百兆位,是中、高檔區域網的首選傳輸介質。

3、光纖

應用光學原理,由光發送機產生光束,將電信號變為光信號,再把光信號導入光纖,在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號,並把它變為電信號,經解碼後再處理。與其它傳輸介質比較,光纖的電磁絕緣性能好、信號衰小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離大。

主要用於要求傳輸距離較長、布線條件特殊的主幹網連接。具有不受外界電磁場的影響,無限制的帶寬等特點,可以實現每秒萬兆位的數據傳送,尺寸小、重量輕,數據可傳送幾百千米,但價格昂貴。

④ 計算機網路的拓撲結構分為哪些

計算機網路的最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、環形拓撲、樹形拓撲、星形拓撲、混合型拓撲以及網狀拓撲。除了匯流排型、環型、星型還有樹形、混合型和網狀拓撲結構。

環形拓撲、星形拓撲、匯流排型拓撲是三個最基本的拓撲結構。在區域網中,使用最多的是星形結構。

1、匯流排型拓撲:

匯流排型拓撲是一種基於多點連接的拓撲結構,是將網路中的所有的設備通過相應的硬體介面直接連接在共同的傳輸介質上。匯流排拓撲結構使用一條所有PC都可訪問的公共通道,每台PC只要連一條線纜即可。在匯流排型拓撲結構中,所有網上微機都通過相應的硬體介面直接連在匯流排上, 任何一個結點的信息都可以沿著匯流排向兩個方向傳輸擴散,並且能被匯流排中任何一個結點所接收。

7、蜂窩拓撲結構:

蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。

⑤ 計算機網路-物理層-導引型傳輸媒體

傳輸媒體也稱為傳輸介質或傳輸媒介,它就是數據傳輸系統中在發送器和接收器之間的物理通路。傳輸媒體可分為兩大類,即導引型傳輸媒體和非導引型傳輸媒體(這里的「導引型」的英文就是guided,也可譯為「導向傳輸媒體」)。在導引型傳輸媒體中,電磁波被導引沿著固體媒體(銅線或光纖)傳播,而非導引型傳輸媒體就是指自由空間,在非導引型傳輸媒體中電磁波的傳輸常稱為無線傳輸。

雙絞線也稱為雙扭線,是最古老但又是最常用的傳輸媒體。把兩根互相絕緣的銅導線並排放在一起,然後用規則的方法絞合(ws)起來就構成了雙絞線。 絞合可減少對相鄰導線的電磁干擾。 使用雙跤線最多的地方就是到處都有的電話系統。 幾乎所有的電話都用雙絞線連接到電話交換機 。這段從用戶電話機到交換機的雙絞線稱為用戶線或用戶環路(subscriberloop)。通常將一定數量的這種雙絞線捆成電纜,在其外麵包上護套。

模擬傳輸和數字傳輸都可以使用雙絞線,其通信距離一般為幾到十幾公里。 距離太長時就要加放大器以便將衰減了的信號放大到合適的數值(對於模擬傳輸),或者加上中繼器以便對失真了的數字信號進行整形(對於數字傳輸)。 導線越粗,其通信距離就越遠,但導線的價格也越高 。在數字傳輸時,若傳輸速率為每秒幾個兆比特,則傳輸距離可達幾公里。由於雙絞線的價格便宜且性能也不錯,因此使用十分廣泛。

為了提高雙絞線抗電磁干擾的能力,可以在雙絞線的外面再加上一層用金屬絲編織成的屏蔽層。 屏蔽雙絞線,簡稱為STP(Shielded Twisted Pair)。它的價格當然比無屏蔽雙絞UTP(Unshielded Twisted Pair)要貴一些。

現在最常用的UTP是5類線(Category5或CAT5)。5類線與3類線的最主要的區別就是大大增加了每單位長度的絞合次數。3類線的絞合長度是7.5至10cm,而5類線的絞合長度是0.6至0.85cm。上圖表示5類線具有比3類線更高的絞合度。此外,5類線在線對間的絞合度和線對內兩根導線的絞合度都經過了更精心的設計,並在生產中加以嚴格的控制, 使干擾在一定程度上得以抵消,從而提高了線路的傳輸速率。

無論是哪種類別的 雙絞線,衰減都隨傳輸頻率的升高而增大。使用更粗的導線可以降低衰減 ,但卻增加了導線的重量和價格。信號應當有足夠大的振幅,以便在雜訊干擾下能夠在接收端正確地被檢測出來。雙絞線的最高速率還與數字信號的編碼方法有很大的關系。

同軸電纜由內導體銅質芯線(單股實心線或多股絞合線)、絕緣層、網狀編織的外導體屏蔽層(也可以是單股的)以及保護塑料外層所組成。由於外導體屏蔽層的作用,同軸電纜具有很好的抗干擾特性,被廣泛用於傳輸較高速率的數據。

