六（1）第五节计算机文化基础

这是一篇关于六（1）第五节计算机文化基础的思维导图，讲述了计算机网络概述、计算机网络系统等方面，希望对你有所帮助！

计算机文化基础

• • 第 六章 计算机网络基础
    • 6.1 计算机网络概述
      • 6.1.1 计算机网络的产生与发展
        • 1. 计算机网络的定义：将若干台具有独立功能的计算机通过通信设备及传输介质互联起来，在通信软件的支持下，实现计算机间资源共享、信息交换或协同工作的系统。 计算机技术和通信技术，形成了计算机网络技术
        • 2. 计算机网络的发展历程
          • 1）以数据通讯为主的第一代计算机网络
            • 1954年，美国军方的半自动地面防空系统将远距离的雷达和测控仪器所探测到的信息，通过通信线路汇集到某个基地的一台IBM计算机上进行集中的信息处理，再将处理好的数据通过通信线路送回到各自的终端设备
          • 2）以资源共享为主的第二代计算机网络
            • 美国国防部高级研究计划局（ARPA，Advanced Research Projects Agency）于1968年主持研制，次年将分散在不同地区的4台计算机连接起来，建成了ARPA网。 到了1972年，有50多家大学和研究所与ARPA网连接，1983年，入网计算机达到100多台。 ARPA网的建成标志着计算机网络的发展进入了第二代，它也是Internet的前身。
          • 3）体系结构标准化的第三代计算机网络
            • ARPA网的成功，到了20世纪70年代，不少公司推出了自己的网络体系结构。随着社会的发展，需要各种不同体系结构的网络进行互连，但是由于不同体系的网络很难互连。 1983年，ISO提出了开放系统互连参考模型。开放系统互连参考模型（OSI）各层的协议被批准为国际标准，给网络的发展提供了一个可共同遵守的规则，从此计算机网络的发展走上了标准化的道路。 体系结构标准化的计算机网络称为第三代计算机网络 。
          • 4）以Internet为核心的第四代计算机网络
            • 进入20世纪90年代，Internet的建立将分散在世界各地的计算机和各种网络连接起来，形成了覆盖世界的大网络。随着信息高速公路计划的提出和实施，Internet迅猛发展起来，它将当今世界带入了以网络为核心的信息时代。 目前这阶段计算机网络发展特点呈现为：高速互连、智能与更广泛的应用。
        • 3. 计算机网络的发展趋势
          • 三网合一
            • 通信网络、计算机网络和有线电视网络通过IP 三网合一
          • 光通信技术
            • 光通信技术指的是主干路实现全光网络，接入低成本、宽带化光纤。 全光网络是指光信息流在网络中的传输及交换始终以光的形式实现，不再需要经过光/电、电/光转换，即信息从源节点到目的节点的传输过程中始终在光域内。
          • IPv6 协议
            • TCP/IP协议簇是互联网的基石之一。目前广泛使用的IP协议的版本为IPv4，其地址位数为32位，理论上有40亿（232）个地址。IPv4的问题有地址资源枯竭、路由表急剧膨胀、对网络安全和多媒体的支持不够等 IPv6采用128 位地址长度，即理论上约有2128 个地址，几乎可以不受限制地提供地址。目前，很多网络设备都已经支持IPv6，我们正在逐步进入IPv6 的时代
          • 宽带接入技术与移动通信技术
            • 低成本光纤到户的宽带接入技术和更高速的4G、5G宽带移动通信系统技术的应用，使得不同的网络间无缝连接，为用户提供满意的服务
      • 6.1.2 计算机网络的组成
        • 从物理连接上讲，计算机网络由。。3种组成
          • 计算机系统
            • 主要担负数据处理工作，它可能是大型计算机也有可能是一台微机，其任务是进行信息的采集、存储和加工处理。
          • 网络节点
            • 主要负责网络中信息的发送、接收和转发,是计算机与网络的接口。
          • 通信链路
