2022年网络技术及其应用 .pdf

网络技术及其应用卢耀华摘要： 计算机的单体运行，无论从硬件、软件看都造成极大浪费。建立计算机网络可实现包括价格昂贵的硬件设备、软件和数据等资源共享，避免重复开发和投资。计算机网络技术的应用可有效的均衡系统负载，提高系统可靠性、可“实时集中”，相对提高任务处理能力。随着通信传输手段的进步，网络互连需求的激增，网络软件水平的提高，计算机网络技术必在各个领域将得到更广泛的应用。关键词 :计算机网络技术应用处理能力传输速率资源共享网络拓扑结构21 世纪是知识经济和信息化的时代，在信息高速发展的今天计算机网络的应用正改变着人们的工作方式与生活方式，并正在进一步引起世界范围内产业结构的变化，促进了全球信息产业的发展，在各国的经济、军事、政治、 教育和社会生活等各个领域发挥着越来越重要的作用。因此计算机网络也引起了人们的高度重视。1 概述计算机网络是指通过数据通信系统把地理上分散的、具有独立功能的多台计算机通过通信媒体连接在一起，并配以相应的网络软件，以达到数据通信和资源共享的目的。1.1 计算机网络的发展趋势80 年代中后期计算机技术和通讯技术得到了大力发展，尤其是计算机硬件技术及其产品的发展速度更是快得惊人。计算机技术的大力发展，使得计算机硬件的价格不断下降，计算机的普及速度急剧提高，计算机几乎遍及社会的各个应用领域。这一方面为我们提供了高速、现代化的信息处理的工具，使得信息处理的效率大大提高，另一方面也为实现信息的高速共享奠定了基础，使得计算机网络成了90 年代计算机技术和通讯技术深人和广泛发展的重大课题。纵观计算机网络的发展，我们不难看出，计算机网络产业中: 技术推陈出新，随着人们对计算机网络要求的日益增强，网络技术也将不断发展，网络结构更加合理化、网络传输速率提高、 通过网络互连由小型网络形成大型网络的技术逐渐成熟等等，尤其是网络互连技术将成为90 年代计算机网络技术发展的主要方向之一，ATM网络将成为未来网络的大趋势。高速网络技术的研究将不断发展，网络技术的发展使得网络的传输速率由Kbps 发展到Mbps甚至 Gabs , 高速网络的研究包括: 光纤及其应用、B-ISDN 及 N-ISDN ,ATM 技术、高速数据交换、 接口、控制器， 以及有关高速网络传输协议和网络协议等等的研究；多媒体通讯技术将得到大力发展，技术的发展使得人们对网络传输内容的要求也在不断地提高，图形、图像、声音以及普通数据的混合传输将成为计算机网络研究的又一个重大的课题；国际标准、工业标准将不断发展，高速Ethernet网络和无线网络的标准将形成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 90 年代客户机 / 服务器的网络将成为网络发展的主流，客户机/ 服务器的系统环境由客户机、 服务器和网络组成，客户机为前台处理机，侧重表示和执行程序，服务器为后台处理机，侧重于数据的存取及数据库管理，90 年代的网络主要技术特征将是通过客户机/ 服务器方式实现协同计算以充分发挥网络中各个系统的长处，实现资源的高度共享；开放式体系结构是国际计算机技术发展的主流；异质网络互连， 由于计算机网络连网的自主发展和国际标准及工业标准的不尽统一，异质网络的存在是必然的。就网络产品而言: 网卡将是薄利多销的产品，网卡技术将不断成熟；产品更新换代的速度及迅速商品化的能力将成为网络厂商成功的关键因素；网络中继器等互连产品将成为市场发展的主流，路由器产品将逐渐完善功能进而囊括网桥的功能，并将在90 年代末期取代网桥产品，高速 Modem 产品在未来的几年中也将得到大力发展；各厂商互相联合以获得新技术，产品功能集成化已成定势。2 计算机网络的特点计算机网络的特点是通过通信介质把各个独立的计算机连接起来成为一个系统，并实现计算机与计算机之间的数据通信和网络资源共享。计算机网络的特点具体表现为: 2.1 能实现数据信息的快速传输和集中处理终端与计算机之间，或计算机与计算机之间，能快速可靠地相互传输数据、程序和信息。