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幾何計算機網路

發布時間: 2022-12-30 00:27:55

1. 計算機網路的定義,分類和主要功能是什麼

計算機網路的定義

計算機網路是一種地理上分散、具有獨立功能的多台計算機通過軟、硬體設備互連,以實現資源共享和信息交換的系統。三要素如下:

1 n 兩台或兩台以上獨立的計算機互連接起來才能構成網路,達到資源共享目的。

2 n 計算機之間要用通信設備和傳輸介質連接起來。

3 n 計算機之間要交換信息,彼此就需要一個統一的規則,這個規則成為「網路協議」(Protocol TCP/IP)。網路中的計算機必須有網路協議

計算機網路的分類和主要功能

1 數據通信是計算機網路最基本的功能。計算機網路為文字信件、新聞消息、咨詢信息、圖片資料、報紙版面等信息提供快速在計算機與終端、計算機與計算機之間進行傳遞的渠道。

利用這一特點,可實現將分散在各個地區單位或部門的信息用計算機網路聯系起來,進行統一的調配、控制和管理。

2 資源共享。「資源」指的是網路中所有的軟體、硬體和數據資源。「共享」指的是網路中的用戶都能夠部分或全部地享受這些資源。在信息時代資源共享具有非常重要的意義。利用網路用戶可以共享分布在不同計算機上的信息,增大了信息量的攝入,同時又節省了資金。

3 分布處理與均衡負載。當某台計算機負擔過重時,或該計算機正在處理某項工作時,網路可將新任務轉交給空閑的其他計算機來完成,這樣處理能均衡各計算機的負載,提高處理問題的實時性。

對大型綜合性問題,可將問題各部分交給不同的計算機分頭處理,充分利用網路資源,擴大計算機的處理能力,即增強實用性。對解決復雜問題來講,多台計算機聯合使用並構成高性能的計算機體系,這種協同工作、並行處理要比單獨購置高性能的大型計算機便宜得多。

(1)幾何計算機網路擴展閱讀:

網路中的每台計算機都可通過網路相互成為後備機。一旦某台計算機出現故障,它的任務就可由其他的計算機代為完成,這樣可以避免在單機情況下,一台計算機發生故障引起整個系統癱瘓的現象,從而提高系統的可靠性。

而當網路中的某台計算機負擔過重時,網路又可以將新的任務交給較空閑的計算機完成,均衡負載,從而提高了每台計算機的可用性。

計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點(即事物的屬性)分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。

總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。

要學習網路,首先就要了解主要網路類型,分清哪些是我們初級學者 必須掌握的,哪些是的主流網路類型。

雖然網路類型的劃分標准各種各樣,但是從地理范圍劃分是一種大家都認可的通用網路劃分標准。按這種標准可以把各種網路類型劃分為區域網、城域網、廣域網和互聯網四種。

區域網一般來說只能是一個較小區域內,城域網是不同地區的網路互聯,不過在此要說明的一點就是這里的網路劃分並沒有嚴格意義上地理范圍的區分,只能是一個定性的概念。下面簡要介紹這幾種計算機網路。

2. 計算機網路

一、世界上第一個計算機網路--ARPA網(美國國防部高級研究計劃網)
二、計算機網路分類
1.按網路的地理位置分類
計算機網路按其地理位置和分布范圍分類可以分成區域網、廣域網和城域網三類。
(1)區域網 LAN(Local Area Network)
區域網是指一個局部區域內的、近距離的計算機互聯組成的網,通常採用有線方式連接,分布范圍一般在幾米到幾公里之間(小於10公里)。例如一座大樓內或相鄰的幾座樓之間互聯的網。一個單位內部的聯網多為區域網。
(2)廣域網WAN(Wide Area Network)
廣域網是指遠距離的計算機互聯組成的網,分布范圍可達幾千公里乃至上萬公里,甚至跨越國界、洲界,遍及全球范圍。網際網路就是一種典型的廣域網。
(3)城域網 MAN(Metropolitan Area Network)
城域網的規模主要局限在一個城市范圍內,是一種介於廣域網和區域網之間的網路,分布范圍一般在十幾公里到上百公里之間。
2.按傳輸介質分類
計算機網路按其傳輸介質分類可以分成有線網和無線網兩大類。
(1)有線網
有線網又有兩種之分,一是採用同軸電纜和雙絞線連接的網路;二是採用光導纖維作傳輸介質的網路。後者又稱為光纖網。
採用同軸電纜和雙絞線連接的網路比較經濟,安裝方便,但傳輸距離相對較短,傳輸率和搞干擾能力一般;光纖網則傳輸距離長,傳輸率高(可達數千兆 bps),且抗干擾能力強,安全性好,但價格較高,且需高水平的安裝技術,目前尚未普及。
(2)無線網
採用空氣作傳輸介質、用電磁波作傳輸載體的網路。聯網方式靈活方便,但聯網費用較高,目前正在發展,前景看好。
3.按網路的拓撲結構分類
網路的拓撲結構是指網路中通信線路和站點(計算機或設備)的幾何排列形式。計算機網路按其拓撲結構分類可以分為星型網、環形網和匯流排型網三類。
(1) 星型網
網上的站點通過點到點的鏈路與中心站點相連。特點是增加新站點容易,數據的安全性和優先順序易於控制,網路監控易實現,但若中心站點出故障會引起整個網路癱瘓。
(2) 環形網
網上的站點通過通信介質連成一個封閉的環形。特點是易於安裝和監控,但容量有限,增加新站點困難。
(3)匯流排型網
網上所有的站點共享一條數據通道。特點是鋪設電纜最短,成本低,安裝簡單方便;但監控較困難,安全性低,若介質發生故障會導致網路癱瘓,增加新站點也不如星型網容易。

