‘壹’ 计算机网络的作用
最主要的功能是资源共享和通信,除此之外还有负荷均衡、分布处理和提高系统安全与可靠性等功能。
1.软、硬件共享
计算机网络允许网络上的用户共享网络上各种不同类型的硬件设备,可共享的硬件资源有:高性能计算机、大容量存储器、打印机、图形设备、通信线路、通信设备等。共享硬件的好处是提高硬件资源的使用效率、节约开支。
现在已经有许多专供网上使用的软件,如数据库管理系统、各种Internet信息服务软件等。共享软件允许多个用户同时使用,并能保持数据的完整性和一致性。特别是客户机/服务器(Client/Server,C/S)和浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式的出现,人们可以使用客户机来访问服务器,而服务器软件是共享的。在B/S方式下,软件版本的升级修改,只要在服务器上进行,全网用户都可立即享受。可共享的软件种类很多,包括大型专用软件、各种网络应用软件、各种信息服务软件等。
2.信息共享
信息也是一种资源,Internet就是一个巨大的信息资源宝库,其上有极为丰富的信息,它就像是一个信息的海洋,有取之不尽,用之不竭的信息与数据。每一个接入Internet的用户都可以共享这些信息资源。可共享的信息资源有:搜索与查询的信息,Web服务器上的主页及各种链接,FTP服务器中的软件,各种各样的电子出版物,网上消息、报告和广告,网上大学,网上图书馆等等。
3.通信
通信是计算机网络的基本功能之一,它可以为网络用户提供强有力的通信手段。建设计算机网络的主要目的就是让分布在不同地理位置的计算机用户能够相互通信、交流信息。计算机网络可以传输数据以及声音、图像、视频等多媒体信息。利用网络的通信功能,可以发送电子邮件、打电话、在网上举行视频会议等。
4.负荷均衡与分布处理
负荷均衡是指将网络中的工作负荷均匀地分配给网络中的各计算机系统。当网络上某台主机的负载过重时,通过网络和一些应用程序的控制和管理,可以将任务交给网络上其他的计算机去处理,充分发挥网络系统上各主机的作用。分布处理将一个作业的处理分为三个阶段:提供作业文件;对作业进行加工处理;把处理结果输出。在单机环境下,上述三步都在本地计算机系统中进行。在网络环境下,根据分布处理的需求,可将作业分配给其他计算机系统进行处理,以提高系统的处理能力,高效地完成一些大型应用系统的程序计算以及大型数据库的访问等。
5.系统的安全与可靠性
系统的可靠性对于军事、金融和工业过程控制等部门的应用特别重要。计算机通过网络中的冗余部件可大大提高可靠性。例如在工作过程中,一台机器出了故障,可以使用网络中的另一台机器;网络中一条通信线路出了故障,可以取道另一条线路,从而提高了网络整体系统的可靠性。
‘贰’ 计算机给人带来那些好处
电脑的好处有很多:用电脑可以上网,在网上可以查阅包罗万象的内容,有娱乐,地理、文学、历史……。还可以帮助制作电视剧的人制作一些人不能办到的特技,也可以制作出精美生动的动画让我们大开眼界。当然上网也可以网上聊天,可以让那些孤独,不善于言表,或不能外出的残疾人与他人在网上来找些网友聊天,还有可以帮助那些身体有些残缺或那下身中风的人打字,写作。有一篇新闻曾报道过:有一个失去上肢的残疾人发明了一个假肢,可以象手一样上下摆动,但没手那么灵活,向左右摆动,他把这个假肢用绳子绑在手臂上,然后用上下可摆动的假肢来操作电脑,他说过:“我是一个残疾人,小时侯因为车祸断了两只手的前肢,从小不能写字,对于我这是一件很痛苦的事。我本来以为这是我的命,注定了。可谁知电脑帮我圆了写作这个梦。总之,”电脑的好处还有很多,一时半会儿也写不完。总之电脑的好处是多得多。
但是电脑的坏处有:网上诈骗、中小学生迷恋网吧、有些人利用网恋来骗取他人钱财……。一些中小学生因为迷恋网吧,成绩由优秀变成了需努力,延误了学业。甚至有的走上了犯罪的道路
从以上例子可以看出电脑给人们带来的好处是远远超过了坏处。
‘叁’ 计算机网络有什么作用
计算机网络的三大功能是实现计算机之间的资源共享、网络通信和提高计算机的可靠性和可用性。除此之外还有对计算机的集中管理、负荷均衡、分布处理和提高系统安全与可靠性等功能。
1、资源共享
硬件资源:包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备,如彩色打印机、静电绘图仪等。
软件资源:包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。
数据资源:包括数据库文件、数据库、办公文档资料、企业生产报表等。
信道资源:通信信道可以理解为电信号的传输介质。通信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。
2、网络通信
通信通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。
3、提高计算机的可靠性和可用性
网络中的每台计算机都可通过网络相互成为后备机。一旦某台计算机出现故障,它的任务就可由其他的计算机代为完成,这样可以避免在单击情况下,一台计算机发生故障引起整个系统瘫痪的现象,从而提高系统的可靠性。而当网络中的某台计算机负担过重时,网络又可以将新的任务交给较空闲的计算机完成,均衡负载,从而提高了每台计算机的可用性。
4、集中管理
计算机在没有联网的条件下,每台计算机都是一个“信息孤岛”。在管理这些计算机时,必须分别管理。而计算机联网后,可以在某个中心位置实现对整个网络的管理。如数据库情报检索系统、交通运输部门的定票系统、军事指挥系统等。
5、分布处理
把要处理的任务分散到各个计算机上运行,而不是集中在一台大型计算机上。这样,不仅可以降低软件设计的复杂性,而且还可以大大提高工作效率和降低成本。
6、均衡负荷
当网络中某台计算机的任务负荷太重时,通过网络和应用程序的控制和管理,将作业分散到网络中的其它计算机中,由多台计算机共同完成。
‘肆’ 组成计算机网络的巨大好处是
