1.計算機網(wǎng)絡(luò )與數據通信

　　計算機網(wǎng)絡(luò )是計算機技術(shù)與通信技術(shù)高度發(fā)展、緊密結合的產(chǎn)物，是分布在不同的地理位置具有獨立功能的多臺計算機通過(guò)外部設備和通信線(xiàn)路連接起來(lái)，從而實(shí)現資源共享和信息傳遞的計算機系統.這也是計算機網(wǎng)絡(luò )的目標。從系統功能的角度來(lái)看，計算機網(wǎng)絡(luò )主要由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)組成。

　　數據通信是指在兩個(gè)計算機或終端之間以二進(jìn)制的形式進(jìn)行信息交換，傳輸敷據，是通信技術(shù)和計算機技術(shù)相結合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。數據通信系統的主要技術(shù)指標有帶寬、比特率、波特率、誤碼率。

　　(1)信道

　　傳輸信息的通路稱(chēng)為信道，是信息傳輸的媒介，一般用來(lái)表示向某一方向傳送信息的媒體，目的是把攜帶有信息的信號從它的輸入端傳遞到輸出端。

　　(2)帶寬與傳輸速率

　　現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)中，經(jīng)常以帶寬來(lái)表示信道的數據傳輸速率。帶寬是指在給定的范圍內，可以用于傳輸的最高頻率與最低頻率的差值。數據傳輸速率是描述數據傳輸系統性能的重要技術(shù)指標之一，它在數值上等于每秒鐘傳輸構成數據代碼的二進(jìn)制比特數，單位為比特/秒。

　　(3)模擬信號與數字信號

　　模擬信號指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號，是特定的模擬量，如電壓、電流等值的變化是連續的，取值是無(wú)窮多個(gè)。數字信號是表示數字量的電信號，幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個(gè)數值之內。二進(jìn)制碼也是一種數字信號，受噪聲的影響較小，方便于數字電路進(jìn)行處理。

　　(4)調制與解調

　　調制是將各種數字基帶信號轉換成適于信道傳輸的數字調制信號，解調是在接收端將收到的數字頻帶信號還原成數字基帶信號。解調是調制的逆過(guò)程，將調制和解調功能結合在一起的設備稱(chēng)為調制解調器。

　　(5)誤碼率

　　它是衡量在規定時(shí)間內數據傳輸精確性的指標。誤碼是由于在信號傳輸中，衰變改變了信號的電壓，導致信號在傳輸中遭到破壞而產(chǎn)生。誤碼率則是指二進(jìn)制比特在數據傳輸系統中被傳錯的概率，是衡量通信系統可靠性的指標。

　　2.計算機網(wǎng)絡(luò )的分類(lèi)

　　(1)局域網(wǎng)

　　局域網(wǎng)就是在局部地區范圍內的網(wǎng)絡(luò )，它所覆蓋的地區范圍較小。局域網(wǎng)具有數據傳輸速率高、誤碼率低、成本低、組網(wǎng)容易、易管理、易維護、使用起來(lái)比較靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。在日常生活中，機關(guān)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)都屬于局域網(wǎng)。

　　(2)城域網(wǎng)

　　城域網(wǎng)是在一個(gè)城市內部組建的計算機消息網(wǎng)絡(luò )，但不在同一地理小區范圍內進(jìn)行計算機互聯(lián)，它是廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò )。

　　(3)廣域網(wǎng)

　　廣域網(wǎng)又稱(chēng)遠程網(wǎng)，覆蓋范圍更廣，一般在不同城市之間的LAN或者M(jìn)AN網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)，地理范圍在幾十千米到幾萬(wàn)千米，小到一個(gè)城市、一個(gè)地區，大到一個(gè)國家甚至全世界。但是廣域網(wǎng)信道傳輸速率較低，一般小于0.1Mbps，結構相比復雜，安全保密也較差。常見(jiàn)的有因特網(wǎng)、ChinaDDN網(wǎng)、Chinanet網(wǎng)。

　　3.網(wǎng)絡(luò )拓撲結構

　　網(wǎng)絡(luò )拓撲結構主要有以下幾種。

　　(1)星型拓撲結構

　　每個(gè)節點(diǎn)與中心節點(diǎn)連接，中心節點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信，任何兩個(gè)節點(diǎn)之間的通信都要通過(guò)中心節點(diǎn)。因此，要求中心節點(diǎn)有很高的可靠性。星型拓撲結構簡(jiǎn)單，易于實(shí)現和管理，但是由于其采用集中控制方式的結構，一旦中心節點(diǎn)出現故障，就會(huì )造成全網(wǎng)的癱瘓，可靠性較差。

　　(2)環(huán)型拓撲結構

　　將各個(gè)節點(diǎn)依次連接起來(lái)，并把首尾相連構成一個(gè)環(huán)型結構。環(huán)型網(wǎng)絡(luò )中的信息傳送是單向的，即沿著(zhù)一個(gè)方向從一個(gè)節點(diǎn)傳到另一個(gè)節點(diǎn)，每個(gè)節點(diǎn)需安裝中繼器，以接收、放大、發(fā)送信號。環(huán)形拓撲結構簡(jiǎn)單，建網(wǎng)容易，方便管理，成本低，適用于數據不需要在中心節點(diǎn)上處理而主要在各自節點(diǎn)上進(jìn)行處理的情況;但是其環(huán)路是封閉的，不便于擴充，可靠性低，一個(gè)節點(diǎn)發(fā)生故障，將會(huì )造成全網(wǎng)癱瘓，維護困難，對分支節點(diǎn)故障定位較難。

