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如何實現計算機網路通訊

發布時間: 2023-05-18 17:11:23

Ⅰ 簡要說明計算機網路的通信過程是怎麼樣的

網路通信的實現
在發送端(即一個發送終端,其實也是一台計算機)首先要把傳送的信息(如話音,圖像)變成電信號,然後調制到激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化;轉換成數字信號(數字信號:二位制010101010),然後通過調制送入光纖,並通過光纖發送出去到接收端(另一台計算機),先解調,然後DA轉換,最後信號放大在接收端,檢測器收到光信號後把它變換成電信號,經解調後恢復原信息。其傳導送度解決了多信號數字傳輸在一根細光纖下完成。
光速傳輸,其傳輸容量非常之大,是金屬導體無法相比的,在光纖的兩端分別都裝有「光貓」進行信號轉換。 其特點是傳輸容量大,傳輸質量好,損耗小,互不幹擾,中繼距離長等。光纖傳輸使用的是波分復用,即是把小區里的多個用戶的數據分別調製成不同波長的光信號在一根光纖里傳輸。
我們看到的接到電腦上的細銅線是接收端變為電信號後的末端介面傳輸,已經不是光纖部分了。
我們常聽說到「伺服器」,伺服器是一個能夠存儲大量信息的中轉裝置,其實也是一台功能強大的計算機,(區域網用小型伺服器和我們台式機的主機箱外觀它基本一樣,是通過路由器分線接入的)。把連接到上面的計算機所發送到出的信號(文本、音訊、圖像等)按照一定的地址存儲起來,當某個計算機要找某個內容的文件時,識別系統(瀏覽器)就可以根據關鍵詞找到地址並鏈接打開。所有客戶終端都要經過伺服器來調取和存入信息,並由伺服器歸類分裝分發。
計算機處理的信號都是數字,即 0 和 1 .舉個簡單的例子 漢字「網」在計算機里只是一組數字假如是:1000110010100110.這樣一組代碼,當你用鍵盤輸入「網」字時,計算機是按照一組數字處理並傳送的,另一台計算機收到這組數字後,經轉換顯示還原為「網」(人可以識別的記號)就可以通訊了。其它如音訊、圖像也是一樣的。另外一些發達國家已經開通數字電視的傳送,由於數字不受干擾,傳送信息不會丟失,電視圖像逼真。

Ⅱ 網路中計算機之間的通信是通過什麼實現的

計算機之間的通信都是靠TCP/IP協議通信的。
簡單說就是依靠ISO七層模型 從下到上,物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,控制層,會話層,應用層。然後OSI(從上到下)再走回去的數據流。
計算機之間用的是二進制依靠本機的MAC地址進行通信。
可能不是很具體,純手打,望採納

Ⅲ 計算機網路從 IP 到 IP 的通信是怎麼完成的

開發離不開計算機網路,計算機網路很重要,但不是所有的網路知識對軟體開發都是有用的。

我們知道,網路是分層的,OSI 體系中分了 7 層,但實際上使用的 TCP/IP 體系中分了 4 層,學習的時候為了方便,我們還是把物理層、數據鏈路層分開學的,所以是 5 層。

開發時我們會用 IP、TCP、HTTP 等協議來完成計算機之間的通信,網頁運行時還會涉及到 DNS 等協議,這些協議都是在網路層之上的,也就是基於 IP 到 IP 的傳輸來完成各種協議的數據通信。

那之下的部分呢?IP 到 IP 的通信是如何實現的?

這就涉及到物理層、數據鏈路層還有網路層的知識了,這些知識對實際的開發沒啥用,因為代碼里已經默認了 IP 和 IP 之間是可以通信的,但是了解這些可以讓我們對網路有一個全面的理解。這部分涉及到網路硬體、涉及到通信原理,還是挺有意思的。

這篇文章就淺談下 IP 和 IP 之間的通信的知識。

把不同的計算機連接起來,可以做數據通信,可以共享軟體、硬體,這就叫做計算機網路。

這種連接方式有很多種,自然也就有不同的網路。比如撥號上網,是利用電話通信的網路來傳輸數據的,就像打電話一樣,所以叫撥號,只不過傳輸的數據不是通話數據。比如衛星上網,是利用衛星信號來傳輸數據,這也是一種網路。