计算机网络硬件是计算机网络的物质基础,一个计算机网络就是通过网络设备和通信线路将不同地点的计算机及其外围设备在物理上实现连接。因此,网络硬件主要由可独立工作的计算机、网络设备和传输介质等组成。
一、计算机
可独立工作的计算机是计算机网络的核心,也是用户主要的网络资源。根据用途的不同可将其分为服务器和网络工作站。
服务器一般由功能强大的计算机担任,如小型计算机、专用PC服务器或高档微机。它向网络用户提供服务,并负责对网络资源进行管理。一个计算机网络系统至少要有一台或多台服务器,根据服务器所担任的功能不同又可将其分为文件服务器、通信服务器、备份服务器和打印服务器等。
网络工作站是一台供用户使用网络的本地计算机,对它没有特别要求。工作站作为独立的计算机为用户服务,同时又可以按照被授予的一定权限访问服务器。各工作站之间可以相互通信,也可以共享网络资源。在计算机网络中,工作站是一台客户机,即网络服务的一个用户。
二、网络设备
网络设备是构成计算机网络的一些部件,如网卡、调制解调器、集线器、中继器、网桥、交换机、路由器和网关等。独立工作的计算机是通过网络设备访问网络上的其它计算机。
网卡又称网络接口适配器(NIC),是计算机与传输介质的接口。每一台服务器和网络工作站都至少配有一块网卡,通过传输介质将它们连接到网络上。网卡的工作是双重的,一方面它负责接收网络上传过来的数据包,解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机;另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。
调制解调器(Modem)是利用调制解调技术来实现数据信号与模拟信号在通信过程中的相互转换。确切地说,调制解调器的主要工作是将数据设备送来的数据信号转换成能在模拟信道(如电话交换网)的模拟信号,反之,它也能将来自模拟信道的模拟信号转换为数据信号的一种信号变换设备。
集线器(Hub)是对网络进行集中管理的重要设备,其主要作用是将信号再生转发。接口数是集线器的一个重要参数,它是指集线器所能连接的计算机的数目。集线器是一个共享设备,其实质是一个中继器。
中继器(Repeater)是最简单的局域网延伸设备,其主要作用是放大传输介质上传输的信号,以便在网络上传输的更远。不同类型的局域网采用不同的中继器。
网桥(Bridge)用于连接使用相同通信协议、传输介质和寻址方式的网络。网桥可以连接不同的局域网,也可以将一个大网分成多个子网,均衡各网段的负荷,提高网络的性能。
交换机(Switch)有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。所有端口由专用处理器进行控制,并经过控制管理总线转发信息。
路由器(Router)的作用是连接局域网和广域网,它有判断网络地址和选择路径的功能。其主要工作是为经过路由器的报文寻找一条最佳路径,并将数据传送到目的站点。
网关(Gateway)不仅具有路由功能,而且还能实现不同网络协议之间的转换,并将数据重新分组后传送。
三、传输介质
在计算机网络中,要使不同的计算机能够相互访问对方的资源,必须有一条通路使它们能够相互通信。传输介质是网络通信用的信号线路,它提供了数据信号传输的物理通道。传输介质按其特征可分为有线通信介质和无线通信介质两大类,有线通信介质包括双绞线、同轴电缆和光缆等,无线通信介质包括无线电、微波、卫星通信和移动通信等。它们具有不同的传输速率和传输距离,分别支持不同的网络类型。
‘伍’ 什么是计算机网络 它有哪些作用
计算机网络图 计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
电脑分路由器和本地连接、、 另外还分有外网和内网IP
基本信息
当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。网络可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络,甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模,而是资源共享,消除资源孤岛。
网络技术具有很大的应用潜力,能同时调动数百万台计算机完成某一个计算任务,能汇集数千科学家之力共同完成同一项科学试验,还可以让分布在各地的人们在虚拟环境中实现面对面交流。主要功能
一般来说,计算机网络可以提供以下一些主要功能:
资源共享
网络的出现使资源共享变得很简单,交流的双方可以跨越时空的障碍,随时随地传递信息。
信息传输与集中处理
数据是通过网络传递到服务器中,由服务器集中处理后再回送到终端。
负载均衡与分布处理
负载均衡同样是网络的一大特长。举个典型的例子:一个大型ICP(Internet内容提供商)为了支持更多的用户访问他的网站,在全世界多个地方放置了相同内容的WWW服务器;通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面,这样来实现各服务器的负荷均衡,同时用户也省了不少冤枉路。
综合信息服务
网络的一大发展趋势是多维化,即在一套系统上提供集成的信息服务,包括来自政治、经济、等各方面资源,甚至同时还提供多媒体信息,如图象、语音、动画等。在多维化发展的趋势下,许多网络应用的新形式不断涌现,如: ① 电子邮件――这应该是大家都得心应手的网络交流方式之一。发邮件时收件人不一定要在网上,但他只要在以后任意时候打开邮箱,都能看到属于自己的来信。
② 网上交易――就是通过网络做生意。其中有一些是要通过网络直接结算,这就要求网络的安全性要比较高。
③ 视频点播――这是一项新兴的娱乐或学习项目,在智能小区、酒店或学校应用较多。它的形式跟电视选台有些相似,不同的是节目内容是通过网络传递的。
④ 联机会议――也称视频会议,顾名思义就是通过网络开会。它与视频点播的不同在于所有参与者都需主动向外发送图像,为实现数据、图像、声音实时同传,它对网络的处理速度提出了最高的要求。
分类及组成网络依据什么划分,又是如何组成的呢?
