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计算机网络的基本原理和方法

发布时间: 2022-08-24 16:17:17

计算机网络基本概念

1、含义:计算机网络是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,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

2、产生和发展:计算机网络发展经历了四个阶段。

诞生阶段,20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络以单个计算机为中心;形成阶段,20世纪60年代中期至70年代以多个主机通过通信线路互联;互联互通阶段,计算机网络具有统一的网络体系结构并遵守国际标准;高速网络技术阶段,发展为以因特网为代表的互联网。

3、分类:分为局域网、城域网、广域网、无线网。

4、功能:数据通信是计算机网络的最主要的功能之一,利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息;资源共享;集中管理;实现分布式处理;负荷均衡。

5、应用:主要体现在商业、家庭。移动用户方面的应用。商业方面,提供通信媒介,如电子邮件、视频会议;电子商务活动;通过Internet与客户做各种交易,如书店、音像。家庭运用包括访问远程信息、个人通信、交互式娱乐等。

(1)计算机网络的基本原理和方法扩展阅读:

计算机网络的性能指标

1、速率

计算机网络中最重要的一个性能指标。根据每帧图像存储时所占的比特数和传输比特率,可以计算数字图像信息传输的速度。字节(Byte)是构成信息的单位,在计算机中作为处理数据的基本单位,1字节等于8位,即 1 Byte = 8 bits。

2、带宽

在单位时间内通过网络中某一点的最高数据率,常用的单位为bps(又称为比特率,bit per second,每秒多少比特)。在日常生活中中描述带宽时常常把bps省略掉,例如:带宽为4M,完整的称谓应为4Mbps。

3、吞吐量

对网络、设备、端口、虚电路或其他设施,单位时间内成功地传送数据的数量。吐量的大小主要由网络设备的内外网口硬件,及程序算法的效率决定,尤其是程序算法。

❷ 计算机网络原理的主要内容

《计算机网络原理》是一本采用全新体系结构的计算机网络基础教材。全书共分为3篇,分别从3个角度观察计算机网络,理解计算机网络的工作原理:第1篇是在平面上观察计算机网络,把计算机网络看做由节点、链路和协议三个元素组成的系统,并介绍了链路和节点上的基本通信技术;第2篇是立体地观察计算机网络,认识计算机网络体系结构,介绍了ISO/OSI参考模型和IEEE 802、TCP/IP两种计算机网络主流体系结构;第3篇介绍计算机网络应用程序的C/S工作模式和基于C/S模式的计算机网络应用程序的开发方法。这3篇将计算机网络的基本原理分解成相对独立的3个层次。每完成一个层次内容的学习,对计算机网络工作原理的认识就会上升到一个新的高度,并最后归结到计算机网络应用层的实现上来。

❸ 计算机网络连接原理是什么(越详细越好)

连接原理是TCP/IP原理..
我目前也正在学.

TCP/IP的通讯协议

这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口)之上。确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。

TCP/IP整体构架概述

TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:

应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。

传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。

互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。

网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。

TCP/IP中的协议

以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的:

1. IP

网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。

IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)。

高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项,叫作IP source routing,可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说,使用了该选项的IP包好象是从路径上的最后一个系统传递过来的,而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的,说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么,许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。

2. TCP

如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。

TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,最后到接收方。

面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。

3.UDP

UDP与TCP位于同一层,但对于数据包的顺序错误或重发。因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,UDP主要用于那些面向查询---应答的服务,例如NFS。相对于FTP或Telnet,这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP(网落时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。

欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接(也可以称为握手)(因为在两个系统间没有虚电路),也就是说,与UDP相关的服务面临着更大的危险。

4.ICMP

ICMP与IP位于同一层,它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径,而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外,如果路径不可用了,ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。PING是最常用的基于ICMP的服务。

5. TCP和UDP的端口结构

TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系,例如,一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态,等待着连接。用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息,服务进程读出信息并发出响应,客户程序读出响应并向用户报告。因而,这个连接是双工的,可以用来进行读写。

两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢?TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认:

