性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。
1、速率
计算机发送出的信号都是数字形式的。比特(bit)是计算机中的数据量的单位,也是信息论中使用的信息量单位。英文字bit来源binarydigit(一个二进制数字),因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。网络技术中的速率指的是链接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也称为数据率(datarate)或者比特率(bitrate)。速率的单位是b/s(比特每秒)或者bit/s,也可以写为bps,即bitpersecond。当数据率较高时,可以使用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)。现在一般常用更简单并不是很严格的记法来描述网络的速率,如100M以太网,而省略了b/s,意思为数据率为100Mb/s的以太网。这里的数据率通常指额定速率。
2、带宽
带宽本上包含两种含义:
(1)带宽本来指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。例如,在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz(从300Hz到3.1kHz,即声音的主要成分的频率范围)。这种意义的带宽的单位是赫兹。在以前的通信的主干线路传送的是模拟信号(即连续变化的信号)。因此,表示通信线路允许通过的信号频带范围即为线路的带宽。
(2)在计算机网络中,贷款用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据量“。这种意义的带宽的单位是”比特每秒“,即为b/s。子这种单位的前面也通常加上千(k)、兆(M)、吉(G)、太(T)这样的倍数。
3、吞吐量
吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量进场用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。显然,吞吐量受到网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如,对于一个100Mb/s的以太网,其额定速率为100Mb/s,那么这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值。因此,对100Mb/s的以太网,其典型的吞吐量可能只有70Mb/s。
4、时延
时延指数据(一个报文或者分组)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。时延是一个非常重要的性能指标,也可以称为延迟或者迟延。
网络中的时延由以下几部分组成:
(1)发送时延发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间,也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需时间。发送时延也可以称为传输时延。发送的时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s)。
对于一定的网络,发送时延并非固定不变,而是与发送的帧长成正比,与发送数率成反比。
(2)传播时延传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播数率(m/s)
电磁波在自由空间的传播速率是光速,即3.0×10^5km/s。电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间低一些,在铜线电缆中的传播速率约为2.3×10^5km/s,在光纤中的传播速率约为2.0×10^5km/s。
(3)处理时延主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间处理,分析分组首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验、查到适当路由等,这就产生了处理时延。
(4)排队时延分组在经过网络传输时,要经过许多的路由器。但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队延时。排队延时通常取决于网络当时的通信量。
这样数据在网络中尽力的总延时就是
总延时=发送延时+传播延时+处理延时+排队延时
对于高速网络链路,提高的仅仅是数据的发送数率而不是比特在链路上的传播速率。荷载信息的电磁波在通信线路上的传播速率与数据的发送速率并无关系。提高的数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。
5、时延带宽积
