网络与通信
计算机网络与通信
计算机网络与通信随着信息技术的不断发展，计算机网络与通信成为现代社会不可或缺的一部分。
计算机网络与通信的快速发展为人们的生活和工作带来了巨大的改变和便利。
本文将通过介绍计算机网络与通信的基本概念、应用以及未来发展的趋势，来探讨计算机网络与通信在现代社会中的重要性和作用。
一、计算机网络与通信的基本概念计算机网络是指多台计算机通过通信设备和通信链路相互连接，实现资源共享和信息传递的系统。
它是现代信息技术的重要组成部分。
通信是计算机网络中实现信息传输的基本手段，它利用通信介质将数据从发送方传输到接收方，并解决了数据传输中的信号传递、编码解码、差错控制等问题。
二、计算机网络与通信的应用1. 家庭网络如今，家庭网络已经变得非常普遍。
通过家庭网络，人们可以轻松地连接各种智能设备，例如电视、音响、冰箱等。
家庭网络不仅方便了家庭成员之间的信息共享和交流，还提供了丰富的娱乐和智能化的生活方式。
2. 企业网络企业网络是指用于连接企业内部各个部门和员工的计算机网络。
通过企业网络，员工可以共享文件和数据，提高工作效率。
同时，企业网络也可以为企业提供安全的网络环境，保护企业的信息安全。
3. 互联网互联网作为计算机网络的最高形式，已经成为人们日常生活不可或缺的一部分。
互联网不仅提供了丰富的信息资源，还为人们提供了在线购物、社交网络、在线教育等各种便利服务。
互联网的普及使得信息的传播更加迅速，促进了社会的发展。
4. 移动通信网络移动通信网络是利用无线通信技术实现移动通信的网络系统。
如今，移动通信已经普及到世界各地，人们可以通过手机随时随地进行语音通话、短信、互联网访问等。
移动通信网络不仅提高了人们的通信效率，还为人们的生活带来了便利。
三、计算机网络与通信的未来发展趋势1. 5G技术的应用随着5G技术的快速发展，计算机网络与通信将迈向一个新的时代。
5G技术将极大地提高网络的速度和容量，为大规模应用提供了可能性。
人们将享受到更快的下载速度和更流畅的网络连接，而且5G技术将为各种新兴应用如物联网、自动驾驶等提供更好的支持。
网络与通信协议的比较
网络与通信协议的比较一、引言在当今数字时代，网络通信已经成为人们日常生活和工作的重要组成部分。
而网络协议作为实现网络通信的基础架构，发挥着至关重要的作用。
本文将比较几种常见的网络与通信协议，分析其优缺点，并探讨其在不同应用场景中的适用性。
二、传统传输控制协议（TCP）1. TCP的工作原理TCP是一种面向连接的协议，它通过三次握手建立通信连接，保证数据的可靠传输。
发送方将数据进行分段，并为每个分段添加序号和校验和等信息。
接收方按序接收分段，并发送确认消息，若出现分段丢失或损坏，则进行重传。
通过这种方式，TCP实现了数据的可靠性。
2. TCP的优点TCP具有较高的可靠性和有序性，可以确保数据的准确传递。
它适用于对数据完整性要求较高的场景，例如文件传输、电子邮件等。
此外，TCP还支持拥塞控制和流量控制等功能，以避免网络拥塞和数据丢失。
3. TCP的缺点与可靠性和有序性相对应的是TCP的相对低效率。
TCP在传输过程中需要进行分段、序列号管理和确认等操作，这些额外开销会使得传输效率较低。
此外，对实时性要求较高的应用，TCP的传输延迟较大，不太适合实时音视频传输等场景。
三、用户数据报协议（UDP）1. UDP的工作原理UDP是一种无连接的协议，它将数据进行分组发送，不提供数据包的可靠传输和重传机制。
发送方将数据打包成数据包并添加源端口号和目标端口号等信息，接收方接收数据包，但不发送确认消息。
UDP的工作方式更加简单直接，传输效率较高。
2. UDP的优点UDP具有较高的传输效率和较低的延迟，适用于对实时性要求较高的应用场景，如实时游戏、语音通话等。
由于不具备重传机制，UDP的开销较小，可以在网络质量较好的情况下快速传输数据。
3. UDP的缺点UDP无法确保数据的完整性和顺序性，由于缺少重传机制，当数据包丢失或损坏时，接收方无法得知并进行处理。
因此，UDP主要适用于对实时性要求较高且对数据完整性要求较低的应用场景。
信息技术网络与通信
信息技术网络与通信一、教案引入在当今信息社会，信息技术网络与通信的发展无处不在。
它们已经深入到我们的日常生活中的方方面面，从通话和信息传递到互联网的应用和数字化娱乐等。
它们已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
那么，我们应该如何理解和应用信息技术网络与通信呢？本节将为您详细介绍。