源IP地址 发送包的IP地址。

目的IP地址 接收包的IP地址。

源端口 源系统上的连接的端口。

目的端口 目的系统上的连接的端口。

端口是一个软件结构,被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口,例如,SMTP使用25、Xwindows使用6000。这些端口号是‘广为人知’的,因为在建立与特定的主机或服务的连接时,需要这些地址和目的地址进行通讯。

❹ 计算机网络基本原理

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❺ 计算机通信的主要原理是什么

计算机网络通信的工作原理1)TCP/IP协议的数据传输过程:
TCP/IP协议所采用的通信方式是分组交换方式。所谓分组交换,简单说就是数据在传输时分成若干段,每个数据段称为一个数据包,TCP/IP协议的基本传输单位是数据包,TCP/IP协议主要包括两个主要的协议,即TCP协议和IP协议,这两个协议可以联合使用,也可以与其他协议联合使用,它们在数据传输过程中主要完成以下功能:
1)首先由TCP协议把数据分成若干数据包,给每个数据包写上序号,以便接收端把数据还原成原来的格式。
2)IP协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址,一旦写上的源地址和目的地址,数据包就可以在物理网上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。
3)这些数据包可以通过不同的传输途径(路由)进行传输,由于路径不同,加上其它的原因,可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象。这些问题都由TCP协议来处理,它具有检查和处理错误的功能,必要时还可以请求发送端重发。
简言之,IP协议负责数据的传输,而TCP协议负责数据的可靠性。

❻ 计算机网络计算机网络通信的基本方式有哪些

按照通信方式:1、广播式传输网络、
2、点对点传输网络.
⑴按地理范围分类
①局域网LAN(Local Area Network)
局域网地理范围一般几百米到10km之内,属于小范围内的连网.如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等.局域网的组建简单、灵活,使用方便.
②城域网MAN(Metropolitan Area Network)
城域网地理范围可从几十公里到上百公里,可覆盖一个城市或地区,是一种中等形式的网络.
③广域网WAN(Wide Area Network)
广域网地理范围一般在几千公里左右,属于大范围连网.如几个城市,一个或几个国家,是网络系统中的最大型的网络,能实现大范围的资源共享,如国际性的Internet网络.
⑵按传输速率分类
网络的传输速率有快有慢,传输速率快的称高速网,传输速率慢的称低速网.传输速率的单位是b/s(每秒比特数,英文缩写为bps).一般将传输速率在Kb/s—Mb/s范围的网络称低速网,在Mb/s—Gb/s范围的网称高速网.也可以将Kb/s网称低速网,将Mb/s网称中速网,将Gb/s网称高速网.
网络的传输速率与网络的带宽有直接关系.带宽是指传输信道的宽度,带宽的单位是Hz(赫兹).按照传输信道的宽度可分为窄带网和宽带网.一般将KHz—MHz带宽的网称为窄带网,将MHz—GHz的网称为宽带网,也可以将kHz带宽的网称窄带网,将MHz带宽的网称中带网,将GHz带宽的网称宽带网.通常情况下,高速网就是宽带网,低速网就是窄带网.
⑶按传输介质分类
传输介质是指数据传输系统中发送装置和接受装置间的物理媒体,按其物理形态可以划分为有线和无线两大类.
①有线网
传输介质采用有线介质连接的网络称为有线网,常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维.
●双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成,这样的一对线作为一条通信线路,由四对双绞线构成双绞线电缆.双绞线点到点的通信距离一般不能超过100m.目前,计算机网络上使用的双绞线按其传输速率分为三类线、五类线、六类线、七类线,传输速率在10Mbps到600Mbps之间,双绞线电缆的连接器一般为RJ-45.
●同轴电缆由内、外两个导体组成,内导体可以由单股或多股线组成,外导体一般由金属编织网组成.内、外导体之间有绝缘材料,其阻抗为50Ω.同轴电缆分为粗缆和细缆,粗缆用DB-15连接器,细缆用BNC和T连接器.
●光缆由两层折射率不同的材料组成.内层是具有高折射率的玻璃单根纤维体组成,外层包一层折射率较低的材料.光缆的传输形式分为单模传输和多模传输,单模传输性能优于多模传输.所以,光缆分为单模光缆和多模光缆,单模光缆传送距离为几十公里,多模光缆为几公里.光缆的传输速率可达到每秒几百兆位.光缆用ST或SC连接器.光缆的优点是不会受到电磁的干扰,传输的距离也比电缆远,传输速率高.光缆的安装和维护比较困难,需要专用的设备.
②无线网
采用无线介质连接的网络称为无线网.目前无线网主要采用三种技术:微波通信,红外线通信和激光通信.这三种技术都是以大气为介质的.其中微波通信用途最广,目前的卫星网就是一种特殊形式的微波通信,它利用地球同步卫星作中继站来转发微波信号,一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面,三个同步卫星就可以覆盖地球上全部通信区域.
⑷按拓扑结构分类
计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构.连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站.计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等.
①总线拓扑结构
总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构.这种结构中总线具有信息的双向传输功能,普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线.
总线拓扑结构的优点是:安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统.由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高.但总线结构也有其缺点:由于信道共享,连接的节点不宜过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃.
②星型拓扑结构
星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构.这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式.这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路.
星型拓扑结构的特点是:安装容易,结构简单,费用低,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理.中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的.
③环型拓扑结构
环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构.信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的.
这种结构特别适用于实时控制的局域网系统.
环型拓扑结构的特点是:安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除.有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道.环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作.
④树型拓扑结构
树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”.这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门.
树型拓扑结构的特点:优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作

