計算機網絡技術知識

　　計算機作為一個完整系統所運用的技術。主要有系統結構技術、系統管理技術、系統維護技術和系統應用技術等。下面是小編整理的關于計算機網絡技術知識，歡迎大家參考!

　　計算機網絡基礎之計算機網絡

　　說起計算機網絡，這個涵蓋的范圍太廣，大學時候學的，是從計算機網絡的概念到組成和拓撲結構再到功能、從網絡類型到網絡體系和協議、從組建局域網到配置Windows服務站......很多概念以及實例在如今的工作生活中不斷地被我們所接觸運用。WWW瀏覽，Email收發，網上聊天，網絡游戲等等這些都是計算機網絡技術的應用。簡單地講，計算機網絡技術就是計算機技術和通信技術兩大技術相結合的產物，可以預言，未來的計算機就是網絡化的計算機。

　　至于什么是計算機網絡，這個概念知道今天都沒有一個特別清晰、嚴格的定義。不過小編從網上找到了一個比較權威的說法，希望能供大家參考。

　　所謂計算機網絡，就是通過線路互連起來的、自治的計算機集合，確切地講，就是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的計算機、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連接起來，并配置網絡軟件，以實現計算機資源共享的系統。

　　計算機網絡是計算機的一個群體，是由多臺計算機組成的;其次，它們之間是互連的，即它們之間能彼此交換信息(通過網絡實現計算機之間的通信和資源共享，包括軟件、硬件以及數據信息資源)。從上面的圖片中可以看出一個計算機網絡必須具備至少兩個以上獨立操作系統的計算機且它們之間有相互共享資源的需求，這兩個以上的計算機可以通過某種通信手段相互連接，而想要讓獨立計算機之間能相互通信，必須制定相互可以確認的規范或協議。

　　計算機網絡是通信技術和計算機技術相結合的產物，因此它的發展是從通信到計算機，而每一次的通信發展與計算機發展都是為未來做了一個開拓、鋪墊。

　　從1835年莫爾斯發明了電報到1876年貝爾發明了電話，從此開辟了近代通信技術發展的歷史。通信技術在人類生活和兩次世界大戰中都發揮了極其重要的作用。

　　計算機的發展也是經歷了一個漫長的發展，從1946 年誕生了世界上第一臺電子數字計算機，從而開創了向信息社會邁進的新紀元。20 世紀50 年代，美國利用計算機技術建立了半自動化的地面防空系統(SAGE)，它將雷達信息和其他信號經遠程通信線路送至計算機進行處理，第一次利用計算機網絡實現遠程集中控制，這是計算機網絡的雛形。1969 年美國國防部的高級研究計劃局(DARPA)建立了世界上第一個分組交換網——ARPANET，即Internet 的前身，這是一個只有4 個結點的存儲轉發方式的分組交換廣域網，1972 年在首屆國際計算機通信會議(ICCC)上首次公開展示了ARPANET 的遠程分組交換技術。1976 年美國Xerox 公司開發了基于載波監聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)原理的、用同軸電纜連接多臺計算機的局域網，取名以太網。

　　計算機網絡是半導體技術、計算機技術、數據通信技術和網絡技術相互滲透、相互促進的產物。數據通信的任務是利用通信介質傳輸信息。通信網為計算機網絡提供了便利而廣泛的信息傳輸通道，而計算機和計算機網絡技術的發展也促進了通信技術的發展。

　　計算機網絡發展到今天，大致經歷了五個階段的發展，從簡單到復雜、從單機到多機：具有通信功能的單機系統---具有通信功能的多機系統---以共享資源為主要目的的計算機網絡階段---標準、開放的計算機網絡階段---高速、智能的計算機網絡階段。

　　計算機網絡的分類可以按不同的標準進行劃分：網絡拓撲結構(總線、星狀、環狀、網狀、樹狀、星環)，覆蓋范圍(接入網AN，局域網LAN，城域網MAN，廣域網WAN)，數據傳輸方式(廣播、點對點)，通信介質(有線和無線)，網絡對象(專用網和公用網)，網絡組件(對等網絡和基于服務器的網絡)

　　一、計算機網絡基礎

　　對“計算機網絡”這個概念的理解和定義，隨著計算機網絡本身的發展，人們提出了各種不同的觀點。

　　早期的計算機系統是高度集中的，所有的設備安裝在單獨的大房間中，后來出現了批處理和分時系統，分時系統所連接的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中后期，許多系統都將地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一臺中心計算機上，這樣就出現了第一代計算機網絡。

　　第一代計算機網絡是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一臺計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。

　　終端：一臺計算機的外部設備包括CRT控制器和鍵盤，無GPU內存。

　　隨著遠程終端的增多，在主機前增加了前端機FEP當時，人們把計算機網絡定義為“以傳輸信息為目的而連接起來，實現遠程信息處理或近一步達到資源共享的系統”，但這樣的通信系統己具備了通信的雛形。