二、信息技术网络与通信的定义和基本概念1. 信息技术网络的定义和特点信息技术网络是指通过计算机网络、互联网和其他通信技术将人与人、人与物、物与物连接起来，以便传输、处理、存储和共享信息的一种技术体系。
它具有信息共享、高效传输和灵活性等特点。
举例说明信息技术网络在日常生活中的应用。
2. 通信的定义和基本原理通信是指消息的传递和交换过程，通过电磁波、光线、电流等物理信号来传递信息。
了解通信的基本原理对理解信息技术网络和通信的关系至关重要。
举例说明通信的基本原理和在现代社会中的应用。
三、信息技术网络与通信的关系和应用1. 信息技术网络与通信的密切联系信息技术网络和通信是互相依赖和相互促进的关系。
信息技术网络为通信提供了更多的传输方式和媒介，而通信则为信息技术网络提供了数据和信息的来源。
2. 信息技术网络与通信在不同领域的应用在医疗、交通、金融、教育等各个领域，信息技术网络和通信的应用都起到了至关重要的作用。
通过具体案例和实践，引导学生探索信息技术网络和通信在这些领域中的应用和优势。
四、信息技术网络与通信的发展趋势1. 5G时代的到来5G技术将带来更快、更稳定和更安全的通信体验，为信息技术网络和通信带来了革命性的改变。
引导学生了解5G的基本原理和未来的应用前景。
2. 物联网的发展物联网是指互联网与物理世界之间相互连接的网络。
它将人、设备、传感器等各种物体连接到一起，形成了一个巨大的信息网络。
通过具体案例和实践，引导学生了解物联网的原理和应用。
五、信息技术网络与通信的挑战和风险1. 安全和隐私问题信息技术网络和通信的发展也带来了一些安全和隐私问题。
网络与通讯技术
1.2 网络的功能
计算机网络是以共享资源（硬件、软件和数据）目的而连接起来的、 在协议的控制下，由一台或多台计算机、若干台终端、数据传输 设备等组成的系统之集合。这些计算机应当具有独立自治的能力。 由定义可知，计算机网络具有如下几个方面的功能：
常由一个单位投资组建，规模小、专用、传输延 迟小。
2.按网络的拓扑结构分类
网络的拓扑通常是指连接网络设备的物理线缆 的铺设形式 。 （1）星型网 （2）总线型网 （3）环型网 （4）网状型网
星型采用集中控制方式。环型和总线型主要采用 分布式控制方式。网状结构一般用在远程网络中。网 络的拓扑结构需根据应用场合、任务要求和经济承受 能力等诸多因素综合分析确定。需要指出的是，从可 靠性及易于维护的角度出发，越来越多的网络转向物 理上的星型拓扑结构。
1.4 网络的组成 计算机网络由硬件系统和软件系统组成。 1.网络硬件系统
扫描
仪
服务
器
交换机
Inter net
路由器
服务 器
服务
器
防火
墙
图2.2 网络硬件系统结构图
工作站
1.4 网络的组成
（1）网络服务器 是可被网络用户访问的计算机系统，它包括可为网 络用户提供服务的各种资源，并负责对这些资源的管理，协调网络 用户对这些资源的访问。
（3）由于各层之间相互独立，某一层的变更不会波及到整个系统，所以， 构成的系统具有良好的扩充性能。
4．OSI参考模型
OSI参考模型将整个计算机网络分成了7层，较低层通过层间 接口向较高层提供服务。在层间接口中定义了服务请求的方式 以及完成服务后返回的确认事项和动作，详见图所示。
网络与通信技术
企业网络具有数据传输、资源共享、远程登录、邮件系统等功能， 能够提高企业的工作效率和管理水平。
企业网络的架构
企业网络的架构包括核心层、汇聚层和接入层，不同的层次承担不 同的功能，共同保证网络的稳定性和安全性。
物联网
物联网概述
物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，对任何物品进行 普遍感知和连接，实现人、机、物三者之间的智能交互。
目的和目标
目的
本章节旨在介绍网络与通信技术的基本概念、原理和应用， 帮助读者了解和掌握相关知识和技能，以便在实际应用中更 好地运用网络与通信技术。
目标
通过本章节的学习，读者将能够了解网络与通信技术的发展 历程、基本原理和关键技术，掌握常见的网络协议、传输介 质和设备，以及网络与通信技术在各个领域的应用和未来发 展趋势。
物联网的应用场景
物联网的应用场景非常广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业、 智能农业等多个领域，能够提高生产效率和生活品质。
物联网的发展趋势
随着技术的不断发展，物联网的应用将越来越广泛，未来将呈现出更 加智能化、泛在化的趋势。
