計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信學(xué)年論文
計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)融合后,形成了一種以滿足數(shù)據(jù)通信所需為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信學(xué)年論文，供大家參考。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信學(xué)年論文篇一
《 試論計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 》
摘要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在了各個(gè)領(lǐng)域中。計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)就是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。論文首先介紹了計(jì)算機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段,接著介紹了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)采用的兩種主要控制技術(shù)。并指明了各自的優(yōu)勢和不足,文末指明了這種技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò);通信;總線;以太網(wǎng)
一、緒論
計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)就是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它是隨著信息技術(shù)的共享和信息傳遞的要求而發(fā)展起來的。它利用通信設(shè)備和線路,將地理位置不同的,功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來,然后借助功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)信息處理軟件,對通信設(shè)備發(fā)出指令,用以控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備的正常運(yùn)營。在這個(gè)系統(tǒng)中,多臺聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)共同組成了指揮命令的中樞系統(tǒng),而網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備猶如四肢,擔(dān)當(dāng)著信息的共享與傳遞任務(wù),他們共同組成了一個(gè)完整統(tǒng)一的信息處理系統(tǒng)。
二、計(jì)算機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展在歷史上經(jīng)過了這樣四個(gè)階段
第一階段,聯(lián)機(jī)系統(tǒng),主要有一臺中央主處理機(jī)將大量地理位置分散的其他計(jì)算機(jī)連接起來,這臺主處理機(jī)擔(dān)負(fù)了運(yùn)算,指揮,數(shù)據(jù)的收集和存儲等大量功能,而其他計(jì)算機(jī)只擔(dān)負(fù)部分信息的收集和反饋功能,因此,由于連接終端的計(jì)算機(jī)越來越多,中央主處理機(jī)擔(dān)負(fù)的數(shù)據(jù)處理任務(wù)就越來越多,導(dǎo)致運(yùn)行速度變慢,指令傳達(dá)延后,通信終端獲取信息的速度就大受影響,所以,后來,就在通信線路和中央主處理機(jī)中間設(shè)置了一個(gè)前端處理機(jī)FEP(Front End Processor)或通信控制器CCU(Communication Control Unit),專門負(fù)責(zé)與終端之間的信息控制。
第二階段,計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)60年代,出現(xiàn)了多個(gè)計(jì)算機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)。這一時(shí)期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)就是,資源多向共享,分散控制,分組交換,采用專門的通信控制處理機(jī),分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。由于當(dāng)時(shí)各生產(chǎn)廠家的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,因此,這個(gè)系統(tǒng)還是一個(gè)相對獨(dú)立、封閉的系統(tǒng),不能完全實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,信息完全共享。
第三階段,標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)80年代,隨著微處理器的產(chǎn)生,計(jì)算機(jī)技術(shù)的獲得了長足的進(jìn)步,集成電路的出現(xiàn),更是引領(lǐng)了計(jì)算機(jī)脫胎換骨的變化,微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度越來越快,可靠性大大提高,體積卻越來越小,功能越來越齊全,成本卻越來越低。并且局域網(wǎng)也在這一時(shí)期獲得了快速發(fā)展,通過路由器和調(diào)制解調(diào)器可以將許多的計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)共同組成一個(gè)交互式網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)真正意義上的信息共享。