這兩種都是用的現有的網路來實現計算機通信。而我們自己組建的網路都是用網線連接的,這種是最常見的網路。

比如這樣:

這種通過一根線把所有的計算機連接起來的網路連接方式叫做乙太網。

在講乙太網之前,不知道大家是否已經感受到了網路分層的好處:

不管是利用電信網路的撥號上網,還是利用衛星通信的衛星上網,或者是用網線連接起來的乙太網,這些不同結構的網路都能很自然的融合在一起,就是因為做了很好的分層,只要實現了 IP 協議,那麼不管網路是怎麼實現的,都能實現更上層協議的通信。

這就像軟體開發領域的面向介面編程的思想,只要你能實現 IP 到 IP 的通信,不管你是怎麼傳輸的數據,都可以。

多台計算機已經用網線連接起來了,那怎麼通信呢?

直接通過這條網線傳遞數據就行,只不過現在是一個發其餘的都能接收到,要讓目標計算機能接收,那就得標識下目的地址是啥,所以乙太網的數據幀格式是這樣的:

除了數據外,額外加上了目的地址、原地址等信息。

這樣每台計算機接收到網路傳過來的數據之後,判斷下是否目的地址是自己,是就接收,否則丟棄。這樣就實現了網路通信。

這就是一個網路了?就這么簡單?

這確實是一個小型網路,但還不完善。如果多台計算機同時發消息怎麼辦,數據不就混在一塊了?

所以要做是否沖突的檢測,現在乙太網用的方式是這樣:想要通過網路發消息時,先檢測下網路中有沒有電信號,沒有的話就發,有的話就等待 1.x 秒,x 是隨機的,如果到了時間還有沖突,那就等待 2.x 秒、4.x 秒、8.x 秒,通過這樣的方式來避免沖突,實現准確的通信,這叫做「指數退避」。

這樣確實不會沖突了,但是還有問題,如果計算機連了很多,雖然能准確的通信,但時不時就沖突的話效率也太低了。

能不能減少沖突呢?

連在一起的乙太網的計算機因為是廣播通信的,所以可能可能沖突,這叫做一個「沖突域」。如果能把大的沖突域給拆小,那不就能減少沖突的概率了?

這就是交換機做的事情了:

幾台電腦之間加一個交換機來隔開,這樣傳輸消息的時候,如果是同一個小網段內的通信,會直接傳給目標計算機,不會傳到其他網段里去,本網段沒有該 mac 地址的時候才傳到其他網段,這樣就 把大的網路分成了一個個小的網段,減少了沖突的概率,提高了網路傳輸效率,這就是交換機的意義。

這樣,我們就組建了一個乙太網。

現在一個個的網路都是分散的,不管是乙太網,還是用電信網路連接的網路,或者是衛星連接的網路,那自然有需求把這些分散的網路給連接起來,這就是互聯網,也就是把網路連接起來的網路。

互聯網也有很多,比如軍隊的各種網路會建立一個互聯網,教育的各種網路會建立互聯網,互聯網和互聯網之間還可以連接,最大的互聯網就是網際網路 internet,大到全世界的很多網路都會連入的那種。但也有的互聯網是不接入 internet 的,比如軍用的互聯網。

那這些網路之間是怎麼標識和連接的呢?

標識網路自然就需要編號,並且網路內的主機也需要編號,也就是需要指定網路號 + 主機號,這就是 IP 地址。

IP 地址最開始是 32 位的,叫做 IPv4(後來擴充成了 128 位的,叫做 IPv6)。

比如這樣就是一個 IPv4 的地址:

為了好記,我們把它分為了四段,每段 8 位,就成了這樣:

210.73.140.2

這分為 4 段的 32 位地址里有網路號也有主機號。如果把第一段當作網路號,那剩下的三段就是主機號,可以標識 1600 多萬台計算機,如果把前兩段當作網路號,那可以標識 6 萬多台計算機,如果把前三段當作網路號,那隻有最後一段用於標識主機,可以標識 254 台計算機。這樣就分為了 ABC 三類網路。

講完了 IP 地址,再回來講最大的互聯網 internet。

internet 是連接全球很多網路的互聯網,那自然有個主幹網,然後下面接入各個國家的網路。每個國家都有專門的接入 internet 的網路提供商(ISP internet service provider),比如中國有聯通、移動、鐵通等 ISP,由他們接入 internet,我們再接入他們的網路。

那網路之間是怎麼連接的呢?

