计算机网络基础
计算机网络基础

计算机网络基础计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分,它连接了人与人、人与信息的桥梁。
在计算机网络的背后,隐藏着许多复杂的技术和原理。
本文将介绍计算机网络的基础知识,包括网络拓扑结构、网络协议、网络通信等内容,并附带相关的答案和解析。
一、网络拓扑结构网络拓扑结构是指计算机网络中不同计算机之间连接的方式和结构。
常见的网络拓扑结构包括总线型、星型、环型、网状型等。
下面将依次介绍这些网络拓扑结构以及它们的特点。
总线型拓扑总线型拓扑是最简单的网络拓扑结构之一,它的特点是所有计算机都连接在同一条公共的传输线上。
这种拓扑结构适用于小型网络,但当传输线出现故障时,整个网络将会瘫痪。
星型拓扑星型拓扑是一种常见的网络拓扑结构,它的特点是所有计算机都连接到一个中央设备,如交换机或路由器。
这种拓扑结构易于管理和扩展,但如果中央设备发生故障,整个网络也将无法正常通信。
环型拓扑环型拓扑是一种将计算机连接成一个环状结构的网络拓扑。
每台计算机都与其相邻的两台计算机直接相连,并通过一个指定的方向传递数据。
环型拓扑结构具有高可靠性和数据传输效率高的优点,但扩展性较差。
网状型拓扑网状型拓扑是一种将每台计算机都与其他所有计算机直接相连的网络拓扑。
这种拓扑结构具有高度的冗余和可靠性,但是网络的连接复杂度较高,成本也较高。
二、网络协议网络协议是计算机网络中实现数据传输和通信的规则和规范。
常见的网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
下面将介绍几个常用的网络协议及其作用。
TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网中最重要的协议之一,它是一组用于数据传输的协议簇。
TCP协议负责将数据切分成小块并按序传输,而IP协议负责将数据从源地址传输到目标地址。
TCP/IP协议保证了数据的可靠传输。
HTTP协议HTTP协议是用于客户端和服务器之间传输超文本的协议。
它定义了客户端和服务器之间的通信方式,包括请求和响应的格式、状态码等。
HTTP协议是现代互联网中广泛使用的协议,支持各种媒体类型和功能。
第1课计算机网络基础

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1.4计算机网络的主要分类形式
► 按拓扑结构分类
星形 ►有一个中心节点,其 它节点与其构成点到 点连接 树形 ►一个根结点、多个中 间分支节点和叶子节 点构成
星形拓扑
树形拓扑
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► 按拓扑结构(续)
总线 ►所有节点挂接到一 条总线上,广播式 信道 ►需要有介质访问控 制规程以防止冲突 环形 ►所有节点连接成一 个闭合的环,结点 之间为点到点连接
1.4计算机网络的 主要分类形式
总线形拓扑
环形拓扑
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1.4计算机网络的主要分类形式
► 按拓扑结构分类(续)
全连接 ►点到点全连接,随节点数的 增长(Nx(N-1)/2),建造 成本急剧增长,只适用于节 点数很少的广域网中 不规则 ►点到点部分连接,多用于广 域网,由于连接的不完全性, 需要有交换节点
事实上的标准:TCP/IP(因特网的骨干协议)
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1.2计算机网络的概念
► 计算机网络定义的主要观点
以相互共享资源方式连接起来,且各自具 有独立功能的计算机系统的集合
利用各种通信手段,把地理分散的计算机 互联起来,互相通信且共享资源的系统
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1.3计算机网络的功能
► 数据通信(Communication Medium)
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1.4计算机网络的主要分类形式
► 按地域范围分类
局域网(Local Area Network , LAN)
► 范围:小,<20KM
城域网(Metropolitan Area Network , MAN)
► 范围:中等,<100KM
广域网(Wide Area Network , WAN)
计算机网络基础知识

计算机网络基础知识1. 网络概述1.1 定义和分类计算机网络的定义:是指将分散在不同地理位置上的多台计算机通过通信设备互连起来,实现资源共享、信息传递等功能。
分类:- 局域网(LAN):覆盖较小范围,如办公室或校园内部;- 城域网(MAN):连接城市中相对独立单位之间的局域网;- 广域网(WAN):跨越大片区域甚至全球。
