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几何计算机网络

发布时间: 2022-12-30 00:27:55

1. 计算机网络的定义,分类和主要功能是什么

计算机网络的定义

计算机网络是一种地理上分散、具有独立功能的多台计算机通过软、硬件设备互连,以实现资源共享和信息交换的系统。三要素如下:

1 n 两台或两台以上独立的计算机互连接起来才能构成网络,达到资源共享目的。

2 n 计算机之间要用通信设备和传输介质连接起来。

3 n 计算机之间要交换信息,彼此就需要一个统一的规则,这个规则成为“网络协议”(Protocol TCP/IP)。网络中的计算机必须有网络协议

计算机网络的分类和主要功能

1 数据通信是计算机网络最基本的功能。计算机网络为文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等信息提供快速在计算机与终端、计算机与计算机之间进行传递的渠道。

利用这一特点,可实现将分散在各个地区单位或部门的信息用计算机网络联系起来,进行统一的调配、控制和管理。

2 资源共享。“资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。在信息时代资源共享具有非常重要的意义。利用网络用户可以共享分布在不同计算机上的信息,增大了信息量的摄入,同时又节省了资金。

3 分布处理与均衡负载。当某台计算机负担过重时,或该计算机正在处理某项工作时,网络可将新任务转交给空闲的其他计算机来完成,这样处理能均衡各计算机的负载,提高处理问题的实时性。

对大型综合性问题,可将问题各部分交给不同的计算机分头处理,充分利用网络资源,扩大计算机的处理能力,即增强实用性。对解决复杂问题来讲,多台计算机联合使用并构成高性能的计算机体系,这种协同工作、并行处理要比单独购置高性能的大型计算机便宜得多。

(1)几何计算机网络扩展阅读:

网络中的每台计算机都可通过网络相互成为后备机。一旦某台计算机出现故障,它的任务就可由其他的计算机代为完成,这样可以避免在单机情况下,一台计算机发生故障引起整个系统瘫痪的现象,从而提高系统的可靠性。

而当网络中的某台计算机负担过重时,网络又可以将新的任务交给较空闲的计算机完成,均衡负载,从而提高了每台计算机的可用性。

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。

要学习网络,首先就要了解主要网络类型,分清哪些是我们初级学者 必须掌握的,哪些是的主流网络类型。

虽然网络类型的划分标准各种各样,但是从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。

局域网一般来说只能是一个较小区域内,城域网是不同地区的网络互联,不过在此要说明的一点就是这里的网络划分并没有严格意义上地理范围的区分,只能是一个定性的概念。下面简要介绍这几种计算机网络。

2. 计算机网络

一、世界上第一个计算机网络--ARPA网(美国国防部高级研究计划网)
二、计算机网络分类
1.按网络的地理位置分类
计算机网络按其地理位置和分布范围分类可以分成局域网、广域网和城域网三类。
(1)局域网 LAN(Local Area Network)
局域网是指一个局部区域内的、近距离的计算机互联组成的网,通常采用有线方式连接,分布范围一般在几米到几公里之间(小于10公里)。例如一座大楼内或相邻的几座楼之间互联的网。一个单位内部的联网多为局域网。
(2)广域网WAN(Wide Area Network)
广域网是指远距离的计算机互联组成的网,分布范围可达几千公里乃至上万公里,甚至跨越国界、洲界,遍及全球范围。因特网就是一种典型的广域网。
(3)城域网 MAN(Metropolitan Area Network)
城域网的规模主要局限在一个城市范围内,是一种介于广域网和局域网之间的网络,分布范围一般在十几公里到上百公里之间。
2.按传输介质分类
计算机网络按其传输介质分类可以分成有线网和无线网两大类。
(1)有线网
有线网又有两种之分,一是采用同轴电缆和双绞线连接的网络;二是采用光导纤维作传输介质的网络。后者又称为光纤网。
采用同轴电缆和双绞线连接的网络比较经济,安装方便,但传输距离相对较短,传输率和搞干扰能力一般;光纤网则传输距离长,传输率高(可达数千兆 bps),且抗干扰能力强,安全性好,但价格较高,且需高水平的安装技术,目前尚未普及。
(2)无线网
采用空气作传输介质、用电磁波作传输载体的网络。联网方式灵活方便,但联网费用较高,目前正在发展,前景看好。
3.按网络的拓扑结构分类
网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的几何排列形式。计算机网络按其拓扑结构分类可以分为星型网、环形网和总线型网三类。
(1) 星型网
网上的站点通过点到点的链路与中心站点相连。特点是增加新站点容易,数据的安全性和优先级易于控制,网络监控易实现,但若中心站点出故障会引起整个网络瘫痪。
(2) 环形网
网上的站点通过通信介质连成一个封闭的环形。特点是易于安装和监控,但容量有限,增加新站点困难。
(3)总线型网
网上所有的站点共享一条数据通道。特点是铺设电缆最短,成本低,安装简单方便;但监控较困难,安全性低,若介质发生故障会导致网络瘫痪,增加新站点也不如星型网容易。