在區域網發展的初期曾廣泛地使用同軸電纜作為傳輸媒體。但隨著技術的進步,在區域網領域基本上都採用雙絞線作為傳輸媒體。 目前同軸電纜主要用在有線電視網的居民小區中。 同軸電纜的帶寬取決於電纜的質量。目前高質量的同軸電纜的帶寬已接近1GHz。

光纖通信就是利用光導纖維(以下簡稱為光纖)傳遞光脈沖來進行通信。有光脈沖相當於1,而沒有光脈沖相當於0。由於可見光的頻率非常高,約為10°MHz的量級,因此個光纖通信系統的傳翰帶寬遠遠大於目前其他各種傳輸煤體的帶寬。

光纖是光纖通信的傳輸媒體。在發送端有光源,可以採用發光二極體或半導體激光器,它們在電脈沖的作用下能產生出光肽沖。在接收端利用光電二極體做成光檢測器,在檢測到光脈沖時可還原出電脈沖。

光纖通常由非常透明的石英玻璃拉成細絲,主要由纖芯和包層構成雙層通信圓柱體。纖芯很細,其直徑只有8~100μm(1μm=10(負6次方)m)。光波正是通過纖芯進行傳導的。包層較纖芯有較低的折射率。當光線從高折射率的煤體射向低折射幸的蝶體時,其折射角將大於入射角(圖2-8)。因此,如果入射角足夠大,就會出現全反射,即光線碰到包層時就會折射回纖芯。這個過程不斷重復,光也就沿著光纖傳翰下去。

圖2-9畫出了光波在纖芯中傳播的示意圖,現代的生產工藝可以製造出超低損耗的光纖,即做到光線在纖芯中傳輸數公里而基本上沒有什麼衰耗。這一點乃是光纖通信得到飛速發展的最關鍵因素。

圖2-9中只畫了一條光線,實際上,只要從纖芯中射到纖芯表面的光線的入射角大於某個臨界角度,就可產生全反射。因此, 可以存在多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸。這種光纖就稱為多模光纖(圖2-10a)。 光脈沖在多模光纖中傳輸時會逐漸展寬,造成失真。因此多模光纖只適合於近距離傳輸。 若光纖的直徑減小到只有一個光的被長,則光纖就像一根波導那樣,它可使光線一直向前傳播,而不會產生多次反射。這樣的光纖稱為單模光纖(圖2-10b)。 單模光纖的纖芯很細,其直徑只有幾個微米,製造起米成本較高。同時單模光纖的光源要使用昂貴的半導體激光器,而不能使用較便宜的發光二極體。但單模光纖的衰耗較小,在100 Gbit/s的高速率下可傳輸100公里而不必採用中繼器。在光纖通信中常用的三個波段的中心分別位於850nm,1300nm和1550nm[ 單位nm是「納米」,即10(負9次方)米。1310nm=1.31μm]。後兩種情況的衰減都較小。850m波段的衰減較大,但在此波段的其他特性均較好。所有這三個波段都具25000-30000GHz的帶寬,可見光纖的通信容量非常大。

由於光纖非常細,連包層一起的直徑也不到0.2m。因此必須將光纖做成很結實的光纜。一根光纜少則只有一根光纖,多則可包括數十至數百根光纖,再加上加強芯和填充物就可以大大提高其機械強度。必要時還可放入遠供電源線。最後加上包帶層和外護套,就可以使抗拉強度達到幾公斤,完全可以滿足工程施工的強度要求。

光纖不僅具有通信容量非常大的優點,而且還具有其他的一些特點:

(1)傳輸損耗小,中繼距離長,對遠距離傳輸特別經濟。

(2)抗雷電和電磁干擾性能好。這在有大電流脈沖干擾的環境下尤為重要。

(3)無串音干擾,保密性好,也不易被竊聽或截取數據。

(4)體積小,重量輕。

由於生產工藝的進步,光纖的價格不斷降低,因此現在已經非常廣泛地應用在計算機網路、電信網路和有線電視網路的主幹網路中,因為它提供了很高的帶寬,而且性價比很高。在高速區域網中也使用得很多。

這是在20世紀初就已大量使用的方法一在電線桿上架設的互相絕緣的明線。架空明線安裝簡單,但通信質量差,受氣候環境等影響較大。在許多國家現在都己停止了鋪設架空明線。目前在我國的一些農村和邊遠地區的通信仍使用架空明線。

電腦網路和電話線都是用光纜線的嗎外部線的

電腦網路線跟電話線是不一樣的,電話線是直通的,就是二條平行線.或四條,而電腦線是雙絞線,是二條相絞的.那樣做的目地可以提高抗干擾的能力.而光纖是光導纖維的結構,光導纖維是質量非常高的、傳導光極好的、很細的玻璃或塑料絲。光纖由芯子、包層和塗敷層組成.它的抗干擾能力要遠遠超過雙絞線,且傳輸效率高保密性好.