第四階段,網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)90年代,美國宣布建設(shè)信息高速公路。全世界許多國家紛紛響應(yīng),建立自己的NII(Nation information Infrastructure,國家信息基礎(chǔ)工程)。目前,全球已經(jīng)形成了以internet為核心的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù),達(dá)到了全球資源的共享。
三、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)采用的控制技術(shù)主要是以下幾種
(一)現(xiàn)場總線技術(shù)
現(xiàn)場總線技術(shù)完整地實(shí)現(xiàn)了控制技術(shù),通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的集成。國際電工協(xié)會(huì)(IEC)1999年認(rèn)定通過基金會(huì)現(xiàn)場總線FF(Foundation Fieldbus)、ControlNet、Profibus、P-Net、FF(Foundation Fieldbus、高速以太網(wǎng)HSE等八種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)場總線技術(shù)存在著實(shí)時(shí)性好、穩(wěn)定性和可靠性高、技術(shù)成熟的優(yōu)勢,但有也存在著總線標(biāo)準(zhǔn)多,互聯(lián)互通困難,數(shù)據(jù)傳輸速度較慢的不足。
(二)以太網(wǎng)
以太網(wǎng)最大的優(yōu)勢在于其傳輸信息速度快、不存在現(xiàn)場總線的多種標(biāo)準(zhǔn)問題,可以較好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享,及時(shí)通信。早期的以太網(wǎng)存在著集線器不能隔絕沖突擴(kuò)散,網(wǎng)絡(luò)性能不能完全發(fā)揮的缺點(diǎn),現(xiàn)在由于交換機(jī)作為一種隔絕沖突的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的性能,且由于以太網(wǎng)原理簡單,便于實(shí)現(xiàn)同時(shí)又價(jià)格低廉的局域網(wǎng)技術(shù),因此,以太網(wǎng)控制技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的主流。相信隨著更高性能的快速以太網(wǎng)的出現(xiàn)更使其成為最有前途的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信學(xué)年論文篇二
《 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議探析 》
1 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的概念
網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議簡稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,它是一種網(wǎng)絡(luò)通用語言,為連接不同操作系統(tǒng)和不同硬件體系結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供通信支持。
2 常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
局域網(wǎng)中常用的通信協(xié)議主要有:TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX兼容協(xié)議以及NetBEUI協(xié)議。
2.1 TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議實(shí)際上是TCP協(xié)議與IP協(xié)議的集合,是最基礎(chǔ)也是最重要的兩個(gè)協(xié)議。Unix系統(tǒng)中最早使用它,得到目前市場上的絕大多數(shù)的廠商和操作系統(tǒng)的支持。在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)上,TCP/IP可以提供可靠的端到端字節(jié)流傳輸服務(wù)。首先傳給IP層的數(shù)據(jù)流通過TCP分割成長度適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)段后再進(jìn)行傳送,然后接收端主機(jī)接收來自IP層傳送過來的數(shù)據(jù)包,最后數(shù)據(jù)被一步一步上傳到制定的接收端實(shí)體。目前IP協(xié)議有IPV4協(xié)議和IPV6兩種,其中現(xiàn)階段采用最為普遍的依舊是IPV4協(xié)議,該協(xié)議是一種無連接、可靠性較差的協(xié)議,他規(guī)定了互聯(lián)網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確格式,在整個(gè)TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸都是具有嚴(yán)格的要求。同時(shí)IP軟件可以實(shí)現(xiàn)路由選擇的功能,將一組數(shù)據(jù)選擇好發(fā)送的路徑,通過不可靠分組傳輸?shù)乃枷?