3. 計算機網路的拓撲結構是什麼

是指由計算機組成的網路之間設備的分布情況以及連接狀態。把它兩畫在圖上就成了拓撲圖。一般在圖上要標明設備所處的位置,設備的名稱類型,以及設備間的連接介質類型。它分為物理拓撲和邏輯拓撲兩種。

計算機網路的拓撲結構主要有:匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲、樹型拓撲、網狀拓撲和混合型拓撲。

(3)幾何計算機網路擴展閱讀:

當計算機數量日趨增多,並通過線路、伺服器、路由器等連接起來,且具有一定拓撲結構的時候,網路開始形成。

1969年,美軍阿帕網率先誕生。70年代,以阿帕網為基礎的乙太網開始應用於大學校園。到了90年代,特別是90年代後半期,互聯網得到了異常迅速的發展,已逐步把全球聯結成了一個巨大的網路。

雖然主流計算機網路拓撲結構好像用不上這些技術,但新興技術的成熟總需要時間來驗證,也許不是現在,但作為次世代的技術,在未來有很大的發展空間。

還有一些其他已經成型的新型計算機網路拓撲結構,這些新興的計算機網路拓撲結構已經超越了傳統基於第三層網路leaf-spine的計算機網路拓撲結構。

網路—計算機網路拓撲結構

中國新聞網—關註:網路戰悄然崛起

4. 什麼是計算機網路

計算機網路,是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
簡單地說,計算機網路就是通過電纜、電話線或無線通訊將兩台以上的計算機互連起來的集合。
計算機網路的發展經歷了面向終端的單級計算機網路、計算機網路對計算機網路和開放式標准化計算機網路三個階段。
計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空氣)以及相應的應用軟體四部分。
計算機網路分類
1.按網路的地理位置分類
計算機網路按其地理位置和分布范圍分類可以分成區域網、廣域網和城域網三類。
(1)區域網 LAN(Local Area Network)
區域網是指一個局部區域內的、近距離的計算機互聯組成的網,通常採用有線方式連接,分布范圍一般在幾米到幾公里之間(小於10公里)。例如一座大樓內或相鄰的幾座樓之間互聯的網。一個單位內部的聯網多為區域網。
(2)廣域網WAN(Wide Area Network)
廣域網是指遠距離的計算機互聯組成的網,分布范圍可達幾千公里乃至上萬公里,甚至跨越國界、洲界,遍及全球范圍。網際網路就是一種典型的廣域網。
(3)城域網 MAN(Metropolitan Area Network)
城域網的規模主要局限在一個城市范圍內,是一種介於廣域網和區域網之間的網路,分布范圍一般在十幾公里到上百公里之間。
2.按傳輸介質分類
計算機網路按其傳輸介質分類可以分成有線網和無線網兩大類。
(1)有線網
有線網又有兩種之分,一是採用同軸電纜和雙絞線連接的網路;二是採用光導纖維作傳輸介質的網路。後者又稱為光纖網。
採用同軸電纜和雙絞線連接的網路比較經濟,安裝方便,但傳輸距離相對較短,傳輸率和搞干擾能力一般;光纖網則傳輸距離長,傳輸率高(可達數千兆 bps),且抗干擾能力強,安全性好,但價格較高,且需高水平的安裝技術,目前尚未普及。
(2)無線網
採用空氣作傳輸介質、用電磁波作傳輸載體的網路。聯網方式靈活方便,但聯網費用較高,目前正在發展,前景看好。
3.按網路的拓撲結構分類
網路的拓撲結構是指網路中通信線路和站點(計算機或設備)的幾何排列形式。計算機網路按其拓撲結構分類可以分為星型網、環形網和匯流排型網三類。
(1) 星型網
網上的站點通過點到點的鏈路與中心站點相連。特點是增加新站點容易,數據的安全性和優先順序易於控制,網路監控易實現,但若中心站點出故障會引起整個網路癱瘓。
(2) 環形網
網上的站點通過通信介質連成一個封閉的環形。特點是易於安裝和監控,但容量有限,增加新站點困難。
(3)匯流排型網
網上所有的站點共享一條數據通道。特點是鋪設電纜最短,成本低,安裝簡單方便;但監控較困難,安全性低,若介質發生故障會導致網路癱瘓,增加新站點也不如星型網容易。