把以上两个网络性能的两个度量,传播时延和带宽相乘,就等到另外一个度量:传播时延带宽积,即
时延带宽积=传播时延×带宽
例如,传播时延为20ms,带宽为10Mb/s,则时延带宽积=20×10×10^3/1000=2×10^5bit。这就表示,若发送端连续发送数据,则在发送的第一个比特即将达到终点时,发送端就已经发送了20万个比特,而这20万个bit都在链路上向前移动。
6、往返时间RTT
在计算机网络中,往返时间RTT也是一个重要的性能指标,表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间。对于上面提到的例子,往返时间RTT就是40ms,而往返时间和带宽的乘积是4×10^5(bit)。
显然,往返时间与所发送的分组长度有关。发送很长的数据块的往返时间,应当比发送很短的数据块往返时间要多些。
往返时间带宽积的意义就是当发送方连续发送数据时,即能够及时收到对方的确认,但已经将许多比特发送到链路上了。对于上述例子,假定数据的接收方及时发现了差错,并告知发送发,使发送方立即停止发送,但也已经发送了40万个比特了。
7、利用率
利用率有信道利用率和网络利用率。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为,根据排队的理论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也就迅速增加。
如果D0表示网络空闲时的时延,D表示当前网络时延,可以用简单公式(D=D0/(1-U)来表示D,D0和利用率U之间的关系。U数值在0和1之间。当网络的利用率接近最大值1时,网络的时延就趋近于无穷大。
㈡ 计算机网络的组成和体系结构
一、计算机网络的基本组成
计算机网络是一个很复杂的系统,它由许多计算机软件、硬件和通信设备组合而成。下面对一个计算机网络所需的主要部分,即服务器、工作站、外围设备、网络软件作简要介绍。
1.服务器(Server)
在计算机网络中,服务器是整个网络系统的核心,一般是指分散在不同地点担负一定数据处理任务和提供资源的计算机,它为网络用户提供服务并管理整个网络,它影响着网络的整体性能。一般在大型网络中采用大型机、中型机和小型机作为网络服务器,可保证网络的可靠性。对于网点不多,网络通信量不大,数据安全性要求不太高的网络,可以选用高档微机作网络服务器。根据服务器在网络中担负的网络功能的不同,又可分为文件服务器、通信服务器和打印服务器等。在小型局域网中,最常用的是文件服务器。一般来说网络越大、用户越多、服务器负荷越大,对服务器性能要求越高。
2.工作站(Workstation)
工作站有时也称为“节点”或“客户机(Client)”,是指通过网络适配器和线缆连接到网络上的计算机,是网络用户进行信息处理的个人计算机。它和服务器不同,服务器是为整个网络提供服务并管理整个网络,而工作站只是一个接入网络的设备,它保持原有计算机的功能,作为独立的计算机为用户服务,同时又可按一定的权限访问服务器,享用网络资源。
工作站通常都是普通的个人计算机,有时为了节约经费,不配软、硬盘,称为“无盘工作站”。
3.网络外围设备
是指连接服务器和工作站的一些连线或连接设备,如同轴电缆、双绞线、光纤等传输介质,网卡(NIC)、中继器(Repeater)、集线器(Hub)、交换机(Switch)、网桥(Bridge)等,又如用于广域网的设备:调制解调器(Modem)、路由器(Router)、网关(Gateway)等,接口设备:T型头、BNC连接器、终端匹配器、RJ45头、ST头、SC头、FC头等。
4.网络软件
前面介绍的都是网络硬件设备。要想网络能很好地运行,还必须有网络软件。
通常网络软件包括网络操作系统(NOS)、网络协议软件和网络通信软件等。其中,网络操作系统是为了使计算机具备正常运行和连接上网的能力,常见的网络操作系统有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等;网络协议软件是为了各台计算能使用统一的协议,可以看成是计算机之间相互会话使用的语言;而运用协议进行实际的通信则是由通信软件完成的。
网络软件功能的强弱直接影响到网络的性能,因为网络中的资源共享、相互通信、访问控制和文件管理等都是通过网络软件实现的。
二、计算机网络的拓扑结构
所谓计算机网络的拓扑结构是指网络中各结点(包括连接到网络中的设备、计算机)的地理分布和互连关系的几何构形,即网络中结点的互连模式。
网络的拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等指标,常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型等,通过使用路由器和交换机等互连设备,可在此基础上构建一个更大网络。
1.总线型
