计算机网络是信息技术领域的重要组成部分,它涉及多个方面,包括网络的演进、组成、功能、拓扑结构、数据通信系统以及通信方式等。以下是对这些知识点的详细解释:
1. **计算机网络的发展阶段**:
- **以单计算机为中心的联机系统**:早期的计算机网络主要是为了连接终端设备到一台中心计算机,实现资源共享。
- **计算机-计算机网络**:随着技术进步,计算机开始直接相互通信,形成了多主机网络。
- **体系结构标准化网络**:以TCP/IP协议栈为代表的标准化网络体系结构出现,促进了不同网络间的互操作性。
- **Internet时代**:互联网的崛起,全球范围内的计算机网络互相连接,形成了大规模的资源共享和信息交换平台。
2. **计算机网络的组成**:
- **通信子网**:由通信控制处理器和通信线路组成,负责信息传输。
- **资源子网**:由网络上的主机组成,提供数据处理和资源共享服务。通信子网为资源子网提供基础传输服务,而资源子网使得通信子网的传输具有实际意义。
3. **计算机网络的定义**:
- 包含物理结构(硬件设备和通信线路)和逻辑结构(网络协议和通信规则)。
- 主要目的是实现资源共享和信息传输。
4. **网络的功能**:
- 在公用网络中,提供访问远程信息、个人间通信、交互式娱乐等功能。
- 在私用网络中,用于企业内部的资源共享、提高系统可靠性、节约成本。
5. **网络的分类**:
- **局域网(LAN)**:覆盖小范围,如办公室或校园,高数据率、短距离。
- **城域网(MAN)**:介于局域网和广域网之间,覆盖城市范围。
- **广域网(WAN)**:跨越较大地理范围,如国家间,数据传输率较低。
6. **网络拓扑结构**:
- 描述通信子网中节点和通信线路的几何关系,例如总线型、环形、星形、网状等。
7. **不同拓扑结构的特点和适用场合**:
- 总线型拓扑结构简单经济,但不适合广域网络,因为广播通信方式不适用于大量节点的网络。
- 环形拓扑结构中信息单向传递,适用于有一定规模的局域网。
- 星形拓扑结构中心节点控制,易于管理和维护,常见于小型网络。
- 网状拓扑结构提供冗余路径,提高了网络的可靠性,适合大型复杂网络。
8. **数据通信系统构成**:
- 包括数据源、调制解调器、传输介质、接收设备和数据目的地。
9. **码元速率与信息速率**:
- 码元速率表示每秒传输的码元数量,单位是波特。
- 信息速率表示每秒传输的信息量,单位是比特/秒。
- 二者关系:对于M进制信号,信息速率等于码元速率乘以log2M。
10. **信道通信方式**:
- 常见的有串行通信和并行通信,实际网络中通常使用串行通信,因为它更节省传输介质。
以上是计算机网络的基础知识要点,涵盖了网络发展、组成、功能、拓扑结构、数据通信等多个方面,这些都是理解和应用计算机网络所必需的基础概念。