计算机网络的基本概念

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什么是计算机网络

什么是计算机网络

什么是计算机网络计算机网络是指将多台计算机通过通信设备和传输介质连接起来,以实现数据和信息的传输和共享。

它是现代信息技术的基础和核心,广泛应用于各个领域,如互联网、局域网、广域网等。

本文档将详细介绍计算机网络的各个方面,包括网络的基本概念、网络的组成部分、网络的分类、网络的拓扑结构、网络的传输介质、网络的通信协议以及网络的安全性等。

一、网络的基本概念在介绍网络的详细内容之前,我们首先需要了解一些基本概念。

计算机网络是由一组连接在一起的计算机和通信设备组成的系统。

它包括了客户端和服务器端,客户端用于发送和接收数据,而服务器端用于提供服务和存储数据。

二、网络的组成部分一个计算机网络由多个基本部分组成,包括计算机设备、数据传输设备、传输介质以及通信协议等。

计算机设备包括了计算机主机、终端设备和网络设备等,数据传输设备用于将数据从发送端传输到接收端,传输介质则是数据传输的媒介,常见的有网线、光纤和无线信号等。

通信协议则规定了数据在网络中传输的格式和规则。

三、网络的分类根据规模和用途的不同,网络可以分为局域网、广域网和互联网。

局域网通常用于一个办公室或者一个建筑物内部的计算机连接,广域网用于城市或者地区范围内的计算机连接,而互联网则是全球范围内的计算机互连网络。

四、网络的拓扑结构网络的拓扑结构指的是计算机网络中各个节点之间的物理连接方式。

常见的拓扑结构包括星型、总线型、环形和网状结构等。

不同的拓扑结构具有不同的优点和缺点,可以根据实际需求选择适合的拓扑结构。

五、网络的传输介质传输介质是指数据在网络中传输的媒介,主要包括有线介质和无线介质两种。

有线介质包括双绞线、同轴电缆和光纤等,无线介质包括无线局域网(WLAN)和蓝牙等。

选择合适的传输介质可以提高网络的传输速度和稳定性。

六、网络的通信协议网络的通信协议是计算机网络中数据传输的规则和格式。

常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、SMTP协议等。

不同的协议具有不同的功能和特点,可以根据实际需求选择适合的通信协议。

计算机网络技术基础

计算机网络技术基础

计算机网络技术基础计算机网络技术基础是指计算机网络的基本概念、原理、协议和技术等方面的知识。

以下是计算机网络技术基础的详细内容:1. 计算机网络的基本概念:- 计算机网络定义:计算机网络是指将分散的计算机系统通过通信设备和传输线路连接起来,实现资源共享和信息传递的系统。

- 网络节点:计算机网络中的设备,如计算机、服务器、路由器等。

- 网络拓扑结构:描述计算机网络中节点之间的连接方式,如星型、总线型、环形等。

- 网络协议:计算机网络中用于控制和管理数据传输的规则和约定。

2. 计算机网络的基本原理:- 分组交换:数据在网络中以数据包(分组)的形式传输,每个分组独立处理和传输。

- 路由选择:确定数据包从源节点到目标节点的传输路径,通过路由选择算法实现。

- 数据传输:数据包在网络中通过物理介质传输,如电缆、光纤等。

- 媒体访问控制:多个节点共享同一物理介质时,通过媒体访问控制协议实现对物理介质的访问和利用。

3. 计算机网络的基本协议:- TCP/IP协议:是互联网上使用最广泛的协议套件,包括传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)等。

- OSI参考模型:是一个抽象的网络体系结构模型,将计算机网络分为七层,每层负责不同的功能和任务。

- 网络层协议:负责实现数据包的路由选择和转发,如IP协议。

- 传输层协议:负责实现可靠的端到端数据传输,如TCP和UDP协议。

- 应用层协议:负责实现特定应用程序之间的通信,如HTTP、FTP、SMTP等协议。

4. 计算机网络的基本技术:- 网络拓扑设计:根据需求设计合适的网络拓扑结构,如星型、总线型、树型等。

- 网络设备配置:配置路由器、交换机等网络设备,设置IP地址、子网掩码、网关等参数。

- 网络安全:实施网络安全策略,包括防火墙、入侵检测系统、加密等措施,保护网络和数据安全。

- 网络性能优化:通过调整网络设备和协议参数,优化网络性能,提高数据传输速率和稳定性。

以上是计算机网络技术基础的详细内容,涵盖了计算机网络的基本概念、原理、协议和技术等方面的知识。

计算机三级《网络技术》基础知识:计算机网络的基本概念

计算机三级《网络技术》基础知识:计算机网络的基本概念

计算机三级《网络技术》基础知识:计算机网络的基本概念1.计算机网络的定义所谓计算机网络,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连成一个规模大、功能强的网络系统,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。

计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。

其基本特征体现在三个方面:(1)资源共享(2)不同地理位置的自治计算机(3)计算机之间必须遵守共同的网络协议2.计算机网络的分类计算机网络分类的标准很多,如按拓扑结构、应用协议、传输介质、数据交换方式等等。

如按网络的覆盖范围分为局域网、广域网、城域网;按拓扑结构分类有总线网、树型网、星型网、环型网、网状网;按传播方式分为点对点传输和广播式传输等。

(1)按覆盖范围分类:局域网:一般用微型计算机通过高速通信线路相连,数据传输速率较快,通常在10Mbit/s以上,误码率较低。

但其覆盖范围有限,是一个小的地理区域(例如:办公室、大楼和方圆几公里远的地域)内的专用网络。

局域网从介质访问控制方法来看可分为共享式介质和交换式局域网。

城域网:介于局域网和广域网之间的高速计算机网络。

满足几千米范围内多个局域网互连需求广域网:是远距离、大范围的计算机网络,覆盖范围一般是几十公里~几千公里的广阔地理区域,其主要作用是实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享,并且通信线路大多租用公用通信网络(如公用电话网PSTN)。

广域网从逻辑功能上分为资源子网(由主计算机系统、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源)和通信子网(通信控制处理器、通信线路、其他通信设备)。