根据需要可对这些数据、程序和信息进行分散、分级或集中管理和处理。2.2 资源共享目前计算机的单体运行，无论是硬件， 软件都造成很大浪费。而资源共享是建立网络技术的重要目的之一， 包括计算机各种价格昂贵的硬件设备资源和工具软件资源以及数据库数据资源均可共享。 对于单个用户来说，可以在不增加投资条件下扩大计算机系统的功能和处理速度，避免重复劳动和投资。尤其对于投资较大，费时较多的大型通用计算机软件开发，大型公用数据库的建立，就可以采用一次性社会投资，一旦建立就可受益大众。对于一些高成本的机外设备，如激光打印机、彩色扫描仪、彩色绘图机等，均可不受办公室的位置限制而得到调剂，共享使用，使计算机资源得以充分利用. 2.3 提高了计算机的可靠性及可用性在单机使用的情况下，如没有备用机，则计算机有故障便引起停机。如有备用机，则费用会大为增高。 当计算机连成网之后，各计算机可以通过网络互为后备，当某一处计算机发生故障时， 可由别处的计算机代为处理，还可以在网络的一些点上设置一定的备用设备，起全网公用后备的作用。2.4 均衡系统负载，提高系统可靠性计算机网络系统可以对由于工作时差或系统能力引起的负载不均现象进行负载平衡。例如: 在北京白天某计算机网络系统高峰工作时间内，可以将一部分任务通过网络送到长春的处于负载低峰的系统上完成。计算机网上机器互为备用，甲处系统若因意外故障停止工作，就可以将任务通过网络送到乙处完成。2.5 能进行分布处理在计算机网络中，用户可根据问题的性质和要求选择网内最合适的资源来处理，以便能迅速而经济地得到解决。2.6 能实现差错信息的重发对用户提供了优化的通信，进行各种信息交流并推动通信向更高的水平发展。2.7 提高了性能价格比计算机网络系统容易扩充，便于维护， 计算机组成网络后，其性能价格比有明显的提高，虽然也增加了通信费用，但维护使用费用则明显下降，系统容易扩充和利用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3 计算机网络的组成计算机网络系统由网络软件系统和网络硬件系统组成。在网络系统中， 硬件决定网络的组成结构；软件决定网络运行的功能。网络软件 : 在网络上，系统资源是共享的。软件也必须能共享，在对网络资源进行协调管理的同时也要对各个用户进行控制和管理，并采取一系列的保密安全施，防止用户非法访问保密数据和信息，防止数据和信息的破坏与丢失。通常的网络软件有: 网络连网和通信软年，它通过一定的协议实现计算机之间的连接和通信功能；网络操作系统，它对网络系统资源进行统一的控制和管理，实现网络系统的协同工作；网络应用软件，它帮助用户实现业务操作和管理。网络硬件 : 网络硬件是组成系统的物质基础，它包含计算机设备、连网设备及连网介质。主要的网络硬件有: 服务器 : 作为共享的主机，为网络上的用户提供共享资源；工作站 : 作为各自独立的微机，可以共享网络上的各种资源。通信处理器 : 处理计算机信号与网络上传输信号之间的变换与数据通信的设备。集线器 (HUB ): 多个工作站连接于网络的中转设备。调制解调器 (MODEM ):对数字信号与模拟信号进行变换的变换器。传输介质 : 连接各种网络设备的物理介质，常用的传输介质有同轴电缆、双绞线、光导纤维电缆等。空间传输介质: 即通过空间传输电磁波，有卫星通信使用的微波、无线通信的红外线和激光等。4 计算机网络的分类计算机网络的品种繁多, 性能各异 , 根据不同的分类原则, 可以区分各种不同类型的计算机网络。4.1 按网络拓扑结构分类网络结构是计算机连接的物理结构形式。网络结构的主要形式有: 星形 : 具有交换中心各个用户分层次连接于中心，网络中任何两个用户之间都不形成闭合回路，该结构简单，便于集中管理，适合于金融业务处理系统。我们这里仅引用一个星形网络的例子: 如图其中 C表示计算机、 T表示终端、 M表示调制解调器。该网络是以一个结点为中心处理系统，以放射状向外延伸若干条键路，每条键路单独连接一台主机或终端。总线形 : 是具有总传输线路的网络，系统内所有的设备都连接到同一条传输媒体上，从而实现通信媒体的共享。