计算机网络的类型有很多,而且有不同的分类依据。网络按交换技术可分为:线
路交换网、分组交换网;按传输技术可分为:广播网、非广播多路访问网、点到点网;
按拓朴结构可分为总线型、星型、环形、树形、全网状和部分网状网络;按传输介质又
可分为同轴电缆、双纽线、光纤或卫星等所连成的网络。这里我们主要讲述的是根据网
络分布规模来划分的网络:局域网、城域网、广域网和网间网。
局域网
-LAN(Local Area Network)
将小区域内的各种通信设备互连在一起所形成的网络,覆盖范围一般局限在房
间、大楼或园区内。局域网的特点是:距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。
目前常见的局域网类型包括:以太网(Ethernet)、)、令牌环网 (Token
Ring)、光纤分布式数据接口(FDDI)、异步传输模式(ATM)等,它们在拓朴结构、
传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太
网―― 一种总线结构的LAN,是目前发展最迅速、也最经济的局域网。
局域网的常用设备有:
* 网卡(NIC) 插在计算机主板插槽中,负责将用户要传递的数据转换为网络上
其它设备能够识别的格式,通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、
电气接口方式等。
* 集线器(Hub) 是单一总线共享式设备,提供很多网络接口,负责将网络中多
个计算机连在一起。所谓共享是指集线器所有端口共用一条数据总线,因此平均每用户
(端口)传递的数据量、速率等受活动用户(端口)总数量的限制。它的主要性能参数
有总带宽、端口数、智能程度(是否支持网络管理)、扩展性(可否级联和堆叠)等。
* 交换机(Switch) 也称交换式集线器。它同样具备许多接口,提供多个网络
节点互连。但它的性能却较共享集线器大为提高:相当于拥有多条总线,使各端口设备
能独立地作数据传递而不受其它设备影响,表现在用户面前即是各端口有独立、固定的
带宽。此外,交换机还具备集线器欠缺的功能,如数据过滤、网络分段、广播控制等。
* 线缆 局域网的距离扩展需要通过线缆来实现,不同的局域网有不同连接线
缆,如光纤、双绞线、同轴电缆等。
城域网
MAN(Metropolitan Area Network)
MAN的覆盖范围限于一个城市,目前对于市域网少有针对性的技术,一般根据实
际情况通过局域网或广域网来实现。
广域网
-WAN(Wide Area Network)
WAN连接地理范围较大,常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远
的各局域网互连,所以它的结构又分为末端系统(两端的用户集合)和通信系统(中间
链路)两部分。通信系统是广域网的关键,它主要有以下几种:* 公共电话网 即PSTN(Public Swithed Telephone Network),速度9600bps~
28.8kbps,经压缩后最高可达115.2kbps,传输介质是普通电话线。它的特点是费用
低,易于建立,且分布广泛。
* 综合业务数字网 即ISDN(Integrated Service Digital Network),也是一
种拨号连接方式。低速接口为128kbps(高速可达2M),它使用ISDN线路或通过电信局
在普通电话线上加装ISDN业务。ISDN为数字传输方式,具有连接迅速、传输可靠等特
点,并支持对方号码识别。ISDN话费较普通电话略高,但它的双通道使其能同时支持两
路独立的应用,是一项对个人或小型办公室较适合的网络接入方式。
* 专线 即Leased Line,在中国称为DDN,是一种点到点的连接方式,速度一般
选择64kbps~2.048Mbps。专线的好处是数据传递有较好的保障,带宽恒定;但价格昂
贵,而且点到点的结构不够灵活。
* X.25网 是一种出现较早且依然应用广泛的广域网方式,速度为9600bps~
64kbps;有 冗余纠错功能,可 靠性高,但由此带来的副效应是速度慢,延迟大;
* 帧中继 即Frame Relay,是在X.25基础上发展起来的较新技术,速度一般选择
为64kbps~2.048Mbps。帧中继的特点是灵活、弹性:可实现一点对 多点的连接,并且
在数据量大时可超越约定速率传送数据,是一种较好的商业用户连接选择。
*异步传输模式 即ATM(Asynchronous Transfer Mode),是一种信元交换网
络,最大特点的速率高、延迟小、传输质量有保障。ATM大多采用光纤作为连接介质,
速率可高达上千兆(109bps),但成本也很高。
广域网与局域网的区别在于:线路通常需要付费。多数企业不可能自己架设线
路,而需要租用已有链路,故广域网的大部分花费用在了这里。人们常常考虑如何优化
使用带宽,将“好刀用在刀刃上”。
广域网常用设备有:
* 路由器(Router) 广域网通信过程根据地址来寻找到达目的地的路径,这个
过程在广域网中称为"路由(Routing)"。路由器负责在各段广域网和局域网间根据地
址建立路由,将数据送到最终目的地。
* 调制解调器(Modem) 作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备,是广域
网中必不可少的设备之一。分为同步和异步两种,分别用来与路由器的同步和异步串口
相连接,同步可用于专线、帧中继、X.25等,异步用于PSTN的连接。
网间网
即Internetwork,是一系列局域网和广域网的组合,因此包含的技术也是现有的
局域网和广域网技术的综合。Internet便是一个当前最大也最为典型的网间网。
‘陆’ 《计算机网络》数据交换有几种方式,各自的优缺点是什么
自己看
计算机网络的应用
