Ⅰ 简述计算机网络的概念及组成
网络协议设计者不应当设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节,而应把通信问题划分成多个小问题,然后为每一个小问题设计一个单独的协议。这样做使得每个协议的设计、分析、时限和测试比较容易。协议划分的一个主要原则是确保目标系统有效且效率高。为了提高效率,每个协议只应该注意没有被其他协议处理过的那部分通信问题;为了主协议的实现更加有效,协议之间应该能够共享特定的数据结构;同时这些协议的组合应该能处理所有可能的硬件错误以及其它异常情况。为了保证这些协议工作的协同性,应当将协议设计和开发成完整的、协作的协议系列(即协议族),而不是孤立地开发每个协议。 在网络历史的早期,国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)共同出版了开放系统互联的七层参考模型。一台计算机操作系统中的网络过程包括从应用请求(在协议栈的顶部)到网络介质(底部) ,OSI参考模型把功能分成七个分立的层次。图2.1表示了OSI分层模型。 ┌—————┐ │ 应用层 │←第七层 ├—————┤ │ 表示层 │ ├—————┤ │ 会话层 │ ├—————┤ │ 传输层 │ ├—————┤ │ 网络层 │ ├—————┤ │数据链路层│ ├—————┤ │ 物理层 │←第一层 └—————┘ 图2.1 OSI七层参考模型 OSI模型的七层分别进行以下的操作: 第一层??物理层 第一层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。它由计算机和网络介质之间的实际界面组成,可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。如最常用的RS-232规范、10BASE-T的曼彻斯特编码以及RJ-45就属于第一层。所有比物理层高的层都通过事先定义好的接口而与它通话。如以太网的附属单元接口(AUI),一个DB-15连接器可被用来连接层一和层二。 第二层??数据链路层 数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。物理编址(相对应的是网络编址)定义了设备在数据链路层的编址方式;网络拓扑结构定义了设备的物理连接方式,如总线拓扑结构和环拓扑结构;错误校验向发生传输错误的上层协议告警;数据帧序列重新整理并传输除序列以外的帧;流控可能延缓数据的传输,以使接收设备不会因为在某一时刻接收到超过其处理能力的信息流而崩溃。数据链路层实际上由两个独立的部分组成,介质存取控制(Media Access Control,MAC)和逻辑链路控制层(Logical Link Control,LLC)。MAC描述在共享介质环境中如何进行站的调度、发生和接收数据。MAC确保信息跨链路的可靠传输,对数据传输进行同步,识别错误和控制数据的流向。一般地讲,MAC只在共享介质环境中才是重要的,只有在共享介质环境中多个节点才能连接到同一传输介质上。IEEE MAC规则定义了地址,以标识数据链路层中的多个设备。逻辑链路控制子层管理单一网络链路上的设备间的通信,IEEE 802.2标准定义了LLC。LLC支持无连接服务和面向连接的服务。在数据链路层的信息帧中定义了许多域。这些域使得多种高层协议可以共享一个物理数据链路。 第三层??网络层 网络层负责在源和终点之间建立连接。它一般包括网络寻径,还可能包括流量控制、错误检查等。相同MAC标准的不同网段之间的数据传输一般只涉及到数据链路层,而不同的MAC标准之间的数据传输都涉及到网络层。例如IP路由器工作在网络层,因而可以实现多种网络间的互联。 第四层??传输层 传输层向高层提供可靠的端到端的网络数据流服务。传输层的功能一般包括流控、多路传输、虚电路管理及差错校验和恢复。流控管理设备之间的数据传输,确保传输设备不发送比接收设备处理能力大的数据;多路传输使得多个应用程序的数据可以传输到一个物理链路上;虚电路由传输层建立、维护和终止;差错校验包括为检测传输错误而建立的各种不同结构;而差错恢复包括所采取的行动(如请求数据重发),以便解决发生的任何错误。传输控制协议(TCP)是提供可靠数据传输的TCP/IP协议族中的传输层协议。 第五层??会话层 会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话。通信会话包括发生在不同网络应用层之间的服务请求和服务应答,这些请求与应答通过会话层的协议实现。它还包括创建检查点,使通信发生中断的时候可以返回到以前的一个状态。 第六层??表示层 表示层提供多种功能用于应用层数据编码和转化,以确保以一个系统应用层发送的信息可以被另一个系统应用层识别。表示层的编码和转化模式包括公用数据表示格式、性能转化表示格式、公用数据压缩模式和公用数据加密模式。 公用数据表示格式就是标准的图像、声音和视频格式。通过使用这些标准格式,不同类型的计算机系统可以相互交换数据;转化模式通过使用不同的文本和数据表示,在系统间交换信息,例如ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换码);标准数据压缩模式确保原始设备上被压缩的数据可以在目标设备上正确的解压;加密模式确保原始设备上加密的数据可以在目标设备上正确地解密。 