第一章 计算机网络概述.docx
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第一章计算机网络概述
第一章计算机网络概述
一、知识要点
(一)计算机网络的定义与发展史
1、网络的定义
计算机网络就是指,将分布在不同地理位置具有独立功能的多台计算机及其外部设备,用通信设备和通信线路连接起来,在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下,实现资源共享、信息传递的系统。
从物理结构上看,计算机网络可看做在各方都认可的通信协议控制下,由若干拥有独立操作系统的计算机、终端设备、数据传输和通信控制处理机等组成的集合。
从应用和资源共享上看,计算机网络就是把地理位置上分散的具有独立功能的计算机系统的资源,以能够相互共享的方式连接起来,以便相互间共享资源、传输信息。
也就是说,计算机网络是将分布在不同地理位置上的计算机通过有线的或无线的通信链路连接起来,不仅能使网络中的各个计算机(或称为节点)之间相互通信,而且还能通过服务器节点为网络中其它节点提供共享资源服务。
所谓的网络资源包括硬件资源、软件资源、数据资源。
访问网络共享资源时,可不考虑这些资源所在的物理位置。
2、计算机网络的发展史
(1)面向终端的计算机网络阶段
①面向终端
②以主机为中心
③终端无处理能力
(2)多机系统互联阶段
①以通信子网为中心
②数据处理与数据通信两功能分开
③使用分组交换技术
•第二代计算机网络是计算机网络的“形成与发展”阶段
•美国的ARPA网就是第二代网络的代表
(3)标准化计算机网络阶段
•该阶段始于70年代末,这是按照ISO提出的OSI参考模型为指导性标准构建的计算机网络。
•第三代计算机网络是计算机网络的“成熟”阶段。
(4)网络互联和高速网络阶段
①高速(宽带)化
②业务综合化
•第四代计算机网络属于计算机网络的“继续发展”阶段
•Internet就是这一代网络的典型代表,已经成为人类最重要的、最大的知识宝库
3、计算机网络的发展趋势
•进入21世纪,计算机网络向着和继续向着综合化、宽带化、智能化和个性化方向发展,这也是网络发展的目标:
高速网络,宽带接入,高速交换网络,全光网络等。
•曾经独立发展的电信网络、电视网络和计算机网络正在融合,进而将合而为一(即“三网合一”)。
(二)计算机网络的功能和应用
计算机网络的功能
1、实现计算机系统的资源共享
2、实现数据信息的快速传递
3、提高可靠性
4、提供负载均衡与分布处理能力
5、集中管理
6、综合信息服务
计算机网络的应用
1、办公自动化
2、管理信息系统
3、过程控制
4、Internet应用
(1)电子函件
(2)信息发布
(3)电子商务
(4)远程音频、视频应用
计算机网络概述测验题
一、填空题(每空2分,共20分)
1、计算机网络是( )和( )相结合的产物。
2、计算机网络主要有( )个功能。
3、计算机网络中的共享资源指的是硬件、软件和( )资源。
4、PSTN的中文含义是________________________
5、ISO的中文含义是__________________________
6、OSI的中文含义是__________________________
7、NII的中文含义是__________________________
二、选择题(每小题3分,共30分)
1、最早出现的计算机网是( )
A、ARPANET B、Bitnet C、Internet D、Ethernet
2、计算机网络的最大优点是( )
A、进行可视化通信 B、资源共享 C、发送电子邮件 D、使用更多的软件
3、计算机网络的目标是实现( )
A、文件查询 B、信息传输与数据处理 C、数据处理 D、信息传输与资源共享
4、Internet网的通信协议是( )
A、X.25 B、CSMA/CD C、CSMA D、TCP/IP
5、信息高速公路传送的是( )
A、多媒体信息 B、十进制数据 C、ASCII码数据 D、系统软件与应用软件
6、下面讲述的( )不是计算机网络的功能。
A.数据通信 B.电话通信
C.资源公享 D.提高计算机的可靠性和和可利用性
7.将重大科研课题的开发研究任务分散到不同的计算机上进行处理,属于计算机网络的_____功能
A、资源共享
B、均衡负荷与分布处理
C、集中管理与处理
D、提高计算机的可靠性及可用性
8.下列关于信息高速公路的描述正确的是_____。
A、一条公路
B、一条车流量很大的高速公路
C、一条信息流通量很大的公路
D、一个能够给用户提供大量信息,由通信网、计算机、数据库以及各种日用电子设备组成的完备网络
9.下列关于计算机网络定义最准确的描述是_____。
A、在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的计算机系统
B、多个排列成网状的独立计算机的总称
C、将地理位置不同的两台计算机连接起来的系统
D、计算技术与日用电器相结合的产物
10.以下属于计算机网络功能的是______。
A、维修计算机
B、自动清查计算机病毒
C、共享显卡
D、数据通信
11.以下不是计算机网络的功能的是______.