计算机网络在资源共享和信息交换方面所具有的功能,是其它系统所不能替代的。计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点,使得它在工 业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。我国有关部门也已制订了"金桥"、"金关 "和"金卡"三大工程,以及其它的一些金字号工程,这些工程都是以计算机网络为基础设施,为促使国民经济早日实现信息化的主干工程,也是计算机网络的具体 应用。计算机网络的应用范围实在太广泛,本节仅能涉及一些带有普遍意义和典型意义的应用领域。
(1)办公自动化OA(Office Automation)
办公自动化系统,按计算机系统结构来看是一个计算机网络,每个办公室相当于一个工作站。它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智 能、声音、图像、文字处理技术等综合应用技术之大成,是一种全新的信息处理方式。办公自动化系统的核心是通信,其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服 务、可视会议服务和电子邮件服务。
(2)电子数据交换EDI(Electronic Data Interchange)
电子数据交换,是将贸易、运输、保险、银行、海关等行业信息用一种国际公认的标准格式,通过计算机网络通信,实现各企业之间的数据交换,并完成以贸易为中心的业务全过程。EDI在发达国家应用已很广泛,我国的"金关"工程就是以EDI作为通信平台的。
(3)远程交换(Telecommuting)
远程交换是一种在线服务(Online Serving)系统,原指在工作人员与其办公室之间的计算机通信形式,按通俗的说法即为家庭办公。
一个公司内本部与子公司办公室之间也可通过远程交换系统,实现分布式办公系统。远程交换的作用也不仅仅是工作场地的转移,它大大加强了企业的活力与快速反应能力。近年来各大企业的本部,纷纷采用一种被之为"虚拟办公室"(Virtual Office)的技术,创造出一种全新的商业环境与空间。远程交换技术的发展,对世界的整个经济运作规则产生了巨大的影响。
(4)远程教育(Distance Ecation)
远程教育是一种利用在线服务系统,开展学历或非学历教育的全新的教学模式。远程教育几乎可以提供大学中所有的课程,学员们通过远程教育,同样可得到正规大学从学士到博士的所有学位。这种教育方式,对于已从事工作而仍想完成高学位的人士特别有吸引力。
远程教育的基础设施是电子大学网络EUN(Electronic University Network)。EUN的主要作用是向学员提供课程软件及主机系统的使用,支持学员完成在线课程,并负责行政管理、协作合同等。这里所指的软件除系统软 件之外,包括CAI课件,即计算机辅助教学(Computer Aided Instruction)软件。CAI课件一般采用对话和引导式的方式指导学生学习发现学生错误还具有回溯功能,从本质上解决了学生学习中的困难。
(5)电子银行
电子银行也是一种在线服务系统,是一种由银行提供的基于计算机和计算机网络的新型金融服务系统。电子银行的功能包括:金融交易卡服务、自动存取款作 业、销售点自动转帐服务、电子汇款与清算等,其核心为金融交易卡服务。金融交易卡的诞生,标志了人类交换方式从物物交换、货币交换到信息交换的又一次飞 跃。
围绕金融交易卡服务,产生了自动存取款服务,自动取款机(CD)及自动存取款机(ATM)也应运而生。自动取款机与自动存取款机大多采用联网方式工 作,现已由原来的一行联网发展到多行联网,形成覆盖整个城市、地区,甚至全国的网络,全球性国际金融网络也正在建设之中。
电子汇款与清算系统可以提供客户转帐、银行转帐、外币兑换、托收、押汇信用证、行间证券交易、市场查证、借贷通知书、财务报表、资产负债表、资金调拨 及清算处理等金融通信服务。由于大型零售商店等消费场所采用了终端收款机(POS),从而使商场内部的资金即时清算成为现实。销售点的电子资金转帐是 POS与银行计算机系统联网而成的。
当前电子银行服务又出现了智能卡(IC)。IC卡内装有微处理器、存储器及输入输出接口,实际上是一台不带电源的微型电子计算机。由于采用IC卡,持卡人的安全性和方便性大大提高了,
(6)电子公告板系统BBS(Bulletin Board System)
电子公告板是一种发布并交换信息的在线服务系统。BBS可以使更多的用户通过电话线以简单的终端形式实现互联,从而得到廉价的丰富信息,并为其会员提供网上交谈、发布消息、讨论问题、传送文件、学习交流和游戏等的机会和空间。
(7)证券及期货交易
证券及期货交易是由于其获利巨大、风险巨大,且行情变化迅速,投资者对信息的依赖格外显得重要。金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预 测、金融管理、投资计划等需要大量计算工作的服务,提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务(包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新 闻、文章、股评等)。
(8)广播分组交换
广播分组交换实际上是由一种无线广播与在线系统结合的特殊服务,该系统使用户在任何地点都可使用在线服务系统。广播分组交换可提供电子邮件、新闻、文 件等传送服务,无线广播与在线系统通过调制解调器,再通过电话局可以结合在一起。移动式电话也属于广播系统。
(9)校园网(Campus Network)
校园网是在大学校园区内用以完成大中型计算机资源及其它网内资源共享的通信网络。一些发达国家已将校园网确定为信息高速公路的主要分支。无论在国内还 是国外,校园网的存在与否,是衡量该院校学术水平与管理水平的重要标志,也是提高学校教学、科研水平不可或缺的重要支撑环节。