2. OSI参考模型2.1 模型层次及其功能OSI模型由七个层次组成:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路展示出错。
例如,在发送端可以使用差错检测技术进行错误控制;而接收端则可采取纠正码方式恢复原始信息。
4.TCP/IP协议族TCP/IP 协议族包含了许多协议, 其核心有两个重要的协议: IP 和 TCP.IP (Internet Protocol) 是一种无连接的最佳路径选择规定; 能夺农主动判断当前环境下是否需要改变自身状态,以及如何改变自身状态。
TCP (Transmission Control Protocol) 是一种面向连接的、可靠的传输层协议; 能够提供端到端的数据通信。
5. 网络设备5.1 路由器(Router)- 功能:根据网络中不同主机之间IP地址进行转发和选择最佳路径;- 工作在OSI模型第三层——网络层;6.安全与管理在计算机网络系统中, 安全性是一个重要问题。
对于信息来说 , 最基本也是首先考虑保密性 . 其次还有完整性和可用性.加解密技术: 对称加解密(DES), 非对称加解密(RSA).7.附件:[请添加相关附件]8.法律名词及注释:1)知识产权(IPR): 指人们创造出来并拥有独立使用或者获取经济利益资格而受国家所承认和保护的各类智力成果总体上包含了专利权、商标权著作权等几个方面;。
计算机网络基础知识

计算机网络基础知识1.网络拓扑结构:指定了连接计算机的物理布局。
常见的网络拓扑结构包括总线、环形、星形、树形和网状。
2.计算机网络的组成部分:计算机网络由各种硬件和软件组成。
硬件包括计算机、路由器、交换机、集线器和光纤等。
软件包括操作系统、网络协议和应用程序等。
3.网络协议:网络协议是计算机网络中实现通信的规则和标准。
最常见的网络协议是TCP/IP协议套件,它是互联网的基础。
4.IP地址:每台连接到网络的计算机都有一个唯一的IP地址,以便其他计算机可以找到它。
IP地址分为IPv4和IPv6两种版本。
5.子网掩码:子网掩码用于划分网络中的子网。
它与IP地址结合使用,以确定网络地址和主机地址。
7.网络层次结构:通过网络层次结构,数据可以在网络中传输。
常见的网络层次结构有OSI七层参考模型和TCP/IP五层模型。
8.链路层和物理层:链路层和物理层负责在物理媒介上传输和接收数据。
它们处理数据的物理传输和错误检测。
9.路由器:路由器用于转发数据包到目标地址。
它是网络中的关键设备,负责决定最佳路径以及数据的传输。
10.网络安全:网络安全是计算机网络中的一个重要问题。
它包括数据加密、防火墙、入侵检测和访问控制等措施,以保护网络免受未经授权的访问和恶意攻击。
11. 网络传输速率:网络传输速率指数据在网络中传输的速度。
它通常以比特每秒(bps)或兆比特每秒(Mbps)为单位。
12.无线网络:无线网络使用无线信号传输数据,而不需要通过物理媒介进行连接。
常见的无线网络包括Wi-Fi和蓝牙。
13.局域网(LAN)和广域网(WAN):局域网是指在一个较小的区域内连接计算机的网络,而广域网是指连接在较大范围内的计算机网络。
14.云计算:云计算是一种基于互联网的计算模式,用户可以通过互联网访问存储在远程服务器上的数据和应用程序而不是本地计算机。
15.互联网:互联网是一个全球性的计算机网络,通过标准的互联网协议实现跨大陆和国家的数据交换和通信。
计算机网络基础

第1章 计算机基础知识
1.4 计算机网络基础 4.7 Internet的使用 使用IE 6.0浏览网页 用搜索引擎在网上搜索资料 上传和下载资料 保存与收藏页 主页设置
第1章 计算机基础知识
1.4 计算机网络基础 选择【工具】/【Internet选项】命令,弹 出【Internet选项】对话框,选择【常规】 选项卡
第1章 计算机基础知识
1.4 计算机网络基础 域名系统
IP地址是一串数字,不便于记忆,于是人们提出采 用 域 名 代 替 IP。 域 名 便 于 理 解 和 记 忆 , 但 是 在 Internet上是以IP地址来访问某台计算机的,因此 需要把域名翻译成IP地址,这个工作是由域名服务 器(DNS)完成的。
第1章 计算机基础知识
1.4 计算机网络基础 统一资源定位
在Internet上,每一个信息资源都有惟一的地址, 该地址叫URL。 每个Web页(网页)都有惟一的一个URL地址,通过该 地址可以找到相应第1章 计算机基础知识
1.4 计算机网络基础 E-mail地址
电子邮件存放在网络的某台计算机上,所以电子邮 件的地址一般由用户名和主机域名组成,其格式为: 用 户 名 @ 主 机 域 名 ( xyz@, fox@)。
第1章 计算机基础知识
1.4 计算机网络基础 1.4.4 计算机网络的拓朴结构总线型
星型 树型 环型 全互联型 不规则型
计算机网络的基础

计算机网络的基础计算机网络在现代社会中扮演着重要的角色,成为人们进行信息传输、资源共享和沟通交流的主要手段。