云计算
云计算概述
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需 提供给计算机和其他设备。
量子通信技术的应用前景广阔，可用于军事、金 融、政务等领域的信息传输和加密，保障信息安 全。
3
量子通信技术的发展需要克服一些技术难题，如 量子计算、量子存储等，以实现其广泛应用。
06
结论
网络与通信技术的价值
促进信息交流
网络与通信技术使得全球范围内 的信息传递变得极为便捷，人们 可以随时随地获取和分享信息。
互联网协议
1 2
浅谈计算机网络与通信技术
浅谈计算机网络与通信技术在当今数字化的时代，计算机网络与通信技术已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从日常的社交媒体交流到远程办公、在线教育，从智能交通系统到医疗保健领域的远程诊断，计算机网络与通信技术的应用无处不在，深刻地改变着我们的生活方式和社会运作模式。
计算机网络，简单来说，就是将多台计算机通过通信线路连接在一起，实现资源共享和信息交换的系统。
它就像是一张无形的大网，把世界各地的计算机连接起来，让人们可以在千里之外进行交流和合作。
而通信技术，则是实现这种连接和信息传输的手段，包括有线通信和无线通信。
让我们先来看一看计算机网络的类型。
按照覆盖范围的大小，可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。
局域网通常局限在一个较小的地理区域内，比如一个办公室、一栋楼或者一个学校。
我们在办公室里使用的共享打印机，就是通过局域网实现的。
城域网的覆盖范围一般是一个城市，它可以将城市内的多个局域网连接起来。
广域网则跨越了很大的地理区域，甚至可以是全球范围，比如我们常说的互联网就是一种广域网。
计算机网络的拓扑结构也是一个重要的概念。
常见的拓扑结构有总线型、星型、环型、树型和网状型。
总线型拓扑结构就像是一条公共汽车线路，所有的计算机都连接在这条线路上；星型拓扑结构则是以一个中心节点为核心，其他节点都连接到这个中心节点上；环型拓扑结构中的计算机连成一个环形，信息在环中单向传输；树型拓扑结构类似于一棵倒置的树，有一个根节点和多个分支节点；网状型拓扑结构则是最复杂的一种，每个节点都与其他多个节点相连，具有很高的可靠性。
在计算机网络中，数据的传输离不开通信协议。
通信协议就像是一种语言规则，规定了计算机之间如何进行通信和数据交换。
其中，TCP/IP 协议是目前应用最广泛的协议。
TCP 协议负责数据的可靠传输，保证数据不会丢失或出错；IP 协议则负责将数据分组并在网络中进行路由选择，确保数据能够准确到达目的地。
计算机网络与通信的知识点总结
计算机网络与通信的知识点总结计算机网络与通信是现代信息技术的基础，它涉及到了许多重要的概念和技术。
本文将对计算机网络与通信的一些重要知识点进行总结，帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、计算机网络的基本概念1. 计算机网络的定义：计算机网络是指将分布在不同地理位置的计算机和其他设备通过通信线路互连起来，实现信息交换和资源共享的系统。
2. 网络拓扑结构：常见的网络拓扑结构包括总线型、环型、星型、树型和网状型等，每种结构都有其特点和适用场景。
3. 网络协议：网络协议是计算机网络中实现通信的规则和约定。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
二、计算机网络的层次结构1. OSI参考模型：OSI参考模型是一种将计算机网络分为七层的抽象模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都有不同的功能和责任。
2. TCP/IP模型：TCP/IP模型是实际应用最广泛的网络层次结构，它包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
三、网络通信的基本原理1. 数据传输方式：常见的数据传输方式有单工、半双工和全双工。
单工只能单向传输数据，半双工可以双向传输但不能同时进行，全双工可以同时进行双向传输。
2. 数据交换方式：数据交换方式包括电路交换、报文交换和分组交换。
电路交换在通信开始前需要建立一条专用的物理连接，报文交换将数据分成固定长度的报文进行传输，分组交换将数据分成较小的数据包进行传输。
