《计算机网络技术基础》课程涵盖了计算机网络的基本概念、发展历程、网络结构、通信方式、数据传输、同步技术、网络层次模型以及网络体系结构等多个方面。以下是根据提供的课后习题答案整理出的知识点详解:
1. 计算机网络定义:计算机网络是由多台自治计算机系统通过通信设备连接在一起,以实现资源共享和信息交换的系统。其核心目标是使得分布在不同地理位置的计算机可以相互通信,分享硬件、软件和数据资源。
2. 计算机网络的发展阶段:
- 第一阶段:单台计算机为中心的远程联机系统,通信技术与计算机技术初步结合。
- 第二阶段:计算机网络体系结构与协议研究,形成初级计算机网络。
- 第三阶段:开放系统互联(OSI)参考模型提出,推动标准化网络技术发展。
- 第四阶段:互联网应用、无线网络、对等网和网络安全技术的快速发展。
3. 网络拓扑结构:
- 星型拓扑:中心节点负责所有通信,便于管理和故障诊断,但中心节点故障可能导致全网瘫痪。
- 树型拓扑:易于扩展,但根节点故障会影响整个网络。
- 总线型拓扑:结构简单,成本低,但总线长度有限,且存在信道争用问题。
- 环型拓扑:传输延时确定,但结点故障可能影响全局,信道利用率低。
- 网状型拓扑:可靠性高,处理能力强,但结构复杂,成本较高。
4. 计算机网络的主要功能:
- 资源共享:允许网络上的用户访问和使用其他计算机上的资源。
- 数据通信:实现信息的快速、准确传输。
- 实时控制:用于实时监控和控制远程设备。
- 平衡负载:通过分配任务到不同计算节点,提高整体效率。
- 分布式处理:分散处理任务,提高系统性能。
- 其他综合服务:包括安全、服务质量保障等。
5. 数据通信基础:
- 信号与数据:信号是数据的物理表示,信息是数据的含义和解释。
- 通信方式:串行通信和并行通信,其中并行通信速度快但需要更多线路。
- 调制与解调:将模拟信号与数字信号互相转换的过程。
- 数据交换方式:电路交换、报文交换和分组交换,各有优缺点。
6. 同步技术:
- 位同步:确保接收端与发送端比特流的同步。
- 字符或帧同步:解决数据单元(如字符或帧)的同步问题。
7. 网络层次模型:
- OSI七层模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,每层都有特定的功能和服务。
- TCP/IP四层模型:网络接口层、网络层、传输层和应用层,简化了OSI模型。
8. 物理层、数据链路层、网络层、传输层等各层的功能:
- 物理层:负责数据的物理传输,定义了传输介质和信号标准。
- 数据链路层:负责在物理层上建立无差错的数据链路,如以太网协议。
- 网络层:负责数据包的路由选择和网络间的通信,如IP协议。
- 传输层:保证数据的可靠传输,如TCP和UDP协议。
以上内容详细阐述了计算机网络技术的基础知识,涵盖了网络的定义、发展、结构、通信方式、同步机制以及网络层次模型等方面,为理解计算机网络的运作提供了全面的视角。