信号数据可用于表示任何信息,如符号、文字、语音、图像等,从表现形式上可归结为两类:模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取值是否离散来确定。 模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。时间上离散的模拟信号是一种抽样信号,它是对模拟信号每隔时间T抽样一次所得到的信号,虽然其波形在时间上是不连续的,但其幅度取值是连续的,所以仍是模拟信号,称之为脉冲幅度调制(PAM,简称脉幅调制)信号。平时我们听到的声音、看到的电视图像都是模拟信号。 从模拟信号转换到数字信号一般要经过抽样、量化和编码这样三个过程,最终变成由一连串由0和1来代表的脉冲数字信号。数字信号首先应用在通信上,导致了通信的一次革命。 1、模拟通信:模拟通信的优点是直观且容易实现,但存在重要缺点。 (1)保密性差 模拟通信,尤其是微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。只要收到模拟信号,就容易得到通信内容。 (2)抗干扰能力弱 电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量下降。线路越长,噪声的积累也就越多。 大家都有经验:翻录录音带、录像带,每翻录一次,声音、图像质量就差一次,原因就在此。 2、数字通信 (1)数字化传输与交换的优越性 ①加强了通信的保密性。语音信号经A/D变换后,可以先进行加密处理,再进行传输,在接收端解密后再经D/A变换还原成模拟信号。 ②提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音,可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压,只有达到某一电压幅度,电路才会有输出值,并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生)。较小杂音电压到达时,由于它低于阈值而被过滤掉,不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同,除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码,在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法,即在出现误码时,可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输,也能适用于性能较差的线路。 ③ 可构建综合数字通信网。采用时分交换后,传输和交换统一起来,可以形成一个综合数字通信网。 (2)数字化通信的缺点 ①占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号,传送一路数字化语音信息需占20-64kHz的带宽,而一个模拟话路只占用4kHz带宽,即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言,它的利用率降低了,或者详它对线路的要求提高了。 ② 技术要求复杂,尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思,就必须正确地把每个码元区分开来,并且找到每个信息组的开始,这就需要收发双方严格实现同步,如果组成一个数字网的话,同步问题的解决将更加困难。 ③ 进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及,对信息的存储和传输,越来越多使用的是数字信号的方式,因此必须对模拟信号进行模/数转换,在转换中不可避免地会产生量化误差。 在通信由模拟向数字化转换后,带来的好处是人人共知的:以前用模拟的纵横制交换机,一个城市局间的接通率不到20%,农村有线广播一开,农村电话就没法打了,全是干扰音……用了全数字的程控交换机和数字传输电路以后,电话接通率大大提高,传输质量做到几乎听不到噪声,组成了以地级市为区域的本地通信网……可以说是一个翻天覆地的变化。几年以后电视实现数字化后,将又是一场革命。
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‘贰’ 计算机网络在现代社会中都有那些的应用
1、局域网
局域网(Local Area Network,LAN)是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。
局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。
2、城域网
城域网(Metropolitan Area Network)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网,简称MAN。属宽带局域网。由于采用具有有源交换元件的局域网技术,网中传输时延较小,它的传输媒介主要采用光缆,传输速率在100兆比特/秒以上。
MAN的一个重要用途是用作骨干网,通过它将位于同一城市内不同地点的主机、数据库,以及LAN等互相联接起来,这与WAN的作用有相似之处,但两者在实现方法与性能上有很大差别。
3、广域网
广域网(英语:Wide Area Network,缩写为 WAN),又称广域网、外网、公网。是连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网。
通常跨接很大的物理范围,所覆盖的范围从几十公里到几千公里,它能连接多个地区、城市和国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络。广域网并不等同于互联网。
4、无线网络
无线网络(wireless network)是采用无线通信技术实现的网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。
5、以太网
以太网(Ethernet)是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网是目前应用最普遍的局域网技术,取代了其他局域网标准如令牌环、FDDI和ARCNET。
‘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’ 计算机网络设备按其主要用途分为哪几类
网络设备按其主要用途可分为三大类:一类是计算机与计算机网络进行连接的设备,称为接入设备,最常见的有网卡、调制解调器等;另一类是网络互联设备,如中继器、 Router 、 Hub 、 交换 机等;最后一类是网络服务设备,如远程接入 服务器 、网络打印机等。 2 、请列举目前最为常用的三种网络接口卡的总线类型。 答:常用的网卡总线类型有: ISA 总线、 EISA 总线、 PCI 总线。 3 、请比较普通集线器同网络交换机的异同。
‘伍’ 计算机网络应用包括哪些
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。
‘陆’ 什么是网络互联常用的网络互联设备有哪些
所谓网络的互联是指将两个以上的计算机网络,通过一定的方法,用一种或多种通信处理设备相互连接起来,以构成更大的网络系统。网络互联的形式有局域网与局域网,局域网与广域网,局域网与广域网与局域网,广域网与广域网的互联四种。以实现互相通信且共享软件,数据的系统。
常用的网络互连设备有中继器、网桥、路由器和网关。
中继器是局域网互连的最简单设备,它工作在OSI体系结构的物理层;集线器是有多个端口的中继器。简称HUB。中继器没有隔离和过滤功能,它不能阻挡含有异常的数据包从一个分支传到另一个分支。这意味着,一个分支出现故障可能影响到其它的每一个网络分支。
网桥包含了中继器的功能和特性,不仅可以连接多种介质,还能连接不同的物理分支,如以太网和令牌网,能将数据包在更大的范围内传送。网桥的典型应用是将局域网分段成子网,从而降低数据传输的瓶颈,这样的网桥叫“本地”桥。用于广域网上的网桥叫做“远地”桥。两种类型的桥执行同样的功能,只是所用的网络接口不同。
比起网桥,路由器不但能过滤和分隔网络信息流、连接网络分支,还能访问数据包中更多的信息。并且用来提高数据包的传输效率。路由器比网桥慢,主要用于广域网或广域网与局域网的互连。
网关把信息重新包装的目的是适应目标环境的要求网关能互连异类的网络,网关从一个环境中读取数据,剥去数据的老协议,然后用目标网络的协议进行重新包装。网关的一个较为常见的用途是在局域网的微机和小型机或大型机之间作翻译。
网关的典型应用是网络专用服务器。
‘柒’ 计算机网络应用是什么
计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面。
(1)硬件资源共享。可以在全网范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享,使用户节省投资,也便于集中管理和均衡分担负荷。
(2)软件资源共享。允许互联网上的用户远程访问各类大型数据库,可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务,从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮,也便于集中管理。
(3)用户间信息交换。计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。