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计算机基础知识学习资料
1.1.1 什么是计算机网络
计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其
外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件
及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机
系统。
简单地说,计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上
的计算机互连起来的集合。
计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对
计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。
计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通
过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。总的来说计算
机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以
是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是看不见的电
磁波)以及相应的应用软件四部分。
1.1.2 计算机网络的主要功能
计算机网络的功能要目的是实现计算机之间的资源共享、网络通信和
对计算机的集中管理。除此之外还有负荷均衡、分布处理和提高系统
安全与可靠性等功能。
1、资源共享
(1)硬件资源:包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外
部设备,如彩色打印机、静电绘图仪等。
(2)软件资源:包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑
软件、语言处理程序、数据库管理系统等。
(3)数据资源:包括数据库文件、数据库、办公文档资料、企业生
产报表等。
(4)信道资源:通信信道可以理解为电信号的传输介质。通信信道
的共享是计算机网络中最重要的共享资源之一。
2、网络通信
通信通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、图像、声
音、视频流等各种多媒体信息。
3、分布处理
把要处理的任务分散到各个计算机上运行,而不是集中在一台大型计
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算机上。这样,不仅可以降低软件设计的复杂性,而且还可以大大提
高工作效率和降低成本。
4、集中管理
计算机在没有联网的条件下,每台计算机都是一个“信息孤岛”。在
管理这些计算机时,必须分别管理。而计算机联网后,可以在某个中
心位置实现对整个网络的管理。如数据库情报检索系统、交通运输部
门的定票系统、军事指挥系统等。
5、均衡负荷
当网络中某台计算机的任务负荷太重时,通过网络和应用程序的控制
和管理,将作业分散到网络中的其它计算机中,由多台计算机共同完
成。
1.1.3 计算机网络的特点
1、可靠性
在一个网络系统中,当一台计算机出现故障时,可立即由系统中的另
一台计算机来代替其完成所承担的任务。同样,当网络的一条链路出
了故障时可选择其它的通信链路进行连接。
2、高效性
计算机网络系统摆脱了中心计算机控制结构数据传输的局限性,并且
信息传递迅速,系统实时性强。网络系统中各相连的计算机能够相互
传送数据信息,使相距很远的用户之间能够即时、快速、高效、直接
地交换数据。
3、独立性
网络系统中各相连的计算机是相对独立的,它们之间的关系是既互相
联系,又相互独立。
4、扩充性
在计算机网络系统中,人们能够很方便、灵活地接入新的计算机,从
而达到扩充网络系统功能的目的。在网络系统病毒也会大量的扩散当
病毒扩散后将在网络中蔓延。目标的把 1 其他计算机业感染上病毒从
而套取资料或者个人隐私。
5、廉价性
计算机网络使微机用户也能够分享到大型机的功能特性,充分体现了
网络系统的“群体”优势,能节省投资和降低成本。
6、分布性
计算机网络能将分布在不同地理位置的计算机进行互连,可将大型、
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复杂的综合性问题实行分布式处理。
7、易操作性
对计算机网络用户而言,掌握网络使用技术比掌握大型机使用技术简
单,实用性也很强。
计算机网络的结构组成
一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络
硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支
持。两者相互作用,共同完成网络功能。
网络硬件:一般指网络的计算机、传输介质和网络连接设备等。
网络软件:一般指网络操作系统、网络通信协议等。
1.2.1 网络硬件的组成
计算机网络硬件系统是由计算机(主机、客户机、终端)、通信处理机
(集线器、交换机、路由器)、通信线路(同轴电缆、双绞线、光纤)、
信息变换设备(Modem,编码解码器)等构成。