　　第二代計算機網絡是以多個主機通過通信線路互聯起來，為用戶提供服務，興起于60年代后期，典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。

　　主機之間不是直接用線路相連，而是接口報文處理機IMP轉接后互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務，構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序，提供資源共享，組成了資源子網。

　　兩個主機間通信時對傳送信息內容的理解，信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必須遵守一個共同的約定，稱為協議。

　　在ARPA網中，將協議按功能分成了若干層次，如何分層，以及各層中具體采用的協議的總和，稱為網絡體系結構，體系結構是個抽象的概念，其具體實現是通過特定的硬件和軟件來完成的。

　　70年代至80年代中第二代網絡得到迅猛的發展。

　　第二代網絡以通信子網為中心。這個時期，網絡概念為“以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體”，形成了計算機網絡的基本概念。

　　第三代計算機網絡是具有統一的網絡體系結構并遵循國際標準的開放式和標準化的網絡。

　　IS0在1984年頒布了0SI/RM，該模型分為七個層次，也稱為0SI七層模型，公認為新一代計算機網絡體系結構的基礎。為普及局域網奠定了基礎。(^60090922a^1)

　　70年代后，由于大規模集成電路出現，局域網由于投資少，方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展，與廣域網相比有共性，如分層的體系結構，又有不同的特性，如局域網為節省費用而不采用存儲轉發的方式，而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。

　　第四代計算機網絡從80年代末開始，局域網技術發展成熟，出現光纖及高速網絡技術，多媒體，智能網絡，整個網絡就像一個對用戶透明的大的計算機系統，發展為以Internet為代表的互聯網。

　　計算機網絡：將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路由功能完善的網絡軟件實現資源共享和數據通信的系統。

　　從定義中看出涉及到三個方面的問題：

　　(1)至少兩臺計算機互聯。

　　(2)通信設備與線路介質。

　　(3)網絡軟件，通信協議和NOS

　　二、計算機網絡的分類

　　用于計算機網絡分類的標準很多，如拓撲結構，應用協議等。但是這些標準只能反映網絡某方面的特征，最能反映網絡技術本質特征的分類標準是分布距離，按分布距離分為LAN，MAN，WAN，Internet。

　　1.局域網

　　幾米——10公里。小型機，微機大量推廣后發展起來的，配置容易，速率高，4Mbps～2GbpS。 位于一個建筑物或一個單位內，不存在尋徑問題，不包括網絡層。

　　2.都市網

　　10公里——100公里。對一個城市的LAN互聯，采用IEEE802.6標準，50Kbps～l00Kbps，位于一座城市中。

　　3.廣域網

　　也稱為遠程網，幾百公里——幾千公里。發展較早，租用專線，通過IMP和線路連接起來，構成網狀結構，解決循徑問題，速率為9.6Kbps～45Mbps 如：郵電部的CHINANET，CHINAPAC，和CHINADDN網。

　　4.互聯網

　　并不是一種具體的網絡技術，它是將不同的物理網絡技術按某種協議統一起來的一種高層技術。

　　三、局域網的特征

　　局域網分布范圍小，投資少，配置簡單等，具有如下特征：

　　(1)傳輸速率高：一般為1Mbps--20Mbps，光纖高速網可達100Mbps，1000MbpS

　　(2)支持傳輸介質種類多。

　　(3)通信處理一般由網卡完成。

　　(4)傳輸質量好，誤碼率低。

　　(5)有規則的拓撲結構。

　　四、局域網的組成

　　局域網一般由服務器、工作站、網卡和傳輸介質四部分組成。

　　1.服務器

　　運行網絡0S，提供硬盤、文件數據及打印機共享等服務功能，是網絡控制的核心。

　　從應用來說較高配置的普通486以上的兼容機都可以用于文件服務器，但從提高網絡的整體性能，尤其是從網絡的系統穩定性來說，還是選用專用服務器為宜。

　　目前常見的NOS主要有Netware，Unix和Windows NT三種。

　　(1)Netware：

　　流行版本V3.12，V4.11，V5.0，對硬件要求低，應用環境與DOS相似，技術完善，可靠，支持多種工作站和協議，適于局域網操作系統，作為文件服務器，打印服務器性能好。

　　(2)Unix：

　　一種典型的32位多用戶的NOS，主要應用于超級小型機，大型機上，目前常用版本有Unix SUR4.0。支持網絡文件系統服務，提供數據等應用，功能強大，不易掌握，命令復雜，由AT&T和SCO公司推出。

