计算机网络详解：分类、通信方式与传输技术

计算机网络概论是计算机科学的重要组成部分，主要研究计算机之间通过通信线路进行数据交换和资源共享的技术体系。这门课程通常会涉及网络的基本定义、分类及其工作原理。以下是对章节1-4中关键知识点的详细解读： 1-4 简述计算机网络定义与分类： 计算机网络定义为：通过通信线路将分布在不同地理位置的独立计算机系统连接起来，利用网络协议实现数据传输和资源共享的信息系统。这些计算机系统可以是独立运行的，通过网络协同工作。 分类主要包括： - **按交换方式**：电路交换（如传统的电话系统）、分组交换（如IP网络）、混合交换（结合两种方式）、帧中继网、ATM网（异步传输模式）、报文交换。 - **按拓扑结构**：星型网（所有节点都连接到一个中心节点）、树型网（类似树状结构）、总线网（所有节点共享一条公共线路）、环状网（数据沿固定方向循环传递）和网状网（复杂连接结构，提高可靠性）。 - **按传输媒介**：双绞线网（如以太网）、光纤网（高速传输）、卫星网（远程通信）、有线网（固定线路）和无线网（如Wi-Fi）。 - **按使用者**：公用网（提供公共服务，如互联网）和专用网（企业内部网络，安全性更高）。 - **按覆盖范围**：广域网（WAN，跨地理区域）、局域网（LAN，本地范围内）、城域网（MAN，城市规模）。 1-6 单工、半双工和全双工通信的区别： - 单工通信：数据只能单向传输，例如广播或电视，信息流动是单向的。 - 半双工通信：支持双向数据传输，但不是同时进行，一方发送后等待对方回应，例如电话。 - 全双工通信：通信双方可以同时发送和接收数据，适合于网络通信中的实时交互，如网卡。 1-7 基带传输、频带传输和宽带传输的解释： - 基带传输：直接传输计算机产生的数字信号，信号频率范围从零到有限值，如未调制的矩形脉冲信号，如早期的电话线传输。 - 频带传输：将基带信号通过调制技术扩展到更宽的频带，增加信号容量，如AM/FM广播和早期的模拟电话线。 - 宽带传输：现代网络广泛采用，指能传输大量数据且不占用整个可用频谱的高效传输方式，如电缆、光纤和无线频谱利用。 基带传输是最基本的传输方式，但效率不高。而频带和宽带传输则通过信号调制提高效率，适应更远距离和更大容量的数据传输需求。在实际网络设计中，根据应用需求选择合适的传输方式和技术是至关重要的。