共享资源是校园网最基本的应用,人们通过网络更有效地共享各种软、硬件及信息资源,为众多的科研人员提供一种崭新的合作环境。校园网可以提供异型机联网的 公共计算环境、海量的用户文件存储空间、昂贵的打印输出设备、能方便获取的图文并茂的电子图书信息,以及为各级行政人员服务的行政信息管理系统和为一般用 户服务的电子邮件系统。
(10)信息高速公路
如同现代信息高速公路的结构一样,信息高速公司也分为主干、分支及树叶。图像、声音、文字转化为数字信号在光纤主干线上传送,由交换技术再送到电话线或电缆分支线上,最终送到具体的用户"树叶"。主干部分由光纤及其附属设备组成,是信息高速公路的骨架。
我国政府也十分重视信息化事业,为了促进国家经济信息化,提出个"金桥"工程--国家公用经济信息网工程、"金关"工程--外贸专用网工程、"金卡" 工程--电子货币工程。这些工程是规模宏大的系统工程,其中的"金桥工程"是国民经济的基础设施,也是其它"金"字系列工程的基础。
“金桥”工程包含信息源、信息通道和信息处理三个组成部分,通过卫星网与地面光纤网开发,并利用国家及各部委、大中型企业的信息资源为经济建设服务。 “金卡”工程是在金桥网上运行的重要业务系统之一,主要包括电子银行及信用卡等内容。“金卡”工程又称为无纸化贸易工程,其主要实现手段为EDI,它以网 络通信和计算机管理系统为支撑,以标准化的电子数据交换替代了传统的纸面贸易文件和单证。其它的一些“金”字系列工程,如“金税”工程、“金智”工程、 “金盾”工程等亦在筹划与运作之中。这些重大信息工程的全面实施,在国内外引起了强烈反响,开创了我国信息化建设事业的新纪元。
(11)企业网络
集散系统和计算机集成制造系统是两种典型的企业网络系统。
集散系统实质上是一种分散型自动化系统,又称做以微处理机为基础的分散综合自动化系统。集散系统具有分散监控和集中综合管理两方面的特征,而更将"集 "字放在首位,更注重于全系统信息的综合管理。80年代以来,集散系统逐渐取代常规仪表,成为工业自动化的主流。工业自动化不仅体现在工业现场,也体现在 企业事务行政管理上。集散系统的发展及工业自动化的需求,导致了一个更庞大、更完善的计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)的诞生。
集散系统一般分为三级:过程级、监控级和管理信息级。集散系统是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机(上位 机)集成在一起的系统。它采用了局域网技术,将多个过程监控、操作站和上位机互连在一起,使通信功能增强,信息传输速度加快,吞吐量加大,为信息的综合管 理提供了基础。因为CIMS具有提高生产率、缩短生产周期等一系列极具吸引力的优点,所以已经成为未来工厂自动化的方向。
(12)智能大厦和结构化综合布线系统
智能大厦(Intelligent Building)是近十年来新兴的高技术建筑形式,它集计算机技术、通信技术、人类工程学、楼宇控制、楼宇设施管理为一体,使大楼具有高度的适应性(柔 性),以适应各种不同环境与不同客户的需要。智能大厦是以信息技术为主要支撑的,这也是其具有"智能"之名称的由来。有人认为具有三A的大厦,可视为智能 大厦。所谓三A就是CA(通信自动化)、OA(办公自动化)和BA(楼宇自动化)。概括起来,可以认为智能大厦除有传统大厦功能之外,主要必须具备下列基 本构成要素:高舒适的工程环境、高效率的管理信息系统和办公自动化系统、先进的计算机网络和远距离通信网络及楼宇自动化。
智能大厦及计算机网络的信息基础设施是结构化综合布线系统SCS(Structure Cabling System)。在建设计算机网络系统时,布线系统是整个计算机网络系统设计中不可分割的一部分,它关系到日后网络的性能、投资效益、实际使用效果以及日 常维护工作。结构化布线系统是指在一个楼宇或楼群中的通信传输网络能连接所有的话音、数字设备,并将它们与交换系统相连,构成一个统一、开放的结构化布线 系统。在综合布线系统中,设备的增减、工位的变动,仅需通过跳线简单插拔即可,而不必变动布线本身,从而大大方便了管理、使用和维护。
网络的分类
按照网络的类型特征,对网络进行分类是了解网络、学习网络技术的重要基础之一。从不同的角度对网络分类则有不同的分类方法。常见的分类方法有以下几种:
1、按分布地理范围分类
按分布地理范围分类,计算机网络可以分为广域网、局域网和城域网三种。
广域网(Wide Area Network,简称WAN)又称远程网,其分布范围可达数百公里乃至更远,可以覆盖一个地区,一个国家,更至全世界。
局域网(Local Area Network,简称LAN)是将小区域内的计算机及各种通信设备互连在一起的网络,其分布范围局限在一个办公室、一个建筑物或一个企业内。
城域网(Metropolitan Area Network,简称MAN)的分布范围介于局域网与广域网之间,其目的是在一个较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。
2、按交换方式分类
按网络的交换方式分类,计算机网络可以分为电路交换网,报文交换网和分组交换网三种。
电路交换(Circuit Switching)方式类似于传统的电话交换方式,用户在开始通信之前,必须申请建立一条从发送端到接收端的物理通道,并且在双方通信期间始终占用该信道。
报文交换(Message Switching)方式的数据单元是要发送一个完整报文,其长度不受限制。报文交换采用存储转发原理,这点像古代的邮政通信,邮件由途中的驿站逐个存储 转发一样。每个报文中含有目的地址,每个用户节点要为途径的报文选择适当的路径,使其能最终达到目的端。