其中通信子网主要采用分组交换技术。

(2)按拓扑结构分类网络拓扑结构:主要指通信子网的拓扑构型。

通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构。

广播式网络是指一个公共信道被多个网络结点共享,对应的网络拓扑结构有树型、环型、总线型、无线通信与卫星通信。

点对点线路是指每个物理线路链接两个结点。

计算机网络的基础

计算机网络的基础

计算机网络的基础计算机网络在现代社会中扮演着重要的角色,成为人们进行信息传输、资源共享和沟通交流的主要手段。

计算机网络的基础理论和技术对于我们全面理解和运用计算机网络具有重要的指导意义。

本文将从计算机网络的基本概念、协议体系、网络拓扑结构以及网络安全等方面,全面介绍计算机网络的基础知识。

一、计算机网络的基本概念计算机网络是指多台计算机通过通信设备连接起来,形成一个逻辑上的整体,使得各个计算机能够互相通信和共享资源。

计算机网络包括局域网、广域网、互联网等多种类型,其基本概念包括主机、通信链路、协议等。

主机是计算机网络中的一台计算机,能够独立完成数据处理和通信功能。

通信链路是指将主机连接起来的物理链路,可以通过铜缆、光纤等介质进行传输。

协议是计算机网络中的规则和约定,用于实现数据传输、网络管理等功能。

二、计算机网络的协议体系计算机网络的协议体系是指一套规范和约定,用于控制计算机网络中数据的传输和交换。

常见的协议体系包括TCP/IP协议、OSI参考模型等。

TCP/IP协议是互联网中最常用的协议体系,它由传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)组成。

TCP负责在通信双方建立可靠的连接,保证数据的正确传输;而IP负责实现各个主机之间的唯一标识和寻址,实现数据的传递。

OSI参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种网络协议体系,它将计算机网络分为七个不同的层次,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

每一层都有自己的功能和责任,通过不同层次之间的协作,实现数据的传输和处理。

三、计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构是指计算机网络中各个节点的连接方式和布局形式。

常见的拓扑结构包括星型拓扑、总线型拓扑、环形拓扑等。

星型拓扑是指将所有计算机都连接到一个中心节点,中心节点作为数据传输和交换的中转点。

这种拓扑结构具有简单、易于管理的优点,但是中心节点的单点故障会影响整个网络的正常运行。

第1章计算机网络的基本概念

第1章计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念
图1.12 广东白云区教育城域网拓扑图
第一章
计算机网络的基本概念
图1.13 263城域网
第一章
计算机网络的基本概念
图1.14 河南电大远程教育广域网拓扑结 构图
第一章
计算机网络的基本概念
图1.15
CERNET拓扑图
第一章
计算机网络的基本概念
图1.16
第一章
计算机网络的基本概念
第一章
计算机网络的基本概念
高速、智能的计算机网络阶段
随着光纤通信技术的发展,为高速网络的建立 铺垫了基础,网络带宽不断得到提高。而随着网络 带宽的提高,多媒体应用在网络中越来越多,用户 对网络的可靠性、安全性和可用性等也有了更高的 要求。很多网络管理任务都可以通过智能化的网络 管理软件来实现。计算机进入了高速、智能的发展 阶段。
第一章
计算机网络的基本概念
图1.7 郑州大学新校区网络示意图
第一章
计算机网络的基本概念
图1.8 学校校园网拓扑结构示意图
第一章
计算机网络的基本概念
图1.9 企业办公网拓扑图
第一章
计算机网络的基本概念
图1.10 企业网结构示意图
第一章
计算机网络的基本概念
图1.11 南京高校高速城域网拓扑图
第一章
典型代表:ARPAnet(Internet的前身)
第一章
计算机网络的基本概念
第一章
计算机网络的基本概念
标准、开放的计算机网络
70年代各大公司开发了各自的网络产品,并公布了 各自采用的网络体系结构标准,提出了成套设计网络产 品的概念。 IBM:系统网络体系结构(SNA) DEC:分布网络体系结构(DNA) UNIVAC:分布式通信网络体系结构(DCA) 为了便于不同网络间的互联,国际标准化组织(ISO) 于1984年颁布了“开放系统互联基本参考模型”(OSI参 考模型)。

1.1-1.3 计算机网络基本概念

1.1-1.3 计算机网络基本概念

1.2.2 计算机网络的拓扑结构
• 星型结构
–优点:
• 增加站点容易,成本低; • 除中心节点以外的单点故障对网络影响不大;
–缺点:
• 中央节点是“瓶颈”,故障时会导致整个系统瘫 痪,故可靠性较差。
1.2.2 计算机网络的拓扑结构
• 2、树型结构
–特点:网络中有多个中心节点,每个节点 除连接到父节点外(根节点除外)还连接到 子节点(叶节点除外),连接关系呈树状, 如图所示。
–任何人(whoever)在任何时间(whenever)、任 何地方(wherever)、都可以和任何另一个人 (whoever)通过计算机网络进行通信,以传递 任何信息(whatever),即可以是多媒体信息。 –这也称为5个W的计算机网络应用。
1.1.1 计算机网络的定义
• 什么是通信
–通信是从一个地点向另一个地点传递消息。 在人类社会的生活活动和生产活动中都离不 开消息的传递和交流,通信是人类生存、生 产和生活的需要。
1.2.4 计算机网络的分类
• 互联网(Internet)
–不是一种具体的物理网络技术,它是将不 同的物理网络技术及其子技术统一起来的一 种概念。
1.2.4 计算机网络的分类
• 2、按网络的传输技术分类
–点到点的传输结构
• 一对一的传输结构,非直接相邻的节点间的通信 必须经过其它中间节点转发。
–广播式的传输结构
–全连接网状 –不完全连接网状
1.2.2 计算机网络的拓扑结构
• 网状结构
–优点:
• 节点路径多,碰撞和阻塞减少; • 局部故障不会影响全网,可靠性高; • 增删设备容易;
–缺点
• 网络关系复杂,建网和维护困难。
1.2.2 计算机网络的拓扑结构

第一章计算机网络基础

第一章计算机网络基础
计算机网络技术使计算机的作用范围和其自身的 功能有了突破性的发展。计算机网络虽有各种各 样,但作为计算机网络都应具有如下功能:
1. 数据通信 2. 计算机系统的资源共享 3. 进行数据信息的集中和综合处理 4. 能均衡负载,相互协作 5. 提高了系统的可靠性和可用性 6. 进行分布式处理
统速率不用匹配,适于数据通信。 缺点:时延较大,“分组”(或“打包”)的过程比较
复杂,丢包服务质量无保证。
三、计算机网络的产生与发展
1)多用户分时系统,微机
哑终端 虚拟机
主机
T
T
T
T
终端-计算机网络模型
虚实概念
If it's there and you can see it It's REAL If it's there and you can't see it It's
二、计算机网络基本原理
平时常接触的网络
计算机网(局域网,因特网)
计算机和通信技术结合的产物 共享资源
公共交换电话网(Public Switched Telephone Network,PSTN)
有线电视网 电网
电路交换
最早的交换方式,源自电话系统。 建立电路交换的过程:(以打电话为例) 建立链路(象拨打电话并接通,通信的两端接通,便拥有一条实
是一种可以在网络环境中以客户和服务器模式工作的 多功能操作系统。
支持域管理,提供对网络资源管理的一整套解决方案
Unix操作系统
Unix
催生了计算机辅助制造,制造控制系统,实验室模拟和因特网 起源于上个世纪70年代贝尔实验室, 71年用C代码重写 众多版本(没有当今网络,各不相同) 加州大学伯克利分校计算机系统研究小组(CSRG)使用Unix对操作