就是通過路由器, 路由器連接多個網路,負責根據 IP 地址選擇把數據傳到某個網路

很多同學分不清路由器和交換機的區別,其實很好區分:交換機是網路內部隔離沖突域、提高網路效率用的,根據 mac 地址轉發消息。路由器是負責在不同的網路之間轉發數據,根據 IP 地址確定網路和主機然後轉發。

IP 地址里記錄了網路號和主機號,所以根據網路號就能確定是哪個網路,那怎麼根據主機號確定哪台主機呢?

在這個網路里廣播一次不就行了?把 IP 地址傳遞給網路的每一台主機,如果是自己的,那就返回自己的 mac 地址,這樣路由器就知道該把消息傳給誰了。這種從 IP 到 mac 地址的查詢過程叫做 ARP(Address Resolution Protocol 地址解析)協議。

至此,我們就完成了從 IP 到 IP 的通信,再上面的協議我們就比較熟了,也就是 TCP、HTTP 這些,這些是我們軟體開發整天用的協議。

計算機網路是分層的,OSI 體系結構分了 7 層,實際用的 TCP/IP 體系結構分了 4 層,為了學習方便我們還是作為 5 層來看。

分層的好處就是每一層都可以靈活的替換實現方案,比如只要你實現了 IP 到 IP 的通信,不管你是衛星連接的網路、電信連接的網路還是乙太網,都可以,對上層的各種協議沒影響。

衛星、電話網路等都是已有的網路,我們自己組建的網路一般都是按照乙太網的方式,也就是一根網線連接所有計算機的方式,叫做匯流排式。

乙太網內是廣播通信的,為了避免沖突,會通過指數退避的方式來發消息,但這會降低傳輸效率,所以引入了交換機來隔離沖突域,也就把網路分成了不同的網段,交換機遇到同一網段的通信是不會傳遞到其他網段的,這樣就減少了沖突的概率。

網路和網路之間連接起來就叫做互聯網,互聯網有很多種,全球最大的互聯網是 internet,但也不是所有的互聯網都在 internet 里,比如軍用互聯網就不會連入 internet。

internet 有主幹網來連接各個國家和地區的網路,每個國家都有負責接入 internet 的互聯網服務提供商 ISP,比如中國的聯通、移動、鐵通等運營商。

網路的標識是通過 IP,也就是網路號 + 主機號構成,然後由路由器負責通過 IP 來做網路之間的數據轉發。

路由器實現轉發要先根據 IP 種的主機號來查出 mac 地址,對應的查詢協議叫做 ARP 協議,也是通過廣播的方式實現的。

這樣就實現了 internet 上任意兩台主機的 IP 到 IP 的通信。

我們平時軟體開發時用的 IP、TCP、HTTP、DNS 等協議,都是在這些基礎之上實現的。網路層之下的知識,確實對我們開發沒啥幫助,但了解下還是挺有意思的。

Ⅳ 網路通信的方式有那些

1、NETBEUI

NETBEUI為IBM開發的非路由協議,用於攜帶NETBIOS通信。

2、IPX/SPX

IPX為NOVELL用於NETWARE客戶端/伺服器的協議群組,避免了NETBEUI的弱點。但是,帶來了新的不同弱點。

IPX具有完全的路由能力,可用於大型企業網。它包括32位網路地址,在單個環境中允許有許多路由網路。

3、TCP/IP

每種網路協議都有自己的優點,但是只有TCP/IP允許與Internet完全的連接。TCP/IP為在60年代由麻省理工學院和一些商業組織為美國國防部開發的,即便遭到核攻擊而破壞了大部分網路,TCP/IP仍然能夠維持有效的通信。

