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计算机网络基础

16课时 |
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课程介绍

本课程共分为16节,详解计算机网络的相关基础知识,包括数据通信技术、网络体系结构、局域网、广域网技术、交换机及路由器的配置和设置等相关知识。
主讲教师苗强老师将通过生动形象的讲解,配合贴近实际的案例将课程知识进行细化和趣味化,帮助学生更好更快的进行学习掌握。

计算机网络的概述

 

目录

一.计算机网络概念

二.计算机网络的组成和结构

三.网络拓扑结构分为

 

一.计算机网络概念

计算机网络:指的是自主计算机的互联的集合

自主计算机:指分布在不同地理位置的多台独立的主机

互连:指使用通信介质和网络设备将计算机相互连接起来,遵循共同的网络协议,实现通信。

计算机网络是网络硬件和网络协议的统一体

 

二.计算机网络的组成和结构

计算机网络的组成首先需要通信的终端,也就是主机或者服务器,然后使用通信介质也就是网线将他们连接起来。当然在通讯过程中,还需要使用交换设备,将这些网线和主机相连。

那么在正常通讯中我们使用的交换设备,通常是路由器和交换机。在网络通信中我们使用三种交换技术。

1.电路交换

(1)表现:如图我们可以看到电路交换是需要事先建立连接的网络的交换技术,是目前电话通讯中使用的核心的交换技术,在通讯的过程中如下图所示

image.png

(2).特点:

①面向连接的特性

②通信资源的独立性

(3)电路交换不适用计算机网络通信

突发性通信

灵活性。

2.报文交换

(1)定义:

是基于存储和转发原理的,发送方会将发送的报文交付给报文交换机,报文交换机收到数据之后会暂时存储下来,然后根据报文中所拥有的目的地的地址信息转发给下一个报文交换机,就这样一站一站转发下去,最终到达接收方。

(2)优点:

报文交换不需要事先建立连接,可以直接发送数据,比较灵活,每个报文分段占用线路

(3)缺点:

时延要比电路交换大,要完整地接收传来的整个报文,因此要求交换机有较大缓冲区

3.分组交换

(1)定义:把较长的报文划分成较短的“分组”,以“分组”为数据传输单元。

 

image.png

如图所示,每一个分好的组都拥有自己独立的传输的信息。

如图所示,在 A 和 E 电脑之间,传输的分组 A1 A2 A3,A1 A2 走的是一条链路,而A3走的是另外一条链路。

那么这就需要在通讯网络中的 R1 R2 R3 R4这样的分组交换机能够完成存储与转发的任务。从上面我们可以看出来,分组交换它的特点是分段的在用通讯链路。

所以他的资源利用率比较高,每个分可以独立的这样传输,灵活性非常好,所以他非常适合网络通讯。

下面来比较一下三种交换技术

①电路交换:它需要事先进行连接,然后把整个的数据包进行传输。

②报文交换:它不需要事先建立连接。使用存储转发技术将报文转发。

③分组交换技术:同样使用存储转发技术,但是他会将一个大块的报文分割成若干个分组。

image.png

 

在实现分组交换的时候,实际上有两个不同的分类方式。

第一种叫做数据报方式。

A 和 E 在传输分组的时候,每一个数据的分组都有独立的信息,所以 A1 A2 我们走的是上面这条路,走的是 R1到 R2。而 A3这个报文走的是 R1 R3 到 R2 这条链路。

它不需要在通讯之前事先和 E 建立连接。

另外一个分类叫做虚电路的方式。可以看到,A 和 E 在通讯的时候呢 首先 A 要呼叫 E,目的当然是为了建立,是先建立一个通信的链路,因为后续的所有的分组都要求沿着这条链路来进行传输,那么每个分组上面都会带有一个虚电路号。

那这个报文的传输的时候,会根据你的虚电路号,通过预留的线路来进行传输。

下面来看看在网络进行实际连接的时候呢,根据网络连接的情况的不同,它会有五种不同的网络拓扑结构,

 

三.网络拓扑结构分为:

①星型拓扑,

它是由一个中心的节点和外部的节点组成。那么每一个分组可以独立的传输,中心节点如果一旦故障了,那么整个网络就无法工作了,所以这是它的一大缺点。

②环型拓扑,

节点是分布在一个闭合的环形线路上,那么所有的数据会沿着一个方向逐点的传输,它的缺点是可靠性比较差,只要有一个节点故障,就会影响整个网络的运行。

③总线型拓扑

它是由一条公共线路作为传输的总线,每个节点都需要连接到这根总线上。缺点是存在总线争用的问题,一旦总线这个上面的结点增多了,它的网络通讯效率会降低。

④树型拓扑

它的形象像一棵倒置的树,它的节点是按层次经连接的,那么它的缺点是网络的可靠性稍差,一旦根节点故障了,整个的网络就瘫痪掉了。

⑤网状型拓扑,

它需要每两个节点之间都有一条线路进行连接,它比较适合于广域网的通信,它的缺点是控制起来比较复杂。