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联而成的系统。

它是当代信息技术的核心基础,为全球范围内的计算机和人员提供了高效的信息交流和资源共享的方式。

本文将介绍计算机网络的基本概念,包括网络拓扑结构、协议体系、通信方式以及网络安全等方面。

一、网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中各节点之间连接的方式和布局。

常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型、网状型等。

总线型网络拓扑结构中,各节点通过一根总线连接,数据在总线上传输;星型网络拓扑结构中,各节点都与中心节点相连,数据通过中心节点转发;环型网络拓扑结构中,各节点通过环路相连,数据通过环路传递;网状型网络拓扑结构中,各节点之间可以直接相连,数据可以通过不同路径传递。

二、协议体系协议体系是指计算机网络中各个层次之间的通信规则和标准。

计算机网络中常用的协议体系是TCP/IP协议体系,由传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)组成。

TCP负责提供可靠的数据传输,保证数据的完整性和顺序性;IP负责将数据包从源主机传输到目标主机,实现数据的传输和路由。

除TCP/IP协议体系外,还有其他的协议体系,如以太网、无线局域网、蓝牙等。

三、通信方式计算机网络中常见的通信方式有两种:电路交换和分组交换。

电路交换是指在通信过程中,通信双方之间建立一条专用的物理通路进行数据传输。

这种方式适用于通信量大、数据传输稳定的场景,如电话系统。

分组交换是指将数据划分成一小段一小段的数据包,在传输过程中通过路由器进行转发和组装。

这种方式适用于通信量较小、数据传输不稳定的场景,如互联网。

四、网络安全网络安全是指保护计算机网络不受未经授权的访问、使用、修复或破坏的能力。

随着计算机网络的普及和应用越来越广泛,网络安全愈发重要。

常见的网络安全威胁有病毒和恶意软件、黑客攻击、数据泄露等。

为了保障网络安全,需要采取防火墙、入侵检测系统、加密技术等多种手段来提高网络的安全性。

总结:计算机网络是将多台计算机通过通信设备互联而成的系统,网络拓扑结构、协议体系、通信方式和网络安全是计算机网络的基本概念。

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机连接起来,通过通信链路进行数据交换和共享资源的系统。

随着计算机技术的发展,计算机网络成为现代信息社会不可或缺的基础设施。

本文将介绍计算机网络的基本概念,包括拓扑结构、通信协议、网络层次结构和网络安全。

一、拓扑结构计算机网络中的拓扑结构是指计算机之间的连接方式。

有以下几种常见的拓扑结构:1.总线型拓扑总线型拓扑将所有计算机连接到一根主干线上,形成一个线性结构。

主干线上的数据包会被广播到每台计算机,但同时只能有一台计算机发送数据。

2.星型拓扑星型拓扑以一个集线器或交换机为中心,将每台计算机连接到中心设备上。

这种拓扑结构具有较好的可扩展性和管理性,但中心设备故障会导致整个网络瘫痪。

3.环型拓扑环型拓扑将每台计算机连接成一个环,每台计算机的输入和输出都与相邻的计算机相连。

这种结构具有抗故障性能好的特点,但当环中出现故障时会影响整个网络的正常运行。

4.树型拓扑树型拓扑将计算机连接成一个以根节点为起点的树状结构。

这种拓扑结构可以提供灵活的扩展和较好的冗余机制,但是根节点故障会导致整个网络难以使用。

二、通信协议计算机网络中的通信协议是指设备之间进行通信时所遵循的规则和约定。

常见的通信协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。

1.TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网的核心协议,其分为四层:网络接口层、网络层、传输层和应用层。

网络接口层负责处理底层物理设备连接,网络层负责网络寻址和路由,传输层提供可靠的端到端数据传输,应用层提供特定应用的服务。

2.HTTP协议HTTP协议是超文本传输协议,常用于Web浏览器和Web服务器之间的数据传输。

它是一种无状态的协议,每个请求和响应都是独立的。

3.FTP协议FTP协议是文件传输协议,用于在计算机之间传输文件。

用户可以通过FTP协议从远程计算机下载文件或将文件上传到远程服务器。

三、网络层次结构计算机网络按照规模和功能可以分为不同的层次结构,常见的层次结构有三层结构和五层结构。

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念计算机网络定义为:“利用通信设备和线路,将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件(网络通信协议及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统” 。

按网络的传输技术(通信信道)广播式网络点到点网络按跨度(地域范围)局域网 LAN 城域网 MAN 广域网 WAN按通信介质有线网无线网按组建属性公用网专用网按管理性质内联网外联网计算机网络结构:从逻辑功能上可以分为通信子网和资源子网两个部分。

1.资源子网资源子网主要是对信息进行加工和处理,面向用户,接受本地用户和网络用户提交的任务,最终完成信息的处理。

2.通信子网主要负责计算机网络内部信息流的传递、交换和控制,以及信号的变换和通信中的有关处理工作,间接地服务于用户。

第 2 章计算机网络基础调制与解调调制就是通过调制器将数字信号波形变换成适于模拟信道传输的波形,再根据数据的内容(0 或1)来改变载波的特性(振幅、频率或相位),然后将经过改变的载波送出去,这个过程称为调制。

载波是指可以用来载送数据的信号,一般用正弦波作为载波。

在接收端,通过解调器将被修改的载波与正常的载波比较(去掉载波),恢复出原来的数据,这个过程称为解调。

调制与解调是互反的过程。

2.1.2数据编码技术数据编码方法主要有数字数据用数字信号表示、数字数据用模拟信号表示、模拟数据用数字信号表示三种编码方式。

2.1.3数据传输技术(一)基带传输与宽带传输(二)同步传输与异步传输(三)并行传输与串行传输(四)单工、半双工与全双工通信方式(五)多路复用技术2.1.4数据交换技术数据交换是指在数据通信时利用中间节点将通信双方连接起来。