表示层协议一般不与特殊的协议栈关联,如QuickTime是Applet计算机的视频和音频的标准,MPEG是ISO的视频压缩与编码标准。常见的图形图像格式PCX、GIF、JPEG是不同的静态图像压缩和编码标准。 第七层??应用层 应用层是最接近终端用户的OSI层,这就意味着OSI应用层与用户之间是通过应用软件直接相互作用的。注意,应用层并非由计算机上运行的实际应用软件组成,而是由向应用程序提供访问网络资源的API(Application Program Interface,应用程序接口)组成,这类应用软件程序超出了OSI模型的范畴。应用层的功能一般包括标识通信伙伴、定义资源的可用性和同步通信。因为可能丢失通信伙伴,应用层必须为传输数据的应用子程序定义通信伙伴的标识和可用性。定义资源可用性时,应用层为了请求通信而必须判定是否有足够的网络资源。在同步通信中,所有应用程序之间的通信都需要应用层的协同操作。 OSI的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等。 2.2 TCP/IP分层模型 TCP/IP分层模型(TCP/IP Layening Model)被称作因特网分层模型(Internet Layering Model)、因特网参考模型(Internet Reference Model)。图2.2表示了TCP/IP分层模型的四层。 ┌————————┐┌—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┐ │││D│F│W│F│H│G│T│I│S│U│ │ │││N│I│H│T│T│O│E│R│M│S│其│ │第四层,应用层 ││S│N│O│P│T│P│L│C│T│E│ │ ││││G│I│ │P│H│N│ │P│N│ │ ││││E│S│ ││E│E│ ││E│它│ ││││R│ │││R│T│ ││T│ │ └————————┘└—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┘ ┌————————┐┌—————————┬———————————┐ │第三层,传输层 ││ TCP │ UDP │ └————————┘└—————————┴———————————┘ ┌————————┐┌—————┬————┬——————————┐ ││││ICMP│ │ │第二层,网间层 ││└————┘│ │││ IP │ └————————┘└—————————————————————┘ ┌————————┐┌—————————┬———————————┐ │第一层,网络接口││ARP/RARP │ 其它 │ └————————┘└—————————┴———————————┘ 图2.2 TCP/IP四层参考模型 TCP/IP协议被组织成四个概念层,其中有三层对应于ISO参考模型中的相应层。ICP/IP协议族并不包含物理层和数据链路层,因此它不能独立完成整个计算机网络系统的功能,必须与许多其他的协议协同工作。 TCP/IP分层模型的四个协议层分别完成以下的功能: 第一层??网络接口层 网络接口层包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。实际上TCP/IP标准并不定义与ISO数据链路层和物理层相对应的功能。相反,它定义像地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)这样的协议,提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。 第二层??网间层 网间层对应于OSI七层参考模型的网络层。本层包含IP协议、RIP协议(Routing Information Protocol,路由信息协议),负责数据的包装、寻址和路由。同时还包含网间控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)用来提供网络诊断信息。 第三层??传输层 传输层对应于OSI七层参考模型的传输层,它提供两种端到端的通信服务。其中TCP协议(Transmission Control Protocol)提供可靠的数据流运输服务,UDP协议(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用户数据报服务。 第四层??应用层 应用层对应于OSI七层参考模型的应用层和表达层。因特网的应用层协议包括Finger、Whois、FTP(文件传输协议)、Gopher、HTTP(超文本传输协议)、Telent(远程终端协议)、SMTP(简单邮件传送协议)、IRC(因特网中继会话)、NNTP(网络新闻传输协议)
Ⅱ 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。
(2)简述计算机网络概念扩展阅读:
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。
Ⅲ 计算机网络的概念是什么