　　(3)樹(shù)型拓撲結構

　　在樹(shù)型拓撲結構的網(wǎng)絡(luò )中，任意兩個(gè)節點(diǎn)之間不產(chǎn)生回路，其特點(diǎn)是通信線(xiàn)路總長(cháng)度較短、節點(diǎn)易于擴充、靈活、成本較低、易推廣。但是除了葉子節點(diǎn)及與其相連的線(xiàn)路外，任一節點(diǎn)或與其相連的線(xiàn)路故障都會(huì )使系統受到影響。

　　(4)網(wǎng)型拓撲結構

　　主要用于廣域網(wǎng)，節點(diǎn)的'連接是任意的，沒(méi)有規律，可靠性比較高。但由于結構復雜，采用路由協(xié)議、流量控制等方法，會(huì )導致建設成本比較高。

　　(5)總線(xiàn)型拓撲結構

　　總線(xiàn)型拓撲是使用最普遍的一種網(wǎng)絡(luò )，各節點(diǎn)連接在一條共用的通信電纜上，采用基帶傳輸，任何時(shí)刻只有一個(gè)節點(diǎn)占用線(xiàn)路，并且占有者擁有線(xiàn)路的所有帶寬。這種結構的特點(diǎn)是節點(diǎn)加入和退出網(wǎng)絡(luò )都非常的方便、結構簡(jiǎn)單靈活、建網(wǎng)容易、可靠性高、結構簡(jiǎn)單、成本低、性能好。其缺點(diǎn)是主干總線(xiàn)對網(wǎng)絡(luò )起決定性作用，總線(xiàn)故障將影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò )。

　　4.網(wǎng)絡(luò )硬件

　　(1)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器

　　它是網(wǎng)絡(luò )的核心，是被網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的計算機系統。包括提供網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)使用的各種資源，并負責對這些資源管理，協(xié)調網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)對資源的訪(fǎng)問(wèn)。

　　(2)傳輸介質(zhì)

　　常用的傳輸介質(zhì)包括軸電纜、雙絞線(xiàn)、光纜和微波等。

　　(3)網(wǎng)絡(luò )接口卡

　　它是構成網(wǎng)絡(luò )必需的基本設備，用于將計算機和通信電纜連接起來(lái)，以便經(jīng)電纜在計算機之間進(jìn)行高速數據傳輸。

　　(4)集線(xiàn)器

　　集線(xiàn)器是局域網(wǎng)的基本連接設備。目前市場(chǎng)上的集線(xiàn)器主要有獨立式、堆疊式、智能型等類(lèi)型。

　　(5)交換機

　　交換機又稱(chēng)為交換式集線(xiàn)器，可以想象成一臺多端口的橋接器,每一端口都有其專(zhuān)用的帶寬，交換概念的提出是對共享工作模式的改進(jìn)，而交換式局域網(wǎng)的核心設備是局域網(wǎng)交換機。

　　(6)路由器

　　作為不同網(wǎng)絡(luò )之間互相連接的樞紐，路由器系統構成了基于TCWIP的Internet的主體脈絡(luò )，它是實(shí)現局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)的主要設備。路由器檢測數據的目的地址，并對路徑進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，數據便可根據不同的地址分流到不同的路徑中。若當前路徑過(guò)多，路由器會(huì )動(dòng)態(tài)選擇合適的路徑，從而平衡通信負載。

　　5.網(wǎng)絡(luò )軟件

　　由于提供網(wǎng)絡(luò )硬件設備的廠(chǎng)商很多，不同的硬件設備如何統一劃分層次，并且能夠保證通信雙方對數據的傳輸理解一致，這些就要通過(guò)單獨的網(wǎng)絡(luò )軟件—一通信協(xié)議來(lái)實(shí)現。

　　通信協(xié)議就是通信雙方都必須要遵守的通信規則，是一種約定。計算機網(wǎng)絡(luò )中的協(xié)議非常復雜，TCP/IP協(xié)議是當前最流行的商業(yè)化協(xié)議，被公認為是當前的工業(yè)標準或事實(shí)標準。TCP/IP參考模型將計算機網(wǎng)絡(luò )劃分為四個(gè)層次。

　　(1)應用層(Application Layer)

　　負責處理特定的應用程序數據，為應用軟件提供網(wǎng)絡(luò )接口，包括HTTP(超文本傳輸協(xié)議)、Telnet(遠程登錄)、FTP(文件傳輸協(xié)議)等協(xié)議。

　　(2)傳輸層(Transport Layer)

　　為兩臺主機問(wèn)的進(jìn)程提供端到端的通信。主要協(xié)議有TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶(hù)數據報協(xié)議)。

　　(3)互聯(lián)層(InternetLayer)