数据交换方式包括线路交换(电路交换)、报文交换和分组交换。

2.1.5传输介质1同轴电缆2双绞线由两条相互绝缘的铜线组成,其典型粗细约 1mm,两条象螺纹一样绞在一起。

屏蔽双绞线无屏蔽双绞线3光纤 4 无线介质数据传输介质的选择传输介质的选择:网络结构、通信容量、可靠性、价格双绞线:价格便宜、带宽受限、通信容量小同轴电缆:价格较贵、连接多个设备、容量大光纤:频带宽、速度高、体积小、重量轻、衰减小、误码率低、抗电磁干扰强无线:接入方便传输速度的比较2.1.6媒体访问控制一、带冲突检测的载波监听多路访问 CSMA/CDCSMA/CD可以概括为先听后发、边发边听、冲突停止、随机延时后重发二、令牌环(Token Ring)介质访问控制三、令牌总线(Token Bus)访问控2.2.2OSI参考模型一、OSI参考模型ISO划分七层的基本原则:网中各结点都具有相同的层次;不同结点的同等层具有相同的功能;同一结点内相邻层之间通过接口通信;每层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务;不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信、分层模型工作原理应用层与用户应用进程的接口“做什么”表示层数据格式的转换“对方看起来象什么”会话层会话管理与数据传输同步“该谁讲话”“从哪儿讲传输层端到端可靠的数据传输“对方在哪儿”网络层分组传送,路由选择,流量控制“走哪条路可以到达对方数据链路层相邻结点间无差错地传送帧母步该怎么走物理层在物理信道上比特流传输“怎样利用物理媒体”223 TCP/IP参考模型OSI参考模型TCP/IP参考模型TCP/IP体系结构各层的功能1.网络接口层TCP/IP参考模型的最低层,负责通过网络发送和接收IP数据报;包括了能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议。

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念

第1章计算机网络的基本概念1.1计算机网络的基本概念计算机网络已经深入到人类工作、学习和生活的各个方面。

人们可以通过电话线以多种方式或通过网卡以LAN 方式连接到Internet,享受Internet 所提供的如WWW浏览、收发电子邮件、网上聊天、网络游戏等多种服务,不仅拓展了人们获取信息、与他人交流的渠道,也丰富了人们的生活、工作、学习和娱乐方式。

在其他的许多地方也都可以感受到各种网络应用的存在,如超市、银行、医院、企业和政府部门等。

总之,网络与网络应用无处不在。

计算机网络技术是计算机技术和通信技术这两大技术相结合的产物,可以预言,未来的计算机就是网络化的计算机。

1.1.1 什么是计算机网络什么是计算机网络?多年来一直没有一个严格的定义,并且随着计算机技术和通信技术的发展而具有不同的内涵。

目前一些较为权威的看法认为:所谓计算机网络,就是通过线路互连起来的、自治的计算机集合,确切地讲,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。

网络资源共享,就是通过连在网络上的工作站(个人计算机)让用户可以使用网络系统的所有硬件和软件(通常根据需要被适当授予使用权),这种功能称为网络系统中的资源共享。

首先,计算机网络是计算机的一个群体,是由多台计算机组成的;其次,它们之间是互连的,即它们之间能彼此交换信息。

其基本思想是:通过网络环境实现计算机相互之间的通信和资源共享(包括硬件资源、软件资源和数据信息资源)。

所谓自治,是指每台计算机的工作是独立的,任何一台计算机都不能干预其他计算机的工作(例如:计算机启动、关闭或控制其运行等),任何两台计算机之间没有主从关系。

概括起来说,一个计算机网络必须具备以下3 个基本要素:①至少有两个具有独立操作系统的计算机,且它们之间有相互共享某种资源的需求。

②两个独立的计算机之间必须有某种通信手段将其连接。

计算机网络的基本概念和构成要素

计算机网络的基本概念和构成要素

计算机网络的基本概念和构成要素计算机网络是现代通信技术发展和计算机技术进步的产物,它将地理位置分散的计算机、服务器、终端设备、传感器等通过通信线路和设备互相连接,共同组成一个庞大的网络体系。