计算机网络的基础理论和技术对于我们全面理解和运用计算机网络具有重要的指导意义。
本文将从计算机网络的基本概念、协议体系、网络拓扑结构以及网络安全等方面,全面介绍计算机网络的基础知识。
一、计算机网络的基本概念计算机网络是指多台计算机通过通信设备连接起来,形成一个逻辑上的整体,使得各个计算机能够互相通信和共享资源。
计算机网络包括局域网、广域网、互联网等多种类型,其基本概念包括主机、通信链路、协议等。
主机是计算机网络中的一台计算机,能够独立完成数据处理和通信功能。
通信链路是指将主机连接起来的物理链路,可以通过铜缆、光纤等介质进行传输。
协议是计算机网络中的规则和约定,用于实现数据传输、网络管理等功能。
二、计算机网络的协议体系计算机网络的协议体系是指一套规范和约定,用于控制计算机网络中数据的传输和交换。
常见的协议体系包括TCP/IP协议、OSI参考模型等。
TCP/IP协议是互联网中最常用的协议体系,它由传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)组成。
TCP负责在通信双方建立可靠的连接,保证数据的正确传输;而IP负责实现各个主机之间的唯一标识和寻址,实现数据的传递。
OSI参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种网络协议体系,它将计算机网络分为七个不同的层次,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都有自己的功能和责任,通过不同层次之间的协作,实现数据的传输和处理。
三、计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构是指计算机网络中各个节点的连接方式和布局形式。
常见的拓扑结构包括星型拓扑、总线型拓扑、环形拓扑等。
星型拓扑是指将所有计算机都连接到一个中心节点,中心节点作为数据传输和交换的中转点。
这种拓扑结构具有简单、易于管理的优点,但是中心节点的单点故障会影响整个网络的正常运行。
第一章计算机网络基础

1.3.2 计算机网络的模式
1.4 计算机网络的拓扑结构
• 1.4.1 星型拓扑结构 • 1.4.2 总线拓扑结构 • 1.4.3 环型拓扑结构 • 1.4.4 树型拓扑结构 • 1.4.5 全互联型结构 • 1.4.6 混合型拓扑结构
1.4 计算机网络的拓扑结构
• 1、定义 • 网络拓扑结构分物理拓扑结构与逻辑拓扑结构。 • 物理拓扑结构是指:网络中结点的物理分布。 • 逻辑拓扑结构是指网络结点的内部结构。 • 拓扑结构不同,网络工作原理不同。 • 网络拓扑主要是指通信子网的拓扑结构 • 选择网络拓扑结构是设计计算机网络的第一步
2、资源共享 (1)共享硬件资源 (2)共享软件资源 (3)共享数据
1.2.2 计算机网络的功能
3、数据传输与集中处理
– 将各地收集来的数据进行综合、集中处理。如铁路、 航空定票系统,地震资料收集系统,大公司的信息 管理系统等。
4、提高计算机的可靠性和可用性
– 可靠性:网上计算机互为后备,一台故障另一台接 替工作
主要问题:网络对用户不是透明的
计算机网络的发展过程
计算机网络的发展过程
第三阶段(70年代中期—80年代末期):现代计 算机网络阶段,特征是网络体系结构的形成和网 络协议的标准化
在计算机通信系统的基础之上,重视网络体系结 构和协议标准化的研究,建立全网统一的通信规 则,用通信协议软件来实现网络内部及网络与网 络之间的通信,通过网络操作系统,对网络资源 进行管理,极大的简化了用户的使用,使计算机 网络对用户提供透明服务。 局域网技术出现突破性进展。
1、结构 • 将网上的设备均连接在一条总线上,任
何两台计算机之间不再单独连接。如图
1.4.2 总线拓扑结构
2、工作方式 – 网上计算机共享总线,任意时刻只有 一台计算机发送信息(广播式),其 他计算机处于接收状态。
计算机网络基础知识点

计算机网络基础知识点1.网络拓扑结构:网络拓扑指的是计算机网络中各个节点(计算机或设备)之间的连接方式。
常见的拓扑结构有总线型、环形、星形、树形、网状等。
不同的拓扑结构对网络通信的效率、可靠性和扩展性有着不同的影响。
2. OSI模型:OSI(Open Systems Interconnection)是一个理论模型,用于描述计算机网络中各个层次的功能和协议。
它分为七层,从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
每一层都有不同的功能和协议,通过层与层之间的协议和接口来实现网络通信。
3. TCP/IP协议族:TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol)是互联网通信的核心协议,它由一系列的协议组成。
其中最重要的是TCP(Transmission Control Protocol)和IP(Internet Protocol)。