⑦ 雙絞線是不是計算機網路的一種通線路

雙絞線是現在計算機網路的主流傳輸介質;過去的計算機網路通信介質還包括同軸電纜……

⑧ 在「計算機網路」一書中,提到電話線為「雙絞線」,可是我用雙網卡共享上網,用568B接法,好像也叫「雙絞線」

雙絞線指的是一類線並不是專門指某一種線```雙絞線指的是內芯線是2條互相絞起來的

雙絞線常見的有3類線,5類線和超5類線,以及最新的6類線,前者線徑細而後者線徑粗,型號如下:
1)一類線:主要用於語音傳輸(一類標准主要用於八十年代初之前的電話線纜),不同於數據傳輸。
2)二類線:傳輸頻率為1MHZ,用於語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數據傳輸,常見於使用4MBPS規范令牌傳遞協議的舊的令牌網。
3)三類線:指目前在ANSI和EIA/TIA568標准中指定的電纜,該電纜的傳輸頻率16MHz,用於語音傳輸及最高傳輸速率為10Mbps的數據傳輸主要用於10BASE-T。
4)四類線:該類電纜的傳輸頻率為20MHz,用於語音傳輸和最高傳輸速率16Mbps的數據傳輸主要用於基於令牌的區域網和 10BASE-T/100BASE-T。
然後再下面的幾類就是我們常說的乙太網網線了

雙絞線的定義()===---
雙絞線的英文名字叫Twist-Pair。是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。
雙絞線採用了一對互相絕緣的金屬導線互相絞合的方式來抵禦一部分外界電磁波干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起,可以降低信號干擾的程度,每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。「雙絞線」的名字也是由此而來。雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成,實際使用時,雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的。典型的雙絞線有四對的,也有更多對雙絞線放在一個電纜套管里的。這些我們稱之為雙絞線電纜。在雙絞線電纜(也稱雙扭線電纜)內,不同線對具有不同的扭絞長度,一般地說,扭絞長度在38.1cm至14cm內,按逆時針方向扭絞。相臨線對的扭絞長度在12.7cm以上,一般扭線的越密其抗干擾能力就越強,與其他傳輸介質相比,雙絞線在傳輸距離,信道寬度和數據傳輸速度等方面均受到一定限制,但價格較為低廉。