计算机网络为我们提供了数据、信息传输和处理的基础设施,是我们日常生活、经济活动、国家安全等方面的重要支撑。

本文主要介绍计算机网络的基本概念、组成要素和相关技术。

一、计算机网络的基本概念计算机网络是一组相互连接的计算机系统和网络设备,通过通信链路和网络协议实现数据和信息的传输和处理。

计算机网络的主要功能包括数据的传输、资源的共享、信息的交流、应用的扩展等。

它可以提高信息传输的速度和效率,降低成本,增强信息处理的能力和应用的灵活性。

计算机网络应用广泛,包括互联网、局域网、广域网、存储网络、传感器网络等。

计算机网络通常由五个基本要素构成,分别为计算机系统、通信设备、传输媒介、协议和服务。

二、计算机网络的组成要素1. 计算机系统计算机系统是计算机网络中最基本的元素,它是数据处理、存储和传输的主要工具。

计算机系统包括主机、服务器、终端设备等,可以执行各种数据处理任务,如文档编辑、多媒体处理、数据库管理等。

计算机系统主要包括硬件和软件两部分。

硬件包括CPU、内存、磁盘、显示器等,它们通过各种接口和总线相互连接,形成一个完整的计算机系统。

软件包括操作系统、应用程序、编译器等,它们控制硬件的各种操作,实现用户的各种需求。

2. 通信设备通信设备是计算机网络中的重要组成部分,它提供数据传输的物理和逻辑通路。

通信设备包括路由器、交换机、光纤收发器等,它们可以使不同计算机系统之间实现信息和数据的传递和交换。

通信设备最重要的功能是在不同计算机系统之间建立虚拟通信链路,并通过各种路由协议和交换协议实现数据和信息的传输。

通信设备的品质和性能直接影响着计算机网络的稳定性和速度。

3. 传输媒介传输媒介是计算机网络中的重要组成部分,它是数据和信息传输的物理通道。

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念
TCP/IP的最高层与OSI参考模型的上三层有较大区别,也没有非常明确的层次划分。其中FTP,TELNET,SMTP,DNS是几种广泛应用的协议,TCP/IP中还定义了许多别的高层协议。
(l)文件传输协议FTP
FTP(FileTransferProtocol):文件传输协议,允许用户将远程主机上的文件拷贝到自
2、FDDI网络 光纤分布数据接口(FDDI)是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSIX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性,支持多种拓扑结构,传输媒体为光纤。使用光纤作为传输媒体具有多种优点:
1、较长的传输距离,相邻站间的最大长度可达2km,最大站间距离为200km。
2)数据传输速率较高,一般为10~1000Mbps,可交换各类数字和非数字(如语音、图像、视频等)信息。
3)误码率低,一般在10一ll~104以下。这是因为局域网通常采用短距离基带传输,可以使用高质量的传输媒体,从而提高了数据传输质量。
4)以计算机为主体,包括终端及各种外设,一般不包含大型网络设备。
邮件发送之前必须协商好发送者、接收者。SMTP服务进程同意为接收方发送邮件时,它将邮件直接交给接收方用户或将邮件经过若干段网络传输,直到邮件交给接收方用户。在邮件传输过程中,所经过的路由被记录下来。这样,当邮件不能正常传输时可按原路由找到发送者。
2.网络分类
计算机网络可按多种方式进行分类。
广播式结构网利用一个共同的传播介质把各个计算机连接起来,所有主机共享一条信道,某主机发出的数据,所有其他主机都能收到。在广播信道中,由于信道共享而容易引起信道访问冲突,因此信道访问控制是首先必须解决的问题。
网络通信设备

计算机网络的基本概念是什么?

计算机网络的基本概念是什么?

计算机网络的基本概念是什么?
计算机网络是指通过通信链路将分散在不同地理位置的计算机
互联起来,并通过共享资源和传输数据来实现信息交流的系统。


算机网络的基本概念包括以下内容:
1. 网络拓扑:网络拓扑指的是计算机网络中各个节点之间连接
的方式和形式。

常见网络拓扑结构包括总线型、环形、星型、网状等。

3. OSI模型:OSI(Open System Interconnection)模型是计算
机网络通信的参考模型,将网络通信分为七个层次,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

4. IP地址:IP地址是计算机在网络中的唯一标识,用于在网络中定位和识别计算机节点。

IP地址分为IPv4和IPv6两种格式。

5. 子网掩码:子网掩码用于确定IP地址的网络部分和主机部分。

它与IP地址进行逻辑运算,可以划分出不同的子网。

6. 域名系统(DNS):域名系统是通过域名和IP地址相互映
射的系统,用于在使用域名的应用中解析IP地址。

7. 数据传输:数据传输是计算机网络中的核心操作,包括可靠
传输、流量控制、拥塞控制等内容。

8. 网络安全:网络安全是保证计算机网络不受未授权访问、攻
击和破坏的重要问题。

网络安全涉及身份验证、加密通信、防火墙
等方面。

这些基本概念对于理解计算机网络的工作原理和应用非常重要,对于网络工程师和计算机科学学习者来说,掌握这些概念能够帮助
他们更好地设计、建立和管理计算机网络。

计算机网络知识汇总(超全)

计算机网络知识汇总(超全)

计算机网络知识汇总(超全)计算机网络知识汇总(超全)计算机网络是现代信息社会中最重要的基础设施之一,它连接了世界各地的计算机和设备,使得人们可以方便地进行信息交流和资源共享。

本文将为您全面介绍计算机网络的基本概念、协议、网络设备和安全等方面的知识。

一、计算机网络基本概念1. 计算机网络的定义和分类计算机网络是指将多台计算机通过通信设备连接起来,实现数据传输和资源共享的系统。

根据规模和地域范围,计算机网络可分为局域网、城域网、广域网和互联网。

2. ISO/OSI参考模型ISO/OSI参考模型是计算机网络协议的基本框架,共分为七层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

每一层负责不同的功能和协议。

3. TCP/IP协议族TCP/IP协议族是互联网所采用的协议集合,包括IP协议、TCP协议和UDP协议等。

IP协议负责对数据包进行分组和路由,TCP协议提供可靠的数据传输,UDP协议提供不可靠但高效的数据传输。

二、网络通信协议1. IP协议IP协议是计算机网络中最重要的协议之一,它定义了如何进行数据包的分组和路由。

IP地址是用于唯一标识网络中的主机和设备的。

同时,IPv4和IPv6是两个主要的IP协议版本。

2. ARP协议ARP协议用于通过IP地址获取对应的MAC地址,以实现局域网内的数据通信。

ARP协议通过广播方式查询目标设备的MAC地址,并将结果缓存,以提高通信效率。

3. ICMP协议ICMP协议用于在IP网络中传递控制消息,主要包括差错报文和请求报文。

差错报文用于报告网络错误,而请求报文用于网络测试和诊断。

4. DNS协议DNS协议负责将域名解析为对应的IP地址,使得用户可以通过域名访问Internet上的资源。

DNS协议采用分布式的架构,通过域名服务器进行解析。

三、网络设备1. 集线器和交换机集线器是一种传输媒介,用于将多台计算机连接在一起形成局域网。

交换机是一种数据转发设备,可以实现局域网内的数据交换和流量控制。

计算机网络的基本概念和发展历程

计算机网络的基本概念和发展历程

计算机网络的基本概念和发展历程计算机是现代社会中必不可少的一部分,而计算机网络则是计算机发展的一个必然产物,它将人类的工作和生活连接在了一起,使得信息得以快速传输和共享,促进了人类的物质文明和精神文明的进步。

本文将就计算机网络的基本概念和发展历程进行介绍。

一、计算机网络的基本概念计算机网络是指将若干个计算机通过通信线路互联起来,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

它包含了计算机之间数据传输的各种技术和协议,也包括了计算机网络中所必须的硬件设备和软件系统。

计算机网络的基本概念包括以下几项:1.节点:计算机网络中的节点指的是计算机网络中的各个计算机。

2.链路:计算机网络中的链路指的是相邻两个节点之间的通信线路,包括物理链路和逻辑链路。

3.拓扑结构:计算机网络中的拓扑结构指的是节点之间的物理连接方式。

常见的拓扑结构有星型、总线型、环型、网状型等。

4.协议:计算机网络中的协议指的是计算机之间通信的规则和方法。

常见的协议有TCP/IP、HTTP、FTP等。

5.数据传输方式:计算机网络中的数据传输方式包括了电路交换、分组交换和报文交换等。

二、计算机网络的发展历程计算机网络的发展历程可以分为以下几个阶段:1.单机阶段:计算机网络的发展历程最初是单机阶段,也就是早期的计算机无法相互通信,每台计算机只能完成自己的计算任务。