互联网(英语:Internet),又称网际网络,或音译因特网(Internet)、英特网,互联网始于1969年美国的阿帕网。是网络与网络之间所串连成的庞大网络,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一巨大国际网络。通常internet泛指互联网,而Internet则特指因特网。这种将计算机网络互相联接在一起的方法可称作“网络互联”,在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称互联网,即是互相连接一起的网络结构。互联网并不等同万维网,万维网只是一建基于超文本相互链接而成的全球性系统,且是互联网所能提供的服务其中之一。
Ⅳ 简述计算机网络的定义和构成。
(1)计算机网络的定义 : 利用通信线路和设备,将分散在不同地点、具有独立功能的多个计算机系统互连起来,按网络协议互相通信,在功能完善的网络软件控制下实现网络资源共享和信息交换的系统。 网络是现代通信技术与计算机技术结合的产物。
(2)主计算机、终端、通信处理机、通讯设备、集中器、信号变换器、通信线路、路由器。
Ⅳ 简述计算机网络的定义分类和功能
计算机网络的定义分类:
按广义定义
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。
按连接定义
计算机网络就是通过线路互连起来的、资质的计算机集合,确切的说就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来,并配置网络软件,以实现计算机资源共享的系统。
按需求定义
计算机网络就是由大量独立的、但相互连接起来的计算机来共同完成计算机任务。这些系统称为计算机网络(computer networks)
计算机网络的基本功能:
1. 数据通信
数据通信是计算机网络基本的功能,可实现不同地理位置的计算机与终端、计算机与计算机之间的数据传输。
2. 资源共享
资源共享包括网络中软件、硬件和数据资源的共享,这是计算机网络最主要和最有吸引力的功能。
3. 集中管理
4. 分布式处理
5. 可靠性高
6. 均衡负荷
7. 综合信息服务
Ⅵ 简述计算机网络的基本概念,覆盖范围分类,拓扑结构
计算机网络:以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。
根据网络的覆盖范围与规模分为:广域网、城域网、局域网。
计算机网络的拓扑结构:星型、总线型、环型、树型。
计算机网络主要由通信子网和资源子网组成。其中,资源子网包括主计算机、终端、通信协议以及其他的软件资源和数据资源;通信子网包括通信处理机、通信链路及其他通信设备,主要完成数据通信任务。
Ⅶ 简述计算机网络概念和主要功能
计算机网络的主要功能是数据通信和共享资源。数据通信是指计算机网络中可以实现计算机与计算机之间的数据传送。共享资源包括共享硬件资源、软件资源和数据资源。
计算机网络的作用
新事物出现的时候总是陌生的,对于新事物的认识需要时间,在人士的过程中,可能会出现错误,而错误也是可贵的,可贵之处在于探索出了对错,为后来者指出了正确的方向。
网络在最初出现的时候,人们也是陌生的,网络出现在课堂中,人们的心态是复杂的,有的接受,有的拒绝,有的把网络神化,有的把网络贬得一钱不值,我们的研究就在摸索中前进,先行的人是勇敢的。
经过这几年的研究探索,对于网络在教学中的作用,我觉得要理性分析,网络在教学中到底能起到什么作用,说实话,这几年所听到的网络课,不过是增加了师生的交互性,体现在:通过课件设计,练习可以及时反馈;把教师操作权下放给了学生,这样做的本意是好的:培养学生的兴趣,提高学生的动手能力,体现学生的主体性等等,但是随之而来的问题就是在40分钟内很难完成教学任务,以及教师的主导性严重降低,体现在网络课中收、放失衡,学生一旦开始操作,教师就很难把握时间;把显示器当成了课本、电视机、作业本的综合替代体,这样做本无可厚非,但是简单的替代效果如何呢?如果从成本的角度看,确实是得不偿失。
那么计算机网络辅助教学真的行不通?我认为不然,我们不能妄自菲薄,任何一种新事物能发展、生存下去,总有它的优越性,否则早就被淘汰了,计算机网络这些年能茁壮成长,当然有存在的原因了。
在教学中应用计算机网络教学,关键在于如何看待计算机网络的作用,只有真正认识了网络的作用,并且能把网络的作用有效地和教学结合,才能发挥网络作用。
网络的优势很多,跟学习有关的优势我认为有如下几点,我略为分析:
1、网络的信息量大,但是要会检索,要能迅速从浩如烟海的信息中找到为我所用的信息;
2、交互性强,可以及时反馈信息;
3、图文、影像并茂。
从以上的分析中不难看出一点:其实计算机与网络都是工具,是教师的工具,也是学生的工具,如何能发挥工具的作用,有几点是很重要的:
1、使用工具的熟练程度。一种工具,假如不会用或者是使用不熟练,又怎能指望能把工具的作用发挥出来?
2、使用工具的目的性。在教师教学中,教师的目的很明确,就是增强教学效果,增加教学质量,可使学生呢?学生知道教师的用意吗?学生在上网络课的时候知道用计算机干什么吗?我看很多学生就不知道。
3、使用工具的自觉性。教师煞费苦心地搜集了资料、制作了课件(学件),而学生自己在使用的时候,只看自己关心的、喜欢的,教师准备了大量的资料,学生却并没有看,所以教学效果一般。
Ⅷ 计算机网络的定义是什么
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。
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。
计算机网络的分类:
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。