计算机网络的应用包括:
1、科学计算。求取各种数学问题的数值解。
2、数据处理。用计算机收集、记录数据,经处理产生新的信息形式。主要包括数据的采集、转换、分组、组织、计算、排序、存储、检索等。
3、知识处理。用计算机进行知识的表示、利用、获取。计算机的应用几乎渗透到社会各个领域,以下是一些重要的方面:
①计算机辅助设计、制造、测试(CAD/CAM/CAT)。用计算机辅助进行工程设计、产品制造、性能测试。
②办公自动化:用计算机处理各种业务、商务;处理数据报表文件;进行各类办公业务的统计、分析和辅助决策。
③经济管理 :国民经济管理,公司企业经济信息管理,计划与规划,分析统计,预测,决策;物资、财务、劳资、人事等管理。
④情报检索:图书资料、历史档案、科技资源、环境等信息检索自动化;建立各种信息系统。
⑤自动控制:工业生产过程综合自动化,工艺过程最优控制,武器控制,通信控制,交通信号控制。
⑥模式识别:应用计算机对一组事件或过程进行鉴别和分类,它们可以是文字、声音、图像等具体对象,也可以是状态、程度等抽象对象。
‘贰’ 什么是计算机网络以及计算机网络的应用
计算机网络应用 --企业信息网络 ●企业信息网络是指专门用于企业内部信息管理的计算机网络,它一般为一个企业所专用,覆盖企业生产经营管理的各个部门,在整个企业范围内提供硬件、软件和信息资源的共享. ●根据企业经营管理的地理分布状况,企业信息网络既可以是局域网,也可以是广域网,既可以在近距离范围内自行铺设网络传输介质,也可以在远程区域内利用公共通信传输介质,它是企业管理信息系统的重要技术基础。 ●在企业信息网络中,业务职能的信息管理功能是由作为网络工作站的微型计算机提供的,进行日常业务数据的采集和处理,而网络的控制中心和数据共享与管理中心由网络服务器或一台功能较强的中心主机实现,对于分布于广泛区域的分公司、办事处、库房等异地业务部门,可根据其业务管理的规模和信息处理的特点,通过远程仿真终端、网络远程工作站或局域网远程互连实现彼此间的互连。 ●目前,企业信息网络已成为现代代企业的重要特征和实现有效管理的基础,通过企业信息网络,企业可以摆脱地理位置所带来的不便,对广泛分布于各地的业务进行及时、统一的管理与控制,并实现全企业范围内的信息共享,从而大大提高企业在全球化市场中的竞争能力。 企业信息网络实例: 计算机网络应用 --联机事物处理 ●联机事务处理是指利用计算机网络,将分布于不同地理位置的业务处理计算机设备或网络与业务管理中心网络连接,以便于在任何一个网络节点上都可以进行统一、实时的业务处理活动或客户服务。 ●联机事务处理在金融、证券、期货以及信息服务等系统得到广泛的应用。 ●例如金融系统的银行业务网,通过拨号线、专线、分组交换网和卫星通信网覆盖整个国家甚至于全球,可以实现大范围的储蓄业务通存通兑,在任何一个分行、支行进行全国范围内的资金清算与划拨。 ●在自动提款机网络上,用户可以持信用卡在任何一台自动提款机上获得提款、存款及转帐等服务。 ●在期货、证券交易网上,遍布全国的所有会员公司都可以在当地通过计算机进行报价、交易、交割、结算及信息查询。 此外,民航订售票系统也是典型的联机事务处理,在全国甚至全球范围内提供民航机票的预订和售票服务。 计算机网络应用 --POS系统 POS(Point Of Sales)系统是基于计算机网络的商业企业管理信息系统,它将柜台上用于收款结算的商业收款机与计算机系统联成网络,对商品交易提供实时的综合信息管理和服务。 ●商业收款机本身是一种专用计算机,具有商品信息存储、商品交易处理和销售单据打印等功能,既可以单独在商业销售点上使用,也可以作为网络工作站在网络上运行。 ●POS系统将商场的所有收款机与商场的信息系统主机互连,实现对商场的进、销、存业务进行全面管理,并可以与银行的业务网通信,支持客户用信用卡直接结算。 ●POS系统不仅能够使商业企业的进、销、存业务管理系统化,提高服务质量和管理水平,并且能够与整个企业的其他各项业务管理相结合,为企业的全面、综合管理提供信息基础,并对经营和分析决策提供支持。 计算机网络应用 --电子邮件系统 ●电子邮件系统是在计算机及计算机网络的数据处理、存储和传输等功能基础之上,构造的一种非实时通信系统。 ●电子邮件的基本原理是:在计算机网络主机或服务器的存储器中为每一个邮件用户建立一个电子邮箱(开辟一个专用的存储区域),并赋予一个邮箱地址,邮件发送者可以在计算机网络工作站(如PC机)上,进行邮件的编辑处理,并通过收件人的电子信箱地址表明邮件目的地;邮件发出后,网络通信设备根据邮件中的目的地址,确定最佳的传输路径,将邮件传输到收件人所在的网络主机或服务器上,并存入相应的邮箱中;收件人可随时通过网络工作站打开自己的邮箱,查阅所收到的邮件信息。 ●先进的电子邮件系统可以提供“文本信箱”、“语音信箱”、“图形图象信箱”等多种类型的电子邮政功能,支持数据、文字、语音、图形、图象等多媒体邮件,并且可以将各种各样的程序、数据文件作为邮件的附件随电子邮件发送。因此可以构造许多基于电子邮件的网络应用。 ●目前,全球范围内的电子邮件服务都是通过基于分组交换技术的数据通信网提供的。随着网络能力的提高和网络用户的增加,电子邮政将逐渐替代传统的信件投递系统,成为人们广泛应用的非实时通信手段。 计算机网络应用 --电子数据交换系统 ●电子数据交换系统(Electronic Data Interchange,简称EDI)是以电子邮件系统为基础扩展而来的一种专用于贸易业务管理的系统,它将商贸业务中贸易、运输、金融、海关和保险等相关业务信息,用国际公认的标准格式,通过计算机网络,按照协议在贸易合作者的计算机系统之间快速传递,完成以贸易为中心的业务处理过程。 ●由于EDI可以取代以往在交易者之间传递的大量书面贸易文件和单据,因此,EDI有时也被称为无纸贸易。 ●EDI的应用是以经贸业务文件、单证的格式标准和网络通信的协议标准为基础的。商贸信息是EDI的处理对象,如订单、发票、报关单、进出口许可证、保险单和货运单等规范化的商贸文件,它们的格式标准是十分重要的,标准决定了EDI信息可被不同贸易伙伴的计算机系统所识别和处理。 EDI的信息格式标准普遍采用联合国欧洲经济委员会制订并推荐使用的EDIFACT标准。 ●EDI适用于需处理与交换大量单据的行业和部门,其业务特征是交易频繁、周期性作业、大容量的数据传输和数据处理等。目前EDI在欧洲、北美、大洋洲及亚太地区的日本、韩国和新加坡等国家应用相当普及,有些国家已明确规定,对使用EDI技术的进口许可证、报关单等贸易文件给予优先审批和处理,而对书面文件延迟处理。国际EDI应用的迅速发展,促进了我国EDI工作的开展,1991年我国就成立了“中国促进EDI应用协调小组”,并加入了国际上的相关组织,EDI的应用开发纳入了国家科技攻关计划,经贸委、海关、银行、运输等系统以及部分省市已开展了不同程度的研究与应用工作,有些已开始了试运行。从目前科技发展水平来看,实现EDI已不是技术问题,而是一个管理问题。
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‘叁’ 什么是计算机网络,举例说明计算机网络有哪些应用
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。
定义分类
按广义定义
计算机网络也称计算机通信网。关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义,则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络,而只能称为联机系统(因为那时的许多终端不能算是自治的计算机)。但随着硬件价格的下降,许多终端都具有一定的智能,因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用,按上述定义,则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。
另外,从逻辑功能上看,计算机网络是以传输信息为基础目的,用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合,一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看,计算机网络是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。由它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
最简单的计算机网络就只有两台计算机和连接它们的一条链路,即两个节点和一条链路。
按连接定义
计算机网络就是通过线路互连起来的、资质的计算机集合,确切的说就是将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来,并配置网络软件,以实现计算机资源共享的系统。
按需求定义
计算机网络就是由大量独立的、但相互连接起来的计算机来共同完成计算机任务。这些系统称为计算机网络(computer networks)[2]
发展历程
中国计算机网络设备制造行业是改革开放后成长起来的,早期与世界先进水平存在巨大差距;但受益于计算机网络设备行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大,我国计算机网络设备制造行业发展十分迅速。近两年,随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退,计算机网络设备制造行业获得良好发展机遇,中国已成为全球计算机网络设备制造行业重点发展市场。
2010年我国计算机网络设备制造行业规模以上企业有171家,全年实现销售收入385.70亿元,同比增长15.64%;实现利润总额39.83亿元,同比增长24.93%;产品销售利润为72.18亿元,同比增长44.34%。2011年,在国内宏观经济向好的环境及电信产业投资高速增长产生的需求带动下,计算机网络设备制造行业将继续保持较好发展。2011年1-5月,计算机网络设备制造行业销售收入较上年同期增长19.78%;利润总额较上年同期增长48.61%;产品销售利润则较上年同期增长42.36%。
我国计算机网络设备制造企业主要分布在华东和华南地区,其中又以广东、江苏、浙江三地企业分布最为集中,且是全国计算机网络设备制造行业发展领先的地区,2010年行业销售收入均在84亿元以上。与此同时,四川、湖北及上海地区的计算机网络设备制造行业也得到了快速发展,2010年销售收入增长率均在30%以上。
第一代计算机网络---远程终端联机阶段;
第二代计算机网络---计算机网络阶段;
第三代计算机网络---计算机网络互联阶段;
第四代计算机网络---国际互联网与信息高速公路阶段;
早期年代
过去人们开始将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来,完成了数据通信与计算机通信网络的研究,为计算机网络的出现做好了技术准备,奠定了理论基础。
分组交换
网络符号
20世纪60年代,美苏冷战期间,美国国防部领导的远景研究规划局ARPA提出要研制一种崭新的网络对付来自前苏联的核攻击威胁。因为当时,传统的电路交换的电信网虽已经四通八达,但战争期间,一旦正在通信的电路有一个交换机或链路被炸,则整个通信电路就要中断,如要立即改用其他迂回电路,还必须重新拨号建立连接,这将要延误一些时间。这个新型网络必须满足一些基本要求:
1:不是为了打电话,而是用于计算机之间的数据传送。
2:能连接不同类型的计算机。
3:所有的网络节点都同等重要,这就大大提高了网络的生存性。
4:计算机在通信时,必须有迂回路由。当链路或结点被破坏时,迂回路由能使正在进行的通信自动地找到合适的路由。
5:网络结构要尽可能地简单,但要非常可靠地传送数据。
根据这些要求,一批专家设计出了使用分组交换的新型计算机网络。而且,用电路交换来传送计算机数据,其线路的传输速率往往很低。因为计算机数据是突发式地出现在传输线路上的,比如,当用户阅读终端屏幕上的信息或用键盘输入和编辑一份文件时或计算机正在进行处理而结果尚未返回时,宝贵的通信线路资源就被浪费了。
分组交换是采用存储转发技术。把欲发送的报文分成一个个的“分组”,在网络中传送。分组的首部是重要的控制信息,因此分组交换的特征是基于标记的。分组交换网由若干个结点交换机和连接这些交换机的链路组成。从概念上讲,一个结点交换机就是一个小型的计算机,但主机是为用户进行信息处理的,结点交换机是进行分组交换的。每个结点交换机都有两组端口,一组是与计算机相连,链路的速率较低。一组是与高速链路和网络中的其他结点交换机相连。注意,既然结点交换机是计算机,那输入和输出端口之间是没有直接连线的,它的处理过程是:将收到的分组先放入缓存,结点交换机暂存的是短分组,而不是整个长报文,短分组暂存在交换机的存储器(即内存)中而不是存储在磁盘中,这就保证了较高的交换速率。再查找转发表,找出到某个目的地址应从那个端口转发,然后由交换机构将该分组递给适当的端口转发出去。各结点交换机之间也要经常交换路由信息,但这是为了进行路由选择,当某段链路的通信量太大或中断时,结点交换机中运行的路由选择协议能自动找到其他路径转发分组。通讯线路资源利用率提高:当分组在某链路时,其他段的通信链路并不被通信的双方所占用,即使是这段链路,只有当分组在此链路传送时才被占用,在各分组传送之间的空闲时间,该链路仍可为其他主机发送分组。可见采用存储转发的分组交换的实质上是采用了在数据通信的过程中动态分配传输带宽的策略。
因特网时代
Internet的基础结构大体经历了三个阶段的演进,这三个阶段在时间上有部分重叠。
因特网
1:从单个网络ARPAnet向互联网发展:1969年美国国防部创建了第一个分组交换网ARPAnet只是一个单个的分组交换网,所有想连接在它上的主机都直接与就近的结点交换机相连,它规模增长很快,到70年代中期,人们认识到仅使用一个单独的网络无法满足所有的通信问题。于是ARPA开始研究很多网络互联的技术,这就导致后来的互联网的出现。1983年TCP/IP协议称为ARPAnet的标准协议。同年,ARPAnet分解成两个网络,一个进行试验研究用的科研网ARPAnet,另一个是军用的计算机网络MILnet。1990,ARPAnet因试验任务完成正式宣布关闭。
2:建立三级结构的因特网:1985年起,美国国家科学基金会NSF就认识到计算机网络对科学研究的重要性,1986年,NSF围绕六个大型计算机中心建设计算机网络NSFnet,它是个三级网络,分主干网、地区网、校园网。它代替ARPAnet成为internet的主要部分。1991年,NSF和美国政府认识到因特网不会限于大学和研究机构,于是支持地方网络接入,许多公司的纷纷加入,使网络的信息量急剧增加,美国政府就决定将因特网的主干网转交给私人公司经营,并开始对接入因特网的单位收费。
3:多级结构因特网的形成:1993年开始,美国政府资助的NSFnet就逐渐被若干个商用的因特网主干网替代,这种主干网也叫因特网服务提供者ISP,考虑到因特网商用化后可能出现很多的ISP,为了使不同ISP经营的网络能够互通,在1994创建了4个网络接入点NAP分别由4个电信公司经营,本世纪初,美国的NAP达到了十几个。NAP是最高级的接入点,它主要是向不同的ISP提供交换设备,使它们相互通信。因特网已经很难对其网络结构给出很精细的描述,但大致可分为五个接入级:网络接入点NAP,多个公司经营的国家主干网,地区ISP,本地ISP,校园网、企业或家庭PC机上网用户。
‘肆’ 计算机网络的概述
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。
从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
计算机网络的分类:
计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样,可以按事物所具有的不同性质特点(即事物的属性)分类。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空间)以及相应的应用软件四部分。
‘伍’ 计算机网络概述
在前面我们已经学会了用Word编辑文章,用Excel进行统计和计算,逐步感受到了用计算机处理信息的强大能力。现在假设你在家里的计算机上已编排好了你的漂亮而有个性的自荐书,怎样才能把这个文件复制到你的同事或同学的计算机中呢?传统的方法是将文件复制到磁盘(或U盘),再把磁盘(或U盘)带到你的同学那儿,把文件从磁盘(或U盘)再复制到另一台计算机上。但是,如果你的同学和你远隔千里,或者需要将你的文件复制给成百上千个同学,又该怎么办呢?通过邮寄!耗时、费力、花金钱。
计算机网络技术能够很好地解决计算机信息传输与共享。
那么,到底什么是计算机网络,它的发展过程怎样,怎样分类,计算机网络的功能有哪些?