分组交换(Packet Switching)方式也称包交换方式,1969年首次在ARPANET上使用,现在人们都公认ARPANET是分组交换网之父,并将分组交换网的出现 作为计算机网络新时代的开始。采用分组交换方式通信前,发送端先将数据划分为一个个等长的单位(即分组),这些分组逐个由各中间节点采用存储转发方式进行 传输,最终达到目的端。由于分组长度有限,可以在中间节点机的内存中进行存储处理,其转发速度可大大提高。
3、按拓扑结构分类
按拓扑结构分类,计算机网络可分为星形网、总线网、环形网、树型网和网形网。
星形网是最早采用的拓扑结构形式,其每个站点都通过连接电缆与主控机相联,相关站点之间的通信都由主控机进行,所以要求主控机有很高的可靠性,这种结构是一种集中控制方式。
环形网中各工作站依次相互连接组成一个闭合的环形,信息可以沿着环形线路单向(或双向)传输,由目的站点接收。环形网适合那些数据不需要在中心主控机上集中处理而主要在各站点进行处理的情况。
总线结构网中各个工作站通过一条总线连接,信息可以沿着两个不同的方向由一个站点传向另一个站点,是目前局域网中普遍采用的一种网络拓扑结构情形。
除了以上分类方法以外,还可按所采用的传输媒体分为双绞线网,同轴电缆网、光纤网、无线网;按信道的带宽分为窄带网和宽带网;按不同用户分为科研网、教育网、商业网和企业网等。
计算机网络的拓扑结构和传输媒体
1、网络的拓扑结构
“拓扑”"这个名词是从几何学中借用来的。网络拓扑是指网络形状,或者是它在物理上的连通性。下面介绍几种最为主要的网络拓扑结构。
(1)星形拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成,如图 7.5所示。中央节点执行集中工通信控制策略,因此中央节点相当复杂,而各个站点的通信处理负担都很小。星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换,尤以 电路交换方式更为普遍。这种结构一旦建立通道连接,就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。目前流行的专用交换机 PBX( Private Branch eXchange)就是星形拓扑结构的典型实例。
星形拓扑结构有以下优点:
① 控制简单。在星形网络中,任何一个站点只和中央节点相连接,因而媒体访问控制方法很简单,致使访问协议也十分简单。
② 故障诊断和隔离容易。在星形网络中,中央节点对网络连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位,单个连节点的故障只影响一个设备,不会影响整个网络。
③ 方便服务。中央节点可方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。
星形拓扑结构的缺点:
① 电缆长度和安装工作量相当可观。因为每个站点都要和中央节点直接连接,需要耗费大量的电缆、安装、维护的工作量也剧增。
② 中央节点的负担较重,易形成瓶颈。一旦发生故障,则全网受影响,因而对中央节点的可靠性和冗余度方面的要求很高。
③ 各站点的分布处理能力较低。
星形拓扑结构广泛应用于网络智能集中于某个中央站点的场合。从目前的趋势看,计算机的发展已从集中的主机系统发展到大量功能很强的微型机和工作站,在这种形势下,传统的星形拓扑使用会有所减少。
(2)总线拓扑
总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上,该公共传输媒体即称为总线。任何一个站发送的信号都沿着传输媒体传播,而且能被所有的其它站点所接收。总线拓扑结构见图 7.6所示。
因为所有站点共享一条公用的通信信道,所以一次只能有一个设备传输信号。通常采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送。发送时,发送站将报文分成分 组,然后逐个依次发送这些分组,有时还要与其它站来的分组交替地在传输媒体上传输。当分组经过各站时,其中的目的站会识别到分组所携带的目的地址,然后复 制下这些分组的内容。
总线拓扑结构的优点:
① 总线结构所需要的电缆数量少。
② 总线结构简单,又无源工作,有较高的可靠性。
③ 易于扩充,增加和减少用户比较方便。
总线拓扑结构的缺点:
① 总线传输距离有限,通信范围受限制。
② 故障诊断和隔离比较困难。
③ 分布式协议不能保证信息的及时传输。
④ 不具有实时功能,站点必须是智能的,要有媒体访问控制功能,从而增加了站点的硬件和软件开销。
(3)环形拓扑
环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环,如图 7.7所示,每个站点能够接收从一链路传来的数据,并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一链路上。这种链路可以是单向的,也可以是双向的。数据以分组形式发送,如果环上 A站希望发送一个报文到 C站,就先要把报文分成若干个分组,每个分组除了数据还要加上某些控制信息,其中包括 C站的地址。 A站依次把每个分组送到环上,开始沿环传输, C站识别到带有它自己地址的分组时,便将其中的数据复制下来。由于多个设备连接在一个环上,因此需要用分布式控制策略来进行控制。
环形拓扑结构的优点:
① 电缆的长度短。环形拓扑结构的网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似,但比起星形拓扑结构的网络要短得多。
② 减少或增加工作站时,仅需简单的连接操作。
③ 可使用光纤。光纤的传输速度率很高,十分适合于环形拓扑的单向传输。
环形拓扑结构的缺点:
① 节点的故障会引起全网络的故障。这是因为环上的数据传输要通过接在环上的每一个节点,一旦环中某个节点发生故障就会引起全网络的故障。
② 故障检测困难。这与总线拓扑结构相似,因为不是集中控制,故障检测需要在网上各个节点进行,因此故障检测就较为困难。
③ 环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传送的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说比较低。
总的来说,不管局域网或广域网,网络的拓扑选择,需要考虑诸多因素,网络要既利于安装,又有利于扩展,网络的可靠性也是要考虑的重要因素,以外网络拓扑结构的选择还会影响传输媒体的选择和媒体访问控制方法的确定。
2、传输媒体
传输媒体是通信网中发送方和接收方之间的物理通路,计算机网络中采用的传输媒体可以分为有线和无线两大类。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输媒体,无线电通信、微波通信、红外线通信以及激光通信的信息载体都属于无线传输媒体。
传输媒体的特性对网络数据通信质量有很大的影响,这些特性是:
① 物理特性,说明传输媒体的特征。
② 传输特征,包括信号形式、调制技术、传输速度及频带宽度等内容。
③ 连通性,采用点到点连接还是多点连接。
④ 地域范围,网上各点间的最大距离。
⑤ 抗干扰性,防止噪声、电磁干扰对数据传输影响的能力。
⑥ 相对价格,以元件、安装和维护的价格为基础。
以下分别介绍其中最为常用的传输媒体的特性。
(1)双绞线
由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成,线对扭在一起可以减少相互间的辐射电磁干扰。双绞线是最常用的传输媒体,早就用于电话通信中的模拟信号传输,也 可用于数字信号的传输。双绞线一般是铜质的,能提供良好的传导率。双绞线既可用于传输模拟信号,也可用于传输数字信号。对于模拟信号来说,大约每 5 -6km需要一个放大器;对于数字信号来说,每 2 -3km使用一个中继器。
双绞线也可用于局域网,如 10BASE-T和 100BASE-T总线,可分别提供 10Mbit/s和 100Mbit/s的数据传输速率。通常将多对双绞线封装于一个绝缘套里组成双绞线电缆,局域网中常用的 3类双绞线和 5类双绞线,均由 4对双绞线组成,其中 3类双绞线常用于 10BASE-T总线局域网, 5类双绞线常用于 100BASE-T总线局域网。
双绞线普遍话用于点到点的连接,双绞线可以很容易地在 15km或更大范围内提供数据传输。局域网的双绞线主要用于一个建筑物或几个建筑物间的通信,但在 10Mbit/s和 100Mbit/s传输速率的 10BASE-T和 100BASE-T的总线传输距离都不超过 100m。
双绞线的抗干扰性能不如同轴电缆,但价格比同轴电缆要便宜。
(2)同轴电缆
同轴电缆也像双绞线一样由一对导体组成,但它们是按 "同轴 "的形式构成线对,其最里层是内芯,向外依次为绝缘层、屏蔽层,最外则是起保护作用的塑料外套,内芯和屏蔽层构成一对导体。
同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆又可以分为粗缆和细缆两种,都用于直接传送数字信号;宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输,也可用于不使用频分多路复用的高速数据通信和模拟信号的传输,闭路电视所使用的 CATV电缆就是宽带同轴电缆。
同轴电缆适用于点到点连接和多点连接,基带电缆每段可支持几百台设备,在大系统中还可以用转接器将各段连接起来;宽带同轴电缆可支持数千台设备,但在高数据传输速率( 50Mbit/s)下使用宽带电缆时,设备数目限制在 20-30台。
同轴电缆的传输距离取决于传输信号的形式和传输的速率,典型基带电缆的电大距离限制在几公里。在相同速率条件下,粗缆传输距离较细缆长。
同轴电缆的抗干扰性能比双绞线好,但在价格上较双绞线贵,但比光纤要便宜。
(3)光纤
光纤是光纤纤维的简称,它由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成。相对于金属导线来说具有重量轻、线径细的特点。用光纤传输信号时,在发送端先要将电信号转换成光信号,而在接收端要由光检测器还原成电信号。
光纤在计算机网络中普遍采用点到点连接,从地域范围来看可以在 6 -8km的距离内不用中继器传输,因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网。由于光纤具有不受电磁干扰和噪音影响的独有特征,适宜在长 距离内保持高速数据传输率,而且能提供很好的安全性。
网络除了有线媒体以外,还可以通过无线传输媒体进行无线传输,目前常用的技术有无线电波、微波、红外线和激光。随着便携式计算机的出现和普及,以及在军事、野外等特殊场合下移动产品的通信联网需要,促进了无线通信网络的发展,出现了无线网络产品。
计算机网络的协议及其作用
两个计算机间通信时对传输信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必需进行一个共同的约定,我们称为协议( Protocol)。一般来说,协议要由如下三个要素组成:
(1)语义( Semantics)。涉及用于协调和差错处理的控制信息。
(2)语法( Syntax)。涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。
(3)定时( Timing)。涉及速度匹配和排序等。