A、提高计算机的可靠性及可用性
B、自动清查计算机病毒
C、综合信息服务
D、数据通信
12.计算机网络基本要素之一是____。
A、数据传输B、共享C、文件传输D、控制
13.计算机网络是按____相互通信的。
A、信息交换方式B、分类标准C、网络协议D、传输装置
三、判断题(每小题3分,共15分)
1、多用户计算机系统是计算机网络。
(√ )
2、同一间办公室中的计算机互连不能称之为计算机网络。
(X )
3、在计算机局域网中,只能共享软件资源,而不能共享硬件资源。
(X )
4、资源共享是指网络中的计算机可以任意使用其他各计算机系统提供的资源。
( √ )
5、资源子网主要负责全网的数据通信。
(√ )
6、没有主题的邮件不可以发送
7、电子邮件一次只发送一个人
8、用户在访问互联网共享资源时,要考虑这些资源所在的位置。
四、名词解释(每小题5分,共10分)
1、计算机网络:
利用通信线路把地里上分散的且具有独立动能的多个计算机系统,通过通信线路和设备相互连接起来,在相应的软件支持下实现的数据通信和资源共享的系统。
五、问答题(共25分)
1、计算机网络从系统组成讲分哪三大类,各又包含几类?
(15分)
2、计算机网络的功能与应用有哪几类?
(6分)
3、计算机网络分哪四类发展阶段?
(4分)
计算机网络的系统组成
计算机网络系统是指位于不同地点,具有独立功能的多个计算机系统,通过通信设备和线路互相连接起来,使用功能完整和网络软件来实现网络资源共享的系统
计算机网络是由网络硬件系统和网络软件系统成的。
从拓扑结构看计算机网络是由一些网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的
从逻辑功能上看,计算机网络则是由用户资源子网和通信子网组成的
1、网络节点和通信链路
(1)网络节点
网络节点:
计算机网络中的节点又称网络单元,一般可分不三类:
访问节点、转接节点和混和节点
访问节点又称端节点,是拥有计算机资源的用户设备,主要起信源和信宿的作用,常见的如:
用户主机和终端
转接节点又称中间节点,是指那些在网络通信中起数据交换和转换作用的网络节点,这些节点拥有通信资源,具有通信功能。
常见的转接节点:
集中器、交换机、路由器、集线器等
混合接点也称全功能节点,是那些既可以作为访问点又可作为转接节点的
(2)通信链路
通信链路是指两个网络节点之间承载住处和数据的线路。
链路可用各种传输介质
通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。
物理链路是一条点到点的物理线路,蹭没有交换节点。
有计算机网络中,两个计算机之间的通路往往是由许多物理链路串结而成。
逻辑链路是具有数据舆控制能力,在逻辑上起作用的物理链路。
在物理上加上用二数据传输控制的硬件和软件,就构成了逻辑链路。
只有逻辑链路上才可以真正传输数据,而物理链路是逻辑链中形成的基础
(3)资源子网和通信子网
从逻辑功能上可把计算机网络分为:
用户资源子网和通信子网
用户资源子网:
提供访问网络和处理数据的能力,是由主机系统、终端控制器和终端组成。
主机系统:
负责本地或全网的数据处理,运行各种应用程序或大型数据库,向网络用户提供各种软硬件资源和网络服务。
终端控制器翁一组终端入通信子网,并负责对终端的控制及终端信息的接收和发送。
终端控制器可以不经主机直接和网络节点相连。
通信子网:
是计算机网络中负责数据通信的部分,主要完成数据的舆、交换以及通信控制。
它由网络节点、通信链路组成。
通信子网有两种类型:
公用型:
专用型:
(4)网络硬件系统与网络软件系统
计算机网络系统是由计算机网络硬件系统和网络软件系统组成
网络硬件系统是构成计算机网络的硬件设备,包括各种计算机系统、终端及通信设备。
1、主机系统:
工作站、服务站
服务器是通过网络操作系统为网上工作站提供服务及共享资源的计算机设备。
工作站是网络中用户使用的计算机设备,又称客户机。
是网络数据主要发生场所和使用场所。
2、终端它不具备本地处理能力,不能直接连接到网络上,只能通过网络上的主机与网络相连发挥作用。
3、传输介质它的作用是在网络设备之间构成物理通路,以便实现住处的交换。
4、网卡是提供舆介质与网络主机的接口电路,实现数据缓冲器的管理、数据链路管理、编码和译码。