一、什么是计算机网络
计算机网络是将计算机与通信这两大现代技术相结合的产物。所谓计算机网络,就是把分布在不同地点的具有独立功能的多台计算机系统,通过通信设备和线路连接起来,再配有相应的支撑软件,以实现计算机间的相互通信、资源共享的系统。
随着计算机网络的发展,对“计算机网络”这个概念的定义和理解,也是在不断变化和完善。
二、计算机网络的发展
计算机网络的发展过程大致分为以下四个阶段:
1.第一代计算机网络
第一代计算机网络是面向终端的计算机网络。20世纪50年代中后期,许多系统都将地理上分散的多个终端(一种只有键盘和显示器,没有存储和数据处理能力的设备)通过通信线路连接到一台中心计算机上,这就是计算机网络的雏形,早期的计算机——终端系统,也称联机系统,也就是第一代计算机网络。其典型应用是由一台计算机和全美2000多个终端组成的飞机订票系统、美国半自动地面防空系统(SAGE)。在这种方式中,主机是网络的中心和控制者,终端分布在各处并与主机相连,用于通过本地的终端使用远程的主机。
2.第二代计算机网络
第二代计算机网络是计算机通信网络。面向终端的计算机网络只能在终端和主机之间进行通信,子网之间无法通信。因此,20世纪60年代中期开始,出现了多个主机互联的系统,可实现计算机—计算机的通信,它由通信子网和用户资源子网(第一代网络)构成,用户通过终端不仅可以共享本机上的软硬件资源,还可共享通信子网中其他主机上的软硬件资源。但是,由于没有成熟的网络操作系统软件来管理网上的资源,它只能称为网络的初级阶段,因此,称其为计算机通信网。
第二代计算机网络以通信子网为中心。典型的代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPAnet。
3.第三代计算机网络
第三代计算机网络是Internet。这是网络互联阶段,具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放化和标准化。
20世纪70年代后期,局域网诞生,由于投资少,方便灵活而得到广泛应用和迅速发展,例如,以太网。各大公司都开发有相应于自己的系统网络体系结构。为了使不同网络体系结构的网络能相互交换信息,国际标准化组织 ISO(International Standards Organization)于1977年成立专门机构,提出了开放系统互连参考模型 OSI/RM(Open system interconnection/reference model),简称OSI,标志着第三代计算机网络的诞生。
4.第四代计算机网络
第四代计算机网络是千兆位网络。千兆位网络也叫宽带综合业务数字网,也就是人们常说的“信息高速公路”。
计算机网络发展的基本方向:开放、集成、高性能(高速)、智能化。
开放是指开放的体系结构,开放的接口标准,使各种异构系统便于互联和具有高度的互操作性,归根结底是标准化问题。
集成表现在各种服务和多种媒体应用的高度集成。
高性能表现在网络应当提供高速的传输,高效的协议处理和高品质的网络服务。
智能化表现在网络的传输和处理上能向用户提供更为方便、友好的应用接口;在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。
三、计算机网络的分类
对计算机网络进行分类的标准很多,按信息传输技术可分为广播式和点到点网络,按传输介质可分为有线网和无线网等,这些标准都只能给出网络某一方面的特征,我们采用一种能反映网络技术本质的分类标准,即按计算机网络的通信距离来分类。
按照通信距离,计算机网络通常分为:局域网(Local area network)、城域网(Metropolitan area network)、广域网(Wide area network)、互联网(Internetwork)。它们所具有的特征参数如表6-1。
表6-1 计算机网络特征参数表
1.局域网
局域网是指连接近距离的计算机组成的网络。规模相对较小,局域网的分布范围一般在几千米以内,最大距离不超过10千米。这种网络是小型机、微型机大量推广后发展起来的,具有组网成本低,配置容易,速率高,组网方便、灵活、应用广等特点。常见于一个房间、一幢大楼、一个学校、一个工厂或一个企业内。
目前,许多学校都建了局域网,如联网的微机教室等。
2.广域网
广域网也称远程网,是相对于局域网而言的,它涉及范围较大,通常可以达几十千米,甚至上百千米。它把分布在若干城市、地区甚至国家中的计算机连接在一起而组成网络。因为传输距离较远,所以传输速率低于局域网,误码率高于局域网。在广域网中为了保证网络的可靠性,采用比较复杂的控制机制。
许多全国性的计算机网络就属于这种网络,例如,中国的CHINANET网等。
3.城域网
城域网是介于局域网和广域网之间的一种较大范围内的高速网络。随着局域网功效的日益显现,人们逐渐要求扩大局域网的范围,或者将各个局域网连接起来,以便在更大范围内进行信息传输和共享。城域网正好能满足这种需求,其覆盖范围一般是在一个城市内。
目前,我国的各大城市都建有城域网。
4.互联网
互联网技术其实并不是一种具体的物理网络技术,而是将跨地区和国家的若干网络按照某种协议统一起来,实现WAN和WAN、WAN和LAN、LAN和LAN之间互联的技术。
目前,世界上发展最快、也是最热门的互联网就是Internet网,即因特网。关于因特网的具体内容将在本章第三节介绍。
四、计算机网络的功能
1.资源共享
充分利用计算机系统软硬件资源是计算机网络最主要的功能。网络的用户可以共享分布在任何地理位置的资源,包括软件、硬件(如硬盘、打印机等)、尤其是数据,这种资源共享功能方便了用户,节约了投资。
2.远程通信
计算机与计算机、计算机与终端之间快速可靠地相互传送信息,这是计算机网络最基本的功能。通过网络,两个或多个相隔千里之遥的人可以一起写报告、编教材,你可以直接和感兴趣的作者交换意见,或者商讨合作事宜,远隔千里,却“不再遥远”。当某人修改了联机文档的某处时,其他人员可以立即看到变更,而不必花几天的时间等待信件。利用这种方式大大提高了效率、节约了费用(这种通信手段比电话、信件便宜得多)。
有着“第四媒体”之称的Internet网络打破了时间和空间的限制,使信息传播速度很快,几乎达到顷刻就能传遍全球的地步。网络通信具有传播的实时性、交互性,内容丰富性,声音、图像、多媒体并举等优势。春节联欢晚会、奥运会等大型事件的现场直播都采用了互联网作为直接的传播渠道,充分展示了网络超强的通信能力。
3.集中管理和分布管理
由于计算机网络具有资源共享能力,使得在一台或多台服务器上管理其他计算机上的资源成为可能,这一功能在某些部门显得尤为重要,例如银行系统通过计算机网络,可以将分布于各地的计算机上的财务信息传到服务器上实现集中管理。
在计算机网络中,把一项复杂的任务(或一个比较大的问题)划分成若干个子任务(或子问题),由网络上各计算机分别承担一部分任务,同时运作,共同完成,从而使整个系统的效率和功能加强。
例如,从1988年开始实施的“人类基因组计划”是由美国倡导,在世界范围内进行的,整个研究过程依托了高性能超大容量的网络服务器和网络,对庞大的基因数据库进行分布式管理,利用称之为“网络计算”(网络把分布在各地的计算机连接起来,用户分享网上资源,感觉如同个人使用一台超级计算机一样)的方式来解决破解基因代码中数据量极大的科学工程计算。