⑨ 《計算機網路》數據交換有幾種方式,各自的優缺點是什麼

自己看

計算機網路的應用
計算機網路在資源共享和信息交換方面所具有的功能,是其它系統所不能替代的。計算機網路所具有的高可靠性、高性能價格比和易擴充性等優點,使得它在工 業、農業、交通運輸、郵電通信、文化教育、商業、國防以及科學研究等各個領域、各個行業獲得了越來越廣泛的應用。我國有關部門也已制訂了"金橋"、"金關 "和"金卡"三大工程,以及其它的一些金字型大小工程,這些工程都是以計算機網路為基礎設施,為促使國民經濟早日實現信息化的主幹工程,也是計算機網路的具體 應用。計算機網路的應用范圍實在太廣泛,本節僅能涉及一些帶有普遍意義和典型意義的應用領域。
(1)辦公自動化OA(Office Automation)
辦公自動化系統,按計算機系統結構來看是一個計算機網路,每個辦公室相當於一個工作站。它集計算機技術、資料庫、區域網、遠距離通信技術以及人工智 能、聲音、圖像、文字處理技術等綜合應用技術之大成,是一種全新的信息處理方式。辦公自動化系統的核心是通信,其所提供的通信手段主要為數據/聲音綜合服 務、可視會議服務和電子郵件服務。
(2)電子數據交換EDI(Electronic Data Interchange)
電子數據交換,是將貿易、運輸、保險、銀行、海關等行業信息用一種國際公認的標准格式,通過計算機網路通信,實現各企業之間的數據交換,並完成以貿易為中心的業務全過程。EDI在發達國家應用已很廣泛,我國的"金關"工程就是以EDI作為通信平台的。
(3)遠程交換(Telecommuting)
遠程交換是一種在線服務(Online Serving)系統,原指在工作人員與其辦公室之間的計算機通信形式,按通俗的說法即為家庭辦公。
一個公司內本部與子公司辦公室之間也可通過遠程交換系統,實現分布式辦公系統。遠程交換的作用也不僅僅是工作場地的轉移,它大大加強了企業的活力與快速反應能力。近年來各大企業的本部,紛紛採用一種被之為"虛擬辦公室"(Virtual Office)的技術,創造出一種全新的商業環境與空間。遠程交換技術的發展,對世界的整個經濟運作規則產生了巨大的影響。
(4)遠程教育(Distance Ecation)
遠程教育是一種利用在線服務系統,開展學歷或非學歷教育的全新的教學模式。遠程教育幾乎可以提供大學中所有的課程,學員們通過遠程教育,同樣可得到正規大學從學士到博士的所有學位。這種教育方式,對於已從事工作而仍想完成高學位的人士特別有吸引力。
遠程教育的基礎設施是電子大學網路EUN(Electronic University Network)。EUN的主要作用是向學員提供課程軟體及主機系統的使用,支持學員完成在線課程,並負責行政管理、協作合同等。這里所指的軟體除系統軟 件之外,包括CAI課件,即計算機輔助教學(Computer Aided Instruction)軟體。CAI課件一般採用對話和引導式的方式指導學生學習發現學生錯誤還具有回溯功能,從本質上解決了學生學習中的困難。
(5)電子銀行
電子銀行也是一種在線服務系統,是一種由銀行提供的基於計算機和計算機網路的新型金融服務系統。電子銀行的功能包括:金融交易卡服務、自動存取款作 業、銷售點自動轉帳服務、電子匯款與清算等,其核心為金融交易卡服務。金融交易卡的誕生,標志了人類交換方式從物物交換、貨幣交換到信息交換的又一次飛 躍。
圍繞金融交易卡服務,產生了自動存取款服務,自動取款機(CD)及自動存取款機(ATM)也應運而生。自動取款機與自動存取款機大多採用聯網方式工 作,現已由原來的一行聯網發展到多行聯網,形成覆蓋整個城市、地區,甚至全國的網路,全球性國際金融網路也正在建設之中。
電子匯款與清算系統可以提供客戶轉帳、銀行轉帳、外幣兌換、托收、押匯信用證、行間證券交易、市場查證、借貸通知書、財務報表、資產負債表、資金調撥 及清算處理等金融通信服務。由於大型零售商店等消費場所採用了終端收款機(POS),從而使商場內部的資金即時清算成為現實。銷售點的電子資金轉帳是 POS與銀行計算機系統聯網而成的。
當前電子銀行服務又出現了智能卡(IC)。IC卡內裝有微處理器、存儲器及輸入輸出介面,實際上是一台不帶電源的微型電子計算機。由於採用IC卡,持卡人的安全性和方便性大大提高了,
(6)電子公告板系統BBS(Bulletin Board System)
電子公告板是一種發布並交換信息的在線服務系統。BBS可以使更多的用戶通過電話線以簡單的終端形式實現互聯,從而得到廉價的豐富信息,並為其會員提供網上交談、發布消息、討論問題、傳送文件、學習交流和游戲等的機會和空間。
(7)證券及期貨交易
證券及期貨交易是由於其獲利巨大、風險巨大,且行情變化迅速,投資者對信息的依賴格外顯得重要。金融業通過在線服務計算機網路提供證券市場分析、預 測、金融管理、投資計劃等需要大量計算工作的服務,提供在線股票經紀人服務和在線資料庫服務(包括最新股價資料庫、歷史股價資料庫、股指資料庫以及有關新 聞、文章、股評等)。
(8)廣播分組交換
廣播分組交換實際上是由一種無線廣播與在線系統結合的特殊服務,該系統使用戶在任何地點都可使用在線服務系統。廣播分組交換可提供電子郵件、新聞、文 件等傳送服務,無線廣播與在線系統通過數據機,再通過電話局可以結合在一起。移動式電話也屬於廣播系統。
(9)校園網(Campus Network)
校園網是在大學校園區內用以完成大中型計算機資源及其它網內資源共享的通信網路。一些發達國家已將校園網確定為信息高速公路的主要分支。無論在國內還 是國外,校園網的存在與否,是衡量該院校學術水平與管理水平的重要標志,也是提高學校教學、科研水平不可或缺的重要支撐環節。
共享資源是校園網最基本的應用,人們通過網路更有效地共享各種軟、硬體及信息資源,為眾多的科研人員提供一種嶄新的合作環境。校園網可以提供異型機聯網的 公共計算環境、海量的用戶文件存儲空間、昂貴的列印輸出設備、能方便獲取的圖文並茂的電子圖書信息,以及為各級行政人員服務的行政信息管理系統和為一般用 戶服務的電子郵件系統。
(10)信息高速公路
如同現代信息高速公路的結構一樣,信息高速公司也分為主幹、分支及樹葉。圖像、聲音、文字轉化為數字信號在光纖主幹線上傳送,由交換技術再送到電話線或電纜分支線上,最終送到具體的用戶"樹葉"。主幹部分由光纖及其附屬設備組成,是信息高速公路的骨架。
我國政府也十分重視信息化事業,為了促進國家經濟信息化,提出個"金橋"工程--國家公用經濟信息網工程、"金關"工程--外貿專用網工程、"金卡" 工程--電子貨幣工程。這些工程是規模宏大的系統工程,其中的"金橋工程"是國民經濟的基礎設施,也是其它"金"字系列工程的基礎。