1、主计算机
在一般的局域网中,主机通常被称为服务器,是为客户提供各种服务
的计算机,因此对其有一定的技术指标要求,特别是主、辅存储容量
及其处理速度要求较高。根据服务器在网络中所提供的服务不同,可
将其划分为文件服务器、打印服务器、通信服务器、域名服务器、数
据库服务器等。
2、网络工作站
除服务器外,网络上的其余计算机主要是通过执行应用程序来完成工
作任务的,我们把这种计算机称为网络工作站或网络客户机,它是网
络数据主要的发生场所和使用场所,用户主要是通过使用工作站来利
用网络资源并完成自己作业的。
3、网络终端
是用户访问网络的界面,它可以通过主机联入网内,也可以通过通信
控制处理机联入网内。
4、通信处理机
一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口,将主机和终端连入网
内;另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点,完成分组的接
收、校验、存储和转发等功能。
5、通信线路
通信线路(链路)是为通信处理机与通信处理机、通信处理机与主机
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之间提供通信信道。
6、信息变换设备
对信号进行变换,包括:调制解调器、无线通信接收和发送器、用于
光纤通信的编码解码器等。
1.2.2 网络软件的组成
在计算机网络系统中,除了各种网络硬件设备外,还必须具有网络软
件。
1、网络操作系统
网络操作系统是网络软件中最主要的软件,用于实现不同主机之间的
用户通信,以及全网硬件和软件资源的共享,并向用户提供统一的、
方便的网络接口,便于用户使用网络。目前网络操作系统有三大阵营:
UNIX、NetWare 和 Windows。目前, 我国最广泛使用的是 Windows 网
络操作系统。
2、网络协议软件
网络协议是网络通信的数据传输规范,网络协议软件是用于实现网络
协议功能的软件。
目前, 典型的网络协议软件有 TCP/IP 协议、IPX/SPX 协议、IEEE802
标准协议系列等。其中, TCP/IP 是当前异种网络互连应用最为广泛
的网络协议软件。
3、网络管理软件
网络管理软件是用来对网络资源进行管理以及对网络进行维护的软
件,如性能管理、配置管理、故障管理、记费管理、安全管理、网络
运行状态监视与统计等。
4、网络通信软件
是用于实现网络中各种设备之间进行通信的软件,使用户能够在不必
详细了解通信控制规程的情况下,控制应用程序与多个站进行通信,
并对大量的通信数据进行加工和管理。
5、网络应用软件
网络应用软件是为网络用户提供服务,最重要的特征是它研究的重点
不是网络中各个独立的计算机本身的功能,而是如何实现网络特有的
功能。
1.2.3 计算机网络的拓扑结构
当我们组建计算机我网络时,要考虑网络的布线方式,这也就涉及到
了网络拓扑结构的内容。网络拓扑结构指网路中计算机线缆,以及其
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他组件的物理布局。
局域网常用的拓朴结构有:总线型结构、环型结构、星型结构、树型
结构。拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等
许多方面,是决定局域网性能优劣的重要因素之一。
1、总线型拓扑结构
总线型拓扑结构是指:网络上的所有计算机都通过一条电缆相互连接
起来
总线上的通信:在总线上,任何一台计算机在发送信息时,其他计算
机必须等待。而且计算机发送的信息会沿着总线向两端扩散,从而使
网络中所有计算机都会收到这个信息,但是否接收,还取决于信息的
目标地址是否与网络主机地址相一致,若一致,则接受;若不一致,
则不接收。
信号反射和终结器:在总线型网络中,信号会沿着网线发送到整个网
络。当信号到达线缆的端点时,将产生反射信号,这种发射信号会与
后续信号发送冲突,从而使通信中断。为了防止通信中断,必须在线
缆的两端安装终结器,以吸收端点信号,防止信号反弹。
特点:其中不需要插入任何其他的连接设备。网络中任何一台计算机
发送的信号都沿一条共同的总线传播,而且能被其他所有计算机接收。
有时又称这种网络结构为点对点拓朴结构。
优点:连接简单、易于安装、成本费用低
缺点:① 传送数据的速度缓慢:共享一条电缆,只能有其中一台计
算机发送信息,其他接收。
② 维护困难:因为网络一旦出现断点,整个网络将瘫痪,而且故障
点很难查找。
2、星型拓扑结构:
每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点上。中心节点控制
全网的通信,任何两台计算机之间的通信都要通过中心节点来转接。
因些中心节点是网络的瓶颈,这种拓朴结构又称为集中控制式网络结
构,这种拓扑结构是目前使用最普遍的拓扑结构,处于中心的网络设
备跨越式集线器(Hub)也可以是交换机。
优点:结构简单、便于维护和管理,因为当中某台计算机或头条线缆
出现问题时,不会影响其他计算机的正常通信,维护比较容易。
缺点:通信线路专用,电缆成本高;中心结点是全网络的可靠瓶颈,
中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
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