1.計算機網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)通信

　　計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)與通信技術(shù)高度發(fā)展、緊密結(jié)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外部設備和通信線路連接起來，從而實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng).這也是計算機網(wǎng)絡的目標。從系統(tǒng)功能的角度來看，計算機網(wǎng)絡主要由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)組成。

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

　　(1)信道

　　傳輸信息的通路稱為信道，是信息傳輸?shù)拿浇�，一般用來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(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)中，經(jīng)常以帶寬來表示信道的數(shù)據(jù)傳輸速率。帶寬是指在給定的范圍內(nèi)，可以用于傳輸?shù)淖罡哳l率與最低頻率的差值。數(shù)據(jù)傳輸速率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)性能的重要技術(shù)指標之一，它在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進制比特數(shù)，單位為比特/秒。

　　(3)模擬信號與數(shù)字信號

　　模擬信號指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號，是特定的模擬量，如電壓、電流等值的變化是連續(xù)的，取值是無窮多個。數(shù)字信號是表示數(shù)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數(shù)值之內(nèi)。二進制碼也是一種數(shù)字信號，受噪聲的影響較小，方便于數(shù)字電路進行處理。

　　(4)調(diào)制與解調(diào)

　　調(diào)制是將各種數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換成適于信道傳輸?shù)臄?shù)字調(diào)制信號，解調(diào)是在接收端將收到的數(shù)字頻帶信號還原成數(shù)字基帶信號。解調(diào)是調(diào)制的逆過程，將調(diào)制和解調(diào)功能結(jié)合在一起的設備稱為調(diào)制解調(diào)器。

　　(5)誤碼率

　　它是衡量在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)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。誤碼率則是指二進制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，是衡量通信系統(tǒng)可靠性的指標。

　　2.計算機網(wǎng)絡的分類

　　(1)局域網(wǎng)

　　局域網(wǎng)就是在局部地區(qū)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡，它所覆蓋的地區(qū)范圍較小。局域網(wǎng)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、誤碼率低、成本低、組網(wǎng)容易、易管理、易維護、使用起來比較靈活方便的優(yōu)點。在日常生活中，機關網(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)是在一個城市內(nèi)部組建的計算機消息網(wǎng)絡，但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)進行計算機互聯(lián)，它是廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡。

　　(3)廣域網(wǎng)

　　廣域網(wǎng)又稱遠程網(wǎng)，覆蓋范圍更廣，一般在不同城市之間的LAN或者MAN網(wǎng)絡互聯(lián)，地理范圍在幾十千米到幾萬千米，小到一個城市、一個地區(qū)，大到一個國家甚至全世界。但是廣域網(wǎng)信道傳輸速率較低，一般小于0.1Mbps，結(jié)構(gòu)相比復雜，安全保密也較差。常見的有因特網(wǎng)、ChinaDDN網(wǎng)、Chinanet網(wǎng)。

　　3.網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

　　網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)主要有以下幾種。

　　(1)星型拓撲結(jié)構(gòu)

　　每個節(jié)點與中心節(jié)點連接，中心節(jié)點控制全網(wǎng)的通信，任何兩個節(jié)點之間的通信都要通過中心節(jié)點。因此，要求中心節(jié)點有很高的可靠性。星型拓撲結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)和管理，但是由于其采用集中控制方式的結(jié)構(gòu)，一旦中心節(jié)點出現(xiàn)故障，就會造成全網(wǎng)的癱瘓，可靠性較差。

　　(2)環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)

　　將各個節(jié)點依次連接起來，并把首尾相連構(gòu)成一個環(huán)型結(jié)構(gòu)。環(huán)型網(wǎng)絡中的信息傳送是單向的，即沿著一個方向從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點，每個節(jié)點需安裝中繼器，以接收、放大、發(fā)送信號。環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)簡單，建網(wǎng)容易，方便管理，成本低，適用于數(shù)據(jù)不需要在中心節(jié)點上處理而主要在各自節(jié)點上進行處理的情況;但是其環(huán)路是封閉的，不便于擴充，可靠性低，一個節(jié)點發(fā)生故障，將會造成全網(wǎng)癱瘓，維護困難，對分支節(jié)點故障定位較難。

　　(3)樹型拓撲結(jié)構(gòu)

　　在樹型拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡中，任意兩個節(jié)點之間不產(chǎn)生回路，其特點是通信線路總長度較短、節(jié)點易于擴充、靈活、成本較低、易推廣。但是除了葉子節(jié)點及與其相連的線路外，任一節(jié)點或與其相連的線路故障都會使系統(tǒng)受到影響。

　　(4)網(wǎng)型拓撲結(jié)構(gòu)

　　主要用于廣域網(wǎng)，節(jié)點的連接是任意的，沒有規(guī)律，可靠性比較高。但由于結(jié)構(gòu)復雜，采用路由協(xié)議、流量控制等方法，會導致建設成本比較高。

　　(5)總線型拓撲結(jié)構(gòu)

　　總線型拓撲是使用最普遍的一種網(wǎng)絡，各節(jié)點連接在一條共用的通信電纜上，采用基帶傳輸，任何時刻只有一個節(jié)點占用線路，并且占有者擁有線路的所有帶寬。這種結(jié)構(gòu)的特點是節(jié)點加入和退出網(wǎng)絡都非常的方便、結(jié)構(gòu)簡單靈活、建網(wǎng)容易、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能好。其缺點是主干總線對網(wǎng)絡起決定性作用，總線故障將影響整個網(wǎng)絡。

　　4.網(wǎng)絡硬件

　　(1)網(wǎng)絡服務器

　　它是網(wǎng)絡的核心，是被網(wǎng)絡用戶訪問的計算機系統(tǒng)。包括提供網(wǎng)絡用戶使用的各種資源，并負責對這些資源管理，協(xié)調(diào)網(wǎng)絡用戶對資源的訪問。

　　(2)傳輸介質(zhì)

　　常用的傳輸介質(zhì)包括軸電纜、雙絞線、光纜和微波等。

　　(3)網(wǎng)絡接口卡

　　它是構(gòu)成網(wǎng)絡必需的基本設備，用于將計算機和通信電纜連接起來，以便經(jīng)電纜在計算機之間進行高速數(shù)據(jù)傳輸。

　　(4)集線器

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

　　(5)交換機

　　交換機又稱為交換式集線器，可以想象成一臺多端口的橋接器,每一端口都有其專用的帶寬，交換概念的提出是對共享工作模式的改進，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)絡之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于TCWIP的Internet的主體脈絡，它是實現(xiàn)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)的主要設備。路由器檢測數(shù)據(jù)的目的地址，并對路徑進行動態(tài)分配，數(shù)據(jù)便可根據(jù)不同的地址分流到不同的路徑中。若當前路徑過多，路由器會動態(tài)選擇合適的路徑，從而平衡通信負載。

　　5.網(wǎng)絡軟件

　　由于提供網(wǎng)絡硬件設備的廠商很多，不同的硬件設備如何統(tǒng)一劃分層次，并且能夠保證通信雙方對數(shù)據(jù)的傳輸理解一致，這些就要通過單獨的網(wǎng)絡軟件—一通信協(xié)議來實現(xiàn)。

　　通信協(xié)議就是通信雙方都必須要遵守的通信規(guī)則，是一種約定。計算機網(wǎng)絡中的協(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)標準或事實標準。TCP/IP參考模型將計算機網(wǎng)絡劃分為四個層次。

　　(1)應用層(Application Layer)

　　負責處理特定的應用程序數(shù)據(jù)，為應用軟件提供網(wǎng)絡接口，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)

　　為兩臺主機問的進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(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)。

　　(3)互聯(lián)層(InternetLayer)

　　確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。網(wǎng)絡層主要的'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)絡層(Host-to-Network Layer)

　　規(guī)定了數(shù)據(jù)包從一個設備的網(wǎng)絡層傳輸?shù)搅硪粋�設備的網(wǎng)絡層的方法。

　　6.無線局域網(wǎng)

　　無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它利用射頻(RF)技術(shù)取代雙絞線構(gòu)成的傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)絡，并提供有線局域網(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，也稱為網(wǎng)際協(xié)議地址，是TCP/IP協(xié)議中所使用的網(wǎng)絡層地址標識。IP地址是由四個字節(jié)組成的，習慣寫法是將每個字節(jié)作為一段并以十進制數(shù)來表示，而且段間用“.”分隔。每個段的十進制數(shù)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)絡實現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則，規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應當遵守的準則。

　　IP地址可分為A、B、 C、 D、E5類。

　　•A類IP地址的范圍為：O～127。

　　•B類IP地址的范圍為：128～191。

　　•C類IP地址的范圍為：192～223。

　　•D類和E類留作特殊用途。

　　(2)域名

　　域名(Domain Name)，實質(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(jié)構(gòu)，各層次的子域名之間用圓點隔開，從右至左分別是第一級域名(或稱頂級域名)，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。其中，類別域名有：AC(科研院及科技管理部門)、GOV(國家政府部門)、ORG(各社會團體及民問非營利組織)、NET(互聯(lián)網(wǎng)絡，接人網(wǎng)絡的信息和運行中心)、COM(工商和金融等企業(yè))、EDU(教育單位)，共6個;地區(qū)域名有34個“行政區(qū)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是北京大學的一個域名，其中pku是北京大學的英文縮寫，edu表示教育機構(gòu)，cn表示中國。

　　關于域名還有如下幾點需要注意：

　　•因特網(wǎng)的域名不區(qū)分大小寫。

　　•整個域名的長度不可超過255個字符。

　　•一臺計算機一般只能擁有一個IP地址，但可以擁有多個域名地址。

　　2.Internet接入方式

　　Internet接入方式通常有專線連接、局域網(wǎng)連接、無線連接和電話撥號連接四種，其中使用ADSL(非對稱數(shù)字用戶線路)方式撥號連接對眾多個人用戶和小單位來說是最經(jīng)濟、簡單，是采用最多的一種接入方式。

　　(1)ADSL

　　這種接入技術(shù)的非對稱性體現(xiàn)在j二、下行速率的不同。高速下行信道向用戶傳送視頻、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)無線連接

　　無線局域網(wǎng)的構(gòu)建不需要布線，因此為組網(wǎng)提供了極大的便捷，省時省力，并且在網(wǎng)絡環(huán)境發(fā)生變化需要更改的時候，也易于更改和維護。

　　(3)ISP

　　ISP是Internet Service Provider的縮寫，即Internet服務供應商。

　　ISP是用戶接人Internet的入口，需要先通過某種通信線路連接到ISP的主機，再通過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)關及DNS、提供聯(lián)網(wǎng)軟件、提供各種Internet服務、接人服務。

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