在总线型结构中,将所有的入网计算机接入到一条通信传输线上,为防止信号反射,一般在总线两端连有终端匹配器如图6-1(a)。总线型结构的优点是信道利用率高,可扩充性好,结构简单,价格便宜。当数据在总线上传递时,会不断地“广播”,第一节点均可收到此信息,各节点会对比数据送达的地址与自己的地址是否相同,若相同,则接收该数据,否则不必理会该数据。缺点是同一时刻只能有两个网络结点在相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳的节点数有限。在总线上只要有一个结点连接出现问题,会影响整个网络运行,且不易找到故障点。
图6-1 网络拓扑结构
2.星型
在星型结构中,以中央结点为中心,其他结点都与中央结点相连。每台计算机通过单独的通信线路连接到中央结点,由该中央结点向目的结点传送信息,如图6-1(b),因此,中央结点必须有较强的功能和较高的可靠性。
在已实现的网络拓扑结构中,这是最流行的一种。跟总线型拓扑结构相比,它的主要的优势是一旦某一个电缆线段被损坏了,只有连接到那个电缆段的主机才会受到影响,结构简单,建网容易,便于管理。缺点是该拓扑是以点对点方式布线的,故所需线材较多,成本相对较高,此外中央结点易成为系统的“瓶颈”,且一旦发生故障,将导致全网瘫痪。
3.环型
在环型结构中,如图6-1(c)所示,各网络结点连成封闭环路,数据只能是单向传递,每个收到数据包的结点都向它的下一结点转发该数据包,环游一圈后由发送结点回收。当数据包经过目标结点时,目标结点根据数据包中的目标地址判断出是自己接收,并把该数据包拷贝到自己的接收缓冲中。
环型拓扑结构的优点是:结构简单,网络管理比较简单,实时性强。缺点是:成本较高,可靠性差,网络扩充复杂,网络中若有任一结点发生故障都会使整个网络瘫痪。
三、计算机网络的体系结构
要弄清网络的体系结构,需先弄清网络协议是什么。
网络协议是两台网络上的计算机进行通信时使用的语言,是通信的规则和约定。为了在网络上传输数据,网络协议定义了数据应该如何被打成包、并且定义了在接收数据时接收计算机如何解包。在同一网络中的两台计算机为了相互通信,必须运行同一协议,就如同两个人交谈时,必须采用对方听得懂的语言和语速。
由于网络结点之间的连接可能是很复杂的,因此,为了减少协议设计的复杂性,在制定协议时,一般把复杂成分分解成一些简单成分,再将它们复合起来,而大多数网络都按层来组织,并且规定:(1)一般是将用户应用程序作为最高层,把物理通信线路作为最低层,将其间再分为若干层,规定每层处理的任务,也规定每层的接口标准;(2)每一层向上一层提供服务,而与再上一层不发生关系;(3)每一层可以调用下一层的服务传输信息,而与再下一层不发生关系。(4)相邻两层有明显的接口。
除最低层可水平通信外,其他层只能垂直通信。
层和协议的集合被称为网络的体系结构。为了帮助大家理解,我们从现实生活中的一个例子来理解网络的层次关系。假如一个只懂得法语的法国文学家和一个只懂得中文的中国文学家要进行学术交流,那么他们可将论文翻译成英语或某一种中间语言,然后交给各自的秘书选一种通信方式发给对方,如图6-2所示。
图6-2 中法文学家学术交流方式
下面介绍两个重要的网络体系结构:OSI参考模型和TCP/IP参考模型。
1.OSI参考模型
由于世界各大型计算机厂商推出各自的网络体系结构,不同计算机厂商的设备相互通信困难。为建立更大范围内的计算机网络,必然要解决异构网络的互连,因而国际标准化组织ISO于1977年提出“开放系统互连参考模型”,即着名的OSI(Open system interconnection/Reference Model)。它将计算机网络规定为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层等七层,受到计算机界和通信界的极大关注。
2.TCP/IP参考模型
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet protocol)协议是Internet使用的通信协议,由ARPANET研究中心开发。TCP/IP是一组协议集(Internet protocol suite),而TCP、IP是该协议中最重要最普遍使用的两个协议,所以用TCP/IP来泛指该组协议。
TCP/IP协议的体系结构被分为四层:
(1)网络接口层 是该模型的最低层,其作用是负责接收IP数据报,并通过网络发送出去,或者从网络上接收网络帧,分离IP数据报。
(2)网络层 IP协议被定义驻留在这一层中,它负责将信息从一台主机传到指定接收的另一台主机。主要功能是:寻址、打包和路由选择。
(3)传输层 提供了两个协议用于数据传输,即传输控制协议TCP和通用数据协议UDP,负责提供准确可靠和高效的数据传送服务。
(4)应用层 位于TCP/IP最高层,为用户提供一组常用的应用程序协议。例如:简单邮件传输协议SMTP、文件传协议FTP、远程登录协议Telnet、超文本传输协议HTTP(该协议是后来扩充的)等。随着Internet的发展,又开发了许多实用的应用层协议。
图6-3是TCP/IP模型和OSI模型的简单比较:
图6-3 TCP/IP模型和OSI模型的对比
㈢ internet的主要组成成分是什么
1、计算机系统