　　確定數據包從源端到目的端如何選擇路由。網(wǎng)絡(luò )層主要的協(xié)議有IPv4(Internet協(xié)議版本4)、ICMP(Internet控制報文協(xié)議)以及IPv6(Internet協(xié)議版本6)等。

　　(4)主機至網(wǎng)絡(luò )層(Host-to-Network Layer)

　　規定了數據包從一個(gè)設備的網(wǎng)絡(luò )層傳輸到另一個(gè)設備的網(wǎng)絡(luò )層的方法。

　　6.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)

　　無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡(luò )與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結合的產(chǎn)物。它利用射頻(RF)技術(shù)取代雙絞線(xiàn)構成的傳統有線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )，并提供有線(xiàn)局域網(wǎng)的所有功能。

　　6.2 Internet基礎知識

　　1.IP地址和域名

　　(1)IP地址

　　IP地址是一種在Internet上給主機編址的方式，也稱(chēng)為網(wǎng)際協(xié)議地址，是TCP/IP協(xié)議中所使用的網(wǎng)絡(luò )層地址標識。IP地址是由四個(gè)字節組成的，習慣寫(xiě)法是將每個(gè)字節作為一段并以十進(jìn)制數來(lái)表示，而且段間用“.”分隔。每個(gè)段的十進(jìn)制數范圍是0至255。在因特網(wǎng)中，IP地址是使連接到網(wǎng)上的所有計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)現相互通信的一套規則，規定了計算機在因特網(wǎng)上進(jìn)行通信時(shí)應當遵守的準則。

　　IP地址可分為A、B、 C、 D、E5類(lèi)。

　　•A類(lèi)IP地址的范圍為：O～127。

　　•B類(lèi)IP地址的范圍為：128～191。

　　•C類(lèi)IP地址的范圍為：192～223。

　　•D類(lèi)和E類(lèi)留作特殊用途。

　　(2)域名

　　域名(Domain Name)，實(shí)質(zhì)就是用一組由字符組成的名字代替IP地址，為了避免重名.域名采用層次結構，各層次的子域名之間用圓點(diǎn)隔開(kāi)，從右至左分別是第一級域名(或稱(chēng)頂級域名)，第二級域名……直至主機名。即主機名.…….第二級域名.第一級域名。國際上，第一級域名采用通用的標準代碼，例如：CN(中國)、JP(日本)、KR(韓國)、UK(英國)等。

　　我國的第～級域名是CN，次級域名共計40個(gè)。其中，類(lèi)別域名有：AC(科研院及科技管理部門(mén))、GOV(國家政府部門(mén))、ORG(各社會(huì )團體及民問(wèn)非營(yíng)利組織)、NET(互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，接人網(wǎng)絡(luò )的信息和運行中心)、COM(工商和金融等企業(yè))、EDU(教育單位)，共6個(gè);地區域名有34個(gè)“行政區域名”，如：BJ(北京市)，SH(上海市)，TJ(天津市)，CQ(重慶市)，JS(江蘇省)，7J(浙江省)，AH(安徽省)等。例如：pku.edu.cn是北京大學(xué)的一個(gè)域名，其中pku是北京大學(xué)的英文縮寫(xiě)，edu表示教育機構，cn表示中國。

　　關(guān)于域名還有如下幾點(diǎn)需要注意：

　　•因特網(wǎng)的域名不區分大小寫(xiě)。

　　•整個(gè)域名的長(cháng)度不可超過(guò)255個(gè)字符。

　　•一臺計算機一般只能擁有一個(gè)IP地址，但可以擁有多個(gè)域名地址。

　　2.Internet接入方式

　　Internet接入方式通常有專(zhuān)線(xiàn)連接、局域網(wǎng)連接、無(wú)線(xiàn)連接和電話(huà)撥號連接四種，其中使用ADSL(非對稱(chēng)數字用戶(hù)線(xiàn)路)方式撥號連接對眾多個(gè)人用戶(hù)和小單位來(lái)說(shuō)是最經(jīng)濟、簡(jiǎn)單，是采用最多的一種接入方式。

　　(1)ADSL

　　這種接入技術(shù)的非對稱(chēng)性體現在j二、下行速率的不同。高速下行信道向用戶(hù)傳送視頻、音頻信息，速率一般在1.5～8 Mhit/s。低速上行速率一般在16～640 Kbit/s。

　　(2)無(wú)線(xiàn)連接

　　無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的構建不需要布線(xiàn)，因此為組網(wǎng)提供了極大的便捷，省時(shí)省力，并且在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境發(fā)生變化需要更改的時(shí)候，也易于更改和維護。

　　(3)ISP

　　ISP是Internet Service Provider的縮寫(xiě)，即Internet服務(wù)供應商。

　　ISP是用戶(hù)接人Internet的入口，需要先通過(guò)某種通信線(xiàn)路連接到ISP的主機，再通過(guò)ISP的連接通道接入Internet。ISP提供的功能主要有分配IP地址和網(wǎng)關(guān)及DNS、提供聯(lián)網(wǎng)軟件、提供各種Internet服務(wù)、接人服務(wù)。

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