「金橋」工程包含信息源、信息通道和信息處理三個組成部分,通過衛星網與地面光纖網開發,並利用國家及各部委、大中型企業的信息資源為經濟建設服務。 「金卡」工程是在金橋網上運行的重要業務系統之一,主要包括電子銀行及信用卡等內容。「金卡」工程又稱為無紙化貿易工程,其主要實現手段為EDI,它以網 絡通信和計算機管理系統為支撐,以標准化的電子數據交換替代了傳統的紙面貿易文件和單證。其它的一些「金」字系列工程,如「金稅」工程、「金智」工程、 「金盾」工程等亦在籌劃與運作之中。這些重大信息工程的全面實施,在國內外引起了強烈反響,開創了我國信息化建設事業的新紀元。
(11)企業網路
集散系統和計算機集成製造系統是兩種典型的企業網路系統。
集散系統實質上是一種分散型自動化系統,又稱做以微處理機為基礎的分散綜合自動化系統。集散系統具有分散監控和集中綜合管理兩方面的特徵,而更將"集 "字放在首位,更注重於全系統信息的綜合管理。80年代以來,集散系統逐漸取代常規儀表,成為工業自動化的主流。工業自動化不僅體現在工業現場,也體現在 企業事務行政管理上。集散系統的發展及工業自動化的需求,導致了一個更龐大、更完善的計算機集成製造系統CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)的誕生。
集散系統一般分為三級:過程級、監控級和管理信息級。集散系統是將分散於現場的以微機為基礎的過程監測單元、過程式控制制單元、圖文操作站及主機(上位 機)集成在一起的系統。它採用了區域網技術,將多個過程監控、操作站和上位機互連在一起,使通信功能增強,信息傳輸速度加快,吞吐量加大,為信息的綜合管 理提供了基礎。因為CIMS具有提高生產率、縮短生產周期等一系列極具吸引力的優點,所以已經成為未來工廠自動化的方向。
(12)智能大廈和結構化綜合布線系統
智能大廈(Intelligent Building)是近十年來新興的高技術建築形式,它集計算機技術、通信技術、人類工程學、樓宇控制、樓宇設施管理為一體,使大樓具有高度的適應性(柔 性),以適應各種不同環境與不同客戶的需要。智能大廈是以信息技術為主要支撐的,這也是其具有"智能"之名稱的由來。有人認為具有三A的大廈,可視為智能 大廈。所謂三A就是CA(通信自動化)、OA(辦公自動化)和BA(樓宇自動化)。概括起來,可以認為智能大廈除有傳統大廈功能之外,主要必須具備下列基 本構成要素:高舒適的工程環境、高效率的管理信息系統和辦公自動化系統、先進的計算機網路和遠距離通信網路及樓宇自動化。
智能大廈及計算機網路的信息基礎設施是結構化綜合布線系統SCS(Structure Cabling System)。在建設計算機網路系統時,布線系統是整個計算機網路系統設計中不可分割的一部分,它關繫到日後網路的性能、投資效益、實際使用效果以及日 常維護工作。結構化布線系統是指在一個樓宇或樓群中的通信傳輸網路能連接所有的話音、數字設備,並將它們與交換系統相連,構成一個統一、開放的結構化布線 系統。在綜合布線系統中,設備的增減、工位的變動,僅需通過跳線簡單插拔即可,而不必變動布線本身,從而大大方便了管理、使用和維護。
網路的分類
按照網路的類型特徵,對網路進行分類是了解網路、學習網路技術的重要基礎之一。從不同的角度對網路分類則有不同的分類方法。常見的分類方法有以下幾種:
1、按分布地理范圍分類
按分布地理范圍分類,計算機網路可以分為廣域網、區域網和城域網三種。
廣域網(Wide Area Network,簡稱WAN)又稱遠程網,其分布范圍可達數百公里乃至更遠,可以覆蓋一個地區,一個國家,更至全世界。
區域網(Local Area Network,簡稱LAN)是將小區域內的計算機及各種通信設備互連在一起的網路,其分布范圍局限在一個辦公室、一個建築物或一個企業內。
城域網(Metropolitan Area Network,簡稱MAN)的分布范圍介於區域網與廣域網之間,其目的是在一個較大的地理區域內提供數據、聲音和圖像的傳輸。
2、按交換方式分類
按網路的交換方式分類,計算機網路可以分為電路交換網,報文交換網和分組交換網三種。
電路交換(Circuit Switching)方式類似於傳統的電話交換方式,用戶在開始通信之前,必須申請建立一條從發送端到接收端的物理通道,並且在雙方通信期間始終佔用該信道。
報文交換(Message Switching)方式的數據單元是要發送一個完整報文,其長度不受限制。報文交換採用存儲轉發原理,這點像古代的郵政通信,郵件由途中的驛站逐個存儲 轉發一樣。每個報文中含有目的地址,每個用戶節點要為途徑的報文選擇適當的路徑,使其能最終達到目的端。
分組交換(Packet Switching)方式也稱包交換方式,1969年首次在ARPANET上使用,現在人們都公認ARPANET是分組交換網之父,並將分組交換網的出現 作為計算機網路新時代的開始。採用分組交換方式通信前,發送端先將數據劃分為一個個等長的單位(即分組),這些分組逐個由各中間節點採用存儲轉發方式進行 傳輸,最終達到目的端。由於分組長度有限,可以在中間節點機的內存中進行存儲處理,其轉發速度可大大提高。
3、按拓撲結構分類
按拓撲結構分類,計算機網路可分為星形網、匯流排網、環形網、樹型網和網形網。
星形網是最早採用的拓撲結構形式,其每個站點都通過連接電纜與主控機相聯,相關站點之間的通信都由主控機進行,所以要求主控機有很高的可靠性,這種結構是一種集中控制方式。
環形網中各工作站依次相互連接組成一個閉合的環形,信息可以沿著環形線路單向(或雙向)傳輸,由目的站點接收。環形網適合那些數據不需要在中心主控機上集中處理而主要在各站點進行處理的情況。
匯流排結構網中各個工作站通過一條匯流排連接,信息可以沿著兩個不同的方向由一個站點傳向另一個站點,是目前區域網中普遍採用的一種網路拓撲結構情形。
除了以上分類方法以外,還可按所採用的傳輸媒體分為雙絞線網,同軸電纜網、光纖網、無線網;按信道的帶寬分為窄帶網和寬頻網;按不同用戶分為科研網、教育網、商業網和企業網等。
計算機網路的拓撲結構和傳輸媒體
1、網路的拓撲結構
「拓撲」"這個名詞是從幾何學中借用來的。網路拓撲是指網路形狀,或者是它在物理上的連通性。下面介紹幾種最為主要的網路拓撲結構。
(1)星形拓撲
星形拓撲是由中央節點和通過點到點通信鏈路接到中央節點的各個站點組成,如圖 7.5所示。中央節點執行集中工通信控制策略,因此中央節點相當復雜,而各個站點的通信處理負擔都很小。星形網採用的交換方式有電路交換和報文交換,尤以 電路交換方式更為普遍。這種結構一旦建立通道連接,就可以無延遲地在連通的兩個站點之間傳送數據。目前流行的專用交換機 PBX( Private Branch eXchange)就是星形拓撲結構的典型實例。