4、RS-232-C

RS-232-C為OSI基本參考模型物理層部分的規格,它決定了連接器形狀等物理特性、以0和1表示的電氣特性及表示信號意義的邏輯特性。

5、RS-449

RS-449為1977年由EIA發表的標准,它規定了DTE和DCE之間的機械特性和電氣特性。RS-449是想取代RS-232-C而開發的標准,但是幾乎所有的數據通信設備廠家仍然採用原來的標准,所以RS-232-C仍然是最受歡迎的介面而被廣泛採用。

6、HDLC(高級數據鏈路控制規程)

HDLC為可靠性高,高速傳輸的控制規程。

7、SDLC(同步數據鏈路控制)

IBM公司制定的協議,並成為SNA的數據鏈路控制層協議。實際上也包含於HDLC中。

8、FDDI(光纖分布式數據介面)

FDDI的傳輸速度為100Mbps,傳輸媒體為光纖,是令牌控制的LAN。

9、SNMP(簡單網路管理協議)

TCP/IP協議集中的網路管理協議。



(4)如何實現計算機網路通訊擴展閱讀

根據網路條件選擇:如網路存在多個網段或要通過路由器相連時,就不能使用不具備路由和跨網段操作功能的NetBEUI協議,而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協議。

盡量減少協議種類:一個網路中盡量只選擇一種通信協議,協議越多,佔用計算機的內存資源就越多,影響了計算機的運行速度,不利於網路的管理。

注意協議的版本:每個協議都有其發展和完善的過程,因而出現了不同的版本,每個版本的協議都有它最為合適的網路環境。在滿足網路功能要求的前提下,應盡量選擇高版本的通信協議。

協議的一致性:如果要讓兩台實現互聯的計算機間進行對話,它們使用的通信協議必須相同。否則,中間需要一個「翻譯」進行不同協議的轉換,不僅影響了網路通信速率,同時也不利於網路的安全、穩定運行。

Ⅳ 計算機通信的主要原理是什麼

計算機網路通消陵信的工作原理1)TCP/IP協議的數據傳輸過程:
TCP/IP協議所採用的通信方式是分組交換方式。所謂分組交換,簡叢兆單說就是數據在傳輸時分成若干段,每個數據段稱為一個數據包,TCP/IP協議的基本傳輸單位是數據包,TCP/IP協議主要包括兩個主要的協議,即TCP協議和IP協議,這兩個協議可以聯合使用,也可以與其他協議聯合使用,它們在數據傳輸過程中主要完成以下功能:
1)首先由TCP協議把數據分成若干數據包,給每個數據包寫上序號,以便接收端把數據還原成原來的格式。
2)IP協議給每個數據包寫上發送主機和接收主機的地址,一旦寫上的源地址和目的地址,數據包就可以在物理網上傳送數據了。IP協議還具有利用路由演算法進行路由選擇的功能。
3)這些數據包可以通過不同的傳輸途徑(路由)進行傳輸,由於路徑不同,加上其它的原因,可能出現順序顛倒、數據丟失、數據失真甚至重復的現象。這些問題都由TCP協議來處理,它具有檢查滲橋租和處理錯誤的功能,必要時還可以請求發送端重發。
簡言之,IP協議負責數據的傳輸,而TCP協議負責數據的可靠性。

Ⅵ 兩台電腦是怎樣進行網路通信的

雙機互聯一般有以下幾種方法:

l 通過電纜線,利用串口或者並口實現雙機互聯。
l 利用兩塊網卡和雙絞線實現雙機互聯。
l 利用USB口和特殊的USB連接線實現雙機互聯。
l 利用紅外實現雙機互聯。
l 利用雙Modem實現遠程雙機互聯。
l 利用1394線實現雙機互聯。
l 無線雙機互聯。
直接電纜連接優缺點:

種方式最大的優點是簡單易行、成本低廉,無需購買新設備,只需花幾元錢購買一段電纜就夠了,最大限度地節約了投資。但是「直接電纜連接」由於電纜的長度有
限,所以雙機的距離不能太遠,一般只能放置同一房間內;其次,兩台計算機互相訪問時需要頻繁地重新設置主客機,非常麻煩;第三,計算機間的連接速率較慢,
只適用於普通的文件傳輸,或簡單的連機游戲。

