Ⅰ 計算機網路概述
在前面我們已經學會了用Word編輯文章,用Excel進行統計和計算,逐步感受到了用計算機處理信息的強大能力。現在假設你在家裡的計算機上已編排好了你的漂亮而有個性的自薦書,怎樣才能把這個文件復制到你的同事或同學的計算機中呢?傳統的方法是將文件復制到磁碟(或U盤),再把磁碟(或U盤)帶到你的同學那兒,把文件從磁碟(或U盤)再復制到另一台計算機上。但是,如果你的同學和你遠隔千里,或者需要將你的文件復制給成百上千個同學,又該怎麼辦呢?通過郵寄!耗時、費力、花金錢。
計算機網路技術能夠很好地解決計算機信息傳輸與共享。
那麼,到底什麼是計算機網路,它的發展過程怎樣,怎樣分類,計算機網路的功能有哪些?
一、什麼是計算機網路
計算機網路是將計算機與通信這兩大現代技術相結合的產物。所謂計算機網路,就是把分布在不同地點的具有獨立功能的多台計算機系統,通過通信設備和線路連接起來,再配有相應的支撐軟體,以實現計算機間的相互通信、資源共享的系統。
隨著計算機網路的發展,對「計算機網路」這個概念的定義和理解,也是在不斷變化和完善。
二、計算機網路的發展
計算機網路的發展過程大致分為以下四個階段:
1.第一代計算機網路
第一代計算機網路是面向終端的計算機網路。20世紀50年代中後期,許多系統都將地理上分散的多個終端(一種只有鍵盤和顯示器,沒有存儲和數據處理能力的設備)通過通信線路連接到一台中心計算機上,這就是計算機網路的雛形,早期的計算機——終端系統,也稱聯機系統,也就是第一代計算機網路。其典型應用是由一台計算機和全美2000多個終端組成的飛機訂票系統、美國半自動地面防空系統(SAGE)。在這種方式中,主機是網路的中心和控制者,終端分布在各處並與主機相連,用於通過本地的終端使用遠程的主機。
2.第二代計算機網路
第二代計算機網路是計算機通信網路。面向終端的計算機網路只能在終端和主機之間進行通信,子網之間無法通信。因此,20世紀60年代中期開始,出現了多個主機互聯的系統,可實現計算機—計算機的通信,它由通信子網和用戶資源子網(第一代網路)構成,用戶通過終端不僅可以共享本機上的軟硬體資源,還可共享通信子網中其他主機上的軟硬體資源。但是,由於沒有成熟的網路操作系統軟體來管理網上的資源,它只能稱為網路的初級階段,因此,稱其為計算機通信網。
第二代計算機網路以通信子網為中心。典型的代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。
3.第三代計算機網路
第三代計算機網路是Internet。這是網路互聯階段,具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放化和標准化。
20世紀70年代後期,區域網誕生,由於投資少,方便靈活而得到廣泛應用和迅速發展,例如,乙太網。各大公司都開發有相應於自己的系統網路體系結構。為了使不同網路體系結構的網路能相互交換信息,國際標准化組織 ISO(International Standards Organization)於1977年成立專門機構,提出了開放系統互連參考模型 OSI/RM(Open system interconnection/reference model),簡稱OSI,標志著第三代計算機網路的誕生。
4.第四代計算機網路
第四代計算機網路是千兆位網路。千兆位網路也叫寬頻綜合業務數字網,也就是人們常說的「信息高速公路」。
計算機網路發展的基本方向:開放、集成、高性能(高速)、智能化。
開放是指開放的體系結構,開放的介面標准,使各種異構系統便於互聯和具有高度的互操作性,歸根結底是標准化問題。
集成表現在各種服務和多種媒體應用的高度集成。
高性能表現在網路應當提供高速的傳輸,高效的協議處理和高品質的網路服務。
智能化表現在網路的傳輸和處理上能向用戶提供更為方便、友好的應用介面;在路由選擇、擁塞控制和網路管理等方面顯示出更強的主動性。
三、計算機網路的分類