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,後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年代中後期,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台中心計算機上,這樣就出觀了第一代計算機網路。
第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台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:一台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,人們把計算機網路定義為「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。
第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,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,而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。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,以及各層中具體採用的協議的總和,稱為網路體系結構,體系結構是個抽象的概念,其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的。
70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。
第二代網路以通信子網為中心。這個時期,網路概念為「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」,形成了計算機網路的基本概念。
第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。
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路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。
70年代後,由於大規模集成電路出現,區域網由於投資少,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,如區域網為節省費用而不採用存儲轉發的方式,而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。
第四代計算機網路從80年代末開始,區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,多媒體,智能網路,整個網路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。 計算機網路: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路軟體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)至少兩台計算機互聯。
(2)通信設備與線路介質。
(3)網路軟體,通信協議和NOS

5. 計算機網路的拓撲結構是指計算機之間的幾何分布

網路拓撲是指網路中通信線路和節點的幾何形狀,用以表示整個網路的結構外貌,反映各節點之間的結構關系。它影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等重要方面,是計算機網路十分重要的要素。網路拓撲結構包括物理拓撲結構和邏輯拓撲結構兩個方面。物理拓撲結構表示了網內節點的通信連接布局,邏輯拓撲結構則涉及網路的介質訪問方法。常用的網路拓撲結構有匯流排型、星型、環型、樹型以及混合型結構。

6. 計算機網路結構分幾種哪幾種

計算機網路的分類方式有很多種,可以按地理范圍、拓撲結構、傳輸速率和傳輸介質等分類。

⑴按地理范圍分類

①區域網LAN(Local Area Network)

區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。

②城域網MAN(Metropolitan Area Network)

城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。

③廣域網WAN(Wide Area Network)

廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。

⑵按傳輸速率分類

網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。

網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。

⑶按傳輸介質分類

傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。

①有線網

傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。

●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。

●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。

●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。

②無線網

採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術:微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。

⑷按拓撲結構分類

計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。

①匯流排拓撲結構

匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。

匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。

②星型拓撲結構

星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。

星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。

③環型拓撲結構

環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。

這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。

環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。

④樹型拓撲結構

樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。

樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作。

7. 計算機網路的拓撲結構有哪幾種

網路的拓撲(topology)結構是指網路中通信線路和站點(計算機或設備)的相互連接的幾何形式。按照拓撲結構的不同,可以將網路分為星型網路、環型網路、匯流排型網路三種基本類型。在這三種類型的網路結構基礎上,可以組合出樹型網、簇星型網、網狀網等其他類型拓撲結構的網路。
1、星型網路結構
在星型網路結構中各個計算機使用各自的線纜連接到網路中,因此如果一個站點出了問題,不會影響整個網路的運行。星型網路結構是現在最常用的網路拓撲結構,如圖1所示。
2、環型網路結構
環型網路結構的各站點通過通信介質連成一個封閉的環形。環形網路容易安裝和監控,但容量有限,網路建成後,難以增加新的站點。因此,現在組建區域網已經基本上不使用環型網路結構了。
3、匯流排型網路結構
在匯流排型網路結構中所有的站點共享一條數據通道。匯流排型網路安裝簡單方便,需要鋪設的電纜最短,成本低,某個站點的故障一般不會影響整個網路,但介質的故障會導致網路癱瘓。匯流排網安全性低,監控比較困難,增加新站點也不如星型網容易。所以,匯流排型網路結構現在基本上已經被淘汰了。

8. 計算機網路拓撲結構是通過網路中結點與通信線路間的幾何關系來反映出網路中各實體間的

B,網路拓撲都是根據區域層次化的,核心、匯聚、接入3個是最常見的分法。。。