            • 两个节点之间的通信信道，包括通信线路和通信设备。 通信线路可以是双绞线、同轴电缆和光纤等有线介质，也可能是微波、红外线灯无线介质 通信设备包括中继器、调制解调器等
        • 从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成通信子网和资源子网两个子网
          • 通信子网
            • 提供计算机网络的通信功能，由网络节点和通信链路组成。通信子网是由节点处理机和通信链路组成的一个独立数据通信系统
          • 资源子网
            • 提供访问网络和处理数据的能力，由主机、终端控制器和终端组成。
      • 6.1.3 计算机网络的功能
        • 数据通信 :
          • 实现计算机之间的信息传送
        • 资源共享 :
          • 共享网络中的硬件、软件和数据资源
        • 分布式处理 :
          • 采用一定的算法，将任务分给网络中不同的计算机，以达到均衡使用网络资源，实现分布处理的目的
        • 提高系统的可靠性 :
          • 计算机通过网络中的冗余部件，大大提高可靠性。
      • 6.1.4 计算机网络的分类
        • 1. 按照网络的覆盖范围分类，可以把网络分为:
          • 局域网LAN
            • 覆盖范围几百米到几公里，如连接一个房间、一层楼、一个建筑物等
          • 城域网MAN
            • 是在一个城市范围内建立的网络。
          • 广域网WAN
            • 连接不同城市的LAN和WAN。采用分组交换技术，常借用公共传输网（电话网）
          • 因特网Internet
            • 最大的广域网，将世界各地的LAN、WAN等互联起来，形成一个整体，实现全球范围内的数据通信和资源共享。
        • 2，按网络的拓扑结构划分：（计算机---点，通信媒体---线，由点和线组成的几何图形）
          • 总线型拓扑
            • 优点：结构简单，布线容易，站点扩展灵活方便，可靠性高。 缺点：故障检测和隔离较困难，总线负载能力较低。
          • 环形拓扑
            • 优点：容易安装和监控，传输最大延迟时间是固定的，传输控制机制简单，实时性强。 缺点：网络中任何一合计算机的故障都会影响整个网络的正常工作，故障检测比较困难，结点增、删不方便。
          • 星形拓扑
            • 优点：传输速度快，误差小，扩容比较方便，易于管理和维护，故障的检测和隔离也很方便。 缺点：中央节点一旦发生故障，整个网络就会瘫痪。另外，每个节点都要和中央节点相连，需要耗费大量的电缆。
          • 树状拓扑
            • 优点：在扩容和容错方面都有很大优势，很容易将错误隔离在小范围内，这种网络依赖根节点。 缺点：如果根节点出了故障，整个网络将会瘫痪。
          • 网状拓扑
            • 优点：节点间路径多，局部故障不会影响整个网络的正常工作，可靠性高，而且网络扩充和主机入网比较灵活、简单。 缺点：这种网络的结构和协议比较复杂，建网成本高。
        • 3.按传输介质划分：
          • 有线网：采用双绞线、同轴电缆、光纤或电话线作传输介质
          • 无线网：以无线电波、红外线和卫星数据通信为传输介质。
        • 4.按网络的使用性质划分：
          • 公用网：一种付费网络，属于经营性网络，由商家建造并维护，消费者付费使用。
          • 专用网：某部门根据本系统特殊业务需要而建造的网络，一般不对外提供服务。
    • 6,2计算机网络系统
      • 网络硬件
        • A.主体设备
          • 主机（Host），一般可分为中心站（服务器）和工作站（客户机）两类。 服务器：为网络提供共享资源的基本设备，在其上运行网络操作系统，是网络控制的核心。 根据服务器所提供的服务不同可分为文件服务器、数据库服务器和邮件服务器等 工作站：网络用户入网操作的节点，可以有自己的操作系统。大多采用个人微机、智能终端及相应的外部设备 如打印机、扫描仪等。
