《计算机网络基本特征及局域网相关剖析》
一、计算机网络的基本特征
(一)资源共享
1、硬件资源共享
- 在计算机网络中,硬件资源共享是一个重要特征,在一个企业局域网中,打印机可以被多台计算机共享,一台昂贵的高速打印机,若没有网络共享功能,每台需要打印的计算机都要配备,这将大大增加企业成本,通过网络共享,只要将打印机连接到网络中的一台计算机或者专门的打印服务器上,其他计算机就可以通过网络发送打印任务到这台打印机。
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- 存储设备也可以共享,如网络附加存储(NAS)设备,它可以连接到网络中,为多台计算机提供大容量的存储空间,用户可以在不同的计算机上访问存储在NAS中的文件,就像访问本地磁盘一样方便,这对于需要存储大量数据,如视频素材、企业文档等的场景非常实用。
2、软件资源共享
- 软件许可证的共享是软件资源共享的一种常见形式,一些企业购买了正版的办公软件,如Microsoft Office,通过网络可以在多台计算机上安装使用,软件开发商也会根据企业购买的许可证数量和使用规则,允许在网络环境下合理分配软件的使用权限。
- 还有一些开源软件可以通过网络共享,Linux操作系统的各种发行版,用户可以从网络上的软件仓库中下载并安装到自己的计算机上,这些软件仓库通常由开源社区维护,用户可以共享这些丰富的开源软件资源,提高计算机的功能和应用范围。
(二)数据通信
1、即时性通信
- 在现代计算机网络中,即时通信是数据通信的典型体现,像微信、QQ等即时通讯软件,用户可以在全球范围内实时发送和接收消息,这些消息可以是文字、语音、图片或者视频等多种形式,以文字消息为例,当用户在一端输入文字并发送后,网络会迅速将这些数据传送到接收方的设备上,几乎没有明显的延迟。
- 视频会议也是数据通信在即时性方面的重要应用,在企业中,员工可以通过视频会议软件,如Zoom、腾讯会议等,实时进行面对面的交流,视频和音频数据通过网络实时传输,使得不同地区的人员能够进行高效的会议沟通、项目讨论等活动。
2、异步通信
- 电子邮件是异步通信的经典代表,用户可以在任何时间编写邮件并发送,邮件会存储在邮件服务器上,等待接收方在方便的时候查看,这种异步通信方式不受发送方和接收方是否同时在线的限制,同样,在一些文件传输系统中,用户可以将文件上传到服务器,接收方可以在之后的时间下载,实现数据的异步传输。
(三)分布式处理
1、任务分解与协同
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- 在大型计算任务中,计算机网络可以实现分布式处理,在气象预报中,需要处理海量的气象数据,这些数据可以被分解成多个子任务,分配到网络中的多台计算机上进行并行计算,每台计算机负责处理一部分数据,然后将结果汇总到中心服务器,这种分布式处理方式大大提高了计算效率,缩短了计算时间。
- 在科学研究领域,如基因测序,基因数据庞大,通过网络将测序任务分配到多台计算机上,不同的计算机分析基因序列的不同部分,最后整合结果得出完整的基因图谱,这种分布式处理的方式利用了网络中多台计算机的计算资源,使得原本难以在单台计算机上完成的复杂任务得以高效完成。
2、负载均衡
- 网络中的服务器可以通过负载均衡技术实现分布式处理,在一个大型的电子商务网站中,有大量的用户请求访问服务器,为了避免某一台服务器负载过重,负载均衡器会将用户请求根据一定的算法(如轮询、基于权重等)分配到多台服务器上,这些服务器共同处理用户请求,提高了整个系统的响应速度和可靠性。
二、计算机局域网符合计算机网络基本特征的体现
(一)资源共享在局域网中的体现
1、硬件资源共享
- 在一个办公室的局域网中,共享打印机是非常常见的情况,一个小型的设计工作室,有几台计算机,只需要配备一台高质量的彩色打印机,这台打印机连接到局域网中的一台计算机或者专门的打印服务器上,工作室的设计师们可以在各自的计算机上方便地将设计作品发送到打印机进行打印,打印机的管理也更加方便,例如可以设置打印权限,限制某些用户的打印份数等。
- 局域网中的共享存储设备也很实用,比如一个部门有一些公共的数据文件,如部门的规章制度、项目文档等,可以将这些文件存储在一台连接到局域网的共享存储设备(如小型NAS)中,部门的员工可以通过自己的计算机访问这些文件,进行查看、修改等操作,这不仅提高了文件的管理效率,也方便了员工之间的协作。
2、软件资源共享
- 在学校的计算机实验室局域网中,软件资源共享十分普遍,学校购买了正版的专业软件,如Adobe系列软件用于多媒体教学,通过局域网,可以将这些软件安装在实验室的多台计算机上供学生使用,这样既保证了软件的合法使用,又提高了软件资源的利用率,一些教学相关的课件、教学工具软件等也可以在局域网内共享,方便教师和学生获取。
(二)数据通信在局域网中的体现
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1、即时性通信
- 在企业的局域网内,即时通讯工具可以提高员工之间的沟通效率,一些企业会使用自己内部开发的即时通讯软件,员工之间可以快速地发送工作相关的消息,如通知、工作安排等,与互联网上的即时通讯软件不同的是,企业局域网内的即时通讯可以更好地保证信息的安全性,并且可以根据企业的组织架构进行定制化的消息推送等功能。
- 在校园网的局域网环境下,学生和教师之间也可以通过即时通讯进行交流,教师可以在局域网内发布课程相关的通知、作业等信息,学生可以即时收到并回复,这种即时性通信方式有助于提高教学活动的互动性。
2、异步通信
- 在局域网中,文件共享系统可以实现异步通信,在一个研发部门的局域网中,研发人员可以将自己的项目文档上传到共享文件夹中,其他团队成员可以在自己方便的时候下载查看,这种异步的文件传输方式方便了团队成员之间的协作,不受时间限制,通过设置不同的权限,可以保证文件的安全性和保密性。
(三)分布式处理在局域网中的体现
1、任务分解与协同
- 在一个制造企业的局域网中,产品设计部门可能会面临复杂的产品设计任务,例如设计一款新型汽车,涉及到机械结构设计、电子系统设计、外观设计等多个方面,这些任务可以在局域网内进行分解,不同的设计团队在各自的计算机上负责不同的子任务,他们可以通过局域网共享设计数据,进行协同设计,当各个子任务完成后,再进行整体的集成设计,这样可以提高产品设计的效率和质量。
2、负载均衡
- 在企业的数据中心局域网中,有多台服务器为企业内部的各种应用提供服务,如企业资源规划(ERP)系统、客户关系管理(CRM)系统等,为了确保这些服务器的稳定运行,负载均衡器会在局域网内将用户请求合理分配到不同的服务器上,根据服务器的性能、当前负载等情况,将ERP系统的用户请求均衡地分配到多台服务器上,避免某一台服务器出现过载的情况,提高了整个企业信息系统的可靠性和响应速度。
计算机网络的基本特征在局域网中有很好的体现,局域网为用户提供了资源共享、数据通信和分布式处理等多种功能,在企业、学校、家庭等各种环境中都发挥着重要的作用。
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