星形拓撲結構有以下優點:
① 控制簡單。在星形網路中,任何一個站點只和中央節點相連接,因而媒體訪問控制方法很簡單,致使訪問協議也十分簡單。
② 故障診斷和隔離容易。在星形網路中,中央節點對網路連接線路可以逐一地隔離開來進行故障檢測和定位,單個連節點的故障隻影響一個設備,不會影響整個網路。
③ 方便服務。中央節點可方便地對各個站點提供服務和網路重新配置。
星形拓撲結構的缺點:
① 電纜長度和安裝工作量相當可觀。因為每個站點都要和中央節點直接連接,需要耗費大量的電纜、安裝、維護的工作量也劇增。
② 中央節點的負擔較重,易形成瓶頸。一旦發生故障,則全網受影響,因而對中央節點的可靠性和冗餘度方面的要求很高。
③ 各站點的分布處理能力較低。
星形拓撲結構廣泛應用於網路智能集中於某個中央站點的場合。從目前的趨勢看,計算機的發展已從集中的主機系統發展到大量功能很強的微型機和工作站,在這種形勢下,傳統的星形拓撲使用會有所減少。
(2)匯流排拓撲
匯流排拓撲結構採用一個信道作為傳輸媒體,所有站點都通過相應的硬體介面直接連到這一公共傳輸媒體上,該公共傳輸媒體即稱為匯流排。任何一個站發送的信號都沿著傳輸媒體傳播,而且能被所有的其它站點所接收。匯流排拓撲結構見圖 7.6所示。
因為所有站點共享一條公用的通信信道,所以一次只能有一個設備傳輸信號。通常採用分布式控制策略來確定哪個站點可以發送。發送時,發送站將報文分成分 組,然後逐個依次發送這些分組,有時還要與其它站來的分組交替地在傳輸媒體上傳輸。當分組經過各站時,其中的目的站會識別到分組所攜帶的目的地址,然後復 制下這些分組的內容。