计算机系统主要完成数据信息的收集、存储、处理和输出任务,并提供各种网络资源。计算机系统根据在网络中的用途可分为两类:主计算机和终端。
X主计算机(Host)
主计算机负责数据处理和网络控制,并构成网络的主要资源。主计算机又称主机,它主要由大型机、中小型机和高档微机组成,网络软件和网络的应用服务程序主要安装在主机中,在局域网中主机称为服务器(Server)。
X终端(Terminal)
终端是网络中数量大、分布广的设备,是用户进行网络操作、实现人--机对话的工具。一台典型的终端看起来很像一台PC机,有显示器、键盘和一个串行接口。与PC机不同的是终端没有CPU和主存储器。在局域网中,以PC机代替了终端,既能作为终端使用又可作为独立的计算机使用,被称为工作站(Workstation)。
2、数据通信系统
数据通信系统主要由通信控制处理机、传输介质和网络连接设备等组成。
X通信控制处理机
通信控制处理机主要负责主机与网络的信息传输控制,它的主要功能是:线路传输控制、差错检测与恢复、代码转换以及数据帧的装配与拆装等。在以交互式应用为主的微机局域网中,一般不需要配备通信控制处理机,但需要安装网络适配器,用来担任通信部分的功能。
X传输介质
传输介质是传输数据信号的物理通道,将网络中各种设备连接起来。常用的有线传输有双绞线、同轴电缆、广线;无线传输介质有无线电微波信号、激光等。
X网络互连设备
网络互连设备是用来实现网络中各计算机之间的连接、网与网之间的互联、数据信号的变换以及路由选择等功能,主要包括中继器(Repeater)、集线器(HUB)、调制解调器(Modem)、网桥(Bridge)、路由器(Router)、网关(Gateway)和交换机(Switch)等。
3、网络软件和网络协议
软件一方面授权用户对网络资源的访问,帮助用户方便、安全的使用网络,另一方面管理和调度网络资源,提供网络通信和用户所需的各种网络服务。网络软件一般包括网络操作系统、网络协议、通信软件以及管理和服务软件等。
X网络操作系统(NOS)
网络操作系统是网络系统管理和通信控制软件的集合,它负责整个网络的软、硬件资源的管理以及网络通信和任务的调度,并提供用户与网络之间的接口。
目前,计算机网络操作系统有:UNIX、Windows NT、Windows 2000 Server、Netware和Linux。UNIX是唯一跨微机、小型机、大型机的网络操作系统。
X网络协议
网络协议是实现计算机之间、网络之间相互识别并正确进行通信的一组标准和规则,它是计算机网络工作的基础。
在Internet上传送的每个消息至少通过三层协议:网络协议(network protocol),它负责将消息从一个地方传送到另一个地方;传输协议(transport protocol),它管理被传送内容的完整性;应用程序协议(Application protocol),作为对通过网络应用程序发出的一个请求的应答,它将传输转换成人类能识别的东西。
一个网络协议主要由语法、语义、同步三部分组成。语法即数据与控制信息的结构或格式;语义即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及作出何种应答;同步即事件实现顺序的详细说明。
㈣ 计算机网络的功能有哪些
计算机网络的功能有:
1、硬件资源共享
可以在全网范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享,使用户节省投资,也便于集中管理和均衡分担负荷。
2、软件资源共享
允许互联网上的用户远程访问各类大弄数据库,可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务,从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮,也便于集中管理。
3、用户间信息交换
计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。
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。
6、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)构成计算机网络的主要成分扩展阅读:
计算机网络的性能指标:
(1)速率
计算机发送出的信号都是数字形式的。比特是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位。英文字bit来源于binary digit,意思是一个“二进制数字”,因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,它也称为数据率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是bit/s(比特每秒)(即bit per second)。
(2)带宽
“带宽”有以下两种不同的意义。
