2011年計算機等級考試三級PC技術第一章要點(6)
六、計算機網絡基礎
(一)計算機網絡的功能和分類
1.什么是計算機網絡
計算機網絡是利用通信設備、通信線路和網絡軟件，把地理上分散的多臺具有獨立工作能力的計算機(及其他智能設備)以相互共享資源(硬件、軟件和數據等)為目的連接起來的一個系統。
2.計算機網絡的功能
計算機網絡具有下列基本功能:
(1)數據通信
(2)資源共享
(3)實現分布式的信息處理
(4)提高計算機系統的可靠性和可用性
3.計算機網絡的分類
(1)從網絡的交換功能進行分類 網絡的設計者常常從網絡所使用的交換技術將網絡分類為:①電路交換網;②報文交換網;③分組交換網;④ATM等。
(2)從網絡的拓撲結構進行分類 根據網絡中計算機之間互連的拓撲形式把計算機網絡分為:①星型網;②環形網;③總線網;④網狀網等。
(3)從網絡的作用范圍進行分類
①廣域網WAN(Wide Area Network)的作用范圍通常為幾十到幾千公里。廣域網有時也稱為遠程網。
②局域網LAN(Local Area Network)，一般用PC機通過高速通信線路相連(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單位內部。③城域網或市域網MAN(Metropolitan Area Network)，其作用范圍在廣域網和局域網之間，例如作用范圍是一個城市。城域網的傳送速率也相當高，其作用距離約為5～50km。4.廣域網及其通信子網
廣域網簡稱WAN，是一種跨越很大地域范圍的計算機網絡，通常覆蓋一個省、一個國家甚至全球。廣域網物理上由兩部分組成:運行用戶程序的主機和進行數據通信的子網，前者稱為資源子網(Resource Subnet)，后者稱為通信子網(Communication Subnet)，所有的主機(端系統)通過通信子網進行連接和通信。
一般而言，廣域網的通信子網常常以電信部門提供的公共數據通信網絡為基礎。我國已經和正在建設的公共分組交換數據網(CHINPAC)、數字數據網(CHINPAC)、幀中繼(Frame Reˉlay)網、綜合業務數字網(ISDN)等，為構筑各種類型的廣域網創造了很好的條件。
(二)數據通信基礎1.數據通信的基本概念
所謂數據通信是指傳統的通信技術通過使用計算機來實現信息的傳輸、交換、存儲和處理。
2.物理信道與傳輸介質
物理信道的類型很多，由于它們的屬性各不相同，故而分別用在不同的網絡中。物理信道的類型可以從不同的角度進行分類:
(1)按傳輸介質的類型可把信道分為有線信道和無線信道;
(2)按傳輸信號的形式可把信道分成模擬信道和數字信道;(3)按使用方式又分成專用信道和公用信道。
3.傳輸和復用技術
(1)基帶傳輸和頻帶傳輸
所謂基帶(Base Band)是指電信號固有的基本頻帶。而基帶傳輸是指將數字設備發出的數字信號，原封不動地送入信道去傳輸。
所謂頻帶傳輸是指把數字信號調制成音頻信號后再發送和傳輸，到達接收端時再把音頻信號解調成原來的數字信號。
(2)多路復用技術
實現多路復用功能的設備稱為多路復用器，它能實現由多路到一路(集中)和由一路到多路(分配)的功能，故也稱為多路轉換器。最基本的多路復用方法是頻分多路復用和時分多路復用，即各終端以事先規定好的固定頻帶或固定時間間隔的方式來共享公用傳輸線。還有一種比較新的多路復用技術稱為碼分多址復用(CDMA)，在CDMA中，各發送端用各不相干的相互(準)正交的地址碼去調制其所發送的信號，在接收端利用碼開型的(準)正交性，通過地址識別從混合信號中選出相應的信號。這種復用技術抗干擾能力強、保密性好、靈活機動，已越來多地受到人們的重視。
4.交換技術
目前在計算機網絡中使用的交換技術有:
(1)電路交換;
(2)報文交換;
(3)分組交換;
(4)幀中繼交換;
(5)信元交換———異步轉移模式(ATM)。
(三)網絡體系結構與TCP/IP協議
1.網絡體系結構
計算機網絡的分層及其所使用協議的集合，就是所謂的網絡體系結構。
2.TCP/IP
TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協議)和IP(Internet Protocol，網際協議)源于美國國防部高等研究規劃局(ARPA，現在的DARPA)的ARPANET網，現在已成為因特網的通信協議。目前TCP/IP協議泛指以TCP/IP為基礎的一個協議集。
(四)因特網及其應用1.因特網(Internet)的功能
因特網的原意是“網絡的網絡”，它起源于美國國防部ARPANET計劃，后來與美國國家科學基金會的科學教育網合并。20世紀90年代，政府機構和公司的計算機也紛紛入網，并迅速擴大到全球約100多個國家和地區。它能提供的服務主要有:
(1)電子郵件
(2)專題討論
(3)信息檢索
(4)布告欄服務
(5)遠程登錄
(6)WWW(World Wide Web)服務
2.因特網的地址與域名系統
為了實現因特網中的計算機相互通信，必須為每一臺入網的計算機(也稱為主機，Host)分配一個惟一的地址(簡稱IP地址)，該地址必須表明計算機所在的網絡號(Net-id)以及它在該網絡中的主機號(Host-id)。IP地址分為5類(A、B、C、D、E)，每一個IP地址由3個部分構成: IP地址=類型號+網絡號(Net-id)+主機號(Host-id)
IP地址使用4個字節(32個二進位)表示。為了便于記憶，通常用4個十進制數來表示一個IP地址，每個十進制數對應IP地址中的一個字節，十進制數之間采用小數點“.”分隔。因特網IP地址的5種類型是:
(1)·A類地址 A類地址用于擁有大量主機(≤16777214)的網絡，只有少數幾個網絡可獲得A類地址。A類IP地址的特征是其二進制表示的***位為“0”。
(2)·B類地址 規模適中(≤65534臺主機)的網絡使用B類地址，B類IP地址的特征是其二進制表示的***兩位為“10”。
(3)·C類二址 C類地址用于主機數量不超過254臺的網絡，其IP地址的特征是其二進制表示的***3位為“110”。
(4)·D類地址 用做多播(multicast)地址，其特征是其二進制表示的***4位為“1110”。
(5)·E類地址 用做備用地址，其特征是其二進制表示的***5位為“11110”。
3.如何接入因特網
(1)局域網接入因特網
申請本單位需要的IP地址，然后將本單位的網絡通過路由器并經電信部門提供的公共網絡(X.25、ISDN、DDN、幀中繼或ATM)或者自行建設的專線接入所屬部門的互聯網絡(如學校的校園網接入CERNET)，或中國公用計算機互聯網(CHINANET)。
(2)個人用戶接入因特網
個人用戶(家用電腦)要接入因特網，可向當地的因特網服務中心(如電信局)申請一個因特網用戶賬號，便可利用現有的電話線，使計算機通過調制解調器(MODEM)連到單位的信息中心或電信局的因特網服務中心，獲得因特網的各種服務。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)計算機局域網
局域網的主要特點是:
(1)·為一個單位所擁有，地理范圍有限(0.1～25km)。
(2)·使用專用的通信線路，數據傳輸速率高(0.1～1Gb/s)。
(3)·通信延遲時間較低，可靠性較好(10 -8 ～10 -11 )。
(4)·能按廣播方式或組播方式(一個站向多個站發送信息)進行通信。
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