對計算機網路進行分類的標准很多,按信息傳輸技術可分為廣播式和點到點網路,按傳輸介質可分為有線網和無線網等,這些標准都只能給出網路某一方面的特徵,我們採用一種能反映網路技術本質的分類標准,即按計算機網路的通信距離來分類。
按照通信距離,計算機網路通常分為:區域網(Local area network)、城域網(Metropolitan area network)、廣域網(Wide area network)、互聯網(Internetwork)。它們所具有的特徵參數如表6-1。
表6-1 計算機網路特徵參數表
1.區域網
區域網是指連接近距離的計算機組成的網路。規模相對較小,區域網的分布范圍一般在幾千米以內,最大距離不超過10千米。這種網路是小型機、微型機大量推廣後發展起來的,具有組網成本低,配置容易,速率高,組網方便、靈活、應用廣等特點。常見於一個房間、一幢大樓、一個學校、一個工廠或一個企業內。
目前,許多學校都建了區域網,如聯網的微機教室等。
2.廣域網
廣域網也稱遠程網,是相對於區域網而言的,它涉及范圍較大,通常可以達幾十千米,甚至上百千米。它把分布在若干城市、地區甚至國家中的計算機連接在一起而組成網路。因為傳輸距離較遠,所以傳輸速率低於區域網,誤碼率高於區域網。在廣域網中為了保證網路的可靠性,採用比較復雜的控制機制。
許多全國性的計算機網路就屬於這種網路,例如,中國的CHINANET網等。
3.城域網
城域網是介於區域網和廣域網之間的一種較大范圍內的高速網路。隨著區域網功效的日益顯現,人們逐漸要求擴大區域網的范圍,或者將各個區域網連接起來,以便在更大范圍內進行信息傳輸和共享。城域網正好能滿足這種需求,其覆蓋范圍一般是在一個城市內。
目前,我國的各大城市都建有城域網。
4.互聯網
互聯網技術其實並不是一種具體的物理網路技術,而是將跨地區和國家的若干網路按照某種協議統一起來,實現WAN和WAN、WAN和LAN、LAN和LAN之間互聯的技術。
目前,世界上發展最快、也是最熱門的互聯網就是Internet網,即網際網路。關於網際網路的具體內容將在本章第三節介紹。
四、計算機網路的功能
1.資源共享
充分利用計算機系統軟硬體資源是計算機網路最主要的功能。網路的用戶可以共享分布在任何地理位置的資源,包括軟體、硬體(如硬碟、列印機等)、尤其是數據,這種資源共享功能方便了用戶,節約了投資。
2.遠程通信
計算機與計算機、計算機與終端之間快速可靠地相互傳送信息,這是計算機網路最基本的功能。通過網路,兩個或多個相隔千里之遙的人可以一起寫報告、編教材,你可以直接和感興趣的作者交換意見,或者商討合作事宜,遠隔千里,卻「不再遙遠」。當某人修改了聯機文檔的某處時,其他人員可以立即看到變更,而不必花幾天的時間等待信件。利用這種方式大大提高了效率、節約了費用(這種通信手段比電話、信件便宜得多)。
有著「第四媒體」之稱的Internet網路打破了時間和空間的限制,使信息傳播速度很快,幾乎達到頃刻就能傳遍全球的地步。網路通信具有傳播的實時性、交互性,內容豐富性,聲音、圖像、多媒體並舉等優勢。春節聯歡晚會、奧運會等大型事件的現場直播都採用了互聯網作為直接的傳播渠道,充分展示了網路超強的通信能力。
3.集中管理和分布管理
由於計算機網路具有資源共享能力,使得在一台或多台伺服器上管理其他計算機上的資源成為可能,這一功能在某些部門顯得尤為重要,例如銀行系統通過計算機網路,可以將分布於各地的計算機上的財務信息傳到伺服器上實現集中管理。
在計算機網路中,把一項復雜的任務(或一個比較大的問題)劃分成若干個子任務(或子問題),由網路上各計算機分別承擔一部分任務,同時運作,共同完成,從而使整個系統的效率和功能加強。
例如,從1988年開始實施的「人類基因組計劃」是由美國倡導,在世界范圍內進行的,整個研究過程依託了高性能超大容量的網路伺服器和網路,對龐大的基因資料庫進行分布式管理,利用稱之為「網路計算」(網路把分布在各地的計算機連接起來,用戶分享網上資源,感覺如同個人使用一台超級計算機一樣)的方式來解決破解基因代碼中數據量極大的科學工程計算。