5、集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备,是对网络进行集中管理的最小单元。
主要提供信号放大和中转的功能,它把一个端口接收的全部信号向所有端口分发出去。
6、交换机是用来提高网络性能的数据链路层设备,是一个由许多高速端口组成的设备,连接局域网或连接其于端到端的独立设备。
7、路由器是网络层的互相设备,路由器可以实现不同子网之间的通讯,是大型网络提高效率、增加灵活性的关键设备。
网络软件系统
网络软件系统主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。
服务器操作系统就是通常所说的网络操作系统NOS,都是多任务、多用户的操作系统。
常见的网络操作系统有
工作站操作系统
网络通信协议就是实现网络协议规则和功能的软件,它运行在网络计算机和设备中,计算机通过使用通信协议访问网络。
包括:
网间交换协议、传输协议、网际协议和以太网协议
设备驱动程序是计算机系统专门用于控制特定外部设备的软件,它是操作系统与外部设备之间的接口。
网络管理系统软件(NMS)网管软件是对网络运行状况进行信息统计、报告、警告、监控的软件系统。
简单网络管理协议(SNMP)是TCP/IP协议族中提供管理功能的协议,SNMP通常作为一个组织网络管理的基础。
网络安全软件
网络应用软件
1.4计算机网络的分类
1、按计算机网络覆盖范围分类
局域网(LAN)是网络地理覆盖范围有限,大约在几百米至几千米,覆盖范围有限,大红在几百米到几千米。
特点:
组网方便、灵活、传输速率较高。
广域网(WAN)远程网,作用范围大约几十至几千千米。
特点:
网络规模大,能实现较大范围的资源共享。
因特网就是典型的广域网
3、城域网(MAN)网络作用范围介于局域网和广域网之间约为几十千米。
按计算机网络拓扑结构分类
计算机按拓扑结构分类:
星型网、环型网、总线型网、树型网、网型网
按网络的所有有权划分
公用网CHINANET。
数字数据网(DDN)、公共电话网(PSTN)、X.25、帧中继(FR)等。
专用网
按照网络中计算机所处的地位划分
1、对等网络
2、基于服务器的网络
一、单选题(每题1分,共60分)
1. 构型中,结点通过点到点通信线路与中心结点连接。
A.环型拓扑B.网状拓扑
C.树型拓扑D.星型拓扑
2.目前,实际存在与使用的广域网基本都是采用。
A.树型拓扑B.网状拓扑
C.星型拓扑D.环型拓扑
3.如果要在一个建筑物中的几个办公室进行连网,一般应采用的技术方案。
A.广域网B.城域网
C.局域网D.互联网
4.OSI参考模型是由提出与制定的。
A.CCITTB.IETF
C.ISOD.ATMForum
5.计算机网络的拓扑结构主要取决于它的。
A.路由器B.资源子网
C.通信子网D.FDDI网
6.在常用的传输介质中,带宽最宽、信号传输衰减最小、抗干扰能力最强的是。
A.光缆B.双绞线
C.同轴电缆D.无线信道
7.UNIX是一个()通用操作系统
A.单用户单任务B.单用户多任务
C.多用户单任务D.多用户多任务
8.数据传输速率的单位是。
A.bpsB.bit
C.byteD.Mbyte
9.基本的以太网的拓扑结构是。
A.环状B.星状
C.总线型D.网状
10.是真正在物理结构与逻辑结构上统一的星型拓扑结构。
A.以太网B.共享介质局域网
C.令牌环网D.交换式局域网
11.在网络互联的几种类型中,互联主要是通过网桥来实现互联。
A.局域网-局域网B.局域网-广域网-局域网
C.局域网-广域网D.广域网-广域网
12.传输速率的单位是bps,其含义是()。
A. ByesPerSecond B. BaudPerSecond
C. BitsPerSecond D. BiuionPerSecond
13、计算机网络由()构成。
A)通信子网、资源子网B)资源子网、通信链路
C)通信子网、通信链路D)通信子网、资源子网、通信链路
14、1千米以内的计算机网络称为()。
A)局域网B)城域网C)广域网D)互联网
15、广域网常用的拓扑结构是()。
A)总线型B)星型C)网型D)环型
16、()拓扑结构是由连接成封闭回路的网络节点组成的
A)树型B)环型C)星型D)总线
17、局域网的数据传输率通常大于()bps。
A)1MB)10MC)100MD)1G
18、在网络互连距离中,当总线网的网段已超过最大距离时,可用()来延伸。