3. 数据传输的可靠性：为了保证数据传输的可靠性，常用的方法有检错、重传和流量控制等。
四、常见的网络协议和技术1. IP协议：IP协议是互联网上最常用的网络协议之一，它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
2. TCP协议：TCP协议是一种可靠的传输协议，它负责将数据分割成报文段，并通过网络将其传输到目标主机，然后再将其重新组装成完整的数据。
3. HTTP协议：HTTP协议是一种应用层协议，它定义了Web浏览器和Web服务器之间的通信规则，常用于传输超文本和其他资源。
计算机网络与通信
计算机网络与通信计算机网络与通信是现代社会不可或缺的基础设施，它们促进了信息的传递和共享，改变了人们的生活方式，并推动着世界的发展。
本文将探讨计算机网络与通信的定义、发展历程以及对社会的影响。
一、定义及概述计算机网络是指通过网络技术将分散的计算机设备连接在一起，实现信息的传输与共享的系统。
它由网络互连、通信协议、网络设备等组成，通过数据链路和物理介质进行数据传输。
通信则是指信息在网络中的传递过程，通过数据的编码、传输、解码等步骤，发送方将信息发送给接收方，并确保信息的完整性和可靠性。
二、发展历程计算机网络与通信的发展经历了多个阶段，以下将简要介绍其中几个重要的里程碑。
1. 早期的计算机网络计算机网络的概念在20世纪50年代首次出现，当时主要是实现独立的计算机之间的通信，以便共享计算资源。
最早的网络系统是由军方和大学开发，如美国的ARPANET。
2. 互联网的崛起20世纪70年代末至80年代初，互联网的基本架构逐渐形成，TCP/IP协议的广泛应用推动了互联网的发展。
互联网改变了信息传递和储存的方式，成为信息时代的标志。
3. Web的出现20世纪90年代初，Web的诞生使互联网由专业人士使用逐渐普及到大众。
Web的开放性和易用性吸引了大量用户，使得人们能够通过浏览器访问文档、图片、音频和视频等多媒体内容。
4. 移动互联网随着移动设备的普及，移动互联网的概念逐渐兴起。
移动互联网通过无线网络技术使移动设备能够随时随地访问互联网资源，如手机上的社交媒体、在线购物等。
三、计算机网络与通信的影响计算机网络与通信对社会产生了深远的影响，以下将从几个方面进行探讨。
1. 信息共享与交流计算机网络使得信息共享和交流更加便捷，人们可以通过电子邮件、即时通讯工具和社交媒体与他人进行沟通，极大地提高了人与人之间的互动效率。
2. 经济与商业发展计算机网络和通信为经济和商业领域带来了巨大的改变。
通过互联网，人们可以进行在线购物、电子支付等，促进了电子商务的快速发展，并拓宽了企业的经营范围。
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本章内容 通信基础 网络世界 网络技术 Internet 通信与网络应用
大学IT（第五版） 中国石油大学出版社
5.1 通信基础
5.1.1 通信发展历程 5.1.2 通信原理 5.1.3 通信技术 5.1.4 通信系统
大学IT（第五版） 中国石油大学出版社
5.1.1 通信发展过程
5.1.4 通信系统
3. 微波通信系统
波长为1 m～1 mm（频率为300 MHz～300 GHz）的电磁波称为微 波。长距离的微波通信又称为微波中继通信。微波中继通信与卫星 通信、光纤通信是当今三大传输手段。
4. 卫星通信系统
卫星通信指的是利用人造地球卫星中的通信卫星转发信号，在地球 站之间传输信息的无线通信。卫星通信系统由通信卫星、跟踪遥测 指令站、地球站以及地面传输线路组成，地面传输线路由电缆、光 缆或微波接力组成。
息和进行信道控制的功能。
5.1.3 通信技术
4.交换技术
1) 线路交换(Circuit Switching)：交换系统按照用户的要求，在终端 之间建立暂时的物理接续通路，类似于铁路的轨道叉接，直到该业务 结束拆除线路连接后，该通路才能改作他用。
2）报文交换(Message Switching)：交换系统在需要通信的终端之间并 不建立专用的通路，而是把需要传输的消息加上包含收发地址标记等 辅助信息后，送入传输信息的“队列”，在存储器中暂存起来，然后 根据网络路由（即网络“交通”）情况，选取适当的通路把消息送到 目的地。
5. 光纤通信系统
光纤通信是以光波作为信息载体，以光导纤维（简称光纤）为传输 媒介的通信方式。优点：如通信容量大、传输损耗低、中继距离长 、抗电磁干扰、轻便好用、保密性好、使用寿命长、成本低等，它 也是世界上各个国家正在优先发展的通信系统。
