計算機網絡的概念、組成、功能和分類


文章轉自:https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/104535108

學習課程:《2019王道考研計算機網絡》

學習目的:利用最省時間的方法學習考研面試中的計算機網絡。


1、知識腦圖

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2、計算機網絡的概念

  • 一般認為,計算機網絡是一個將分散的(地理位置不同的)、具有獨立功能的計算機系統,通過通信設備(路由等)與線路(光纖等)連接起來,由功能完善的軟件實現資源共享信息傳遞的系統。
  • 計算機網絡是一些互聯的、自治的計算機系統的集合
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3、計算機網絡的組成

(1)從組成部分來看

  • 一個完整的計算機網絡主要由硬件、軟件和協議三大部分組成,缺一不可。
  • 硬件主要由主機(也稱端系統),通信鏈路(如雙絞線、光纖)、交換設備(如路由、交換機等)和通信處理機(如網卡)等組成
  • 軟件主要包括各種實現資源共享的軟件和方便用戶使用的各種工具軟件(如網絡操作系統、郵件收發程序、FTP程序、聊天程序等)。
  • 協議是計算機網絡的核心,協議規定了網絡傳輸數據時所遵循的規范。就如同我們現實生活中的法律一樣,網絡世界也必須遵循一定的規則。

(2)從工作方式來看

  • 計算機網絡(主要指Internet)可分為邊緣部分和核心部分
  • 邊緣部分由所有連接到因特網上、供用戶直接使用的主機組成,用來進行通信(如傳輸數據、音頻或視頻)和資源共享
  • 核心部分由大量的網絡和連接這些網絡的路由器組成,它為邊緣部分提供連通性和交換服務。
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(3)從功能組成來看

  • 計算機網絡由通信子網和資源子網組成
  • 通信子網由各種傳輸介質、通信設備和相應的網絡協議組成,它使網絡具有數據傳輸、交換、控制和存儲的能力,實現計算機之間的數據通信
  • 資源子網是實現資源共享功能的設備及其軟件的集合,向網絡用戶提供共享其他計算機上的硬件資源、軟件資源和數據資源的服務
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4、計算機網絡的功能

(1)數據通信

  • 數據通信是計算機網絡最基本和最重要的功能,實現聯網計算機之間的各種信息傳輸,並將分散在不同地理位置的計算機聯系起來,進行統一的調配、控制和管理
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(2)資源共享

  • 資源共享可以是軟件共享、數據共享和硬件共享
  • 計算機網絡中的資源互通有無,分工協作,從而極大地提高硬件資源、軟件資源和數據資源的利用率

(3)分布式處理

  • 當計算機網絡中的某個計算機系統負荷過重時,可以將其處理的某個復雜任務分配給網絡中的其它計算機系統,讓它幫你處理,從而利用空閑計算機資源以提高整個系統的利用率

(4)提高可靠性

  • 計算機網絡中的各台計算機可以通過網絡互為替代機,當一台計算機崩了,可以讓另一台計算機來完成它的工作

(5)負載均衡

  • 將工作任務均衡的分配給計算機網絡中的各台計算機

(6)其它

  • 計算機網絡還可以實現電子化辦公與服務、遠程教育、娛樂等功能

5、計算機網絡的分類

(1)按分布范圍分類

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  • 廣域網(WAN)。也稱遠程網。關於網提供長距離通信,通常是幾十千米到幾千千米的區域,比如跨國通信。連接關於網的各結點交換機的鏈路一般都是高速鏈路,具有較大的通信容量。
  • 城域網(MAN)。覆蓋范圍跨越幾個街區甚至整個城市,覆蓋范圍約5~50km,城域網大多采用以太網技術,因此有時也常並入局域網的范圍進行討論。
  • 局域網(LAN)。范圍幾十米到幾千米的區域。一般用微機或工作站通過高速線路相連。傳統上,局域網使用廣播技術,而廣域網使用交換技術。
  • 個人區域網(PAN)。覆蓋范圍大約十米左右。指在個人工作的地方將消費電子設備(如平板電腦、智能手機等)用無線技術連接起來的網絡,也常稱為無線個人區域網(WPAN)

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(2)按傳輸技術分類

  • 廣播式網絡。所有聯網計算機都共享一個公共通信信道。當一台計算機利用共享通信信道發送報文分組時,所有其他計算機都會收聽到這個分組。接受到該分組的計算機將通過檢查目的地之來決定是否接受該分組。
  • 點對點網絡。每條物理線路連接一對計算機。

(3)按拓撲結構分類

  • 網絡拓撲結構是指網絡總的結點(路由器、主機等)於通信線路(網線)之間的幾何關系(如總線形、環形)表示的網路結構,主要指通信子網的拓撲結構。
  • 分為四類:總線形、星形、環形、網狀形

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  • 總線形:用單根傳輸線把計算機連接起來
  • 星形:每個終端或計算機都以單獨的線路和中央設備相連
  • 環形:所有計算機接口設備連接成一個環
  • 網狀形:一般情況下,每個結點至少有兩條路徑與其他結點相連,多用於廣域網

(4)按使用者分類

  • 公用網(Public Network)。也稱公眾網。指電信公司出資建造的大型網絡。在這里插入圖片描述
  • 專用網(Private Network)。指某個部門為滿足本單位特殊業務需要而建造的網絡。這種網絡不向本單位以外人提供服務。如鐵路、典禮、軍隊等部門專用網絡。
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(5)按交換技術分類

  • 電路交換網絡。在源結點和目的結點之間建立起一條專用的通路用於傳輸數據,包括建立連接(占用通信資源)、傳輸數據(一直占用通信資源)和斷開連接(釋放通信資源)三個階段。最典型的電路交換網是傳統電話網絡。該類網絡的特點是整個報文的比特流連續的從源點直達終點,好像在一條管道中傳送。
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  • 報文交換網絡。也稱存儲-轉發網絡。用戶數據加上源地址、目的地址、校驗碼等輔助信息,然后封裝成報文、這個報文傳送到相鄰結點,全部存儲后,再轉發給下一個結點,重復這一過程直到到達目的結點,每個報文可以單獨選擇到達目的結點的路徑。
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  • 分組交換網絡。也稱包交換網絡。其原理是將數據分成較短的固定長度的數據塊,在每個數據塊中加上目的地址、源地址等輔助信息組成分組(包),以儲存-轉發方式傳輸。
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  • 三種交換的比較。
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(6)按傳輸介質分類

  • 傳輸介質可分為有線和無線兩大類
  • 有線網絡可分為雙絞線網絡、同軸電纜網絡等
  • 無線網絡可分為藍牙、微波、無線電等類型


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