利用串口(並口)電纜進行雙機互聯:
首先,准備連接電纜,
需串口線或並口線一根。電纜可以自己製作,其中9針對9針的串口線最簡單,只需3根連線,採用2-3、3-2、5-5的方法焊接即可;9針對25針的串口
線採用2-3、3-2、5-7的方法焊接;25針對25針的串口線採用2-3、3-2、7-7的方法焊接。並口線則需11根線相連,它在電腦配件市場比較
常見,花費不足10元,也可自行製作。按照2-15、3-13、4-12、5-10、6-11、10-5、11-6、12-4、13-3、15-2、
25-25的方法焊接即可。做好線後,將兩機連接起來,可採取並口對並口,或串口對串口兩種方式連接。並口連接速度較快,但兩機距離不能超過5米;串口連
接速度較慢,但電纜製作簡單,兩機距離可達10米。考慮到聯機速度的需要,機器又處於同一辦公室,宜盡量採用並口電纜連接。

現在開始軟體的安裝和配置。首先,安裝直接電纜連接。在兩台機器上分別打開「控制面板→添加/刪除程序→Windows安裝程序」選項,選擇「通信」中的「直接電纜連接」項。完成後在「開始」菜單的「附件」中會增加「直接電纜連接」的程序項。


次進行網路參數設置。兩機分別運行「直接電纜連接」程序,將性能更好的一台機器設為主機,選擇【偵聽】按鈕,另一台設為客戶機,選擇【連接】按鈕。此時,
兩台計算機都應將NetBEUI、IPX/SPX、TCP/IP協議全部安裝,此外還需添加「Windows網路客戶」和「文件與列印機共享」項。經過驗
證、登錄過程(為簡化操作,可不設口令),即可順利實現雙機互聯。聯機成功以後,可將該程序最小化,使其後台運行。在客戶機的「查看主機」操作框里,可看
到主機的所有共享資源。還可通過「映射」操作,將主機的共享目錄設為本機的目錄,這樣可在「我的電腦」或「資源管理器」中像訪問本機資源一樣方便地訪問主
機。另外在客戶機的「網上鄰居」里,可看到和訪問主機。由於「直接電纜連接」具有「單向性」,所以從主機的「網上鄰居」是不能看到客戶機的,也不能對客戶
機進行讀寫操作。需要時,可交換主機和客戶機的設置。

利用網卡加雙絞線實現雙機互聯的特點:
這是目前用得比較多的一種雙機互聯的方法,這種方法和其他互聯方式相比,具有這樣一些特點:


先,可以真正實現雙機互聯,這種方法實現的互聯可以實現區域網能實現的功能,而不僅僅是互相傳遞文件,在使用上,也和一個區域網的操作一樣,可以很快上
手,方便了用戶;其次,速度比較快,比起使用電纜或者Modem實現的雙機互聯,這種方式數據傳遞的速度要快得多;再者,從投資上說,採用這種方式的投資
比較大,但是考慮到今後的擴展,這些投資是可以保留的,比如擴大到一個小型區域網的時候,網卡仍然是必要的;從設置上說,這種方式比較麻煩,不如直接電纜
連接簡單,對於熟悉區域網的用戶而言,由於設置和區域網的設置相同,因此也不會有多大的困難
利用網卡加雙絞線實現雙機互聯:
首先將網
卡插入計算機中適當的插槽中,並用螺絲將其充分固定,然後將一根雙絞線的兩個RJ-45頭分別插入兩個計算機的網卡介面,使兩台計算機直接連接起來,中間
不使用任何集線設備。此時,所需要的所有配件為:兩塊網卡、兩個RJ45頭、一段網線,以100Mbps網卡計算,總投資也不過百元左右,而連接速率最高
卻可達100Mb/s。有兩點需特別注意:其一,用雙絞線連接時,兩機所配的網卡必須帶有RJ-45口;其二,直接電纜雙機互聯的雙絞線製作方法不同於普
通接線製作方法,即要進行錯線,應該按照一端為白橙1、橙2、白綠3、藍4、白藍5、綠6、白棕7、棕8,另一端為白綠3、綠6、白橙1、藍4、白藍5、
橙2、白棕7、棕8的原則做線。