5.1.4 通信系统
1837年：摩尔斯研制出世界上第一台电磁式电报机； 1875年：贝尔（A.G.Bell）发明了世界上第一台电话机； 1896年：波波夫、马可尼分别发明了无线电报； 1906年：美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播； 1920年：美国建立了世界上第一家商业无线电广播电台； 1935年：美国纽约帝国大厦设立了第一座电视台； 1925年：美国无线电公司研制出第一部实用的传真机； 1946年：美国研制出世界上第一台电子计算机ENIAC； 1969年：计算机网络出现，后来Internet在全球普及； 21世纪：出现了第三代移动通信技术（3G）。
3）分组交换 (Packet Switching) ：交换系统把长的报文分成若干个 较短的分组，然后将分组编号，各组报文可按不同的路径进行传输， 当各组报文都到达终端后，终端按分组编号重组报文。
数据报
虚电路
5.1.4 通信系统
1.通信网的基本结构
网形
星形
复合型
环形
总线型
网型：传输链路多，经济性差，冗余度大，但连接质量和定性好。
大学IT（第五版） 中国石油大学出版社
5.1.2 通信原理
通通信系统的基本组成模型 信是将消息从一地（信源）传送到另一地（信宿）的过程。一个完整的通信 系统由信源、信道、信宿、发送设备和接受设备五部分组成.
信源
发送设备
信道
接收设备
信宿
噪声源
发送设备把要传送的文字、声音、图像等原始信息转换为适宜于传送的信号 形式并发送出去。 接收设备从来自信道的各种微弱传输信号和噪声中选择所需要的信号，并把 它还原为原始信息。 在信号传送的过程中，还会受到信道和通信系统中的各种干扰，其中主要是 来自信道的干扰，将噪声抽象为从信道引入的，并将噪声的产生源称为噪声 源。
3.蜂窝技术
为了能在有限的频带内、实现大地理范围内大量用户通信，可以把需 要覆盖的区域分成一个个小块地理区域（小区），每个数字代表一组 频率。每个小区有一个基站，控制处在该小单元内的移动电话，并将 移动电话接入移动电话网。各基站通过移动交换中心（MSC）相连 接，各移动交换中心通过中继线相连接或连接到公用交换电话网（ PSTN）。基站和移动台之间的通信接口称为空中接口，具有传递信
星形：经济，节省链路，但要设置转接中心，其不足影响整网性能。
复环形和总线型：在计算机通信中常用，要求各节点具有较强的信息识 别和处理能力。
合型：由网形和星形复合成，小区域或子网络是星形，而区域或子网间 是网形，既经济又具一定的可靠性。
5.1.4 通信系统
2. 短波与超短波通信系统 短波: 波长100-10m的电磁波。短波通信也称高频无线通信 。有时把中波的高频段（1.5-3MHZ）归入短波波段。主要 用来传递语言、文字、图像等信息。主要靠电离层反射（天 波）方式传播。 超短波：波长10-1m的电磁波。可进行电视、雷达和移动台 通信。超短波更易受地形、建筑和环境干扰的影响。主要为 直线视距传播。信号质量好，信道带宽大，更有利于传输综 合业务信息（语音、数据、图像等）。
5.1.3 通信技术
1.数字传输技术 1)数字信号的最佳接收：研究相同信噪比下，如何使接
机 最佳地完成接收信号的任务，误码最少。 2)数字通信系统的同步：收发双方不在一地，要使双方
步调一致工作，必须要有同步系统来保证。同步是进 行信息传输的前提。 3)信道编码和差错控制：由于存在误码，可采用信道编 码（差错控制编码），如检错重发技术。
5.1.3 通信技术
2.扩频通信技术
扩频通信是20世纪40年代提出来的，目的在于增加信道 容量。它的基本理论依据是信道容量与信道的带宽和信 噪比的关系 C = B×log2(1+S/N) C—信息的传输速率； B—频带宽度； S—有用信号功率（发射信号的功率）； N—噪声功率。
5.1.3 通信技术
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5.1.2 通信原理
模拟通信系统和数字通信系统 系统传送的信号有模拟信号与数字信号之分。 模拟信号：是一种连续变化的物理信号，如语音信号。 数字信号：是一种离散的物理信号。
t
t
ห้องสมุดไป่ตู้
模拟通信系统：直接传送模拟信号的通信系统（例如早期的电话系统）。
数字通信系统：用数字信号作为载体传送消息的通信系统。