① 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。例如,在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz(从300Hz到3.4kHz,即话音的主要成分的频率范围)。这种意义的带宽的单位是赫(或千赫,兆赫,吉赫等)。
② 在计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。这里一般说到的“带宽”就是指这个意思。这种意义的带宽的单位是“比特每秒”,记为bit/s。
(3)吞吐量
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。显然,吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如,对于一个100Mbit/s的以太网,其额定速率是100Mbit/s,那么这个数值也是该以太网的吞吐量的绝对上限值。因此,对100Mbit/s的以太网,其典型的吞吐量可能也只有70Mbit/s。有时吞吐量还可用每秒传送的字节数或帧数来表示。
(4)时延
时延是指数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。时延是个很重要的性能指标,它有时也称为延迟或迟延。网络中的时延是由以下几个不同的部分组成的。
㈤ 计算机网络由什么组成
计算机网络的组成包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空间)以及相应的应用软件四部分。
虽然网络类型的划分标准各种各样,但是从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。
局域网一般来说只能是一个较小区域内,城域网是不同地区的网络互联,不过在此要说明的一点就是这里的网络划分并没有严格意义上地理范围的区分,只能是一个定性的概念。
(5)构成计算机网络的主要成分扩展阅读
计算机网络的社会背景:
中国计算机网络设备制造行业是改革开放后成长起来的,早期与世界先进水平存在巨大差距;但受益于计算机网络设备行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大,我国计算机网络设备制造行业发展十分迅速。
近两年,随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退,计算机网络设备制造行业获得良好发展机遇,中国已成为全球计算机网络设备制造行业重点发展市场。
㈥ 什么是计算机局域网什么是计算机广域网我什么要进行网络互联,
计算机局域网
local area network
在局部地域范围内的计算机网。简称LAN。自20世纪70年代以后 ,随着计算机硬件、 通信网络和设备价格的下降,以及计算机网络软件日渐丰富,计算机局域网得到了飞速发展,同时也推出了大量的运行在计算机局域网上的应用系统。进入80年代后,计算机局域技术已日趋成熟,已建立起一系列与计算机局域网有关的国际标准。计算机局域网的典型特性为:数据传输率为0.1~100兆比特/ 秒,距离为0.1~25千米,误码率为 10-8~10-10。
分类 计算机局域网的拓扑结构通常可分为总线制、环形、星形和树形几种。在一个局域网内,可以包含有若干个互连的子网,但物理信道的总长度较短。一般在一个局域网内可互连数十到数百个(甚至数千个)网络结点。为扩大局域网的互连范围,也可把一个局域网和外部的广域网相连接。
根据局域网的性能和使用范围,可分为:①局部区域网,即一般所称的局域网( LAN),局域网中最普遍的一种,适用于一个建筑物内或在一个局部地域的建筑群内;②高速局域网(HSLN),主要用于功能较强的主机和高速外围设备的连网中;③计算机交换机( CBX),指采用线路交换技术的局域网。三类局域网的特性见下表。
结构与性能 局域网(LAN)和计算机广域网一样也采用分层的体系结构,网络结点的功能也可典型地分为物理层 、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层 。网络结点间通常用高抗干扰媒质建立物理信道实现结点间的相互连接。最常用的媒质是同轴电缆、光导纤维、双绞线或微波线路。在数据传输率高达1兆比特/ 秒以上的情况下 ,一般将时钟信号与数据一起编码,并常用调相制和改进的调频制编码。
计算机广域网
wide area network
一组在地域上相隔较远,但在逻辑上连接成一体的计算机网。简称 WAN。广域网的主要功能是在地域上相隔很远的用户可共享公共信息,又可互相传递信息。
现代的计算机技术、通信技术和微电子技术的飞速发展和相互结合,促进了计算机网络的产生和发展。20世纪70年代开始建立公共远程网,80年代迅速普及局域网,90年代加速发展综合业务数字网(ISDN)和智能网,计算机网已广泛地应用于科研、生产 、管理、商业和教育 。人们已认识到,网络化的计算机将是未来信息技术发展的主要特征。