A)路由器B)中继器C)网桥D)网关
19、将数字信号与模拟信号进行相互转换的装置叫()。
A)ISDNB)ModemC)ADSLD)NT1
20、接入因特网的笔记本电脑称为()。
A)服务器B)客户机C)主机D)路由器
21、以太网工作的核心原理是()介质访问控制方法。
A)随机争用型B)令牌型C)令牌环型D)随机发送型
22、比特率是一种数字信号的传输速率,它的单位是()
A)B/SB)bpsC)BpersD)baud
23、E-mail地址格式为:
usename@hostname,其中hostname为()。
A.用户地址名B.某公司名C.ISP主机的域名D.某国家名
24、第二代计算机网络的主要特点是()。
A.计算机-计算机网络B.以单机为中心的联机系统
C.国际网络体系结构标准化D.各计算机制造厂商网络结构标准化
25、在网络的拓扑结构中,只有一个根结点,其他结点都只有一个父结点的结构称为()。
A)星型结构B)树型结构C)网型结构D)环型结构
26、一座大楼内的一个计算机网络系统,属于()。
A.PAN B.LAN C.MAN D.WAN
27、在计算机网络中,一般局域网的数据传输速率要比广域网的数据传输速率()。
A.高 B.低 C.相同 D.不确定
28、计算机互联的主要目的是()。
A.制定网络协议 B.将计算机技术与通信技术相结合
C.集中计算 D.资源共享
29、就网络的扩展性而言,下列哪种网络拓扑结构更易于扩展()。
A、总线拓扑B、环型拓扑C、树型拓扑D、星型拓扑
30、局域网的协议集可分为两个层次,即数据链路和()。
A、物理层B、网络层C、传输层D、应用层
31、“上载”和“下载”是下列( )Internet服务的特有术语。
A、WWW B、FTP C、RCHIED、TELNET
32、早期的计算机网络是由组成系统。
A、计算机—通信线路—计算机
B、PC机—通信线路—PC机
C、终端—通信线路—终端
D、计算机—通信线路—终端
33、计算机网络是计算机科学技术和技术相结合的产物。
A、人工智能B、集成电路C、通信科学D、无线电
34、下列说法中,正确的是。
A、通信子网是由主机、终端组成。
B、资源子网是由网络节点和通信链路组成。
C、通信子网主要完成数据和共享资源的任务。
D、通信子网主要完成计算机之间的数据传输、交换、以及通信控制。
35、下列所示的设备中,属于微机网络所特有的设备是。
A、显示器B、UPS电源C、服务器D、鼠标器
36、下列说法中正确的是。
A、服务器是网络的核心设备,它主要提供网络的通信服务。
B、网络中的终端可以和主机一样直接和网络相连。
C、无盘工作站的使用可以防止病毒的传播。
D、调制解调器和网卡一样用于网络之间的互连。
37、一座大楼内的一个计算机网络系统,属于。
A、PANB、LANC、MAND、WAN
38、把计算机网络分为有线网和无线网的分类依据是。
A、网络的地理位置B、网络的传输介质C、网络的拓扑结构
二、判断题
1、终端不具有本地处理功能,但可以直接连接到网络中。
()
2、工作站就是终端,二者是同一个概念。
()
3、IPX与TCP/IP一样也是一种通信协议。
()
12、计算机网络系统由通信子网和___________资源子网____________组成
17、局域网按拓扑结构可分为:
___总线型________、___星型________、____环型_______。
18、计算机网络按地理范围可分为___局域网________、__城域网_________、__广域网_________。
19、写出ISO/OSI的7层协议从底层到高层为:
物理层、__数据链路层_________、_____网络层______、
____传输层_______、___会话层________、__表示层_________、____应用层_______。
20、Internet采用的协议簇为__TCP/IP_____。
第二章数据通信基础
一、基本概念
1、数据通信:
指通过计算机技术与通信技术结合来实现信息的传输、交换、存储和处理。
2、数据:
数据是信息的载体,信息则是数据的内在含义或解释
在网络中可用的有两类数据即取连续值的模拟数据和取离散值的数字数据。
3、信号:
数据的电磁波或电编码,是数据的具体表示形式。
根据电信号的形式分为取值为连续值的模拟信号和妈值为离散值的数字信号两类。
