什么是计算机网络

计算机网络的定义

计算机网络的分类

按覆盖范围分类

按拓扑结构分类

按通信传输介质分类

按信号频带占用方式分类

计算机网络的功能

信息交换

资源共享

分布式处理

计算机网络的组成

计算机网络的定义

计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置分散的、具有独立功能的多个计算机系统连接起来，按照功能完善的网络软件（包括网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等）进行数据通信，以实现网络中资源共享和信息传递的系统。简而言之，计算机网络是由自主计算机互连起来的集合体，这些自主计算机通过硬件和软件实现各种功能，并通过互连进行相互通信。

计算机网络的分类

计算机网络的种类很多，通常按照规模大小和延申范围来分类，也可以按照拓扑结构、通信传输戒指、信号频带占用方式等来划分。

按覆盖范围分类

局域网LAN：在较小的地理范围内（一般小于10km）由计算机、通信线路和网络连接设备组成的网络。
城域网MAN：在一个城市范围内（一般小于100km）由计算机、通信线路和网络连接设备组成的网络。目前城域网的概念在实际应用中已经越来越模糊，因为很少有封闭在一个城市内的独立网络。
广域网WAN：比城域网范围大，由多个局域网或城域网组成的网络。因特网是世界上最大的广域网。

按拓扑结构分类

环型网：各节点通过通信线路连接成一个闭合的环。
星型网：所有节点都连接到一个中央节点（通常称为集线器或交换机）
总线型网：所有节点都连接到同一条通信传输线路上。

按通信传输介质分类

双绞线网：使用双绞线作为通信传输介质
同轴电缆网：使用同轴电缆作为通信传输戒指
光纤网：使用光纤作为通信传输介质，具有传输速度快、抗干扰性强的优点。
微波网、卫星网、红外线网：使用无线传输介质进行通信。

按信号频带占用方式分类

基带网：传输未经调制的数字信号
宽带网：能同时传输多个信号，通常用于告诉数据传输

计算机网络的功能

信息交换

计算机网络最基本的功能，完成各个节点之间的系统通信。用户可以在网上传送电子邮件、发布信息消息、进行电子购物、电子贸易、远程电子教育等。

资源共享

网络上的计算机可以使用自身的资源，也可以共享网络上的资源，如计算处理能力、大容量磁盘、高速打印机等。这增强了网络设计算机的处理能力，提高了计算机软硬件的利用率。

分布式处理

一项复杂的任务可以划分成许多部分，由计算机分别协作并行完成有关部分，使整个系统的性能大为增强。

计算机网络的组成

硬件部分：包括计算机设备（如服务器、工作站、个人计算机等）、通信线路（双绞线、同轴电缆、光纤等）和网络连接设备（如集线器、交换机、路由器等）
软件部分：包括网络操作系统（如Windows Server、Linux等）、网络通信协议（TCP/IP协议等）、网络管理软件（如SNMP等）以及各类应用程序。

网络协议和分层：




网络与协议：
网络是指将多个设备连接在一起，使得他们能够互相通信和共享资源的系统。网络可以根据其范围和连接方式分为不同类型，包括局域网LAN、广域网WAN、城域网MAN、互联网和内联网等等。
协议是一组规则和约定，用于在计算机网络中实现通信和数据交换，它们定义了数据如何在网络中传输、如何建立连接以及如何处理错误登重要细节。最终没的网络协议是TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）。
网络协议的工作原理通常涉及以下几个步骤：
请求发起：客户端根据用户操作或程序指令发起请求，生成相应的请求报文。
报文封装：请求报文经过各层协议的封装，逐层添加必要的头部信息，形成完整的数据包。
网络传输：数据包通过网络戒指（如光纤，网线等）传输到目标网络。
报文解析：目标设备接收到数据包后，逐层解析头部信息，最终将请求报文传递给相应的应用程序处理。
响应生成：应用程序根据请求内容生成响应报文，并警告各层协议的封装后返回给客户端。
数据呈现：客户端接收到响应报文后，解析并呈现给用户。

常见的网络协议及其功能：
TCP/IP协议：这是一组协议的统称，其中IP代表网际协议，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）使用该协议在不同网络间传送数据包，实现了不同网络之间的互联。TCP提供有保障的数据传输，而UDP不提供数据传输保证，适用于对实时性比较高但对数据准确性要求相对较低的应用。
http协议：超文本传输协议，用于在Web浏览器和服务其之间传输网页数据。HTTP是无状态的、基于请求-响应的协议，使用TCP连接进行数据传输。
FTP协议：文件传输协议，用于在互联网上进行文件的上传和下载。
SMTP协议：简单邮件传输协议，用于将域名转换为IP地址。
DNS协议：域名协议系统，用于将域名转换为IP地址。
ICMP协议：互联网控制消息协议，用于传输控制和错误报告信息。
软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等新技术也将改变网络架构，提高网络的灵活性和可管理性。