3. 计算机网络的拓扑结构是什么

是指由计算机组成的网络之间设备的分布情况以及连接状态。把它两画在图上就成了拓扑图。一般在图上要标明设备所处的位置,设备的名称类型,以及设备间的连接介质类型。它分为物理拓扑和逻辑拓扑两种。

计算机网络的拓扑结构主要有:总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、网状拓扑和混合型拓扑。

(3)几何计算机网络扩展阅读:

当计算机数量日趋增多,并通过线路、服务器、路由器等连接起来,且具有一定拓扑结构的时候,网络开始形成。

1969年,美军阿帕网率先诞生。70年代,以阿帕网为基础的以太网开始应用于大学校园。到了90年代,特别是90年代后半期,互联网得到了异常迅速的发展,已逐步把全球联结成了一个巨大的网络。

虽然主流计算机网络拓扑结构好像用不上这些技术,但新兴技术的成熟总需要时间来验证,也许不是现在,但作为次世代的技术,在未来有很大的发展空间。

还有一些其他已经成型的新型计算机网络拓扑结构,这些新兴的计算机网络拓扑结构已经超越了传统基于第三层网络leaf-spine的计算机网络拓扑结构。

网络—计算机网络拓扑结构

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4. 什么是计算机网络

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。
简单地说,计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。
计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。
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气)以及相应的应用软件四部分。
计算机网络分类
1.按网络的地理位置分类
计算机网络按其地理位置和分布范围分类可以分成局域网、广域网和城域网三类。
(1)局域网 LAN(Local Area Network)
局域网是指一个局部区域内的、近距离的计算机互联组成的网,通常采用有线方式连接,分布范围一般在几米到几公里之间(小于10公里)。例如一座大楼内或相邻的几座楼之间互联的网。一个单位内部的联网多为局域网。
(2)广域网WAN(Wide Area Network)
广域网是指远距离的计算机互联组成的网,分布范围可达几千公里乃至上万公里,甚至跨越国界、洲界,遍及全球范围。因特网就是一种典型的广域网。
(3)城域网 MAN(Metropolitan Area Network)
城域网的规模主要局限在一个城市范围内,是一种介于广域网和局域网之间的网络,分布范围一般在十几公里到上百公里之间。
2.按传输介质分类
计算机网络按其传输介质分类可以分成有线网和无线网两大类。
(1)有线网
有线网又有两种之分,一是采用同轴电缆和双绞线连接的网络;二是采用光导纤维作传输介质的网络。后者又称为光纤网。
采用同轴电缆和双绞线连接的网络比较经济,安装方便,但传输距离相对较短,传输率和搞干扰能力一般;光纤网则传输距离长,传输率高(可达数千兆 bps),且抗干扰能力强,安全性好,但价格较高,且需高水平的安装技术,目前尚未普及。
(2)无线网
采用空气作传输介质、用电磁波作传输载体的网络。联网方式灵活方便,但联网费用较高,目前正在发展,前景看好。
3.按网络的拓扑结构分类
网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的几何排列形式。计算机网络按其拓扑结构分类可以分为星型网、环形网和总线型网三类。
(1) 星型网
网上的站点通过点到点的链路与中心站点相连。特点是增加新站点容易,数据的安全性和优先级易于控制,网络监控易实现,但若中心站点出故障会引起整个网络瘫痪。
(2) 环形网
网上的站点通过通信介质连成一个封闭的环形。特点是易于安装和监控,但容量有限,增加新站点困难。
(3)总线型网
网上所有的站点共享一条数据通道。特点是铺设电缆最短,成本低,安装简单方便;但监控较困难,安全性低,若介质发生故障会导致网络瘫痪,增加新站点也不如星型网容易。

早期的计算机系统是高度集中的,所有的设备安装在单独的大房间中,后来出现了批处理和分时系统,分时系统所连接的多个终端必须紧接着主计算机。50年代中后期,许多系统都将地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上,这样就出观了第一代计算机网络。
第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机定票系统。
终端:一台计算机的外部设备包括CRT控制器和键盘,无GPU内存。
随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机FEP当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或近一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统己具备了通信的雏形。
第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPAnet。
主机之间不是直接用线路相连,而是接口报文处理机IMP转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务,构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序,提供资源共享,组成了资源子网。
两个主机间通信时对传送信息内容的理解,信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必须遵守一个共同的约定,称为协议。
在ARPA网中,将协议按功能分成了若干层次,如何分层,以及各层中具体采用的协议的总和,称为网络体系结构,体系结构是个抽象的概念,其具体实现是通过特定的硬件和软件来完成的。
70年代至80年代中第二代网络得到迅猛的发展。
第二代网络以通信子网为中心。这个时期,网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”,形成了计算机网络的基本概念。
第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。
IS0在1984年颁布了0SI/RM,该模型分为七个层次,也称为0SI七层模型,公认为新一代计算机网络体系结构的基础。为普及局域网奠定了基础。
70年代后,由于大规模集成电路出现,局域网由于投资少,方便灵活而得到了广泛的应用和迅猛的发展,与广域网相比有共性,如分层的体系结构,又有不同的特性,如局域网为节省费用而不采用存储转发的方式,而是由单个的广播信道来连结网上计算机。
第四代计算机网络从80年代末开始,局域网技术发展成熟,出现光纤及高速网络技术,多媒体,智能网络,整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统,发展为以Internet为代表的互联网。 计算机网络:将多个具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备和线路由功能完善的网络软件实现资源共享和数据通信的系统。
从定义中看出涉及到三个方面的问题:
(1)至少两台计算机互联。
(2)通信设备与线路介质。
(3)网络软件,通信协议和NOS

5. 计算机网络的拓扑结构是指计算机之间的几何分布

网络拓扑是指网络中通信线路和节点的几何形状,用以表示整个网络的结构外貌,反映各节点之间的结构关系。它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等重要方面,是计算机网络十分重要的要素。网络拓扑结构包括物理拓扑结构和逻辑拓扑结构两个方面。物理拓扑结构表示了网内节点的通信连接布局,逻辑拓扑结构则涉及网络的介质访问方法。常用的网络拓扑结构有总线型、星型、环型、树型以及混合型结构。

6. 计算机网络结构分几种哪几种

计算机网络的分类方式有很多种,可以按地理范围、拓扑结构、传输速率和传输介质等分类。

⑴按地理范围分类

①局域网LAN(Local Area Network)

局域网地理范围一般几百米到10km之内,属于小范围内的连网。如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等。局域网的组建简单、灵活,使用方便。

②城域网MAN(Metropolitan Area Network)

城域网地理范围可从几十公里到上百公里,可覆盖一个城市或地区,是一种中等形式的网络。

③广域网WAN(Wide Area Network)

广域网地理范围一般在几千公里左右,属于大范围连网。如几个城市,一个或几个国家,是网络系统中的最大型的网络,能实现大范围的资源共享,如国际性的Internet网络。

⑵按传输速率分类

网络的传输速率有快有慢,传输速率快的称高速网,传输速率慢的称低速网。传输速率的单位是b/s(每秒比特数,英文缩写为bps)。一般将传输速率在Kb/s—Mb/s范围的网络称低速网,在Mb/s—Gb/s范围的网称高速网。也可以将Kb/s网称低速网,将Mb/s网称中速网,将Gb/s网称高速网。