2.局域网阶段:20世纪70年代中期,以太网技术的出现使得计算机之间可以连接起来形成局域网,局域网可以实现资源共享和信息传输,使得计算机的利用率大大提高。

3.广域网阶段:20世纪80年代,随着传输速率的提高和通信技术的成熟,广域网技术开始发展,人们可以通过广域网实现跨地区、跨国家的信息通信。

4.互联网阶段:20世纪90年代初,互联网技术的出现使得全球计算机网络可以互相连接,开启了信息时代的大门。

互联网最初以军事和学术为主,但随着商业化的发展,互联网已成为了现代人们生活工作中必不可少的一部分。

5.移动网络阶段:随着移动通信技术的不断进步和智能手机的普及,移动网络也成为了现代人们生活工作中的一个不可或缺的部分。

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机连接起来,通过通信设备和通信线路实现数据传输和资源共享的系统。

计算机网络的发展使得人们可以方便地进行信息交流、资源共享和在线协作。

在本文中,我们将介绍计算机网络的基本概念和相关术语。

一、计算机网络的定义计算机网络是指将多台计算机连接起来,通过通信设备和通信线路实现数据传输和资源共享的系统。

计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网等不同范围的网络。

它们可以通过有线或无线的方式连接,并通过各种协议和技术来实现数据的传输和通信。

二、计算机网络的组成1. 主机:计算机网络中的主要设备,包括个人电脑、服务器等。

在计算机网络中,主机可以作为服务的提供者或服务的请求者。

2. 通信设备:用于不同主机之间的数据传输和通信,包括集线器、交换机、路由器等。

通信设备可以根据数据的传输方式分为有线和无线设备。

3. 通信线路:连接主机和通信设备之间的传输介质,包括光纤、电缆、无线信号等。

通信线路可以实现不同主机之间的数据传输和通信。

三、计算机网络的通信方式1. 单播:一对一的通信方式,指数据从一个主机发送到另一个主机。

2. 广播:一对多的通信方式,指数据从一个主机发送到网络中的所有主机。

3. 组播:一对多的通信方式,指数据从一个主机发送到特定组内的所有主机。

4. 多播:多对多的通信方式,指数据从一组主机发送到另一组主机。

四、计算机网络的协议1. TCP/IP协议:是计算机网络中最常用的协议族,包括TCP和IP两个重要协议。

TCP协议负责实现可靠的数据传输,而IP协议负责实现主机之间的数据路由和寻址。

2. HTTP协议:用于在万维网上传输超文本的协议。

HTTP协议是客户端和服务器之间进行通信的基础,它采用请求-响应模式,客户端发送请求,服务器返回响应。

3. FTP协议:用于在计算机网络中进行文件传输的协议。

FTP协议可以实现文件的上传和下载,以及目录的创建和删除等操作。

4. DNS协议:用于将域名转换为IP地址的协议。

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机和设备通过通信链路互联起来,实现数据的共享和交换的系统。

随着科技的发展,计算机网络已经成为现代社会不可或缺的一部分。

本文将介绍计算机网络的基本概念,包括网络拓扑结构、通信协议、网络安全和云计算等方面。

1.网络拓扑结构在计算机网络中,网络拓扑结构是指计算机和设备之间的物理和逻辑连接方式。

常见的网络拓扑结构包括星形网络、总线网络、环形网络和网状网络。

星形网络以一个中心节点为核心,其他节点通过连接到中心节点实现通信;总线网络通过一根总线连接多个节点,节点之间共享总线进行通信;环形网络中,每个节点都与相邻的节点连接,数据通过环路传输;网状网络中的每个节点都与其他节点直接连接。

不同的拓扑结构适用于不同的场景,可以根据实际需求选择合适的网络拓扑结构。

2.通信协议在计算机网络中,通信协议是保证多个节点之间正常通信的规则和约定。

常见的通信协议包括TCP/IP协议、HTTP协议和FTP协议等。

TCP/IP协议是互联网的基础协议,它定义了数据传输的基本规则和格式;HTTP协议是用于在网络中传输超文本的协议,它规定了浏览器和服务器之间的通信方式;FTP协议是文件传输协议,用于在网络中传输文件。

通信协议的规范和标准化,为计算机网络的稳定和可靠提供了保障。

3.网络安全随着计算机网络的普及和应用,网络安全问题日益突出。

网络安全包括网络防火墙、数据加密、身份认证和访问控制等方面。

网络防火墙是网络安全的第一道防线,它可以监控和过滤网络流量,阻止恶意攻击;数据加密是将数据转化为密文,保护数据的机密性;身份认证是确认用户身份的过程,可以防止非法用户的入侵;访问控制是限制用户访问权限,确保只有授权用户可以访问敏感信息。

