浅析计算机网络技术及在实践中的应用.doc

摘要计算机网络技术为计算机技术与通信技术相融下的产物，经过短短数十年的发展与完善，如今在社会生活的各个领域均可见计算机网络技术的踪迹，其已成为当代信息传送的主要途径，而构建计算机网络技术需用到多种技术。本文分别就计算机网络、计算机网路技术、计算机网络相关技术应用与实践进行了介绍与分析。关键词：计算机网络 数据交换技术 虚拟专用网 实践应用目 录1 计算机网络的基本概述12 计算机网络技术12.1 计算机网路的拓扑结构12.2 计算机网路中的数据交换技术22.3 虚拟专用网技术23 计算机网络相关技术应用与实践3参考文献3计算机网络是由大量的网络接入终端以及网络连接节点组成的，数据可通过计算机网络实现便捷高效的共享和传输。就覆盖范围对计算机网络进行分类可将其分为局域网、城域网与广域网三类。无论哪种网络都是按照标准的体系结构进行部署的,为降低网络部署的复杂性,提升网络应用的灵活性,现代计算机网络均采用分层的方法设计实现,每一层负责某一具体的功能实现,不同终端之间的同层信息都按照统一的通信协议进行数据交换。故应用于计算机网络中的技术大致可以分为拓扑结构类、体系结构类以及通信协议类等。1 计算机网络的基本概述到目前为止，可以将计算机网络的发展历程分为三个阶段。第一段计算机网络中，计算机就是网络的控制中心，而终端则是分布在控制中心的周围，因而信息的传输就只是计算机系统的资源传送给用户。这种网络系统存在着一定的缺点，例如计算机有着严重的负荷就会影响网络系统的反映时间；同时系统的单一性也会影响到信息传输的可靠性，计算机发生故障很容易造成网络系统的瘫痪。第二代计算机网络则是由多台计算机通信子网组成的有机整体，因而有效的避免了单机故障而引起的网络系统瘫痪，但是这种网络系统需要各计算机逐渐的协调工作，但是协调工作的过程是极为复杂的。为了尽可能的降低工作的复杂性，层次模型的概念被提出。分层设计方法的作用就是将复杂的问题转化成简单的小问题，这也使得统一公司生产及其设备能够较为容易的联接起来。但是不同公司的网络体系结构有很大的区别，这也使得不同公司很难实现相互联接。在此基础上，为了保证不同公司之间的网络设备能够互相连通，第三代计算机网络产生，同时开放式系统互连参考模型也被提出，第三代计算机网络体系结构也逐渐趋向于标准化。2 计算机网络技术2.1 计算机网路的拓扑结构计算机网络无论其规模是大还是小，通常都是以局域网为基本单位的。计算机终端在构成局域网时需要按照一定的拓扑结构进行连接。目前局域网组网的拓扑结构主要有三种，分别为总线型、环型以及星型。总线型结构下所有计算机的网络均由一条电缆连贯而成，任意一台计算机在传输信息时其余计算机需进行等待，且计算机再向网络中其他计算机传送信息时会经总线再向两端辐射，网络主机地址与信息发送最终地址的一致性也对信息的接收具有一定影响，否则将无法接收信息。星型结构为目前使用较为普遍的结构，由中心节点控制整体网络的通信，计算机之间的通信需经中心节点来进行转接，但中心节点亦为影响整个网络可靠性及安全性的关键，一旦其出现故障即可导致网络的瘫痪。环型结构下的数据信号可沿着环型通信道经过每台计算机沿顺时针向传播，由接收到信号的上台计算机将信号放大后再将信号传送给下一台计算机，光纤分布式数据接口大多采用双环结构。该结构的优势是，增减工作站时得分连接方法简单，可应用光纤传送速度快，网状结构一般应用于大型互联网结构，各个结点至少连接其它两个结点，因该网络结构具有多条路径，故在分配流量方面具有一定的优越性，一般为大型广域网所采用。为实现最佳通信, 现代计算机网络通常使用多种拓扑结构进行混合组网。最为常用的是总线与星型混用的组网结构。该结构下数据总线负责逻辑通信，星型辐射电缆负责物理布局。2.2 计算机网路中的数据交换技术利用数据交换技术可以扩大使用者的通信宽带，许可计算机网络中的多组终端不但可以进行彼此间的并行通信，而且还不会发生信息的碰撞。当前交换机或交换式集线器是使用最为普遍的数据交换设备，它不但可以供应存储、转发等性能，而且还可以为计算机网络供应直通等桥接技术。桥接交换机在对数据进行交换时，是先对需要传输数据帧中的一定位置的数据进行检查，以便找到数据的原始地址以及最终地址，之后把它与交换机内已建立的MAC地址表进行比较，将其发送到最终地址端口达到数据交换传输的目的。在这种数据交换模式下的节点终端可以独自享受对应交换机端口的通信宽带，从而最终可以实现较高的数据传输速率。除此之外，另外一种数据交换方式是直通方式，它是在输入端口和输出端口之间直接创建通信链路，并通过这个链路实现数据的通信，所以相对于桥接的通信模式，它可以在较短的时间内实现数据的交换，而且延时的时间也非常短，它一般是在计算机网络规模较小时使用。值得注意的是，直通方式在进行数据交换时要求通信双方的数据传输速率是相同的。2.3 虚拟专用网技术虚拟专用网技术就是利用隧道协议对传输的数据进行重新封装，再在重新封装的数据包头增加路由信息，随后则是根据路由信息对通过隧道路由到端点进行接缝，从而实现网络终端之间的通信。隧道协议就是虚拟专用网中所运用的协议，按照不同的层次可以将其分为第二层隧道协议和第三层隧道协议。第二层隧道协议的隧道需要建立在网络结构中的链路层，链路层中将帧作为数据交换的单位，数据则是封装于协议帧中，计算机网络中数据传输的实现方式就是在封装帧通过隧道协议的时候添加IP数据报文。而第三层隧道协议的隧道则是建立在网络层，网络层的数据交换单位是包，该协议中的所有数据包进行封装处理，隧道中只能进行网络层报文的传输。将第二层隧道协议和第三层隧道协议进行比较，后者数据传输的安全性更高，并且对计算机网络系统的负荷较低，隧道建立之后就可以在虚拟专用网中实现数据的通信。3 计算机网络相关技术应用与实践计算机网络相关技术的应用主要是组建诸如LAN、INTERNET、ATM以及无线网络等并限期提供服务之持。无论是那种网络, 其在网络部署过程中都要考虑到拓扑结构设计、数据交换方式选择以及扩展通信等内容。以普通的计算机网络为例，网络所承载的主要业务有数据、语音以及视频等。在进行网络构建时可以选用TCP、IP协议来构建骨干网络，而网络的拓扑结构可选用星型结构，不同计算机终端通过路由器和交换机进行连接，交换机部署在层级较高的节点中，同时提供内网与外网的通信接口，路由器部署在层级较低的节点中提供终端路由服务。为保障网络通信的安全稳定, 网络中还可以应用防火墙技术、虚拟专用网技术、备份技术、日志管理等技术来丰富和完善计算机网络的整体性能。参考文献