將數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。再加上IP協(xié)議是TCP/IP在互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中最為基礎(chǔ)的部分,那么協(xié)議的不斷發(fā)展和更新也是時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志。然后相對于IPV4來說,隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的不斷深入,有限的地址空間必定阻礙互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展,于是被稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版的新一代協(xié)議,即IPV6早在1995年底就已經(jīng)誕生,但被廣泛應(yīng)用和重視的程度,卻是近幾年才被突顯其優(yōu)勢的。
所以相對于IPV4來說,IPV6的優(yōu)勢具體有3點(diǎn):(1)擁有更大的地址空間,也就是IP地址長度從32位擴(kuò)大到128位。(2)擁有更小的路由表,即IPv6的地址分配遵循聚類原則,這就使得路由器可以在路由表中用一條記錄表示一片子網(wǎng),從而大大減小了路由表的長度,提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。(3)增加了自動(dòng)配置的支持功能,這就使得網(wǎng)絡(luò)在管理上更加便捷、安全,而IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶還可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,并對IP進(jìn)行校驗(yàn),這就更增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全效益。
然而對于Windows中的TCP/IP協(xié)議來說,用戶不但可以通過TCP/IP來組建對等網(wǎng),還可以很便捷的接入其他的服務(wù)器。如果當(dāng)用戶想直接加入Windows NT域的話,那么工作站只安裝了TCP/IP協(xié)議,是不可以登錄和訪問的。即使工作站能夠通過Windows NT服務(wù)器上的代理服務(wù)器來訪問網(wǎng)絡(luò),但卻無法通過Windows NT服務(wù)器來登錄到它的域,所以只安裝了TCP/IP協(xié)議的Windows用戶,需要加入到Windows NT域,就必須在Windows上還要安裝NetBEUI協(xié)議,才能順利訪問到其服務(wù)器的域中去。
同時(shí)由于TCP/IP本身就具有很高的靈活性,可以支持不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),連接所以的服務(wù)器和工作站,但這些靈活性的特點(diǎn)也為其帶來許多的麻煩,比如在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協(xié)議時(shí),通常都不需要進(jìn)行配置,但TCP/IP協(xié)議在使用時(shí)卻要進(jìn)行復(fù)雜的一個(gè)設(shè)置過程,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要一個(gè)IP地址、一個(gè)子網(wǎng)掩碼、一個(gè)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)及一個(gè)主機(jī)名。而在Windows NT中,啊可以自動(dòng)為客戶機(jī)分配接入網(wǎng)絡(luò)所需的信息,減輕互聯(lián)網(wǎng)在工作上的壓力,避免錯(cuò)誤機(jī)會(huì)的產(chǎn)生。再加上IPX/SPX及兼容協(xié)議、TCP/IP都是一種可路由的協(xié)議,且TCP/IP的地址是分級的,那么找到網(wǎng)上的用戶更容易確定其位置,這樣也大大提高了網(wǎng)絡(luò)寬帶的有效利用率。所以當(dāng)有需要時(shí),運(yùn)行TCP/IP協(xié)議中Windows NT的服務(wù)器,就可以將其配置成TCP/IP路由器,但與TCP/IP不同的是,IPX/SPX協(xié)議中的IPX在使用過程中采用的是一種廣播協(xié)議,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廣播包堵塞等現(xiàn)象,這就使得網(wǎng)絡(luò)在船傳輸使用過程中無法獲得最佳的帶寬。
2.2 IPX/SPX及其兼容協(xié)議
IPX/SPX是Novell公司為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而開發(fā)的一種通信協(xié)議集,與NetBEUI的明顯區(qū)別就是IPX/SPX比較龐大,在復(fù)雜環(huán)境下也依然具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)IPX/SPX在最初的設(shè)計(jì)中就考慮到多網(wǎng)段的問題,所以具有超強(qiáng)的路由功能,非常適合大型網(wǎng)絡(luò)的使用;另外,由于IPX/SPX及其兼容協(xié)議可以通過網(wǎng)絡(luò)地址來辨別各自的身份,且不需要任何的配置,這也是他的優(yōu)勢所在。同時(shí)目前的Novell的網(wǎng)絡(luò)地址由兩部分組成,即標(biāo)明物理網(wǎng)段的‘網(wǎng)絡(luò)ID’和標(biāo)明特殊設(shè)備的‘節(jié)點(diǎn)ID’。其中網(wǎng)絡(luò)ID主要集中在NetWare服務(wù)器或路由器中,而節(jié)點(diǎn)ID也就是用戶使用不同網(wǎng)卡的ID號。因?yàn)樗械木W(wǎng)絡(luò)ID和節(jié)點(diǎn)ID都是獨(dú)有的內(nèi)部IPX地址,也正是具有網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性,才給IPX/SPX帶來了如此強(qiáng)大的路由功能。