计算机网是网络结点和物理信道的集合,一般由两部分组成,即通信子网和用户资源。通信子网中的通信处理机结点是中继结点,用户资源包括主计算机和终端设备,它们是网络的访问结点,是信息的起源点和归宿点。
构成 计算机网的功能可用分层结构来表示,国际标准化组织ISO 在1977年建立了一个分委员会专门研究这种层次结构,提出开放系统互连( OSI)模型,并定义每一层次的功能。开放系统互连OSI参考模型共 7 层,包括 :物理层、数据链路层 、网络层、传输层、会话层 、表示层和应用层。
各层的功能为 :① 物理层。提供为建立、维持和断除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性;提供在物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示的功能。②数据链路层。在物理信道上建立具有一定的信息传输格式和传输控制功能的信道;提供数据链路的流量控制;检测和校正物理链路产生的差错。③网络层。控制数据块穿越通信子网的活动 ,包括路由选择、拥挤控制 、网络互连等功能,它的特性对高层是透明的;根据传送层的要求来选择服务质量;向传送层报告未恢复的差错。④传送层。提供建立、维护和拆除传送连接的功能;选择网络层提供的最合适的服务;在系统之间提供可靠的透明的数据传送,提供端到端的错误恢复和流量控制。⑤会话层。提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接的功能;提供交互会话的管理功能,有3 种数据流方向的控制模式,即一路交互、两路交替和两路同时会话模式。⑥表示层。代表应用进程协商数据表示;完成数据转换、格式化和文本压缩。⑦应用层。提供OSI用户服务,例如事务处理程序,文件传送协议和网络管理等等。各个网络结点具有这 7个层次的全部或几个层次的功能,各结点的相同层次间的通信规则和约定称为协议。协议的关键成分是:语法,包括数据格式,编码及信号电平等;语义,包括用于协调和差错处理的控制信息;定时,包括速度匹配和排序。
当建立一个计算机广域网时,很难要求各子网及其所用的计算机都是同一种类型和结构的,实际情况往往是建立异构型的计算机广域网。建成一个异构网的必要条件是:具有互连各种拓扑结构的手段和工具;建立能在异型通信系统之间传送信息的公共协议 。因此 ,对协议规程(如OSI或TCP/IP)和互连工具(如网桥、路由器、桥路由器和网关等)的选用就成为建设异构型广域网的关键。
网络拓扑结构是指网络上诸设备进行物理互连的方式,如总线、环形或星形结构等 。同一拓扑结构因使用的传输介质不同,其技术性能相差很大。可选用中继器、网桥、路由器和网关等连接不同拓扑和协议的异构网。
综合业务数字网 至少有 6 种方法建立计算机广域网的远程通信连接,即:拨号电话线路、专用模拟出租线路、专用数字电路、数字业务( DDS )出租电路、包交换网络和综合业务数字网 ISDN ,其中最有发展前景的是综合业务数字网 。它是由综合数字电话网发展起来的网络 ,提供点到点的数字连接,以支持包括声音的和非声音(信息)的广泛服务,用户的访问是通过少量多用途用户网络接口标准实现的。所制定的标准能方便地实现用户设备到全局网络的联接、能方便地用数字形式处理声音、数字和图像的通信。
局域网 LAN (见计算机局域网)在国内外有很大的应用领域,技术也有很大发展。利用ISDN交换系统作为局域网的交换系统 ,可将各种终端 、PC工作站和主计算机接入网内。这种集中式交换的局域网比之现存的局域网有两个突出的优点:使用现存的电话线将各种分离的网综合成统一的电话网,可以同时处理数据和声音,既节省了维护管理费,又提供了终端设备和计算机接入网内的灵活性。另一个优点是所有用户使用同样的网络接口标准—— ISDN 数据用户线(DSL ),当网络配置改变时,不需重新布线。64kbps线路交换通道在工作站和计算机、计算机和计算机之间提供了一个高速传送批量数据的可靠方法。ISDN交换系统内部提供了 X.25 分组交换功能,这样可不占用交换时隙,从而得到经济、高性能和可扩展的网络系统。
发展 计算机广域网的发展是与世界通信中的高、新技术的发展密切相关的。近年来世界通信技术的发展十分迅速,总的趋势是在原来窄带的ISDN 的基础上向宽带的( BISDN)、智能化的(IISDN)、移动化的(MISDN)的方向发展,使未来的通信具有更大的容量 、更多样的业务 、更灵活的接续、更高的效率,且更加经济 、更为可靠、更便于使用 。显然,一个通信量大(声、图、文一体化)、覆盖面广、功能齐全、智能化程度高的广域网是实现所期望的先进通信的关键之一。
1为什么要进行网络互联 互联的基本条件是什么
答:提高资源的利用率;改善系统性能,提高系统的可靠性;增强系统的安全性;组网建网和网络管理更方便.
⑴ 在需要连接的网络之间提供至少一条物理链路,并对这条链路具有相应的控制规程,使之能建立数据交换的连接;
⑵ 在不同网络之间具有合适的路由,以便能相互通信以交换数据;
⑶ 可以对网络的使用情况进行监视和统计,以方便网络的维护和管理.
