计算机网络的基本概念

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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
在网络中,各个计算机之间必须通过网络传输设备构成规定的链路。在计算机网络,尤其是因特网中,使用了许多新的网络设备,如调制解调器(MODEM)、中继器(Repeater)、集线器(Hub)、路由器(Router)、网桥(Bridge)及网关(Gateway)等,通过它们可以组合各种通信链路。
按传输介质分类
根据网络的传输介质,可以将网络分为有线网和无线网。有线网又根据线路的不同分为同轴电缆网、双绞线网和光纤网,还有最新的全光网络:无线网有卫星无线网和使用其他无线通信设备的网络。
按通信方式分类
根据网络通信方式,可以将网络划分为点对点通信方式网和广播式结构网。点对点通信方式网采用的是点对点的连接方式,这种方式没有信道竞争,几乎不存在信道访问控制问题。
按分布范围分类:广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)
按交换方式分类:电路交换网、报文交换网、分组交换网;
按拓扑结构分类:总线网、星形网、环形网、树形网、网状网;
按传输媒体分类:双绞线网络、同轴电缆网络、光纤网络、无线网络;
按信道带宽分类:窄带网、宽带网;
按信息交换范围分类:内部网、外部网:
5)结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充。
在局域网中常用的传输介质访问方法有:以太(Ethernet)方法、令牌(Token Ring)、FDDE方法、异步传输模式(ATM)方法等,因此可以把局域网分为以太网(Ethernet)、令牌网(Token Ring)、FDDE网、ATM网等。
1、以太网Ethernet 以太网根据不同的媒体可分为:10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T及10BASE-FL。10Base2以太网是采用细同轴电缆组网,最大的网段长度是200m,每网段节点数是30,它是相对最便宜的系统; 10Base5以太网 是采用粗同轴电缆,最大网段长度为500m,每网段节点数是100,它适合用于主干网;10Base-T以太网是采用双绞线,最大网段长度为100m,每网段节点数是1024,它的特点是易于维护;10Base-F以太网采用光纤连接,最大网段长度是2000m,每网段节点数为1024,此类网络最适于在楼间使用。
TCP/IP 协议具有以下几个特点。 ( 1 )开放的协议标准,可以免费使用,并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。
( 2 )独立于特定的网络硬件,可以运行在局域网、广域网,以及互联网中。
( 3 )统一的网络地址分配方案,使得整个 TCP/IP 设备在网中都有惟一的地址。
( 4 )标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户服务。
交换以太网:其支持的协议仍然是IEEE802.3/以太网,但提供多个单独的 10Mbps端口。它与原来IEEE802.3/以太网完全兼容,并且克服了共享10Mbps带来的网络效率下降。 100BASE-T快速以太网:与10BASE-T的区别在于将网络的速率提高了十倍,即100M。采用了FDDI的PMD协议,但价格比FDDI便宜。100BASE-T的标准由IEEE802.3制定。与10BASE-T采用相同的媒体访问技术、类似的步线规则和相同的引出线,易于与10BASE-T集成。每个网段只允许两个中继器,最大网络跨度为210米。
计算机网络的基本概念
计算机网络 是 计算机技术 网络技术 和 通信技术 的结合。
计算机网络的发展分 四个阶段:面向终端的远程联机系统、分组交换技术、网络体系与网络协议标准化阶段、互联网阶段
什么是计算机网络
定义:利用通信线路将具有独立功能的计算机连接起来而形成的计算机集合,计算机间可以借助通信线路传递信息,共享软件、硬件和数据
1.3 1、为什么引进 ISO/OSI 参考模型?
为了解决不同类型网络技术的兼容性和互操作性。 源自2、 ISO/OSI 解决什么问题?
信息在网络中的传输过程:如何从一个应用程序到达另一计算机的另一个应用程序。
1.3.3 数据的封装和传递
在 OSI 参考模型中,同等层之间经常要进行信息交换。 对等层协议之间需要交换的信息单元 叫做 协议数据单元 ( PDU , protocol data unit )。节点对等层之间的通信除物理层之间直接进行信息交换外,其余对等层之间的通信并不直接进行(例如两个节点的链路层之间进行通信),它们需要通过借助于下层提供的服务来完成,对等层之间的通信为虚拟通信。实际通信是在相邻层之间通过层间接口进行。
令牌环网(TokenRing)是一种LAN协议,定义在IEEE802.5中,其中所有的工作站都连接到一个环上,每个工作站只能同直接相邻的工作站传输数据。通过围绕环的令牌信息授予工作站传输权限。
令牌环上传输的小的数据(帧)叫为令牌,谁有令牌谁就有传输权限。如果环上的某个工作站收到令牌并且有信息发送,它就改变令牌中的一位(该操作将令牌变成一个帧开始序列),添加想传输的信息,然后将整个信息发往环中的下一工作站。当这个信息帧在环上传输时,网络中没有令牌,这就意味着其它工作站想传输数据就必须等待。因此令牌环网络中不会发生传输冲突。
信息帧沿着环传输直到它到达目的地,目的地创建一个副本以便进一步处理。信息帧继续沿着环传输直到到达发送站时便可以被删除。发送站可以通过检验返回帧以查看帧是否被接收站收到并且复制。
(虚拟局域网
VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网"。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中,但主流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能,只有VLAN协议的第三层以上交换机才具有此功能,这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。

(2)城域网
城域网(MAN,MetropolitanAreaNetwork):覆盖城市范围的计算机网络系统,范围介于局域网与广域网之间。城域网的设计目的是满足几十公里范围内的大型企业、机关、公司共享资源的需要,从而可以使大量用户之间进行高效的数据、语音、图形图像以及视频等多种信息的传输。城域网可视为数个局域网相连而成。例如:一所大学的各个校区分布在城市各处,将这些网络相互连接起来,便形成一个城域网。
SMTP(SimpleMailTransferProtocol,简单邮件传输协议),用于传输电子邮件。
互联网标准中的电子邮件是基于文件的协议,用于可靠、有效的数据传输。SMTP作为应用层的服务,并不关心它下面采用的是何种传输服务,它可通过网络在TCP连接上传送邮件, 或者简单地在同一机器的进程之间通过进程通信的通道来传送邮件。
己的计算机上。
文件传输协议是用于访问远程机器的专门协议,它使用户可以在本地机与远程机之间进行有关文件的操作。FTP工作时建立两条TCP连接,条用于传送文件,另一条用于传送控制。
FTP采用客户/服务器模式,它包含FTP客户端和FTP服务器。客户启动传送过程,而服 务器对其做出应答。客户FTP大多有交互式界面,使客户可以方便地上传或下载文件。
2、具有较大的带宽,FDDI的设计带宽为100Mb/s。
3、具有对电磁和射频干扰抑制能力,在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响,也不影
响其设备。
4、光纤可防止传输过程中被分接偷听,也杜绝了辐射波的窃听,因而是最安全的传输媒
体。
光纤分布式数据接口FDDI是一种使用光纤作为传输介质的、高速的、通用的环形网络
1.2 协议与分层
协议的基本概念
为了使不同厂商、不同结构的系统能够顺利进行通信,通信双方必须遵守共同一致的规则和约定,这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为 网络协议 。等资源。网络协议通常由语义、语法和定时关系 3 部分组成。 语义 定义做什么, 语法 定义怎么做,而 时序 关系定义何时做。
按社会职能分类:公用网、专用网:
按用途分类:教育网、校园网、科研网、商业网、企业网4军事网等。
按速率和带宽分类
用网络带宽和速率来描述网络的传输速率。网络带宽的单位为赫兹(Hz),传输速率的单位为每秒传输的比特数(biffs)。根据带宽可以将网络分成窄带网和宽带网;根据传输速率可将网络分为低速网、中速网和高速网。例如以太网的传输速率为lOMbiffs一100Mbit/s,高速以太网的传输速率可以达到几Gbit/s。
目前,网络主要以分布范围为参考进行分类。
(l)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。
局域网(LAN, Local Area Network):在有限的几百米至几公里的局部地域范围内,将计算机、外设和网络设备互联构成的计算机网络系统。主要涉及到以太网、快速以太网、令牌环网、FDDI、无线网(802.11)、蓝牙等技术。
区别于其他网络,局域网具有以下特点:
l)地理分布范围较小,一般为几百米至几公里。可覆盖一幢大楼、一所校园或一个企业。
4.TCP/IP协议族中的其他协议
TCP/IP实际上是一组协议,包括了上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件(PPP,ICMP,ARP/RARP,UDP,FTP,HTTP,SMTP,SNMP,RIP,OSPF)等协议,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个最基本的重要协议。通常说TCP/IP是指TCP/IP协议族,而不单单是TCP和IP。TCP/IP依靠TCP和IP这两个主要协议提供的服务,加上高层应用层的服务,共同实现了TCP/IP协议族的功能。
(2)远程终端访问TELNET
Telnet(RemoteLogin):提供远程登录功能,用户可以登录到远程的另一台计算机土,如同在远程主机上直接操作一样。
设备或终端进程交互的方讼,支持终端到终端的连接及进程到进程分布式计算的通信。
(3)域名服务DNS
DNS是一个域名服务的协议,提供域名到IP地址的转换,允许对域名资源进行分散管理。(4)简单邮件传送协议SMTP
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