该结构简单，便于扩充，常用于办公自动化。环形 :形成了一个简单的闭合环路，结构紧密、便于控制。网形 : 网络形连接具有多路线连接，安全性高、连接灵活、扩展范围较大，适合大范围名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 金融业务网络的连接。目前计算机市场上的局域网主要有4 种， Ethernet(以太网 ) ，它的传输速率为10 MB/s ，国内所建网络大部分为以太网. Token - Ring(令牌环网 ) ，其传输速率为4/16 MB/so FDDI 光纤分布数据接口) ，其传输速率为100 MB/so.ATM(异步传输模式 ) 其传输速率为 155 MB/s 。4.2 按网络的连接范围分类按网络组建规模和延伸范围来划分可将计算机网络分为: LAN ( 局域网 ) 、 MAN ( 城域网 )和 WAN (广域网 ) 。LAN (Local Area Network) 又称局部网 , 它是联网距离有限的数据通信系统，它支持各种通信设备的互联，并以廉价的媒体提供宽频带的通信来完成信息交换和资源共享，而且通常是为用户自己专有的。但随着网络技术的发展,LAN 的联网范围也在不断扩大, 并将和MAN 联网范围逐渐接近, 从而使得各种网络之间采用范围分类的界限越来越模糊。今后, 随着网络互连技术的发展, 小型网络互连成WAN 和 MAN 将成为网络发展的主要趋势。典型的总线形式局域网络如图1 所示 : MAN (Metropolitan Area Network) 又称都市网 , 它处于 LAN 和 WAN 之间 , 其地域范围覆盖整个城市, 不过使用的却是LAN 技术。如闭路电视网(CA TV ) 就是传送电视节目的模拟信号MAN 的例子。在计算机网络中, 我们只对 MAN 中的数字信号网感兴趣, 它们是用来把计算机而不是电视机连接在一起的。WAN (Wide Area Network) 又称远程网 , 是将远距离的网络和资源连接起来的任何系统。其最根本的特点就是分布的地理范围广, 可达数千公里, 甚至数万公里。 网络所涉及的范围可跨地区、国家, 乃至世界范围, 如著名的国际互联网Internet，万维网www 。典型的金融业务广域网络见图2 所示 : 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 对于计算机网络的分类, 还可以按网络的传输协议分类及按信息交换方式分类等。5 计算机网络的应用5.1 数据传输与资源共享计算机网络可使相距很远的人之间进行通信；使合法用户都可随时随地的使用网络中各相连的计算机中的程序，数据和设备。 同时用户不必知道这些程序、数据和设备的实际位置，使用它们就像在本地一样方便。5.2 数据信息的集中处理计算机网络系统以数据为中心，使系统具有高可靠性的和高速度的数据传输效益；可有效地把分在各地的计算机设备中的信息售中起来进行综合分析处理，并把结果传送回各地的计算机中。5.3 系统目标和系统性能计算机网络系统的针对性强，目标明确，注重实用性，容易实现系统目标；计算机网络系统的适应性强，可靠性高，易于扩展、易于掌握使用，具有较高的性能价格比。通过实现资源调剂， 使网络上的连网用户可利用网络服务器等高档计算机的能力，充分发挥计算机资源的效力、避免系统中的重复劳动和投资。5.4 计算机网络的应用已经遍及人类社会生活的各个领域在服务业务中，人们通过网络系统，任何人坐在家里就可预订去全世界各地的飞机票、火车票、船票、预订客房等；在金融业，通过远程通信可了解全世界各地证券、股市商情，在任何地方的银行存取货币等；在企业管理中，可通过网络信息系统对企业生产、销售、财务、储运、固定资产等各方面进行管理，还可以对企业进行辅助计划，辅助决策，对企业进行宏观控制。目前国内的计算机网络应用正处在从局域网向网际网、广域网的过渡期。 企业网络已由财务、计划、生产等局部系统向全企业、行业、全系统性的网际网发展，并出现了多个局域网相连接的智能大厦和地域性的广域网局面。