　　(3)Windows NT Server 4.0：

　　一種面向分布式圖形應用程序的完整平臺系統，界面與Win95相似，易于安裝和管理，且集成了Internet網絡管理工具，前景廣闊。

　　服務器分為文件服務器，打印服務器，數據庫服務器，在Internet網上，還有Web，FTP，E-mail等服務器。

　　網絡0S朝著能支持多種通信協議，多種網卡和工作站的方向發展。

　　2.工作站

　　可以有自己的0S，獨立工作;通過運行工作站網絡軟件，訪問Server共享資源，常見有DOS工作站，Windows 95工作站。

　　3.網卡

　　將工作站式服務器連到網絡上，實現資源共享和相互通信，數據轉換和電信號匹配。

　　網卡(NTC)的分類：

　　(1)速率：10Mbps，100Mbps

　　(2)總線類型：ISA/PCI

　　(3)傳輸介質接口：

　　單口：BNC(細纜)或RJ-45(雙絞線)。(^60090922b^2)

　　4.傳輸介質

　　目前常用的傳輸介質有雙絞線，同軸電纜，光纖等。

　　(1)雙絞線(TP)：

　　將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中，為了降低干擾，每對相互扭繞而成。分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。局域網中UTP分為3類，4類，5類和超5類四種。

　　以AMP公司為例：

　　3類：10Mbps，皮薄，皮上注“cat3”，箱上注“3類”，305米/箱，400元/箱。

　　4類：網絡中用的不多。

　　5類：(超5類)100Mbps，10Mbps，皮厚，匝密，皮上注“cat5”，箱上注5類，305米/箱，600—700元/箱(每段100米，接4個中繼器，最大500米)。

　　接線順序：

　　正常： 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕

　　(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

　　集聯： 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍

　　(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

　　STP：內部與UTP相同，外包鋁箔，Apple，IBM公司網絡產品要求使用STP雙絞線，速率高，價格貴。

　　(2)同軸電纜：

　　由一根空心的外圓柱導體和一根位于中心軸線的內導線組成，兩導體間用絕緣材料隔開。

　　按直徑分為粗纜和細纜。

　　粗纜：傳輸距離長，性能高但成本高，使用于大型局域網干線，連接時兩端需終接器。

　　A.粗纜與外部收發器相連。

　　B.收發器與網卡之間用AUI電纜相連。

　　C.網卡必須有AUI接口：每段500米，100個用戶，4個中繼器可達2500米，收發器之間最小2.5米，收發器電纜最大50米。

　　細纜：傳輸距離短，相對便宜，用T型頭，與BNC網卡相連，兩端安50歐終端電阻。

　　每段185米，4個中繼器，最大925米，每段30個用戶，T型頭之間最小0.5米。 按傳輸頻帶分為基帶和寬帶傳輸。

　　基帶：數字信號，信號占整個信道，同一時間內能傳送一種信號。

　　寬帶：傳送的是不同頻率的信號。

　　(3)光纖：

　　應用光學原理，由光發送機產生光束，將電信號變為光信號，再把光信號導入光纖，在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號，并把它變為電信號，經解碼后再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。

　　單模光纖：由激光作光源，僅有一條光通路，傳輸距離長，2公里以上。

　　多模光纖：由二極管發光，低速短距離，2公里以內。

　　五、局域網的幾種工作模式

　　1.專用服務器結構(Server-Baseb)

　　又稱為“工作站/文件服務器”結構，由若干臺微機工作站與一臺或多臺文件服務器通過通信線路連接起來組成工作站存取服務器文件，共享存儲設備。

　　文件服務器自然以共享磁盤文件為主要目的。 對于一般的數據傳遞來說已經夠用了，但是當數據庫系統和其他復雜而被不斷增加的用戶使用的應用系統到來的時候，服務器已經不能承擔這樣的任務了，因為隨著用戶的增多，為每個用戶服務的程序也增多，每個程序都是獨立運行的大文件，給用戶感覺極慢，因此產生了客戶機/服務器模式。

　　2.客戶機/服務器模式(client/server)

　　其中一臺或幾臺較大的計算機集中進行共享數據庫的管理和存取，稱為服務器，而將其他的應用處理工作分散到網絡中其他微機上去做，構成分布式的處理系統，服務器控制管理數據的能力己由文件管理方式上升為數據庫管理方式，因此，C/S由的服務器也稱為數據庫服務器，注重于數據定義及存取安全后備及還原，并發控制及事務管理，執行諸如選擇檢索和索引排序等數據庫管理功能，它有足夠的能力做到把通過其處理后用戶所需的那一部分數據而不是整個文件通過網絡傳送到客戶機去，減輕了網絡的傳輸負荷。C/S結構是數據庫技術的發展和普遍應用與局域網技術發展相結合的結果。

　　3.對等式網絡(Peer-to-Peer)

　　在拓撲結構上與專用Server與C/S相同。在對等式網絡結構中，沒有專用服務器 每一個工作站既可以起客戶機作用也可以起服務器作用。

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