TCP负责可靠的数据传输,而IP负责将数据包在网络中传输。
其他常用的TCP/IP协议还包括UDP(User Datagram Protocol)、HTTP(Hypertext Transfer Protocol)、FTP(File Transfer Protocol)等。
4.IP地址:IP地址是计算机在网络中的唯一标识,用于区分不同的计算机或设备。
IP地址分为IPv4和IPv6两种类型。
IPv4采用32位二进制表示,通常以点分十进制表示,如192.168.1.1、IPv6采用128位二进制表示,可以支持更多的IP地址分配。
5.子网掩码:子网掩码用于划分IP地址的网络部分和主机部分。
它与IP地址进行位运算,将网络地址和主机地址分开。
常见的子网掩码有255.255.255.0,也就是将IP地址的前三个字节作为网络部分,最后一个字节作为主机部分。
6.路由器和交换机:路由器和交换机是计算机网络中常见的设备。
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二、论述题
1.简要说明电路交换和存储器转发交换这两面种交换方式,并加以比较。 答:电路交换是一种直接的交换方式,它为一对需要进行通信的装置(站)之间提供一条临时 的专用通道,即提供一条专用的传输通道,即可是物理通道又可是逻辑通道(使用时分或频分 复用技术)。这条通道是由节点内部电路对节点间传输路径经过适当选择、连接而完成的,由 多个节点和多条节点间传输路径组成的链路,例如,目前公用电话网广泛使用的交换方式是电 路交换。 存储转发交换方式又可以分为报文存储转发交换与报文分组存储转发交换,报文分组存储转发 交换方式又可以分为数据报与虚电路方式。分组交换属于“存储转发”交换方式,但它不像报 文交换那样以报文为单位进行交换、传输,而是以更短的、标准的“报文分组”(packet)为 单位进行交换传输。分组经过通信网络到达终点有 2 种方法:虚电路和数据报。 与电路交换相比,报文交换方式不要求交换网为通信双方预先建立,条专用的数据通路,因此 就不存在建立电路和拆除电路的过程。 三、简答题 1. 简述脉码调制过程。 答:主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样,使其离散化,同时将抽样值按分 层单位四舍五入取整量化,同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值,以实现话音数 字化。PCM 编码的最大的优点就是音质好,最大的缺点就是体积大。我们常见的 Audio CD 就 采用了 PCM 编码,一张光盘的容量只能容纳 72 分钟的音乐信息。
二、答题步骤: 1. 使用 A4 纸打印学院指定答题纸(答题纸请详见附件); 2. 在答题纸上使用黑.色.水.笔.按题目要求手.写.作答;答题纸上全部信息要求手写,包括学号、姓名等基本 信息和答题内容,请写明题型、题号;
三、提交方式:请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依.次.粘.贴.在.一.个.W.o.r.d. 文.档.中.上传(只粘贴部分内容的图片不给分),图片请保持正向、清晰; 1. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc” 2. 文件容量大小:不得超过 20MB。 提示:未.按.要.求.作.答.题.目.的.作.业.及.雷.同.作.业.,.成.绩.以.0.分.记.!
三、简答题
1. 简述 CSMA/CD 机理。 答:1)CSMA/CD 是带有冲突检测的载波侦听多路访问技术,其基本思想是:先听后发,边听边 发,冲突停止,随即延迟后重发。 2)当一个节点要发送数据时,首先监听信道;如果信道空闲就发送数据,并继续监听; 3)如 果在数据发送过程中监听到了冲突,则立刻停止数据发送,随机等待后再重新发送。 2.物理层的接口有哪个个方面的特性,各包含些什么内容?
第二组:
一、计算题
1.假定 1km 长的 CSMA/CD 网络的数据率为 1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为
200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。
解:对于 1km 电缆,单程端到端传播时延为: τ=1÷200000=5×10-6s=5μs, 端到 端往返时延为: 2τ=10μs 为了能按照 CSMA/CD 工作,最小帧的发送 时延不能小 于 10μs,以 1Gb/s 速率工作, 10μs 可发送的比特数等于: 10×106×1×109=10000bit=1250 字节。
题目如下:
第一组:字节长。若使用 base64 编码,并且每发送完 80 字节就插入一个回车 符 CR 和一个换行符 LF,问一共发送了多少个字节?