Ⅱ 計算機控制技術與計算機應用技術與計算機網路技術有什麼區別
計算機控制技術是一門以電子技術、電氣控制技術、計算機應用技術為基礎,以計算機控制技術為核心,綜合可編程式控制制技術、單片機技術、計算機網路技術,從而實現生產技術的精密化、生產設備的信息化、生產過程的自動化及機電控制系統的最佳化的專門學科。計算機應用技術:
狹義:可以利用任何一種計算機軟體的任何一功能,為可能用到它的人提供一定的服務。
廣義:對各種軟體的 各種功能/設置屬性 有足夠的了解和應用能力,可以在各種情況下駕馭計算機高效率的為不同人群提供他們所需要的各種服務。總之,凡是利用計算機軟體,為需要或者可能需要它的人提供服務的技術,就是計算機應用技術。計算機網路技術是通信技術與計算機技術相結合的產物。計算機網路是按照網路協議,將地球上分散的、獨立的計算機相互連接的集合。連接介質可以是電纜、雙絞線、光纖、微波、載波或通信衛星。計算機網路具有共享硬體、軟體和數據資源的功能,具有對共享數據資源集中處理及管理和維護的能力。 敝人,就是學習計算機網路技術的
Ⅲ 計算機網路的定義,分類和主要功能是什麼
計算機網路的定義
計算機網路是一種地理上分散、具有獨立功能的多台計算機通過軟、硬體設備互連,以實現資源共享和信息交換的系統。三要素如下:
1 n 兩台或兩台以上獨立的計算機互連接起來才能構成網路,達到資源共享目的。
2 n 計算機之間要用通信設備和傳輸介質連接起來。
3 n 計算機之間要交換信息,彼此就需要一個統一的規則,這個規則成為「網路協議」(Protocol TCP/IP)。網路中的計算機必須有網路協議
計算機網路的分類和主要功能
1 數據通信是胡碰計算機網路最基本的功能。計算機網路為文字信件、新聞消息、咨詢信息、圖片資料、報紙版面等信息提供快速在計算機與終端、計算機與計算機之間進行傳遞的渠道。
利用這一特點,可實現將分散在各個地區單位或部門的信息用計算機網路聯系起來,進行統一的調配、控制和管理。
2 資源共享。「資源」指的是網路中所有的軟體、硬體和數據資源。「共享」指的是網路中的用戶都能夠部分或全部地享受這些資源。在信息時代資源共享具有非常重要的意義。利用網路用戶可以共享分布在不同計算機上的信息,增大了信息量的攝入,同時又節省了資金。
3 分布處理與均衡負載。當某台計算機負擔過重時,或該計算機正在處理某項工作時,網路可將新任務轉交給空閑的其他計算機來完成,這樣處理能均衡各計算機的負載,提高處理問題的實時性。
對大型綜合性問題,可將問題各部分交給不同的計算機分頭處理,充分利用網路資源,擴大計算機的處理能力,即增強實用性。對解決復雜問題來講,多台計算機聯合使用並構成高性能的計算機體系,這種協同工作、並行處理要比單獨購置高性能的大型計算機便宜得多。
(3)控制網路和計算機網路比較擴展閱讀:
網路中的每台計算機都可通過網路相互成為後備機。一旦某台計算機出現故障,它的任務就可由其他的計算機代為完成,這樣可以避免在單機情況下,一台計算機發生故障引起整個系統癱瘓的現象,從而提高系統的可靠性。
而當網路中的某台計算機負擔過重時,網路又可以將新的任務交給較空閑的計算機完成,均衡負載,從而提高了每台計算機的可用性。
計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點(即事物的屬性)分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物謹肢理(或邏輯)祥做世連接在一起組成的。
總的來說計算機網路的組成基本上包括: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。
要學習網路,首先就要了解主要網路類型,分清哪些是我們初級學者 必須掌握的,哪些是的主流網路類型。
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。下面簡要介紹這幾種計算機網路。