4、信道:
是信号传输的通道,可分为物理信道和逻辑信道。
物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路,由传输介质或附属设备组成。
传输介质一般称为物理信道,逻辑停产也是指传输信息的一条通路。
根据传输介质的不同又可分为有线信道和无线信道,按信号的种类可分为模拟信道和数字信道等。
通常所讲的信道更侧重逻辑上的含义即指逻辑信道。
6、信道容量:
指信道传输信息的最大能力,通常用信息速率来表示。
单位时间内传送的比特数越多,则信息的传输能力说越大,表示信道容量越大。
信道容量由信道的频带、可使用的时间及能通过的信号功率决定。
的表达式如下:
C=B.LOG(1+S/N)
码元和码字
在数字传输中,有时把一个数字脉冲称为一个码元,是构成信息编码的最小单位。
我们将计算机网络传送中的每一个二进制数字称为码元或码位。
由7个码元位组成的序列,通常称为“码字”
数据通信系统主要技术指标
1、比特率是一种数字信号的传输速率,它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位数,单位用比特每秒(bps或kbps)
2、波特率是一种调制速率,也称波形速率。
它是针对在模拟信道上进行数字传输时,从调制解调器输出的调制信号,每秒钟载波调制状态改变的次数。
或者说,在数据传输过程中,线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率,其单位为波特(baud).
3、误码率指信息传输的错误率,也称错误率,是数据通信系统在政党工作情况下,徇传输可靠性的指标。
它等于出错的位数与传送的总位数之比。
4、吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量,单位是字节每秒或位每秒
吞吐量=信道容量*传输效率
5、信道的传播延迟
信号在信道中传播,从信源端到达信宿端需要一定的时间,这个时间叫做传播延迟(或时延)
带宽与数据传输率
1、信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度,它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。
带宽越大,所能达到的传输速率就越大,所以信道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2、数据传输率
数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量,即比特率。
一般说,数据传输率的高低由传输每位数据所占时间决定,传输每一位所占时间决定,传输每一位所占时间越小,则速率越高。
二、数据传输方式
数据通信系统模型
数据通信系统的一般结构模型它是由数据终端设备(DTE)、数据电路、终接设备(DCE)和通信线路等组成。
数据终端设备
数据线路端设备
2.2.2数据线路的通信方式
单工通信在万里长城通信的两个节点中,其中的一端只能作为发送端发送数据,另一端只能作为接收端接收数据,即发送端不能接收、接收方也不能发送。
半双工通信在半双工通信方式中,通信双方都具有发送和接收功能,并具有双向传送信息的能力,但只需要一条传输线路,一端发送时,另一端只能接收
全双工通信的双方可以同时进行双向的信息传输。
在全双工通信中,通信的双方必须具有同时发送的接收的能力,并且需要两个信道分别传送两个方向上的信号,每一端有发送信息同时也在接收信息。
2.23数据传输方式
数据传输方式依其数据在舆线上原样不变传输还是调制变样后再传输,可分为:
基带传输表示计算机中二进数据比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号。
人们把脉冲信号的固有频带称为基带。
这种矩开脉冲信号就叫基带信号。
在数字信道上,直接传送基带信号的方法,称为基带传输。
频带传输就是将代表数据的二进制信号,通过调制解调器,变成具有一定频带范围的模拟信号进行传输,传输到接收端后再将模拟数据信号解调还原为数字信号。
宽带传输是数字信息与模拟信息
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