硬體連接好了,現在開始安裝軟體。在每台機器上將各自的網卡驅動程序安裝好。然後安裝通信協議,在
Windows操作系統中一般提供了NetBEUI、TCP/IP、IPX/SPX兼容協議等3種通信協議,這3種通信協議分別適用於不同的應用環境。一
般情況下,區域網只需安裝NetBEUI協議即可,如需要運行聯網游戲,則一般要安裝IPX/SPX兼容協議;如要實現雙機共享Modem上網的功能,需
要安裝TCP/IP協議。接下來分別輸入每台計算機的計算機名和工作組名,注意兩台機器的計算機名應該用不同名字來標識,而工作組名必須是相同的。重新啟
動計算機,設置共享資源,這樣就可以實現兩機之間的通信和資源共享了。

利用USB實現雙機互聯的特點:
使用USB線雙機互聯是最新的雙機互聯方法,它藉助於專用的USB線通過兩台計算機的USB口連接後再實現數據交換,不僅傳輸速率大大超越傳統的串口/並口(最高可達6Mb/s,一般情況下也可超過4Mb/s),而且實現真正的即插即用。

它具有以下的特點:

(1)可提供高達6Mbps的傳輸速率。USB文件傳輸連接電纜可提供的傳輸速率比並口快500%,比串口快700%。

(2)能夠檢測到遠程的PC,可以分別在兩個窗口方便地剪切、拷貝、粘貼或拖拉文件。也可以把遠程的文件在本地電腦的列印機進行列印。

(3)具有熱插拔功能和遠程喚醒功能,傳輸的長度為2~4.5米。

(4)系統要求低。Pentium 100MHz或更高,一個USB埠,支持Windows 95、OSR2.1、Windows 98、Windows 2000或Windows XP操作系統。

使用USB線實現雙機互聯:

需要購買一根專用的USB聯機線即可,由於USB可以熱插拔,因此使用非常簡單方便。在插上線以後,需要安裝相應的應用程序才能實現功能,安裝完成以後可
以進行共享光碟機、列印文件、運行程序等操作,和一般的雙機互聯不同的是,每一台機器都擁有對另一台機器的完全操作權利,而不管是否設置了共享。

利用紅外線實現雙機文件傳輸功能:

紅外線口也可以將兩台電腦連接起來。紅外線聯機其實仍屬於電纜連接的范疇,只不過省去了用於直接電纜連接的串列或並行電纜線。一般筆記本電腦都有紅外口,
台式電腦也可以用於紅外線通信,但是需要另配一個紅外線適配器。有了紅外適配器,台式電腦可擁有與筆記本電腦一樣的紅外線通信功能。


先必須正確安裝台式電腦和筆記本電腦的紅外線驅動程序。在Windows
98系統里紅外線設備是即插即用設備,一般在BIOS里開啟紅外線功能後系統即可自動完成紅外線驅動程序和紅外線應用程序的安裝。如不能自動安裝,請查看
紅外線適配器的使用說明書或Windows
98系統的相關幫助文件。安裝完成後,在任務欄用滑鼠左鍵雙擊「紅外線通信」圖標打開「紅外線監視器」程序,通過更改設置將其激活,使之處於搜索其他紅外
線設備的狀態。

分別打開兩台電腦的「紅外線監視器」窗口,將台式電腦的紅外線適配器對准筆記本電腦的紅外線口,兩個「紅外線監視器」都
會很快做出反應,並報告在有效區域內發現了對方,並列出通信對方的名稱。這表明連接已經建立,可以進行數據傳輸了。Windows
98系統自帶了一個紅外數據傳輸應用程序,名為「紅外線傳輸」,用戶可以通過用滑鼠左鍵雙擊「我的電腦」中的「紅外線接收者」將其打開。利用這個程序可以
進行常規的數據傳輸,單擊【發送文件】按鈕將文件發送出去,單擊【已收到的文件】按鈕來查看對方發過來的東西,簡單易用,十分方便。上述的方法已經可以滿
足基本的數據互傳需要,但是它只能發送數據或者被動地接收數據,而不能去主動地去尋找並獲取自己想要的東西,因此還有一定的局限性。