Ⅳ 簡述計算機網路的主要功能
計算機網路的功能主要表現在硬體資源共享、軟體資源共享和用戶間信息交換三個方面。
1、硬體資源共享。
可以在全網范圍內提供對處理資源、存儲資源、輸入輸出資源等昂貴設備的共享,使用戶節省投資,也便於集中管理和均衡分擔負荷。
2、軟體資源共享。
允許互聯網上的用戶遠程訪問各類大弄資料庫,可以得到網路文件傳送服務、遠地進程管理服務和遠程文件訪問服務,從而避免軟體研製上的重復勞動以及數據資源的重復存貯,也便於集中管理。
3、用戶間信息交換。
計算機網路為分布在各地的用戶提供了強有力的通信手段。用戶可以通過計算機網路傳送電子郵件、發布新聞消息和進行電子商務活動。
(4)控制網路和計算機網路比較擴展閱讀
在網路發展的早期或在其它各行各業中,因其行業特點所採用的區域網也不一定都是乙太網,在區域網中常見的有:乙太網(Ethernet)、令牌網(Token Ring)、FDDI網、非同步傳輸模式網(ATM)等幾類:
1、乙太網
乙太網最早是由Xerox(施樂)公司創建的,在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司聯合開發為一個標准。乙太網是應用最為廣泛的區域網,包括標准乙太網(10Mbps)、快速乙太網(100Mbps)、千兆乙太網(1000 Mbps)和10G乙太網,它們都符合IEEE802.3系列標准規范。
2、令牌環網
令牌環網是IBM公司於20世紀70年代發展的,這種網路比較少見。在老式的令牌環網中,數據傳輸速度為4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌環網速度可達100Mbps。令牌環網的傳輸方法在物理上採用了裂差中星形拓撲結構,但邏輯上仍是環形拓撲結構。
結點間採用多站訪問部件(Multistation Access Unit,MAU)連接在一起。MAU是一種專業化集線器,它是用來圍繞工作站計算機的環路進行傳輸。由於數據包看起來像在環中傳輸,所以在工作站和MAU中沒有終結器。
3、FDDI網
FDDI的英文全稱為「Fiber Distributed Data Interface」,中文名為「光纖分布式數據介面」,它是於80年代中期發展起來一項區域網技術,它提供的高速數據通信能力要高於當時的乙太網(10Mbps)和令牌網(4或16Mbps)的能力。
FDDI標准由ANSI X3T9.5標准委員會制訂,為繁忙網路上的高容量輸入輸出提供了一種訪問方法。FDDI技術同IBM的Tokenring技術相似,並具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施,FDDI支持長達2KM的多模光纖。
4、ATM網
ATM的英文全稱為「asynchronous transfer mode」,中文名為「非同步傳輸模式」,它的開發始於70年代後期。ATM是一種較新型的單元交換技術,同乙太網、令牌環網、FDDI網路等使用可變長度包技術不同,ATM使用53位元組固定長度的單元進行交換。
它是一種交換技術,它沒有共享介質或包傳遞帶來的延時,非常適合音頻和視頻數據的傳輸。
5、無線區域網(Wireless Local Area Network;WLAN)
無線區域網是目前最新,也是最為熱門的一種區域網,特別是自Intel推出首款自帶無線網路模塊的迅馳筆記本處理器以來。無線區域網與傳統的區域網主要不同之處就是傳輸介質不同,傳統區域網都是通過有形的傳輸介質進行連接的,如同軸電纜、雙絞線和光纖等。
而無線區域網則是採用空氣作為傳輸介質的。正因為它擺脫了有形傳輸介質的束縛,所以這種區域網的最大特點就是自由,只要在網路的覆蓋范圍內,可以在任何肆山一個地方與伺服器及其它工慶辯作站連接,而不需要重新鋪設電纜。