匯流排拓撲結構的優點:
① 匯流排結構所需要的電纜數量少。
② 匯流排結構簡單,又無源工作,有較高的可靠性。
③ 易於擴充,增加和減少用戶比較方便。
匯流排拓撲結構的缺點:
① 匯流排傳輸距離有限,通信范圍受限制。
② 故障診斷和隔離比較困難。
③ 分布式協議不能保證信息的及時傳輸。
④ 不具有實時功能,站點必須是智能的,要有媒體訪問控制功能,從而增加了站點的硬體和軟體開銷。
(3)環形拓撲
環形拓撲網路由站點和連接站點的鏈路組成一個閉合環,如圖 7.7所示,每個站點能夠接收從一鏈路傳來的數據,並以同樣的速率串列地把該數據沿環送到另一鏈路上。這種鏈路可以是單向的,也可以是雙向的。數據以分組形式發送,如果環上 A站希望發送一個報文到 C站,就先要把報文分成若干個分組,每個分組除了數據還要加上某些控制信息,其中包括 C站的地址。 A站依次把每個分組送到環上,開始沿環傳輸, C站識別到帶有它自己地址的分組時,便將其中的數據復制下來。由於多個設備連接在一個環上,因此需要用分布式控制策略來進行控制。

環形拓撲結構的優點:
① 電纜的長度短。環形拓撲結構的網路所需的電纜長度和匯流排拓撲網路相似,但比起星形拓撲結構的網路要短得多。
② 減少或增加工作站時,僅需簡單的連接操作。
③ 可使用光纖。光纖的傳輸速度率很高,十分適合於環形拓撲的單向傳輸。
環形拓撲結構的缺點:
① 節點的故障會引起全網路的故障。這是因為環上的數據傳輸要通過接在環上的每一個節點,一旦環中某個節點發生故障就會引起全網路的故障。
② 故障檢測困難。這與匯流排拓撲結構相似,因為不是集中控制,故障檢測需要在網上各個節點進行,因此故障檢測就較為困難。
③ 環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳送的方式,在負載很輕時,信道利用率相對來說比較低。
總的來說,不管區域網或廣域網,網路的拓撲選擇,需要考慮諸多因素,網路要既利於安裝,又有利於擴展,網路的可靠性也是要考慮的重要因素,以外網路拓撲結構的選擇還會影響傳輸媒體的選擇和媒體訪問控制方法的確定。
2、傳輸媒體
傳輸媒體是通信網中發送方和接收方之間的物理通路,計算機網路中採用的傳輸媒體可以分為有線和無線兩大類。雙絞線、同軸電纜和光纖是常用的三種有線傳輸媒體,無線電通信、微波通信、紅外線通信以及激光通信的信息載體都屬於無線傳輸媒體。
傳輸媒體的特性對網路數據通信質量有很大的影響,這些特性是:
① 物理特性,說明傳輸媒體的特徵。
② 傳輸特徵,包括信號形式、調制技術、傳輸速度及頻帶寬度等內容。
③ 連通性,採用點到點連接還是多點連接。
④ 地域范圍,網上各點間的最大距離。
⑤ 抗干擾性,防止雜訊、電磁干擾對數據傳輸影響的能力。
⑥ 相對價格,以元件、安裝和維護的價格為基礎。
以下分別介紹其中最為常用的傳輸媒體的特性。
(1)雙絞線
由螺旋狀扭在一起的兩根絕緣導線組成,線對扭在一起可以減少相互間的輻射電磁干擾。雙絞線是最常用的傳輸媒體,早就用於電話通信中的模擬信號傳輸,也 可用於數字信號的傳輸。雙絞線一般是銅質的,能提供良好的傳導率。雙絞線既可用於傳輸模擬信號,也可用於傳輸數字信號。對於模擬信號來說,大約每 5 -6km需要一個放大器;對於數字信號來說,每 2 -3km使用一個中繼器。
雙絞線也可用於區域網,如 10BASE-T和 100BASE-T匯流排,可分別提供 10Mbit/s和 100Mbit/s的數據傳輸速率。通常將多對雙絞線封裝於一個絕緣套里組成雙絞線電纜,區域網中常用的 3類雙絞線和 5類雙絞線,均由 4對雙絞線組成,其中 3類雙絞線常用於 10BASE-T匯流排區域網, 5類雙絞線常用於 100BASE-T匯流排區域網。
雙絞線普遍話用於點到點的連接,雙絞線可以很容易地在 15km或更大范圍內提供數據傳輸。區域網的雙絞線主要用於一個建築物或幾個建築物間的通信,但在 10Mbit/s和 100Mbit/s傳輸速率的 10BASE-T和 100BASE-T的匯流排傳輸距離都不超過 100m。
雙絞線的抗干擾性能不如同軸電纜,但價格比同軸電纜要便宜。
(2)同軸電纜
同軸電纜也像雙絞線一樣由一對導體組成,但它們是按 "同軸 "的形式構成線對,其最里層是內芯,向外依次為絕緣層、屏蔽層,最外則是起保護作用的塑料外套,內芯和屏蔽層構成一對導體。
同軸電纜分為基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜。基帶同軸電纜又可以分為粗纜和細纜兩種,都用於直接傳送數字信號;寬頻同軸電纜用於頻分多路復用的模擬信號傳輸,也可用於不使用頻分多路復用的高速數據通信和模擬信號的傳輸,閉路電視所使用的 CATV電纜就是寬頻同軸電纜。
同軸電纜適用於點到點連接和多點連接,基帶電纜每段可支持幾百台設備,在大系統中還可以用轉接器將各段連接起來;寬頻同軸電纜可支持數千台設備,但在高數據傳輸速率( 50Mbit/s)下使用寬頻電纜時,設備數目限制在 20-30台。
