计算机网络技术及应用
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1.2 计算机网络的定义与功能

本节介绍计算机网络的定义与功能,使读者对计算机网络有初步的了解。

1.计算机网络的定义

计算机网络是指把若干台地理位置不同且具有独立功能的计算机,通过通信设备和线路互相连接起来,在相应软件(网络操作系统、网络协议、网络通信、管理和应用软件等)支持下实现信息传输和资源共享的一种信息系统。

计算机网络的定义包含以下三方面的含义:

①计算机网络是“自主计算机的互联集合”。

两台计算机能互相交换信息就称为互联。互联使用铜缆、光纤等有线传输介质实现,也可以通过微波、红外、激光等无线传输介质实现。自主计算机这一概念排除了网络系统中计算机的主从关系。如果一台计算机可以强制地启动、停止或控制另一台计算机,这些计算机就不是自主的,就不构成计算机网络。

②互联必须遵守约定的通信协议,并通过相应的软、硬件实现。

互联的计算机要互相交换信息,这就需要实现不同系统中实体的通信。为了成功地通信,它们必须具有同样的语言,交流什么、怎样交流以及何时交流,都必须遵从有关实体之间某种互相都能接受的规则,这些规则的集合称为通信协议。同时,需要用相应的软、硬件来实现这些规则。

③计算机网络可以实现交互通信、资源共享、协同工作,以及在线处理等功能。

2.计算机网络的功能

计算机网络的主要目标是实现信息交流和资源共享,其主要功能如下:

(1)数据通信

数据通信是计算机网络最基本的功能,也是实现其他功能的基础。它实现不同计算机间的数据传输,为用户提供电子邮件、IP电话等信息交换服务。

(2)资源共享

计算机网络中的资源分为数据、软件、硬件三类,相应的资源共享也分为3类:

①数据共享:在计算机网络中建有各类专门的数据库,可方便用户共享分散在各地的有用信息。

②软件共享:通过计算机网络,可实现各种操作系统、应用软件的共享。用户可通过客户机/服务器或浏览器/服务器模式,共享远程服务器上的软件资源,节省软件费用。

③硬件共享:通过计算机网络可满足用户使用各种费用昂贵的网络硬件资源的要求。此外,用户也可共享网络打印机、磁盘等设备。

(3)分布式数据处理和负荷均衡

①分布式数据处理:根据需求,可将数据处理工作分配给多个计算机系统进行处理,来提高系统的处理能力,高效地完成大型应用系统的程序计算,以及大型数据库的访问等。

②负荷均衡:指将网络中的工作负荷均匀地分配给网络中的多个计算机系统,通过应用程序的控制和管理,防止某台计算机负荷过重,以减少延迟、提高效率,充分发挥网络系统中各主机的作用。

(4)提高可靠性

可靠性在军事、金融和工业过程控制等部门的应用尤其重要。计算机网络中的一些计算机可以互为后备,通过冗余部件来提高可靠性。另外,当网络中的某条线路出现故障时,可从网络中的其他路径访问所需计算机,从而保证了网络系统的可靠性。