网络安全对于保护个人隐私和维护社会稳定具有重要意义。

4.云计算云计算是指通过网络提供计算资源和服务的模式。

它可以提供可扩展的计算能力、存储空间和应用程序。

云计算可以分为公有云、私有云和混合云。

计算机网络课程

计算机网络课程

计算机网络课程计算机网络课程是现代工科学生必修的一门课程,它涵盖了计算机网络的基本概念、原理、协议、技术等方面的知识。

通过学习这门课程,学生可以了解计算机网络的各种技术和应用领域,为未来的计算机网络工程师或相关领域的从业人员打下坚实的基础。

一、计算机网络的基本概念计算机网络是由若干台独立的计算机通过通信线路连接起来,共享资源、信息传输和协同工作的系统。

它由网络硬件、网络协议和网络服务三部分构成。

网络硬件包括计算机、交换机、路由器、网卡等;网络协议是网络通信的规则和约定;网络服务是网络提供的各种功能。

在计算机网络课程中,学生将学习计算机网络的基本概念,如网络拓扑结构、分组交换、路由选择等。

这些概念是理解计算机网络的基础,也是后续学习的重要基础。

二、计算机网络的原理计算机网络的原理是指网络通信的基本原理和方法。

它包括数据传输的基本原理、网络传输协议的设计与实现、网络拓扑的选择等。

学生将通过理论学习和实践操作,深入了解计算机网络通信的原理和技术。

1. 数据传输的基本原理数据传输是计算机网络中最基本的功能。

学生将学习数据传输的基本原理,如编码和解码、差错检测和纠正、流量控制和拥塞控制等。

这些原理是确保数据在网络中可靠传输的基础,对于设计和优化网络传输协议具有重要意义。

2. 网络传输协议的设计与实现网络传输协议是计算机网络通信的核心。

学生将学习常见的网络传输协议,如TCP/IP协议、HTTP协议、SMTP协议等,并深入了解协议的设计思想和实现机制。

通过分析和实践操作,学生可以掌握协议的使用和调试技巧,提高网络通信的质量和效率。

3. 网络拓扑的选择网络拓扑是指计算机网络中节点和链路之间的连接方式。

学生将学习不同的网络拓扑结构,如总线型、星型、环型、网状型等,并分析它们的优缺点。

通过实践操作,学生可以灵活选择和配置网络拓扑,满足各种应用场景的需求。

三、计算机网络的协议与技术计算机网络的协议和技术是实现网络通信和应用的重要工具。

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念

计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机连接在一起,通过数据通信设备实现数据的传输和共享。

它是现代信息技术的重要组成部分,广泛应用于各行各业。

一、计算机网络的定义与分类计算机网络是指利用通信设备和通信线路将分散的、独立的计算机系统互连成一个集体,以实现资源共享和信息传输的系统。

根据网络的地域范围,计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网和互联网。

1. 局域网(Local Area Network,LAN):指在小范围内连接若干计算机及其相关设备的计算机网络。

2. 城域网(Metropolitan Area Network,MAN):指覆盖城市范围的计算机网络。

3. 广域网(Wide Area Network,WAN):指覆盖广大地理范围的计算机网络。

4. 互联网(Internet):是由许多计算机网络通过路由器相互连接而成的全球性计算机网络,是当今世界上最大的计算机网络。

二、计算机网络的基本组成计算机网络由硬件设备、通信协议和网络服务三部分组成。

1. 硬件设备:包括计算机、通信设备和通信线路。

计算机是网络中的终端设备,通信设备如交换机、路由器等用于实现数据的传输和交换,通信线路用于连接各个设备。

2. 通信协议:是计算机网络中进行通信的规则和约定。

常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。

3. 网络服务:提供各种功能和服务,如文件传输、电子邮件、远程登录等。

常见的网络服务有HTTP服务、FTP服务、DNS服务等。

三、计算机网络的工作原理计算机网络的工作原理包括通信方式、拓扑结构和网络协议三个方面。

1. 通信方式:计算机网络的通信方式主要有面对面通信、广播通信和多路访问通信。

- 面对面通信是指直接连接的计算机之间进行的通信,适用于局域网。

- 广播通信是指一台计算机向网络中的所有设备发送数据,适用于局域网和广域网。

- 多路访问通信是指多台计算机共享通信线路传输数据,适用于广域网和互联网。

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计算机网络的基本概念计算机网络定义为:“利用通信设备和线路,将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件(网络通信协议及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统”。

按网络的传输技术(通信信道) 广播式网络点到点网络按跨度(地域范围)局域网LAN 城域网MAN 广域网WAN按通信介质有线网无线网按组建属性公用网专用网按管理性质内联网外联网计算机网络结构:从逻辑功能上可以分为通信子网和资源子网两个部分。

1.资源子网资源子网主要是对信息进行加工和处理,面向用户,接受本地用户和网络用户提交的任务,最终完成信息的处理。

2.通信子网主要负责计算机网络内部信息流的传递、交换和控制,以及信号的变换和通信中的有关处理工作,间接地服务于用户。

第2章计算机网络基础调制与解调调制就是通过调制器将数字信号波形变换成适于模拟信道传输的波形,再根据数据的内容(0或1)来改变载波的特性(振幅、频率或相位),然后将经过改变的载波送出去,这个过程称为调制。

载波是指可以用来载送数据的信号,一般用正弦波作为载波。

在接收端,通过解调器将被修改的载波与正常的载波比较(去掉载波),恢复出原来的数据,这个过程称为解调。

调制与解调是互反的过程。

2.1.2 数据编码技术数据编码方法主要有数字数据用数字信号表示、数字数据用模拟信号表示、模拟数据用数字信号表示三种编码方式。

2.1.3 数据传输技术(一)基带传输与宽带传输(二)同步传输与异步传输(三)并行传输与串行传输(四)单工、半双工与全双工通信方式(五)多路复用技术2.1.4 数据交换技术数据交换是指在数据通信时利用中间节点将通信双方连接起来。

数据交换方式包括线路交换(电路交换)、报文交换和分组交换。

2.1.5 传输介质1 同轴电缆2 双绞线由两条相互绝缘的铜线组成,其典型粗细约1mm,两条象螺纹一样绞在一起。

屏蔽双绞线无屏蔽双绞线3 光纤4 无线介质数据传输介质的选择传输介质的选择:网络结构、通信容量、可靠性、价格双绞线:价格便宜、带宽受限、通信容量小同轴电缆:价格较贵、连接多个设备、容量大光纤:频带宽、速度高、体积小、重量轻、衰减小、误码率低、抗电磁干扰强无线:接入方便传输速度的比较2.1.6 媒体访问控制一、带冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CDCSMA/CD可以概括为先听后发、边发边听、冲突停止、随机延时后重发。

二、令牌环(Token Ring) 介质访问控制三、令牌总线(Token Bus)访问控2.2.2 OSI参考模型一、OSI参考模型ISO划分七层的基本原则:网中各结点都具有相同的层次;不同结点的同等层具有相同的功能;同一结点内相邻层之间通过接口通信;每层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务;不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信应用层与用户应用进程的接口“做什么”表示层数据格式的转换“对方看起来象什么”会话层会话管理与数据传输同步“该谁讲话”“从哪儿讲传输层端到端可靠的数据传输“对方在哪儿”“走哪条路可以到达对方网络层分组传送,路由选择,流量控制数据链路层相邻结点间无差错地传送帧“每一步该怎么走”物理层在物理信道上比特流传输“怎样利用物理媒体”2.2.3 TCP/IP参考模型TCP/IP 体系结构各层的功能1. 网络接口层TCP/IP参考模型的最低层,负责通过网络发送和接收IP数据报; 包括了能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议。

2. 网络层网络层是在TCP/IP标准中正式定义的第一层。

网络层所执行的主要功能是处理来自传输层的分组,将分组形成数据包(IP 数据包),并为该数据包进行路径选择,最终将数据包从源主机发送到目的主机,在网络层中,最常用的协议是互连协议IP,其他一些协议用来协助IP的操作。

相当OSI参考模型网络层无连接网络服务;处理互连的路由选择、流控与拥塞问题;3. 传输层主要功能是在互连网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端-端连接;传输控制协议TCP是一种可靠的面向连接协议;用户数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议。

4. 应用层在TCP/IP模型中,应用程序接口是最高层,它与OSI模型中的高三层的任务相同,用于提供网络服务,比如文件传输、远程登录、域名服务和简单网络管理等2.2.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较它们在设计中都采用了层次结构的思想。

无论是OSI参考模型还是TCP/IP 体系结构都不是完美的,对二者的评论与批评都很多。

OSI参考模型的主要问题是定义复杂、实现困难。

而TCP/IP体系结构的缺陷包括网络接口层本身并不是实际的一层,每层的功能定义与其实现方法没能区分开来,使TCP/IP体系结构不适合于其他非TCP/IP协议族等。

第3章工业控制网络的基本构成工业控制网络技术是在工业生产的现代化环境下提出与发展起来的,是计算机技术、控制技术和网络技术综合发展的结果。

工业控制网络的特点就是要适应各类工业企业的不同应用需求,并确定各具应用特色的技术实现方案。

3.1.2 工业控制网络与工业企业网工业企业网具有下列特性:范围确定性集成性安全性相对开放性3.3 工业控制网络3.3.1 集散控制系统集散控制系统(Total Distributed control System),也称为分散或分布式控制系统(Dis—tributed Control System)统一称为集散控制系统,简记DCS,随着现代大型工业生产自动化的发展和过程控制要求的日益复杂而产生的综合控制系统:集散控制系统既有计算机控制系统精度高、响应速度快的优点,又有模拟调节仪表控制系统安全可靠、维护方便的优点。

3.3.2 现场总线1.现场总线的定义: 现场总线是一种互联现场自动化设备及其控制系统的双向串行数字通信协议。

也就是说,现场总线是控制系统中底层的通信网络,具有双向数字传输功能,在控制系统中允许智能现场装置全数字化、多变量、双向、多节点,并通过一条物理媒体互相交换信息。

现场总线的结构遵循国际标准化组织(ISO)的开放系统互联(OSI)模型,而不同的现场总线的结构又不尽相同。

现场总线可广泛应用于过程工业/工厂自动化、电力系统自动化、交通、家庭自动化等各领域3.现场总线系统的特点:(1)系统的开放性(2)互可操作性与互用性(3)现场设备的智能化与功能自治性(4)系统结构的高度分散性(5)对现场环境的适应性第4章现场总线及其应用4.1 现场总线概述现场总线(Fieldbus)是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、全开放、全双工、多节点的串行通信工业控制网络。

CIMS体系结构可分为5层。

即工厂级、车间级、单元级、工作站级和现场级。

简化的CIMS则分为3层.即工厂级、车间级和现场级。

4.1.2 现场总线的特点(一)现场总线的技术特点1.开放性。

2.交互性。

3.自治性。

4.适应性。

(二)现场总线的优点1.节省硬件数量2.节省安装费用3.节省维护开销4、用户具有高度的系统集成主动权5、提高了系统的准确性与可靠性4.2 PROFIBUS介绍PROFIBUS有以下三个组成部分:1.PROFIBUS—FMS它主要是用来解决车间级通用性通信任务,可用于大范围和复杂的通信。

总线周期一般小于100ms2.PROFIBUS—DP专门为自动控制系统与分散I/O设备之间通信使用,总线周期一般小于10ms3.PROFIBUS—PA它是专门为过程自动化设计的,它可使传感器和执行器安在一根共用的总线即现场级与车间级。

现场总线PROFIBUS是面向现场级与车间级的数字化通信网络。

PROFIBUS的通信模型和协议结构PROFIBUS-DP使用了第1层(物理层)、第2层(数据链路层)和用户接口,第3层到第7层末加以描述。

PROFIBUS—FMS对第1层、第2层和第7层(应用层)均加以定义。

PROFIBUS—PA采用了扩展的DP协议。

使用分段式耦合器,PROFIBUS—PA设备能很方便地集成到PROFIBUS—DP网络上。

PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议,因而这两套系统可在同一根电缆上同时操作。

4.2.2 PROFIBUS控制系统组成PROFIBUS控制系统组成包括以下几个部分:1、1类主站1类主站指PLC、PC或可做1类主站的控制器。

1类主站完成总线通信控制与管理。

2、2类主站2类主站在网络中完成对网络状态的监视。

3、从站PLC可做PROFIBUS上的一个从站。

PLC自身有程序存储,PLC的CPU 部分执行程序并按程序驱动I/O。

作为PROFIBUS主站的一个从站。

PROFIBUS总线存取协议,在主站之间采用令牌传送方式,在主站与从站之间采用主从方式令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权(令牌)。

在PROFIBUS中,令牌传递仅在各主站之间进行。

主站得到总线存取令牌时可与从站通信。

每个主站均可向从站发送或读取信息。

因此,可能有三种系统配置:纯主从系统、纯主主系统和混合系统当某主站得到令牌报文后,该主站可在一定时间内执行主站工作。

在这段时间内,它可依照主从通信关系表与所有从站通信,也可依照主主通信关系表与所有主站通信。

在总线系统初建时,主站介质存取控制MAC的任务是制定总线上的站点分配并建立逻辑环。

在总线运行期间,断电或损坏的主站必须从环中排除,新上电的主站必须加入逻辑环。

PROFIBUS—DP技术简介PROFIBUS—DP用于现场层的高速数据传送。

主站周期性地读取从站的输入信息并周期性地向从站发送输出信息。

总线循环时间必须要比主站程序循环时间短。

1.设备类型三种不同类型设备。

1)一级DP主站(DPMl) 一级DP主站是中央控制器,它在预定的周期内与分散的站交换信息。

典型的DPM1如PLC或PC。

2)二级DP主站(DPM2) 二级DP主站是编程器、组态设备或操作面板,在DP系统组态操作时使用,完成系统操作和监视目的。

3)DP从站DP从站是进行输入和输出信息采集和发送的外围设备(I/0设备、驱动器、HMI、阀门等)。

也包括一些只提供输入或输出信息的设备。

2.系统配置允许构成单主站或多主站系统。

1)单主站系统在总线系统的运行阶段,只有一个活动主站。

2)多主站系统总线上连有多个主站。

这些主站与各自从站构成相互独立的子系统。

每个子系统包括一个DPM1、指定的若干从站及可能的DPM2设备。

任何一个主站均可读取DP从站的输入输出映像,但只有一个DP主站允许对DP 从站写入数据,PROFIBUS—PA技术简介PA可用来替代4—20mA的模拟信号传输技术。

特性:①适合过程自动化应用的行规,使不同厂家生产的现场设备具有互换性;②增加和去除总线站点,即使在本质安全地区也不会影响到其他站;②在过程自动化的PROFIBUS—PA段与制造业自动化的服PROFIBUS—DP总线段之间通过锅台器连接,并可实现两段问的透明通信;.④使用与IEC61158—2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送;PROFIBUS—FMS技术简介旨在解决车间监控级通信。

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