答:3072*4/3=4096,4096/80=51 余 16,总发送 4096+51*2=4198,最后 16 字节发 完也发 2 字节,则是 4200
第四组:
一、计算题
1.使用 CSMA/CD 协议时,若线路长度为 100m,信号在线路上传播速率为 2×108m/s。数据的发
2. 请写出 OSI 七层模型,并简述其功能。
答:OSI 的 7 层从上到下分别是:7 应用层;6 表示层;5 会话层;4 传输层;3 网络层;2 数据链路层;1 物理层. (1)应用层:与其他计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。例如,一 个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码,从事字处理工作的程序员也不关心 OSI 的第 7 层。但是,如果添加了一个传输文件的选项,那么字处理器的程序员就需要实现 OSI 的 第 7 层。示例:telnet,HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP 等。 (2)表示层:这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如,FTP 允许你选择以二进制或 ASII 格式传输。如果选择二进制,那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择 ASII 格式, 发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的 ASII 后发送数据。在接收方将标准的 ASII 转 换成接收方计算机的字符集。示例:加密,ASII 等。 (3)会话层:他定义了如何开始、控制和结束一个会话,包括对多个双向小时的控制和管理, 以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用,从而使表示层看到的数据是连续的,在某些 情况下,如果表示层收到了所有的数据,则用数据代表表示层。示例:RPC,SQL 等。 (4) 传输层:这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议,及在同一主机上对不同 应用的数据流的输入进行复用,还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例:TCP, UDP,SPX。 (5)网络层:这层对端到端的包传输进行定义,他定义了能够标识所有结点的逻辑地址,还定 义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质,网络 层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。示例:IP,IPX 等。 (6)数据链路层:他定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的歌种介质有关。 示例:ATM,FDDI 等。 (7)物理层:OSI 的物理层规范是有关传输介质的特性标准,这些规范通常也参考了其他组织 制定的标准。连接头、针、针的使用、电流、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中 的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。示例:Rj45,802.3 等。
二、论述题
1、 试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什 么情况。
答:3 次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知 道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程 中被发送和确认。 假定 B 给 A 发送一个连接请求分组,A 收到了这个分组,并发送了确认应答分组。 按照两次握手的协定,A 认为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组。可 是,B 在 A 的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不知道 A 是否已准备好,不知 道 A 建议什么样的序列号,B 甚至怀疑 A 是否收到自己的连接请求分组,在这种情 况下,B 认为连接还未建立成功,将忽略 A 发来的任何数据分组,只等待连接确认 应答分组。 而 A 发出的分组超时后,重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。
要求:
计算机网络基础
一、 独立完成,下面已将五组题目列出,请按照学院平台指.定.的做题组数作答, 每.人.只.答.一.组.题.目.,多.答.无.效.,满分 100 分; 平台查看做题组数操作:学生登录学院平台→系统登录→学生登录→课程考试→离线考核→离线考核
课程查看→做题组数,显示的数字为此次离线考核所应做哪一组题的标识; 例如:“做题组数”标为 1,代表学生应作答“第一组”试题;
三、简答题
1. 常用的数据交换技术有那些并说明其特点。 答:网络系统所采用的数据传输技术有以下三种:电路交换、报文交换和分组交换。
电路交换 使用这种技术,在传输数据之前会事先建立一条端到端的线路。电路交换的有点在于数据 传输可靠、迅速,且保持原有序列。但是,一旦通信双方占有一条通道后,即使不传送数据, 其他用户也不能使用,造成资源浪费。 报文交换 报文交换的优点有:线路效率高;节点可暂存报文并对报文进行差错控制和码制转换;电 路交换网络中,通信量很大时将不能接收某些信息,但在报文交换网络中却仍然可以,只是延 迟会大些;可以方便地把报文发送到多个目的节点;建立报文优先权,让优先级高的报文优先 传送。 分组交换 分组交换的特点是:1、把数据传送单位的最大长度作出了限制,从而降低了节点所需的存 储量。2、分组是较小的传输单位,只有出错的分组会被重发而非整个报文,因此大大降低了重 发比例,提高了交换速度。3、源节点发出第一个报文分组后,可以连续发出随后的分组,而这 时第一个分组可能还在途中。这些分组在各节点中被同时接收、处理和发送,而且可以走不同 路径以随时利用网络中的流量分布变化而确定尽可能快的路径。 终端与主机间的通信通常采用 分组交换。 2. 简述代理服务器的主要功能。
答:(1)机械特性:指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置 等等。 (2)电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 (3)功能特性:指明某条线 上出现的某一电平的电压表示何意。 (4)过程特性:说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。