        • B.连接设备
          • 1.网卡
            • 叫网络适配器（NIC），是计算机网络中最重要的连接设备之一 网卡的作用：① 提供固定的网络地址。 ② 接收数据：接收网线上传来的数据，并把数据转换为本机可识别和处理的格式，通过计算机总线传输给本机。 ③ 传送数据：把本机要向网上传输的数据按照一定的格式转换为网络设备可处理的数据形式，通过网线传送到网上。RJ-45接口网卡是最为常见的一种网卡，也是应用最广的一种接口类型网卡。RJ-45接口的100/1000Mb/s自适应有线网卡使用广泛 选择不同的网卡主要依据是组网的拓扑结构、网络端的最大长度、字节之间的距离和使用传输介质的类型
          • 2，集线器（Hub）
            • 定义：集线器（Hub）是计算机网络中连接多台计算机或其他设备的连接设备。集线器只包含物理层协议 功能：提供信号放大和中转
          • 3.中继器
            • 定义：用中继器可以连接两个局域网或延伸一个局域网的连接设备 功能：信号放大和传送 中继器属于物理层设备
          • 4。网桥
            • 定义：连接相互独立的网段，从而扩大网络的最大传输距离。网桥是一种工作在数据链路层的存储-转发设备。只让需要通过的数据包通过，而将不必通过的数据包过滤 功能：实现数据包从一个网段到另一个网段的选择性发送，平衡各网段之间的负载，实现数据传输的稳定和高效。
          • 5，路由器
            • 定义：路由器属于网间连接设备，在复杂环境中完成数据包的传送工作。 功能：选择最优路径并传送数据包 路由器工作在网络层
          • 6，交换机
            • 功能：基本取代了集线器和网桥，并增强了路由功能；主要功能是物理编址、错误校验、帧序列以及流控制等， 发生在OSI参考模型的数据链路层 分类：应用领域来分：局域网交换机、广域网交换机 应用规模分：企业级交换机、部门级交换机、工作组交换机
          • 7。网关
            • 又称协议转换器，是软件和硬件的结合产品，主要用于连接不同结构体系的网络或用于局域网与主机之间的连接。 工作在OSI模型的传输层或更高层。
        • C.传输介质
          • 网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。
          • 一种传输介质性能指标性能指标包括： 传输距离：数据最大传输距离 抗干扰性：传输介质防止噪声干扰能力 带宽：信道所能传送信号的频率宽度，由传输介质、接口部件、传输协议以及传输信息的特性等因素决定。是衡量传输系统的重要指标 衰减性：信号在传输过程中会逐渐减弱，衰减越小，不加放大的传输距离就越长。 性价比：高性价比
          • 1. 有线传输介质 用来传输电或光信号的导线或光纤。技术成熟，性能稳定，成本较低，是目前局域网中使用最多的介质。 有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤等
            • 双绞线是吧两条相互绝缘的铜导线绞合在一起而成，是最常使用的传输介质。 每条双绞线的两端都安装有RJ-45连接器(也称为水晶头)，可插到网卡或集线器或交换机的端口上。 双绞线用于10/100 Mbps局域网时，使用距离最大为100米。
            • 同轴电缆由于有屏蔽层，具有较好的抗干扰性，按直径和特性阻抗分为粗缆和细缆 粗缆直径10mm，特性阻抗75欧姆，又称宽带同轴电缆，是有线电视的标准传输电缆 细缆直径5mm，特性抗组50欧姆，又称基带同轴电缆。
            • 光纤由透明的石英玻璃拉成的细丝组成。 优点： 1.宽带高 2.传输损耗小，中继距离长 3.无串音干扰，且保密性好 4.抗干扰能力强 5.体积小，重量轻
          • 2. 无线传输介质 主要形式有无线电频率通信、红外通信、ISM频段无线通信、微波通信和卫星通信等。
      • 网络软件