然而在IPX/SPX協(xié)議中,IPX是NetWare自帶的最底層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,它的功能就是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸,但不保證數(shù)據(jù)是否傳輸成功,更不提供糾錯(cuò)服務(wù)。所以當(dāng)IPX在負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸時(shí),如果接收節(jié)點(diǎn)處在同一網(wǎng)段內(nèi),就直接按該節(jié)點(diǎn)的ID將數(shù)據(jù)傳給它;如果接收節(jié)點(diǎn)是遠(yuǎn)程的,數(shù)據(jù)將交給NetWare服務(wù)器或路由器中的網(wǎng)絡(luò)ID,繼續(xù)數(shù)據(jù)的下一步傳輸。而SPX就是只針對整個(gè)協(xié)議中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行無差錯(cuò)處理,所以將兩個(gè)協(xié)議合并在
一起,就是IPX/SPX即‘Novell的協(xié)議集’。綜上所述, Windows?NT 網(wǎng)絡(luò)和Windows的用戶,可以利用NWLink協(xié)議 獲得NetWare服務(wù)器的服務(wù),然而當(dāng)Novell 環(huán)境開始轉(zhuǎn)向微軟平臺時(shí),就會(huì)出現(xiàn)兩種平臺共存的局面,這時(shí)NWLink通信協(xié)議便是最好的選擇。
2.3 NetBEUI協(xié)議
NetBEUI協(xié)議具有速度快、效率高、體積小的特點(diǎn)。NetBEUI早已經(jīng)成為微軟主流產(chǎn)品的缺省協(xié)議,如windows系統(tǒng)系列中。NetBEUI的設(shè)計(jì)主要服務(wù)與單網(wǎng)段部門級小型局域網(wǎng),局域網(wǎng)中互聯(lián)幾臺至上百臺的PC機(jī)。NetBIOS是NetBEUI中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn),主要作用是實(shí)現(xiàn)PC機(jī)之間的互相通信,專門 應(yīng)用于小型局域網(wǎng),網(wǎng)內(nèi)PC機(jī)數(shù)不超過30個(gè)。
3 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇原則
3.1 所選協(xié)議要與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能相一致
當(dāng)用戶的網(wǎng)絡(luò)存在多個(gè)網(wǎng)段時(shí),就需要使用具備路由和跨網(wǎng)斷操作功能的NetBEUI協(xié)議,那么這時(shí)就必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協(xié)議。此外,如果你所在的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大,只是為了簡單的設(shè)備共文件享的話,這個(gè)時(shí)候你應(yīng)該最為關(guān)心的是網(wǎng)速問題,所以在此時(shí)你應(yīng)該選擇占用內(nèi)存較小且貸款利用率較高的協(xié)議,即NetBEUI協(xié)議。但如果你的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的時(shí)候,就應(yīng)該選擇 管理性和擴(kuò)充性良好的協(xié)議,即TCP/IP協(xié)議。
3.2 注意協(xié)議的版本
由于 發(fā)展和完善過程的不同,每個(gè)的協(xié)議都有它合適的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,那么從整體上來看,版本越高功能和性能相對就要好些,所以用戶在選擇時(shí),盡量在滿足網(wǎng)絡(luò)需求的前提下,選擇高版本的通信協(xié)議。
3.3 協(xié)議的一致性
要使得兩臺互聯(lián)的 計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)正常的對話,就需要采用相同的通信協(xié)議,相反未采用一致的協(xié)議就需要一個(gè)中間環(huán)節(jié)的翻譯來進(jìn)行協(xié)議間的轉(zhuǎn)換,這樣做只會(huì)影響通信速度還不利于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。
4 結(jié)語
局域網(wǎng)組建以后,局域網(wǎng)的管理、網(wǎng)絡(luò)間的兼容性以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小決定了選擇哪種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。TCP/IP協(xié)議適用于效率高和具備可擴(kuò)展性、可互聯(lián)性的網(wǎng)絡(luò);IPX/SPX及其兼容協(xié)議適用于從NetWare遷移到Windows?NT,或兩種平臺共存的情況;NetBEUI通信協(xié)議適用于小型網(wǎng)絡(luò)。
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