网络的传输速率与网络的带宽有直接关系。带宽是指传输信道的宽度,带宽的单位是Hz(赫兹)。按照传输信道的宽度可分为窄带网和宽带网。一般将KHz—MHz带宽的网称为窄带网,将MHz—GHz的网称为宽带网,也可以将kHz带宽的网称窄带网,将MHz带宽的网称中带网,将GHz带宽的网称宽带网。通常情况下,高速网就是宽带网,低速网就是窄带网。

⑶按传输介质分类

传输介质是指数据传输系统中发送装置和接受装置间的物理媒体,按其物理形态可以划分为有线和无线两大类。

①有线网

传输介质采用有线介质连接的网络称为有线网,常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维。

●双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成,这样的一对线作为一条通信线路,由四对双绞线构成双绞线电缆。双绞线点到点的通信距离一般不能超过100m。目前,计算机网络上使用的双绞线按其传输速率分为三类线、五类线、六类线、七类线,传输速率在10Mbps到600Mbps之间,双绞线电缆的连接器一般为RJ-45。

●同轴电缆由内、外两个导体组成,内导体可以由单股或多股线组成,外导体一般由金属编织网组成。内、外导体之间有绝缘材料,其阻抗为50Ω。同轴电缆分为粗缆和细缆,粗缆用DB-15连接器,细缆用BNC和T连接器。

●光缆由两层折射率不同的材料组成。内层是具有高折射率的玻璃单根纤维体组成,外层包一层折射率较低的材料。光缆的传输形式分为单模传输和多模传输,单模传输性能优于多模传输。所以,光缆分为单模光缆和多模光缆,单模光缆传送距离为几十公里,多模光缆为几公里。光缆的传输速率可达到每秒几百兆位。光缆用ST或SC连接器。光缆的优点是不会受到电磁的干扰,传输的距离也比电缆远,传输速率高。光缆的安装和维护比较困难,需要专用的设备。

②无线网

采用无线介质连接的网络称为无线网。目前无线网主要采用三种技术:微波通信,红外线通信和激光通信。这三种技术都是以大气为介质的。其中微波通信用途最广,目前的卫星网就是一种特殊形式的微波通信,它利用地球同步卫星作中继站来转发微波信号,一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面,三个同步卫星就可以覆盖地球上全部通信区域。

⑷按拓扑结构分类

计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站。计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等。

①总线拓扑结构

总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构。这种结构中总线具有信息的双向传输功能,普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线。

总线拓扑结构的优点是:安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。但总线结构也有其缺点:由于信道共享,连接的节点不宜过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。

②星型拓扑结构

星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。

星型拓扑结构的特点是:安装容易,结构简单,费用低,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的。

③环型拓扑结构

环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构。信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的。

这种结构特别适用于实时控制的局域网系统。

环型拓扑结构的特点是:安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除。有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道。环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作。

④树型拓扑结构

树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”。这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门。

树型拓扑结构的特点:优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作。

7. 计算机网络的拓扑结构有哪几种

网络的拓扑(topology)结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的相互连接的几何形式。按照拓扑结构的不同,可以将网络分为星型网络、环型网络、总线型网络三种基本类型。在这三种类型的网络结构基础上,可以组合出树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络。
1、星型网络结构
在星型网络结构中各个计算机使用各自的线缆连接到网络中,因此如果一个站点出了问题,不会影响整个网络的运行。星型网络结构是现在最常用的网络拓扑结构,如图1所示。
2、环型网络结构
环型网络结构的各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网络容易安装和监控,但容量有限,网络建成后,难以增加新的站点。因此,现在组建局域网已经基本上不使用环型网络结构了。
3、总线型网络结构
在总线型网络结构中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便,需要铺设的电缆最短,成本低,某个站点的故障一般不会影响整个网络,但介质的故障会导致网络瘫痪。总线网安全性低,监控比较困难,增加新站点也不如星型网容易。所以,总线型网络结构现在基本上已经被淘汰了。

8. 计算机网络拓扑结构是通过网络中结点与通信线路间的几何关系来反映出网络中各实体间的

B,网络拓扑都是根据区域层次化的,核心、汇聚、接入3个是最常见的分法。。。