2014年計(jì)算機(jī)三級(jí)PC技術(shù)要點(diǎn):計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備、通信線路和網(wǎng)絡(luò)軟件,把地理上分散的多臺(tái)具有獨(dú)立工作能力的計(jì)算機(jī)(及其他智能設(shè)備)以相互共享資源(硬件、軟件和數(shù)據(jù)等)為目的連接起來(lái)的一個(gè)系統(tǒng)。
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有下列基本功能:
(1)數(shù)據(jù)通信
(2)資源共享
(3)實(shí)現(xiàn)分布式的信息處理
(4)提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和可用性
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)
(1)從網(wǎng)絡(luò)的交換功能進(jìn)行分類(lèi) 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)者常常從網(wǎng)絡(luò)所使用的交換技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)為:①電路交換網(wǎng);②報(bào)文交換網(wǎng);③分組交換網(wǎng);④ATM等。
(2)從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間互連的拓?fù)湫问桨延?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為:①星型網(wǎng);②環(huán)形網(wǎng);③總線網(wǎng);④網(wǎng)狀網(wǎng)等。
(3)從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類(lèi)
①?gòu)V域網(wǎng)WAN(Wide Area Network)的作用范圍通常為幾十到幾千公里。廣域網(wǎng)有時(shí)也稱(chēng)為遠(yuǎn)程網(wǎng)。
?、诰钟蚓W(wǎng)LAN(Local Area Network),一般用PC機(jī)通過(guò)高速通信線路相連(速率通常在10Mb/s以上),但在地理上則局限在較小的范圍((如幾公里左右),一般是一幢樓房或一個(gè)單位內(nèi)部。③城域網(wǎng)或市域網(wǎng)MAN(Metropolitan Area Network),其作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間,例如作用范圍是一個(gè)城市。城域網(wǎng)的傳送速率也相當(dāng)高,其作用距離約為5~50km。4.廣域網(wǎng)及其通信子網(wǎng)
廣域網(wǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)WAN,是一種跨越很大地域范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),通常覆蓋一個(gè)省、一個(gè)國(guó)家甚至全球。廣域網(wǎng)物理上由兩部分組成:運(yùn)行用戶程序的主機(jī)和進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的子網(wǎng),前者稱(chēng)為資源子網(wǎng)(Resource Subnet),后者稱(chēng)為通信子網(wǎng)(Communication Subnet),所有的主機(jī)(端系統(tǒng))通過(guò)通信子網(wǎng)進(jìn)行連接和通信。
一般而言,廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)常常以電信部門(mén)提供的公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。我國(guó)已經(jīng)和正在建設(shè)的公共分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(CHINPAC)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(CHINPAC)、幀中繼(Frame Reˉlay)網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)等,為構(gòu)筑各種類(lèi)型的廣域網(wǎng)創(chuàng)造了很好的條件。
(二)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)通信的基本概念
所謂數(shù)據(jù)通信是指?jìng)鹘y(tǒng)的通信技術(shù)通過(guò)使用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理。
2.物理信道與傳輸介質(zhì)
物理信道的類(lèi)型很多,由于它們的屬性各不相同,故而分別用在不同的網(wǎng)絡(luò)中。物理信道的類(lèi)型可以從不同的角度進(jìn)行分類(lèi):
(1)按傳輸介質(zhì)的類(lèi)型可把信道分為有線信道和無(wú)線信道;
(2)按傳輸信號(hào)的形式可把信道分成模擬信道和數(shù)字信道;(3)按使用方式又分成專(zhuān)用信道和公用信道。
3.傳輸和復(fù)用技術(shù)
(1)基帶傳輸和頻帶傳輸
所謂基帶(Base Band)是指電信號(hào)固有的基本頻帶。而基帶傳輸是指將數(shù)字設(shè)備發(fā)出的數(shù)字信號(hào),原封不動(dòng)地送入信道去傳輸。
所謂頻帶傳輸是指把數(shù)字信號(hào)調(diào)制成音頻信號(hào)后再發(fā)送和傳輸,到達(dá)接收端時(shí)再把音頻信號(hào)解調(diào)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。
(2)多路復(fù)用技術(shù)
實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用功能的設(shè)備稱(chēng)為多路復(fù)用器,它能實(shí)現(xiàn)由多路到一路(集中)和由一路到多路(分配)的功能,故也稱(chēng)為多路轉(zhuǎn)換器。最基本的多路復(fù)用方法是頻分多路復(fù)用和時(shí)分多路復(fù)用,即各終端以事先規(guī)定好的固定頻帶或固定時(shí)間間隔的方式來(lái)共享公用傳輸線。還有一種比較新的多路復(fù)用技術(shù)稱(chēng)為碼分多址復(fù)用(CDMA),在CDMA中,各發(fā)送端用各不相干的相互(準(zhǔn))正交的地址碼去調(diào)制其所發(fā)送的信號(hào),在接收端利用碼開(kāi)型的(準(zhǔn))正交性,通過(guò)地址識(shí)別從混合信號(hào)中選出相應(yīng)的信號(hào)。這種復(fù)用技術(shù)抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、靈活機(jī)動(dòng),已越來(lái)多地受到人們的重視。
