根据给定的文件信息,我们将深入探讨《计算机导论-07》中涉及的关键知识点,主要聚焦于第七章“基本素养”中关于计算机网络组成的详细内容。本章节由哈尔滨工业大学的聂兰顺博士(副教授)与战德臣博士(教授、教学带头人、博士生导师)共同编写,旨在为学生提供全面的计算机基础知识。
### 计算机网络组成
#### 1. 计算机网络定义与分类
计算机网络是一种系统,其设计目的是为了实现资源(包括硬件、软件和数据)的共享,通过特定的传输媒介,将地理位置分散的独立计算机系统或外部设备连接在一起。这种网络系统可以根据覆盖范围和连接特性进一步细分为:
- **局域网(LAN)**:用于有限距离内的高速数据传输,例如在一个办公室或校园内。
- **广域网(WAN)**:利用公共通信线路(如电话线路)连接远距离的计算机系统,形成跨越大区域的网络。
- **互联网(Internet)**:通过专用互联设备连接的多个网络集合,其中最著名的便是全球性的因特网,它代表了由广域网连接的局域网最大集合,是目前世界上最大的网络。
#### 2. 局域网的组网方式与协议
局域网的典型组网方式包括:
- **以太网(Ethernet)**:局域网中最常见的组网方式,使用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)机制来控制数据的传输。
- **令牌环网(Token Ring)**:基于令牌传递机制的局域网组网方式,确保网络中的每个节点都能获得等量的数据传输机会。
- **令牌总线网(Token Bus)**:结合了总线网络的结构和令牌传递的机制,以提高网络的效率和公平性。
#### 3. 广域网的组网方式与设备
广域网的连接方式和设备则更加多样化,包括:
- **公用电话网(PSTN)**:通过分组交换方式传输数据,适用于低速和语音通信。
- **数字数据网络(DDN)**:提供专用数据线路,支持半固定或永久固定连接,适合高带宽需求。
- **综合业务数字网(ISDN)**:统一传输话音、图像和视频,提高了通信质量和灵活性。
- **高速综合业务数字网(如ADSL)**:通过频分复用技术在普通电话线上实现电话、上行和下行三个独立信道的信息传输,显著提升了网络性能。
#### 4. 网络通信基本原理
网络通信的基本过程涉及信息的发送者(信源)、传输媒介(载体或信道)以及信息的接收者(信宿)。无论是有线还是无线载体,网络通信都是基于这一基本原理实现的。例如,在局域网环境中,两台计算机可以通过简单的局域网配置(计算机+网卡+电缆)实现近距离的数据传输。
#### 5. 网卡的作用与类型
网卡(网络接口卡)是实现网络数据物理传输的关键设备。它负责将计算机发送的数据转换成适合传输媒介的格式,并将接收到的数据转换回计算机可识别的格式。不同的设备、网络结构、传输速度和媒介要求决定了网卡的具体规格和功能。
### 结论
《计算机导论-07》第七章“基本素养”不仅介绍了计算机网络的基础概念,还深入讲解了局域网与广域网的组网方式、网络通信原理以及网卡的作用。这些知识对于理解现代网络架构、网络通信机制以及网络设备的工作原理至关重要,是计算机科学与技术专业学生不可或缺的学习内容。