‘陆’ 计算机网络技术应用的内容简介
《计算机网络技术应用》在编写过程中力求以突出学生的实践技能培养为核心,通过多个模块化的活动任务来完成整个项目教学过程。通过活动任务讲解操作,让学生从实践过程中掌握网络管理技术的应用。全书采用9个独立项目教学贯穿而成,每个项目由几个活动任务组成。学生通过学习并完成所有创设的项目,能够具备深入学习计算机网络通信、认识计算机网络体系结构、选购SOHO网络设备、组建SOHO网络、Windows Server 2003本地安全设置、架设网络创建设置站点、应用Internet、构建网络安全、维护网络等能力。
《计算机网络技术应用》适用于计算机、电子、通信等相关专业的计算机网络应用技术教学,也可作为非计算机网络专业的选修课程用书,还可供从事计算机网络建设、管理、应用工作以及准备参加计算机网络职业认证考试的专业技术人员参考使用。
‘柒’ 计算机网络的定义、发展、功能和应用
计算机网络的定义:计算机网络,即互联网(广域网、局域网)及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。计算机网络是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果,人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。互联网是全球性的,互联网上的每一台主机都需要有“地址”,这些主机必须按照共同的规则(协议)连接在一起。
发展:计算机网络是一项正在向纵深发展的技术,是人类进入网络文明阶段或信息社会的标志。对计算机网络将来的发展给以准确的描述是十分困难的。但目前的情形使互联网早已突破了技术的范畴,正在成为人类向信息文明迈进的纽带和载体。 目前人们还把互联网当成一个工具使用,用以解决通讯问题和信息查询。试想,互联网可以大规模收集、存储人类的行为信息,这在一程度上有点像人的大脑。当互联网越来越像人的大脑的时候,互联网就会越来越聪明,可以用逻辑思维的方式帮助用户解决问题,这或许是互联网的发展趋势。
功能和应用:计算机网络的功能和应用可以概括为7个方面:
1、信息的获取与发布
书库、图书馆、杂志期刊、报纸,政府、公司、学校信息和各种不同的社会信息。
2.电子邮件(E-mail)
3.网上交际
聊天、交友、玩网络游戏等。
4.电子商务
网上购物、网上商品销售、网上拍卖、网上货币支付等
5.网络电话
IP电话服务、视频电话。
6.网上事务处理
办公自动化。
7.Internet的其他应用
远程教育、远程医疗、远程主机登陆、远程文件传输。
如果我的回答对你有所帮助,请采纳。
‘捌’ 计算机网络有哪些功能和应用
计算机的功能
计算机网络的功能主要体现在三个方面:信息交换、资源共享、分布式处理。
⑴信息交换
这是计算机网络最基本的功能,主要完成计算机网络中各个节点之间的系统通信。用户可以在网上传送电子邮件、发布新闻消息、进行电子购物、电子贸易、远程电子教育等。
⑵资源共享
所谓的资源是指构成系统的所有要素,包括软、硬件资源,如:计算处理能力、大容量磁盘、高速打印机、绘图仪、通信线路、数据库、文件和其他计算机上的有关信息。由于受经济和其他因素的制约,这些资源并非(也不可能)所有用户都能独立拥有,所以网络上的计算机不仅可以使用自身的资源,也可以共享网络上的资源。因而增强了网络上计算机的处理能力,提高了计算机软硬件的利用率。
⑶分布式处理
一项复杂的任务可以划分成许多部分,由网络内各计算机分别协作并行完成有关部分,使整个系统的性能大为增强。
‘玖’ 计算机网络应用是什么
计算机网络技术是通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络是按照网络协议,将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能,具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。
就业方向:计算机系统维护、网络管理、程序设计、网站建设、网络设备调试、网络构架工程师、网络集成工程师、网络安全工程师、数据恢复工程师、网络安全分析师等岗位。
就业方向基本上是运维工程师,网络工程师吧,这两个招的人最多,负责各种服务器的日常维护,机房管理,布线,linux一定要熟练,网络配置命令常用的要熟练,优化要能深入浅出。
‘拾’ 计算机网络知识点
一、计算机网络概述
1.1 计算机网络的分类
按照网络的作用范围:广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN);
按照网络使用者:公用网络、专用网络。
1.2 计算机网络的层次结构
TCP/IP四层模型与OSI体系结构对比:
1.3 层次结构设计的基本原则
各层之间是相互独立的;
每一层需要有足够的灵活性;
各层之间完全解耦。
1.4 计算机网络的性能指标
速率:bps=bit/s 时延:发送时延、传播时延、排队时延、处理时延 往返时间RTT:数据报文在端到端通信中的来回一次的时间。
二、物理层
物理层的作用:连接不同的物理设备,传输比特流。该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
物理层设备:
中继器【Repeater,也叫放大器】:同一局域网的再生信号;两端口的网段必须同一协议;5-4-3规程:10BASE-5以太网中,最多串联4个中继器,5段中只能有3个连接主机;
集线器:同一局域网的再生、放大信号(多端口的中继器);半双工,不能隔离冲突域也不能隔离广播域。
信道的基本概念:信道是往一个方向传输信息的媒体,一条通信电路包含一个发送信道和一个接受信道。
单工通信信道:只能一个方向通信,没有反方向反馈的信道;
半双工通信信道:双方都可以发送和接受信息,但不能同时发送也不能同时接收;
全双工通信信道:双方都可以同时发送和接收。
三、数据链路层
3.1 数据链路层概述
数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。
该层的作用包括: 物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发 等。
有关数据链路层的重要知识点:
数据链路层为网络层提供可靠的数据传输;
基本数据单位为帧;
主要的协议:以太网协议;
两个重要设备名称:网桥和交换机。
封装成帧:“帧”是 数据链路层 数据的基本单位:
透明传输:“透明”是指即使控制字符在帧数据中,但是要当做不存在去处理。即在控制字符前加上转义字符ESC。
3.2 数据链路层的差错监测
差错检测:奇偶校验码、循环冗余校验码CRC
奇偶校验码–局限性:当出错两位时,检测不到错误。
循环冗余检验码:根据传输或保存的数据而产生固定位数校验码。
3.3 最大传输单元MTU
最大传输单元MTU(Maximum Transmission Unit),数据链路层的数据帧不是无限大的,数据帧长度受MTU限制.
路径MTU:由链路中MTU的最小值决定。
3.4 以太网协议详解
MAC地址:每一个设备都拥有唯一的MAC地址,共48位,使用十六进制表示。
以太网协议:是一种使用广泛的局域网技术,是一种应用于数据链路层的协议,使用以太网可以完成相邻设备的数据帧传输:
局域网分类:
Ethernet以太网IEEE802.3:
以太网第一个广泛部署的高速局域网
以太网数据速率快
以太网硬件价格便宜,网络造价成本低
以太网帧结构:
类型:标识上层协议(2字节)
目的地址和源地址:MAC地址(每个6字节)
数据:封装的上层协议的分组(46~1500字节)
CRC:循环冗余码(4字节)
以太网最短帧:以太网帧最短64字节;以太网帧除了数据部分18字节;数据最短46字节;
MAC地址(物理地址、局域网地址)
MAC地址长度为6字节,48位;
MAC地址具有唯一性,每个网络适配器对应一个MAC地址;
通常采用十六进制表示法,每个字节表示一个十六进制数,用 - 或 : 连接起来;
MAC广播地址:FF-FF-FF-FF-FF-FF。
四、网络层
网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。数据交换技术是报文交换(基本上被分组所替代):采用储存转发方式,数据交换单位是报文。
网络层中涉及众多的协议,其中包括最重要的协议,也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议非常简单,仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有:无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。
与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP。具体的协议我们会在接下来的部分进行总结,有关网络层的重点为:
1、网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能;
2、基本数据单位为IP数据报;
3、包含的主要协议:
IP协议(Internet Protocol,因特网互联协议);
ICMP协议(Internet Control Message Protocol,因特网控制报文协议);
ARP协议(Address Resolution Protocol,地址解析协议);
RARP协议(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析协议)。
4、重要的设备:路由器。
路由器相关协议
4.1 IP协议详解
IP网际协议是 Internet 网络层最核心的协议。虚拟互联网络的产生:实际的计算机网络错综复杂;物理设备通过使用IP协议,屏蔽了物理网络之间的差异;当网络中主机使用IP协议连接时,无需关注网络细节,于是形成了虚拟网络。
IP协议使得复杂的实际网络变为一个虚拟互联的网络;并且解决了在虚拟网络中数据报传输路径的问题。
其中,版本指IP协议的版本,占4位,如IPv4和IPv6;首部位长度表示IP首部长度,占4位,最大数值位15;总长度表示IP数据报总长度,占16位,最大数值位65535;TTL表示IP数据报文在网络中的寿命,占8位;协议表明IP数据所携带的具体数据是什么协议的,如TCP、UDP。
4.2 IP协议的转发流程
4.3 IP地址的子网划分
A类(8网络号+24主机号)、B类(16网络号+16主机号)、C类(24网络号+8主机号)可以用于标识网络中的主机或路由器,D类地址作为组广播地址,E类是地址保留。
4.4 网络地址转换NAT技术
用于多个主机通过一个公有IP访问访问互联网的私有网络中,减缓了IP地址的消耗,但是增加了网络通信的复杂度。
NAT 工作原理:
从内网出去的IP数据报,将其IP地址替换为NAT服务器拥有的合法的公共IP地址,并将替换关系记录到NAT转换表中;
从公共互联网返回的IP数据报,依据其目的的IP地址检索NAT转换表,并利用检索到的内部私有IP地址替换目的IP地址,然后将IP数据报转发到内部网络。
4.5 ARP协议与RARP协议
地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol):为网卡(网络适配器)的IP地址到对应的硬件地址提供动态映射。可以把网络层32位地址转化为数据链路层MAC48位地址。
ARP 是即插即用的,一个ARP表是自动建立的,不需要系统管理员来配置。
RARP(Reverse Address Resolution Protocol)协议指逆地址解析协议,可以把数据链路层MAC48位地址转化为网络层32位地址。
4.6 ICMP协议详解
网际控制报文协议(Internet Control Message Protocol),可以报告错误信息或者异常情况,ICMP报文封装在IP数据报当中。
ICMP协议的应用:
Ping应用:网络故障的排查;
Traceroute应用:可以探测IP数据报在网络中走过的路径。
4.7网络层的路由概述
关于路由算法的要求:正确的完整的、在计算上应该尽可能是简单的、可以适应网络中的变化、稳定的公平的。
自治系统AS: 指处于一个管理机构下的网络设备群,AS内部网络自治管理,对外提供一个或多个出入口,其中自治系统内部的路由协议为内部网关协议,如RIP、OSPF等;自治系统外部的路由协议为外部网关协议,如BGP。
静态路由: 人工配置,难度和复杂度高;
动态路由:
链路状态路由选择算法LS:向所有隔壁路由发送信息收敛快;全局式路由选择算法,每个路由器计算路由时,需构建整个网络拓扑图;利用Dijkstra算法求源端到目的端网络的最短路径;Dijkstra(迪杰斯特拉)算法
距离-向量路由选择算法DV:向所有隔壁路由发送信息收敛慢、会存在回路;基础是Bellman-Ford方程(简称B-F方程);
4.8 内部网关路由协议之RIP协议
路由信息协议 RIP(Routing Information Protocol)【应用层】,基于距离-向量的路由选择算法,较小的AS(自治系统),适合小型网络;RIP报文,封装进UDP数据报。
RIP协议特性:
RIP在度量路径时采用的是跳数(每个路由器维护自身到其他每个路由器的距离记录);
RIP的费用定义在源路由器和目的子网之间;
RIP被限制的网络直径不超过15跳;
和隔壁交换所有的信息,30主动一次(广播)。
4.9 内部网关路由协议之OSPF协议
开放最短路径优先协议 OSPF(Open Shortest Path First)【网络层】,基于链路状态的路由选择算法(即Dijkstra算法),较大规模的AS ,适合大型网络,直接封装在IP数据报传输。
OSPF协议优点:
安全;
支持多条相同费用路径;
支持区别化费用度量;
支持单播路由和多播路由;
分层路由。
RIP与OSPF的对比(路由算法决定其性质):
4.10外部网关路由协议之BGP协议
BGP(Border Gateway Protocol)边际网关协议【应用层】:是运行在AS之间的一种协议,寻找一条好路由:首次交换全部信息,以后只交换变化的部分,BGP封装进TCP报文段.
五、传输层
第一个端到端,即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
传输层的任务是根据通信子网的特性,最佳的利用网络资源,为两个端系统的会话层之间,提供建立、维护和取消传输连接的功能,负责端到端的可靠数据传输。在这一层,信息传送的协议数据单元称为段或报文。
网络层只是根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点,而传输层则负责将数据可靠地传送到相应的端口。
有关网络层的重点:
传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输以及端到端的差错控制和流量控制问题;
包含的主要协议:TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)、UDP协议(User Datagram Protocol,用户数据报协议);
重要设备:网关。
5.1 UDP协议详解
UDP(User Datagram Protocol: 用户数据报协议),是一个非常简单的协议。
UDP协议的特点:
UDP是无连接协议;
UDP不能保证可靠的交付数据;
UDP是面向报文传输的;
UDP没有拥塞控制;
UDP首部开销很小。
UDP数据报结构:
首部:8B,四字段/2B【源端口 | 目的端口 | UDP长度 | 校验和】 数据字段:应用数据
5.2 TCP协议详解
TCP(Transmission Control Protocol: 传输控制协议),是计算机网络中非常复杂的一个协议。
TCP协议的功能:
对应用层报文进行分段和重组;
面向应用层实现复用与分解;
实现端到端的流量控制;
拥塞控制;
传输层寻址;
对收到的报文进行差错检测(首部和数据部分都检错);
实现进程间的端到端可靠数据传输控制。
TCP协议的特点:
TCP是面向连接的协议;
TCP是面向字节流的协议;
TCP的一个连接有两端,即点对点通信;
TCP提供可靠的传输服务;
TCP协议提供全双工通信(每条TCP连接只能一对一);
5.2.1 TCP报文段结构:
最大报文段长度:报文段中封装的应用层数据的最大长度。
TCP首部:
序号字段:TCP的序号是对每个应用层数据的每个字节进行编号
确认序号字段:期望从对方接收数据的字节序号,即该序号对应的字节尚未收到。用ack_seq标识;
TCP段的首部长度最短是20B ,最长为60字节。但是长度必须为4B的整数倍
TCP标记的作用:
5.3 可靠传输的基本原理
基本原理:
不可靠传输信道在数据传输中可能发生的情况:比特差错、乱序、重传、丢失
基于不可靠信道实现可靠数据传输采取的措施:
差错检测:利用编码实现数据包传输过程中的比特差错检测 确认:接收方向发送方反馈接收状态 重传:发送方重新发送接收方没有正确接收的数据 序号:确保数据按序提交 计时器:解决数据丢失问题;
停止等待协议:是最简单的可靠传输协议,但是该协议对信道的利用率不高。
连续ARQ(Automatic Repeat reQuest:自动重传请求)协议:滑动窗口+累计确认,大幅提高了信道的利用率。
5.3.1TCP协议的可靠传输
基于连续ARQ协议,在某些情况下,重传的效率并不高,会重复传输部分已经成功接收的字节。
5.3.2 TCP协议的流量控制
流量控制:让发送方发送速率不要太快,TCP协议使用滑动窗口实现流量控制。
5.4 TCP协议的拥塞控制
拥塞控制与流量控制的区别:流量控制考虑点对点的通信量的控制,而拥塞控制考虑整个网络,是全局性的考虑。拥塞控制的方法:慢启动算法+拥塞避免算法。
慢开始和拥塞避免:
【慢开始】拥塞窗口从1指数增长;
到达阈值时进入【拥塞避免】,变成+1增长;
【超时】,阈值变为当前cwnd的一半(不能<2);
再从【慢开始】,拥塞窗口从1指数增长。
快重传和快恢复:
发送方连续收到3个冗余ACK,执行【快重传】,不必等计时器超时;
执行【快恢复】,阈值变为当前cwnd的一半(不能<2),并从此新的ssthresh点进入【拥塞避免】。
5.5 TCP连接的三次握手(重要)
TCP三次握手使用指令:
面试常客:为什么需要三次握手?
第一次握手:客户发送请求,此时服务器知道客户能发;
第二次握手:服务器发送确认,此时客户知道服务器能发能收;
第三次握手:客户发送确认,此时服务器知道客户能收。
建立连接(三次握手):
第一次: 客户向服务器发送连接请求段,建立连接请求控制段(SYN=1),表示传输的报文段的第一个数据字节的序列号是x,此序列号代表整个报文段的序号(seq=x);客户端进入 SYN_SEND (同步发送状态);
第二次: 服务器发回确认报文段,同意建立新连接的确认段(SYN=1),确认序号字段有效(ACK=1),服务器告诉客户端报文段序号是y(seq=y),表示服务器已经收到客户端序号为x的报文段,准备接受客户端序列号为x+1的报文段(ack_seq=x+1);服务器由LISTEN进入SYN_RCVD (同步收到状态);
第三次: 客户对服务器的同一连接进行确认.确认序号字段有效(ACK=1),客户此次的报文段的序列号是x+1(seq=x+1),客户期望接受服务器序列号为y+1的报文段(ack_seq=y+1);当客户发送ack时,客户端进入ESTABLISHED 状态;当服务收到客户发送的ack后,也进入ESTABLISHED状态;第三次握手可携带数据;
5.6 TCP连接的四次挥手(重要)
释放连接(四次挥手)
第一次: 客户向服务器发送释放连接报文段,发送端数据发送完毕,请求释放连接(FIN=1),传输的第一个数据字节的序号是x(seq=x);客户端状态由ESTABLISHED进入FIN_WAIT_1(终止等待1状态);
第二次: 服务器向客户发送确认段,确认字号段有效(ACK=1),服务器传输的数据序号是y(seq=y),服务器期望接收客户数据序号为x+1(ack_seq=x+1);服务器状态由ESTABLISHED进入CLOSE_WAIT(关闭等待);客户端收到ACK段后,由FIN_WAIT_1进入FIN_WAIT_2;
第三次: 服务器向客户发送释放连接报文段,请求释放连接(FIN=1),确认字号段有效(ACK=1),表示服务器期望接收客户数据序号为x+1(ack_seq=x+1);表示自己传输的第一个字节序号是y+1(seq=y+1);服务器状态由CLOSE_WAIT 进入 LAST_ACK (最后确认状态);
第四次: 客户向服务器发送确认段,确认字号段有效(ACK=1),表示客户传输的数据序号是x+1(seq=x+1),表示客户期望接收服务器数据序号为y+1+1(ack_seq=y+1+1);客户端状态由FIN_WAIT_2进入TIME_WAIT,等待2MSL时间,进入CLOSED状态;服务器在收到最后一次ACK后,由LAST_ACK进入CLOSED;
为什么需要等待2MSL?
最后一个报文没有确认;
确保发送方的ACK可以到达接收方;
2MSL时间内没有收到,则接收方会重发;
确保当前连接的所有报文都已经过期。
六、应用层
为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层重点:
数据传输基本单位为报文;
包含的主要协议:FTP(文件传送协议)、Telnet(远程登录协议)、DNS(域名解析协议)、SMTP(邮件传送协议),POP3协议(邮局协议),HTTP协议(Hyper Text Transfer Protocol)。
6.1 DNS详解
DNS(Domain Name System:域名系统)【C/S,UDP,端口53】:解决IP地址复杂难以记忆的问题,存储并完成自己所管辖范围内主机的 域名 到 IP 地址的映射。
域名解析的顺序:
【1】浏览器缓存,
【2】找本机的hosts文件,
【3】路由缓存,
【4】找DNS服务器(本地域名、顶级域名、根域名)->迭代解析、递归查询。
IP—>DNS服务—>便于记忆的域名
域名由点、字母和数字组成,分为顶级域(com,cn,net,gov,org)、二级域(,taobao,qq,alibaba)、三级域(www)(12-2-0852)
6.2 DHCP协议详解
DHCP(Dynamic Configuration Protocol:动态主机设置协议):是一个局域网协议,是应用UDP协议的应用层协议。作用:为临时接入局域网的用户自动分配IP地址。
6.3 HTTP协议详解
文件传输协议(FTP):控制连接(端口21):传输控制信息(连接、传输请求),以7位ASCII码的格式。整个会话期间一直打开。
HTTP(HyperText Transfer Protocol:超文本传输协议)【TCP,端口80】:是可靠的数据传输协议,浏览器向服务器发收报文前,先建立TCP连接,HTTP使用TCP连接方式(HTTP自身无连接)。
HTTP请求报文方式:
GET:请求指定的页面信息,并返回实体主体;
POST:向指定资源提交数据进行处理请求;
DELETE:请求服务器删除指定的页面;
HEAD:请求读取URL标识的信息的首部,只返回报文头;
OPETION:请求一些选项的信息;
PUT:在指明的URL下存储一个文档。
6.3.1 HTTP工作的结构
6.3.2 HTTPS协议详解
HTTPS(Secure)是安全的HTTP协议,端口号443。基于HTTP协议,通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护
原文地址:https://blog.csdn.net/Royalic/article/details/119985591