协议本质上无非是一种网上交流的约定,由于联网的计算机类型可以各不相同,各自使用的操作系统和应用软件也不尽相同,为了保持彼此之间实现信息交换和资源共享,它们必须具有共同的语言,交流什么、怎样交流及何时交流,都必须遵行某种互相都能够接受的规则。
目前,全球最大的网络是因特网( Internet),它所采用的网络协议是 TCP/IP协议。它是因特网的核心技术。 TCP/IP协议,具体的说就是传输控制协议( Transmission Control Protocol,即 TCP)和网际协议( Internet Protocol,即 IP)。其中 TCP协议用于负责网上信息的正确传输,而 IP协议则是负责将信息从一处传输到另一处。
TCP/IP协议本质上是一种采用分组交换技术的协议。其基本思想是把信息分割成一个个不超过一定大小的信息包来传送。目的是:一方面可以避免单个用户长时间地占用网络线路;另一方面,可以在传输出错时不必重新传送全部信息,只需重传出错的信息包就行了。
TCP/IP协议组织信息传输的方式是一种 4层的协议方式。下表是一种简化了的层次模型:
应用层 Telnet、FTP和e-mail等
传输层 TCP和UDP
网络层 IP、ICMP和IGMP
网络接口层 设备驱动程序及接口卡
模型中,最底层为 TCP/IP的实现基础,主要用于访问具体局域网,如以大网等。中间两层为 TCP/IP协议,其中的 UDP为一种建立在 IP协议基础上的用户数据协议( User Data gram Protocol,即 UDP)。最上层为建立在 TCP/IP协议基础上的一些服务: TELNET(远程登录),允许某个用户登录到网上的其它计算机上(要求用户必须拥有该机帐号),然后像使用自己的计算机一样使用远端计算机: FTP( File Transfer Protocol,文件传输协议),允许用户在网上计算机之间传送程序或文件; SMTP( Simple Message Transfer Protocol,简单邮件传送协议),允许网上计算机之间互通信函; DNS( Domain Name Service,域名服务协议),用于将域名地址转换成 IP地址等。
因特网(Internet)及其应用
因特网概述
因特网( Internet)是一个建立在网络互连基础上的最大的、开放的全球性网络。因特网拥有数千万台计算机和上亿个用户,是全球信息资源的超大型集合体。所有 采用 TCP/IP协议的计算机都可以加入因特网,实现信息共享和互相通信。与传统的书籍、报刊、广播、电视等传播媒体相比,因特网使用更方便,查阅更快捷,内 容更丰富。今天,因特网已在世界范围内得到了广泛的普及与应用,并正在迅速地改变人们的工作方式和生活方式。
因特网起源于 20世纪 60年代中期由美国国防部高级研究计划局( ARPA)资助的 ARPANET,此后提出的 TCP/IP协议为因特网的发展奠定了基础。 1986年美国国家科学基金会( NSF)的 NSFNET加入了因特网主干网,由此推动了因特网的发展。但是,因特网的真正飞跃发展应该归功于 20世纪 90年代的商业化应用。此后,世界各地无数的企业和个人纷纷加入,终于发展演变成今天成熟的因特网。
我国正式接入因特网是在 1994年 4月,当时为了发展国际科研合作的需要,中国科学院高能物理研究所和北京化工大学开通了到美国的因特网专
‘柒’ 计算机网络最突出的优点是什么
计算机网络有很多用处,其中最突出最重要的三个优点是:数据通信、资源共享、分布处理。
1、资源共享
(1)硬件资源:包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备,如彩色打印机、静电绘图仪等。
(2)软件资源:包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。
(3)数据资源:包括数据库文件、数据库、办公文档资料、企业生产报表等。
(4)信道资源:通信信道可以理解为电信号的传输介质。通信信道的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。
2、网络通信
通信通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。
3、分布处理
把要处理的任务分散到各个计算机上运行,而不是集中在一台大型计算机上。这样,不仅可以降低软件设计的复杂性,而且还可以大大提高工作效率和降低成本。
计算机网络是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统,从而使众多计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源.
‘捌’ 计算机网络最突出的优点是( )
资源共享。
资源指的是网络中的所有数据资源和软硬件资源。共享是指网络用户能全部或部分的使用网络内的共享资源,如网络游戏。资源共享包括数据资源共享、软件资源共享和硬件资源共享。
计算机的基本功能之一即数据通信。通过计算机网络将分布在世界各地的计算机用户连接到 上,再利用 在计算机之间快速可靠地传送文件、程序和数据(如新闻报导、体育赛事、交通信息等),及多媒体信息(如影视、声音、动画和文字等)。
(8)计算机网络数据处理的好处扩展阅读:
如今从日常生活中的交费、车票购买、银行存取款、网上购物,到尖端科技领域的导弹轨迹控制、卫星发射、全球卫星定位系统,人们已经越来越离不开计算机网络。计算机网络日益渗透到各个领域中,直接影响着人们的生活、学习、工作乃至行为习惯和思维方式。
随着计算机网络技术的飞速发展和不断成熟,各种网络需求的不断增加及 的迅速普及,计算机网络的应用也越来越深入,应用范围逐步扩大。
计算机网络技术在管理信息系统、辅助决策、工业自动化控制、数字图书馆全球信息查询与情报检索、远程办公、远程教育等领域也有着较为广泛的应用,并且带来了巨大的经济和社会效益。