這一特點非常適合那些移動辦公一簇,有時在機場、賓館、酒店等(通常把這些地方稱為「熱點」),只要無線網路能夠覆蓋到,它都可以隨時隨地連接上無線網路,甚至Internet。
Ⅳ 計算機網路和工業控制網路的區別
工業控制網路與個人計算機區別
1.尺寸規格:
商業主板目前主要採用ATX架構,但是工業主板為了適應多種應用環境,採用了多種尺寸規格的主板。包括ATX、Micro-ATX、LPX、POS、PICMG、ETX、CPCI等各種規格。
2.擴展槽的支持:
對於商業級主板,往往只能提供4根到最多5根的PCI插槽,其中受制於PCI 規范,同時只能使用4根,而且基本對於PCI 4的話,驅動能力有相當大的衰減,因此大多數商用主板僅提供3根PCI槽。而工業控制網路生產的工業主板,由於其設計用料的工業性,其對PCI插槽的支持可以輕而易舉的實現對17根 PCI的支持,如SK-1015P12, SK-1021P17分別支持12PCI和17個PCI,同時不會造成PCI驅動能力的衰減。同時可以支持對高帶寬的PCI-E設備。帶有ISA插槽,可以實現對工業ISA低速採集卡,數據卡的良好支持。嵌入GPIO匯流排,可以實現GPI,GPO功能。
3.使用的元器件:
商業級主板由於追求的產品的時效性,以及本身產品的市場定位,對元器件選擇要求上一般只需滿足的系統運行要求,和2到3年的使用壽命即可。工業控制網路生產的工業主板選料會選用經過長時間,高要求驗證元器件,用以保證產品在惡劣條件下高可靠性要求。比如一些如在伺服器,以及高端商業主板才出現的固態電容,封閉電感等,在碩控工業主板中就有大量的使用。
4.使用環境:
工業控制網路主板常在惡劣環境下工作(工作時間長、氣候惡劣、潮濕、振動、多塵、輻射、高溫等等),而這些環境下商業主板無法勝任,當今商業主板大部分運行在安定的環境下(工作時間短、室內、常溫)
5.生命周期:
由於商業主板市場更新換代的速度相當之快,所以一般的商業級主板只有半年到一年的生命周期。而在工業市場,以芯發威達為例,由於Intel 、VIA、SIS都和「SOKON IPC"是一個長期的戰略夥伴關系,所以工業控制網路生產的工業主板可以達到一個長達5年的生命周期。
6.產品的可靠性:
由於普通商業級主板的市場定位,其產品一般只會做電子產品需要的CCC認證,長城認證,民用級的電磁兼容認證。工業控制網路主板由於其針對的是工業市場,所以出於可靠度的需求,在每一款主板在上市前都會做CE EMC,FCC,QA realbility,CCC,震動,落下等工業級要求測試認證。
7.管理性:
普通商業主板只提供最簡單的遠程管理(通過連接網路,使用第3方的軟體,如REAL VNC,PC ANYWHARE等實現)。而工業控制網路主板除了可以提供類似的遠程連接管理外,還可以實現遠程無人值守的自動開關機功能。通過內嵌的IPMB,SMNP-1000模塊,可以實現系統實時運行信息的管理、記錄、發送功能。
8.客制化:
普通的商業主板一但生產出來就無法再針對市場需求更改,完全無用戶化的設計。但在工業領域,許多工業級主板可以靈活的滿足一些客戶後續的特殊需求。可以實現用戶的定製化。更好,更完美配合客戶的使用需求環境。
9.存儲界面:
普通的商業主板只提供常見的存儲界面 IDE ,SATA。工業控制網路主板可以提供IDE,SATA,SCSI,CF卡、DOC等多存儲界面要求。
10.保護功能:
此項功能,在普通的商業主板是沒有提供的。工業級主板通過特殊設計,遇到死機等異常情況,可以實現看門狗自動重新啟動功能,防浪涌沖擊的功能。全力的保證系統在惡劣環境的高穩定性要求。
11.工作溫度:
普通的商用主板基本只能使用在5度~38度之間的外環境之中,是相當之嬌氣的。工業級主板可以在0度~60度之間穩定的工作,甚至某些碩控工控主板採用寬溫設計,溫度范圍可達-20度~70度。
12. 市場規模
工業控制網路主板以客制化產品為主、產量以及市場規模比較小、轉換成其他品牌的主板成本較高;商業主板以標准產品為主、產量以及市場規模較大、可輕易轉換成其他品牌的主板。