❼ 计算机网络原理与计算机网络基本原理

《计算机网络原理》是一本采用全新体系结构的计算机网络基础教材。全书共分为3篇,分别从3个角度观察计算机网络,理解计算机网络的工作原理:第1篇是在平面上观察计算机网络,把计算机网络看做由节点、链路和协议三个元素组成的系统,并介绍了链路和节点上的基本通信技术;第2篇是立体地观察计算机网络,认识计算机网络体系结构,介绍了ISO/OSI参考模型和IEEE 802、TCP/IP两种计算机网络主流体系结构;第3篇介绍计算机网络应用程序的C/S工作模式和基于C/S模式的计算机网络应用程序的开发方法。

这3篇将计算机网络的基本原理分解成相对独立的3个层次。每完成一个层次内容的学习,对计算机网络工作原理的认识就会上升到一个新的高度,并最后归结到计算机网络应用层的实现上来。

❽ 学计算机网络要掌握哪些基本原理哪些基础

最基础的就是OSI七层模型了。要深刻的理解。

NA阶段你会接触到最基本的网络知识
比如IP地址、二层封装、三层协议等等。
记住NA和NP最主要的知识就是二层的交换和三层的路由。

再下来NA阶段你会了解到一些基本的路由交换知识
比如静态路由、动态路由协议(RIP、OSPF、EIGRP等等)、交换的基础知识、生成树协议、Vlan的一些知识

到了NP阶段会有4门课程
BSCI:高级路由,逐个介绍主流动态路由协议,OSPF是重中之重,其次是EIGRP。再下来就是边界网关协议BGP,这个东西比较难理解,但是也很重要。最后就是IPv6和组播的一些知识。

BCMSN:高级交换,深层次介绍STP生成树协议与Cisco Catalyst相关的特性集,无线网络等等。

ONT:网络优化,介绍VoIP与网络结构的优化等等。

ISCW:网络安全,介绍网络安全知识机Cisco Pix防火墙的相关内容等等。

我觉得NA阶段最重要的就是深层次理解OSI七层模型,剩下的就是与各部分知识相关的配置。
NP阶段最重要的是路由和交换。其中OSPF、BGP、生成树协议需要深层次理解。ONT、ISCW了解了解内容,做做实验就OK了。

记住,实验是理解原理的最好的方法。多实验,多想,别老求助别人。
网络工程师需要有一个很清晰的思路,有了思路和基础,碰到问题也就不害怕了。

希望能帮到你。

❾ 计算机网络的工作原理是怎样的

计算机网络是利用通信线路把分布在不同地方的许多计算机与一部或若干部具有独立功能的主计算机连接在一起