而复合网是集多厂商计算机系统、多种通信协议、局域网、 扩展网以及广域网各种拓扑结构于一体的巨型网络。国外计算机网络市场更为喜人。在柏林，打开计算机就能把美国的信息调出来. 6 网络技术应用通常有五个层面名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 这些层次从基本的常见应用到高级应用，组成了一个连续统一体，它们依次是: (1) 信息型网络应用。它最为常见，一般只为学生提供相对稳定的信息。这些信息本质上都是有关教学管理的，并不直接传递课程内容。学生可以经常地、随意的获取。这一层次最典型的方式是由教育者把诸如教学大纲、课程表及其他相关信息放在网上供学生浏览，这些信息可由教育者或助手简单生成，无需每天维护更新，占用的存储时间和带宽最小。(2) 补充型网络应用。它为学习者提供了课程内容信息。这类信息对于课程学习并不是至关重要的， 它只是核心内容的一个补充。在这一层次上， 主要课程内容仍然都是在课堂环境下提供的。 此外， 补充型应用还包括了教育者放在网上的课堂笔记及其他的附录。典型的方式是将以HTML方式保存的PowerPoirvt文件放在网上，供学生课后浏览查询。(3) 必要型网络应用。所谓必要，是指如果学生不能定期阅读网络信息，他就难以成为班上的佼佼者。 在这一层次的网络教学环境中，学生即使不能获得教学课程的全部内容，至少也能深得其中的大部分。有人可能会设想用网络资料代替课堂中的教科书。这一类型的网络应用，其课程内容可以由教学人员生成，要求教学人员具有编写HTML的能力、教学设计的能力、图形设计的能力以及信息的读写能力。此外，他还要有大量时间去扩充课程内容。(4) 公共型网络应用。这一层次开始进入广泛的应用阶段，有而对而教学网五和在线教学两种方式。 理想的模式是学生自己能够生成大部分的课程内容。这一层次涉及基本的HTML技能和其他在线上具，比如网上论坛、 电子广告牌以及桌而视频技术。要求教师和学生都具备很好的HTML编写能力以及高效的技术技能。(5) 沉浸型网络应用。在这层次上，所有课程内容和课程交勺_都是以在线方式进行的。可以说是一种复杂的、建构性的虚拟学习情境。它可能包括一定程度上的传统内容的呈现、学生练习、 反馈以及在传统的远程教学中进行的练习评估。如何更好地实现网络教学，无论对教师还是学生，都是一个新的挑战。在新技术环境中，完全有可能将教学模式与网络技术在某种新的教学方式上融合起来，从而扬两者之长，避两者之短， 这是网络教学深入研究开拓创新的课题。7 结束语综上所述， 随着计算机技术的不断发展，信息已成为政府部门、企事业单位的重要资源和财富， 对信息的占有量以及信息处理的先进程度已成为管理现代化的重要标志。因此， 计算机网络技术的运用是企业进行现代化信息管理的必要手段，选择合理的网络硬设备和网络操作系统以及良好的网络管理功能、方便的开发平台、可靠的技术支持、网络安全功能等都是保证用户合理、安全使用网络技术的基础。参考文献1 李腊元 . 计算机局域网络理论及技术M. 国防工业出版社 ,1997.4。2 林生 .计算机通信网原理M. 西安电子科技大学出版社,1991 年。3 李显济 . 计算机网络 M. 湖南大学。4 计算机世界 J.1995年第 8 期。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5 理解 ATM技术计算机世界报N.1995. 04. 12. 6 规划您的 FDDI 网计算机世界报N.1995. 05. 23 7 汤子瀛等 . 计算机网络技术及其应用M. 电子科技大学出版社 ,1997.10 8 黎洪松 . 计算机网络技术 M.电子工业出版社 ,1996.70 9 谢希仁 . 计算机网络 M （第四版） . 电子工业出版社2003.6.1 10 张曾科 . 计算机网络 M. 清华大学出版社. 2003.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -