计算机网络通信学年论文
计算机技术与通信技术融合后,形成了一种以满足数据通信所需为目标的计算机网络通信系统。下面是学习啦小编为大家整理的计算机网络通信学年论文，供大家参考。
计算机网络通信学年论文篇一
《 试论计算机控制中的网络与通信技术 》
摘要:随着计算机技术的发展,计算机自动控制系统广泛应用在了各个领域中。计算机控制中的网络与通信技术就是计算机自动控制技术和网络通信技术相结合的产物。论文首先介绍了计算机控制和网络通信技术发展的四个阶段,接着介绍了当前网络与通信技术采用的两种主要控制技术。并指明了各自的优势和不足,文末指明了这种技术未来的发展趋势。
关键词:自动控制系统;网络;通信;总线;以太网
一、绪论
计算机控制中的网络与通信技术就是计算机自动控制技术和网络通信技术相结合的产物,它是随着信息技术的共享和信息传递的要求而发展起来的。它利用通信设备和线路,将地理位置不同的,功能独立的多个计算机系统连接起来,然后借助功能强大的计算机信息处理软件,对通信设备发出指令,用以控制整个网络与通信设备的正常运营。在这个系统中,多台联网的计算机共同组成了指挥命令的中枢系统,而网络和通信设备犹如四肢,担当着信息的共享与传递任务,他们共同组成了一个完整统一的信息处理系统。
二、计算机控制和网络通信技术的发展在历史上经过了这样四个阶段
第一阶段,联机系统,主要有一台中央主处理机将大量地理位置分散的其他计算机连接起来,这台主处理机担负了运算,指挥,数据的收集和存储等大量功能,而其他计算机只担负部分信息的收集和反馈功能,因此,由于连接终端的计算机越来越多,中央主处理机担负的数据处理任务就越来越多,导致运行速度变慢,指令传达延后,通信终端获取信息的速度就大受影响,所以,后来,就在通信线路和中央主处理机中间设置了一个前端处理机FEP(Front End Processor)或通信控制器CCU(Communication Control Unit),专门负责与终端之间的信息控制。
第二阶段,计算机互联网络。20世纪60年代,出现了多个计算机互联系统。这一时期计算机网络通信系统的主要特点就是,资源多向共享,分散控制,分组交换,采用专门的通信控制处理机,分层的网络协议。由于当时各生产厂家的标准不统一,因此,这个系统还是一个相对独立、封闭的系统,不能完全实现网络互联互通,信息完全共享。
第三阶段,标准化网络。20世纪80年代,随着微处理器的产生,计算机技术的获得了长足的进步,集成电路的出现,更是引领了计算机脱胎换骨的变化,微型计算机的运行速度越来越快,可靠性大大提高,体积却越来越小,功能越来越齐全,成本却越来越低。并且局域网也在这一时期获得了快速发展,通过路由器和调制解调器可以将许多的计算机和通信系统共同组成一个交互式网络,实现真正意义上的信息共享。
第四阶段,网络互连与高速网络。20世纪90年代,美国宣布建设信息高速公路。全世界许多国家纷纷响应,建立自己的NII(Nation information Infrastructure,国家信息基础工程)。目前,全球已经形成了以internet为核心的网络与通信技术,达到了全球资源的共享。
三、当前网络与通信技术采用的控制技术主要是以下几种
(一)现场总线技术
现场总线技术完整地实现了控制技术,通信技术与计算机技术的集成。国际电工协会(IEC)1999年认定通过基金会现场总线FF(Foundation Fieldbus)、ControlNet、Profibus、P-Net、FF(Foundation Fieldbus、高速以太网HSE等八种现场总线标准。
现场总线技术存在着实时性好、稳定性和可靠性高、技术成熟的优势,但有也存在着总线标准多,互联互通困难,数据传输速度较慢的不足。
(二)以太网
以太网最大的优势在于其传输信息速度快、不存在现场总线的多种标准问题,可以较好地实现网络共享,及时通信。早期的以太网存在着集线器不能隔绝冲突扩散,网络性能不能完全发挥的缺点,现在由于交换机作为一种隔绝冲突的二层网络设备,极大地提高了网络的性能,且由于以太网原理简单,便于实现同时又价格低廉的局域网技术,因此,以太网控制技术已经成为当前网络与通信技术的主流。相信随着更高性能的快速以太网的出现更使其成为最有前途的网络技术。
参考文献:
[1]刘化君.计算机网络与通信[M].高等教育出版社,2007,11
[2]陈在平,岳友军.工业控制网络与现场总线技术[M].机械工业出版社,2006,3
[3]刘川来,胡乃平.计算机控制技术[M].机械工业出版社,2007,2
计算机网络通信学年论文篇二
《 计算机网络通信协议探析 》
1 网络通信协议的概念
网络通信协议简称为网络协议,它是一种网络通用语言,为连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络提供通信支持。
2 常见的网络通信协议
局域网中常用的通信协议主要有:TCP/IP协议、IPX/SPX兼容协议以及NetBEUI协议。
2.1 TCP/IP协议
TCP/IP协议实际上是TCP协议与IP协议的集合,是最基础也是最重要的两个协议。Unix系统中最早使用它,得到目前市场上的绝大多数的厂商和操作系统的支持。在不可靠的互联网上,TCP/IP可以提供可靠的端到端字节流传输服务。首先传给IP层的数据流通过TCP分割成长度适当的数据段后再进行传送,然后接收端主机接收来自IP层传送过来的数据包,最后数据被一步一步上传到制定的接收端实体。目前IP协议有IPV4协议和IPV6两种,其中现阶段采用最为普遍的依旧是IPV4协议,该协议是一种无连接、可靠性较差的协议,他规定了互联网中传输数据的准确格式,在整个TCP/IP协议的网络中数据传输都是具有严格的要求。同时IP软件可以实现路由选择的功能,将一组数据选择好发送的路径,通过不可靠分组传输的思想,将数据在网络中进行传输。再加上IP协议是TCP/IP在互联网设计中最为基础的部分,那么协议的不断发展和更新也是时代进步的标志。然后相对于IPV4来说,随着互联网发展的不断深入,有限的地址空间必定阻碍互联网的进一步发展,于是被称为互联网协议第6版的新一代协议,即IPV6早在1995年底就已经诞生,但被广泛应用和重视的程度,却是近几年才被突显其优势的。
所以相对于IPV4来说,IPV6的优势具体有3点:(1)拥有更大的地址空间,也就是IP地址长度从32位扩大到128位。(2)拥有更小的路由表,即IPv6的地址分配遵循聚类原则,这就使得路由器可以在路由表中用一条记录表示一片子网,从而大大减小了路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。(3)增加了自动配置的支持功能,这就使得网络在管理上更加便捷、安全,而IPv6网络中用户还可以对网络层的数据进行加密,并对IP进行校验,这就更增强了网络的安全效益。
然而对于Windows中的TCP/IP协议来说,用户不但可以通过TCP/IP来组建对等网,还可以很便捷的接入其他的服务器。如果当用户想直接加入Windows NT域的话,那么工作站只安装了TCP/IP协议,是不可以登录和访问的。即使工作站能够通过Windows NT服务器上的代理服务器来访问网络,但却无法通过Windows NT服务器来登录到它的域,所以只安装了TCP/IP协议的Windows用户,需要加入到Windows NT域,就必须在Windows上还要安装NetBEUI协议,才能顺利访问到其服务器的域中去。
同时由于TCP/IP本身就具有很高的灵活性,可以支持不同规模的网络,连接所以的服务器和工作站,但这些灵活性的特点也为其带来许多的麻烦,比如在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容协议时,通常都不需要进行配置,但TCP/IP协议在使用时却要进行复杂的一个设置过程,且每个节点都需要一个IP地址、一个子网掩码、一个默认网关及一个主机名。而在Windows NT中,啊可以自动为客户机分配接入网络所需的信息,减轻互联网在工作上的压力,避免错误机会的产生。再加上IPX/SPX及兼容协议、TCP/IP都是一种可路由的协议,且TCP/IP的地址是分级的,那么找到网上的用户更容易确定其位置,这样也大大提高了网络宽带的有效利用率。所以当有需要时,运行TCP/IP协议中Windows NT的服务器,就可以将其配置成TCP/IP路由器,但与TCP/IP不同的是,IPX/SPX协议中的IPX在使用过程中采用的是一种广播协议,经常会出现广播包堵塞等现象,这就使得网络在船传输使用过程中无法获得最佳的带宽。
2.2 IPX/SPX及其兼容协议
IPX/SPX是Novell公司为了适应网络的发展而开发的一种通信协议集,与NetBEUI的明显区别就是IPX/SPX比较庞大,在复杂环境下也依然具有很强的适应性。正因为这个特点IPX/SPX在最初的设计中就考虑到多网段的问题,所以具有超强的路由功能,非常适合大型网络的使用;另外,由于IPX/SPX及其兼容协议可以通过网络地址来辨别各自的身份,且不需要任何的配置,这也是他的优势所在。同时目前的Novell的网络地址由两部分组成,即标明物理网段的‘网络ID’和标明特殊设备的‘节点ID’。其中网络ID主要集中在NetWare服务器或路由器中,而节点ID也就是用户使用不同网卡的ID号。因为所有的网络ID和节点ID都是独有的内部IPX地址,也正是具有网络地址的唯一性,才给IPX/SPX带来了如此强大的路由功能。
然而在IPX/SPX协议中,IPX是NetWare自带的最底层的网络协议,它的功能就是负责数据在网络中的传输,但不保证数据是否传输成功,更不提供纠错服务。所以当IPX在负责数据传输时,如果接收节点处在同一网段内,就直接按该节点的ID将数据传给它;如果接收节点是远程的,数据将交给NetWare服务器或路由器中的网络ID,继续数据的下一步传输。而SPX就是只针对整个协议中传输的数据进行无差错处理,所以将两个协议合并在
一起,就是IPX/SPX即‘Novell的协议集’。综上所述, Windows?NT 网络和Windows的用户,可以利用NWLink协议 获得NetWare服务器的服务,然而当Novell 环境开始转向微软平台时,就会出现两种平台共存的局面,这时NWLink通信协议便是最好的选择。
2.3 NetBEUI协议
NetBEUI协议具有速度快、效率高、体积小的特点。NetBEUI早已经成为微软主流产品的缺省协议,如windows系统系列中。NetBEUI的设计主要服务与单网段部门级小型局域网,局域网中互联几台至上百台的PC机。NetBIOS是NetBEUI中的一个网络接口标准,主要作用是实现PC机之间的互相通信,专门 应用于小型局域网,网内PC机数不超过30个。
3 网络通信协议的选择原则
3.1 所选协议要与网络结构和功能相一致
当用户的网络存在多个网段时,就需要使用具备路由和跨网断操作功能的NetBEUI协议,那么这时就必须选择IPX/SPX或TCP/IP等协议。此外,如果你所在的网络规模不大,只是为了简单的设备共文件享的话,这个时候你应该最为关心的是网速问题,所以在此时你应该选择占用内存较小且贷款利用率较高的协议,即NetBEUI协议。但如果你的网络规模较大且网络结构复杂的时候,就应该选择 管理性和扩充性良好的协议,即TCP/IP协议。
3.2 注意协议的版本
由于 发展和完善过程的不同,每个的协议都有它合适的网络环境,那么从整体上来看,版本越高功能和性能相对就要好些,所以用户在选择时,尽量在满足网络需求的前提下,选择高版本的通信协议。
3.3 协议的一致性
要使得两台互联的 计算机之间实现正常的对话,就需要采用相同的通信协议,相反未采用一致的协议就需要一个中间环节的翻译来进行协议间的转换,这样做只会影响通信速度还不利于网络运行的稳定和安全。
4 结语
局域网组建以后,局域网的管理、网络间的兼容性以及网络规模大小决定了选择哪种网络通信协议。TCP/IP协议适用于效率高和具备可扩展性、可互联性的网络;IPX/SPX及其兼容协议适用于从NetWare迁移到Windows?NT,或两种平台共存的情况;NetBEUI通信协议适用于小型网络。
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