同軸電纜的傳輸距離取決於傳輸信號的形式和傳輸的速率,典型基帶電纜的電大距離限制在幾公里。在相同速率條件下,粗纜傳輸距離較細纜長。
同軸電纜的抗干擾性能比雙絞線好,但在價格上較雙絞線貴,但比光纖要便宜。
(3)光纖
光纖是光纖纖維的簡稱,它由能傳導光波的石英玻璃纖維外加保護層構成。相對於金屬導線來說具有重量輕、線徑細的特點。用光纖傳輸信號時,在發送端先要將電信號轉換成光信號,而在接收端要由光檢測器還原成電信號。
光纖在計算機網路中普遍採用點到點連接,從地域范圍來看可以在 6 -8km的距離內不用中繼器傳輸,因此光纖適合於在幾個建築物之間通過點到點的鏈路連接區域網。由於光纖具有不受電磁干擾和噪音影響的獨有特徵,適宜在長 距離內保持高速數據傳輸率,而且能提供很好的安全性。
網路除了有線媒體以外,還可以通過無線傳輸媒體進行無線傳輸,目前常用的技術有無線電波、微波、紅外線和激光。隨著攜帶型計算機的出現和普及,以及在軍事、野外等特殊場合下移動產品的通信聯網需要,促進了無線通信網路的發展,出現了無線網路產品。
計算機網路的協議及其作用
兩個計算機間通信時對傳輸信息內容的理解、信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必需進行一個共同的約定,我們稱為協議( Protocol)。一般來說,協議要由如下三個要素組成:
(1)語義( Semantics)。涉及用於協調和差錯處理的控制信息。
(2)語法( Syntax)。涉及數據及控制信息的格式、編碼及信號電平等。
(3)定時( Timing)。涉及速度匹配和排序等。
協議本質上無非是一種網上交流的約定,由於聯網的計算機類型可以各不相同,各自使用的操作系統和應用軟體也不盡相同,為了保持彼此之間實現信息交換和資源共享,它們必須具有共同的語言,交流什麼、怎樣交流及何時交流,都必須遵行某種互相都能夠接受的規則。
目前,全球最大的網路是網際網路( Internet),它所採用的網路協議是 TCP/IP協議。它是網際網路的核心技術。 TCP/IP協議,具體的說就是傳輸控制協議( Transmission Control Protocol,即 TCP)和網際協議( Internet Protocol,即 IP)。其中 TCP協議用於負責網上信息的正確傳輸,而 IP協議則是負責將信息從一處傳輸到另一處。
TCP/IP協議本質上是一種採用分組交換技術的協議。其基本思想是把信息分割成一個個不超過一定大小的信息包來傳送。目的是:一方面可以避免單個用戶長時間地佔用網路線路;另一方面,可以在傳輸出錯時不必重新傳送全部信息,只需重傳出錯的信息包就行了。
TCP/IP協議組織信息傳輸的方式是一種 4層的協議方式。下表是一種簡化了的層次模型:
應用層 Telnet、FTP和e-mail等
傳輸層 TCP和UDP
網路層 IP、ICMP和IGMP
網路介面層 設備驅動程序及介面卡
模型中,最底層為 TCP/IP的實現基礎,主要用於訪問具體區域網,如以大網等。中間兩層為 TCP/IP協議,其中的 UDP為一種建立在 IP協議基礎上的用戶數據協議( User Data gram Protocol,即 UDP)。最上層為建立在 TCP/IP協議基礎上的一些服務: TELNET(遠程登錄),允許某個用戶登錄到網上的其它計算機上(要求用戶必須擁有該機帳號),然後像使用自己的計算機一樣使用遠端計算機: FTP( File Transfer Protocol,文件傳輸協議),允許用戶在網上計算機之間傳送程序或文件; SMTP( Simple Message Transfer Protocol,簡單郵件傳送協議),允許網上計算機之間互通信函; DNS( Domain Name Service,域名服務協議),用於將域名地址轉換成 IP地址等。
網際網路(Internet)及其應用
網際網路概述
網際網路( Internet)是一個建立在網路互連基礎上的最大的、開放的全球性網路。網際網路擁有數千萬台計算機和上億個用戶,是全球信息資源的超大型集合體。所有 採用 TCP/IP協議的計算機都可以加入網際網路,實現信息共享和互相通信。與傳統的書籍、報刊、廣播、電視等傳播媒體相比,網際網路使用更方便,查閱更快捷,內 容更豐富。今天,網際網路已在世界范圍內得到了廣泛的普及與應用,並正在迅速地改變人們的工作方式和生活方式。
網際網路起源於 20世紀 60年代中期由美國國防部高級研究計劃局( ARPA)資助的 ARPANET,此後提出的 TCP/IP協議為網際網路的發展奠定了基礎。 1986年美國國家科學基金會( NSF)的 NSFNET加入了網際網路主幹網,由此推動了網際網路的發展。但是,網際網路的真正飛躍發展應該歸功於 20世紀 90年代的商業化應用。此後,世界各地無數的企業和個人紛紛加入,終於發展演變成今天成熟的網際網路。
我國正式接入網際網路是在 1994年 4月,當時為了發展國際科研合作的需要,中國科學院高能物理研究所和北京化工大學開通了到美國的網際網路專