㈦ 计算机网络由哪几部分组成
计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空间)以及相应的应用软件四部分。
计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样,可以按事物所具有的不同性质特点(即事物的属性)分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。
虽然网络类型的划分标准各种各样,但是从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。局域网一般来说只
能是一个较小区域内,城域网是不同地区的网络互联,不过在此要说明的一点就是这里的网络划分并没有严格意义上地理范围的区分,只能是一个定性的概念。
(7)构成计算机网络的主要成分扩展阅读:
计算机网络按广义分类:
计算机网络也称计算机通信网。关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义,则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络,而
只能称为联机系统(因为那时的许多终端不能算是自治的计算机)。但随着硬件价格的下降,许多终端都具有一定的智能,因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算
机作为终端使用,按上述定义,则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。
另外,从逻辑功能上看,计算机网络是以传输信息为基础目的,用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合,一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看,计算机网络是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。由它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
从整体上来说计算机网络就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联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的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。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
最简单的计算机网络就只有两台计算机和连接它们的一条链路,即两个节点和一条链路。
参考资料:网络--计算机网络
㈧ 计算机网络可分为哪两大子网它们各实现什么功能
1、计算机网络分成通信子网和资源子网两部分。
通信子网的功能:负责全网的数据通信;
资源子网的功能:提供各种网络资源和网络服务,实现网络的资源共享。
2、网络硬件系统和网络软件系统。
网络硬件系统:主要包括有:网络服务器、网络工作站、网络适配器、传输介质等。
网络软件系统:主要包括有:网络操作系统软件、网络通信协议、网络工具软件、网络应用软件等。
(8)构成计算机网络的主要成分扩展阅读:
第一代计算机网络---远程终端联机阶段;
第二代计算机网络---计算机网络阶段;
第三代计算机网络---计算机网络互联阶段;
第四代计算机网络---国际互联网与信息高速公路阶段;
这个新型网络必须满足一些基本要求:
1:不是为了打电话,而是用于计算机之间的数据传送。
2:能连接不同类型的计算机。
3:所有的网络节点都同等重要,这就大大提高了网络的生存性。
4:计算机在通信时,必须有迂回路由。当链路或结点被破坏时,迂回路由能使正在进行的通信自动地找到合适的路由。
5:网络结构要尽可能地简单,但要非常可靠地传送数据。
计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样,可以按事物所具有的不同性质特点(即事物的属性)分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。
总的来说计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空间)以及相应的应用软件四部分。
要学习网络,首先就要了解主要网络类型,分清哪些是我们初级学者必须掌握的,哪些是的主流网络类型。
“带宽”有以下两种不同的意义。
① 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。例如,在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz(从300Hz到3.4kHz,即话音的主要成分的频率范围)。这种意义的带宽的单位是赫(或千赫,兆赫,吉赫等)。
② 在计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。这里一般说到的“带宽”就是指这个意思。这种意义的带宽的单位是“比特每秒”,记为bit/s。
㈨ 计算机网络按传输介质可分为哪三类
计算机网络按传输介质可分为有线网、光纤网、无线网。
1.有线网:指采用双绞线来连接的计算机网络。
2.光纤网:采用光导纤维作为传输介质。
3.无线网:采用一种电磁波作为载体来实现数据传输的网络类型。
按数据交换方式划分分为电路交换网、报文交换网、分组交换网
。
按通信方式划分为广播式传输网络、点到点式传输网络。
根据网络的覆盖范围与规模分为局域网、城域网、广域网。
(9)构成计算机网络的主要成分扩展阅读
计算机网络的性能指标
(1)速率
网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,它也称为数据率(data
rate)或比特率(bit
rate)。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是bit/s(比特每秒)(即bit
per
second)。
(2)带宽
信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。
(3)吞吐量
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。
(4)时延
时延是指数据(一个报文或分组,甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。
(5)时延带宽积
把以上讨论的网络性能的两个度量—传播时延和带宽相乘,就得到另一个很有用的度量:传播时延带宽积,即时延带宽积=传播时延×带宽。
(6)往返时间(RTT)
在计算机网络中,往返时间也是一个重要的性能指标,它表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认(接受方收到数据后便立即发送确认)总共经历的时间。
(7)利用率
利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道利用率指某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过),完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。
㈩ 计算机网络中系统集成主要包括哪些
系统集成应采用功能集成、网络集成、软件界面集成等多种集成技术。系统集成实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题,它是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构。这需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、建筑环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。 系统集成作为一种新兴的服务方式,是近年来国际信息服务业中发展势头最猛的一个行业。系统集成的本质就是最优化的综合统筹设计,一个大型的综合计算机网络系统,系统集成包括计算机软件、硬件、操作系统技术、数据库技术、网络通讯技术等的集成,以及不同厂家产品选型,搭配的集成,系统集成所要达到的目标-整体性能最优,即所有部件和成分合在一起后不但能工作,而且全系统是低成本的、高效率的、性能匀称的、可扩充性和可维护的系统,为了达到此目标,系统集成商的优劣是至关重要的。