4.交換技術(shù)
目前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用的交換技術(shù)有:
(1)電路交換;
(2)報(bào)文交換;
(3)分組交換;
(4)幀中繼交換;
(5)信元交換———異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)。
(三)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與TCP/IP協(xié)議
1.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層及其所使用協(xié)議的集合,就是所謂的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
2.TCP/IP
TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協(xié)議)和IP(Internet Protocol,網(wǎng)際協(xié)議)源于美國(guó)國(guó)防部高等研究規(guī)劃局(ARPA,現(xiàn)在的DARPA)的ARPANET網(wǎng),現(xiàn)在已成為因特網(wǎng)的通信協(xié)議。目前TCP/IP協(xié)議泛指以TCP/IP為基礎(chǔ)的一個(gè)協(xié)議集。
(四)因特網(wǎng)及其應(yīng)用1.因特網(wǎng)(Internet)的功能
因特網(wǎng)的原意是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”,它起源于美國(guó)國(guó)防部ARPANET計(jì)劃,后來(lái)與美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的科學(xué)教育網(wǎng)合并。20世紀(jì)90年代,政府機(jī)構(gòu)和公司的計(jì)算機(jī)也紛紛入網(wǎng),并迅速擴(kuò)大到全球約100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。它能提供的服務(wù)主要有:
(1)電子郵件
(2)專(zhuān)題討論
(3)信息檢索
(4)布告欄服務(wù)
(5)遠(yuǎn)程登錄
(6)WWW(World Wide Web)服務(wù)
2.因特網(wǎng)的地址與域名系統(tǒng)
為了實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)相互通信,必須為每一臺(tái)入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)(也稱(chēng)為主機(jī),Host)分配一個(gè)惟一的地址(簡(jiǎn)稱(chēng)IP地址),該地址必須表明計(jì)算機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)號(hào)(Net-id)以及它在該網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)號(hào)(Host-id)。IP地址分為5類(lèi)(A、B、C、D、E),每一個(gè)IP地址由3個(gè)部分構(gòu)成: IP地址=類(lèi)型號(hào)+網(wǎng)絡(luò)號(hào)(Net-id)+主機(jī)號(hào)(Host-id)
IP地址使用4個(gè)字節(jié)(32個(gè)二進(jìn)位)表示。為了便于記憶,通常用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)IP地址,每個(gè)十進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)IP地址中的一個(gè)字節(jié),十進(jìn)制數(shù)之間采用小數(shù)點(diǎn)“.”分隔。因特網(wǎng)IP地址的5種類(lèi)型是:
(1)·A類(lèi)地址 A類(lèi)地址用于擁有大量主機(jī)(≤16777214)的網(wǎng)絡(luò),只有少數(shù)幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)可獲得A類(lèi)地址。A類(lèi)IP地址的特征是其二進(jìn)制表示的最高位為“0”。
(2)·B類(lèi)地址 規(guī)模適中(≤65534臺(tái)主機(jī))的網(wǎng)絡(luò)使用B類(lèi)地址,B類(lèi)IP地址的特征是其二進(jìn)制表示的最高兩位為“10”。
(3)·C類(lèi)二址 C類(lèi)地址用于主機(jī)數(shù)量不超過(guò)254臺(tái)的網(wǎng)絡(luò),其IP地址的特征是其二進(jìn)制表示的最高3位為“110”。
(4)·D類(lèi)地址 用做多播(multicast)地址,其特征是其二進(jìn)制表示的最高4位為“1110”。
(5)·E類(lèi)地址 用做備用地址,其特征是其二進(jìn)制表示的最高5位為“11110”。
3.如何接入因特網(wǎng)
(1)局域網(wǎng)接入因特網(wǎng)
申請(qǐng)本單位需要的IP地址,然后將本單位的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器并經(jīng)電信部門(mén)提供的公共網(wǎng)絡(luò)(X.25、ISDN、DDN、幀中繼或ATM)或者自行建設(shè)的專(zhuān)線接入所屬部門(mén)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(如學(xué)校的校園網(wǎng)接入CERNET),或中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)。
(2)個(gè)人用戶接入因特網(wǎng)
個(gè)人用戶(家用電腦)要接入因特網(wǎng),可向當(dāng)?shù)氐囊蛱鼐W(wǎng)服務(wù)中心(如電信局)申請(qǐng)一個(gè)因特網(wǎng)用戶賬號(hào),便可利用現(xiàn)有的電話線,使計(jì)算機(jī)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器(MODEM)連到單位的信息中心或電信局的因特網(wǎng)服務(wù)中心,獲得因特網(wǎng)的各種服務(wù)。為了提高接入的傳輸速率,目前有多種“寬帶”接入方案,例如ISDN、ADSL、Cable MODEM,甚至直接使用光纖接入(FTTH)。
(五)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)
局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是:
(1)·為一個(gè)單位所擁有,地理范圍有限(0.1~25km)。
(2)·使用專(zhuān)用的通信線路,數(shù)據(jù)傳輸速率高(0.1~1Gb/s)。
(3)·通信延遲時(shí)間較低,可靠性較好(10 -8 ~10 -11 )。
(4)·能按廣播方式或組播方式(一個(gè)站向多個(gè)站發(fā)送信息)進(jìn)行通信。