计算机网络的概念

计算机网络的概念

知识脑图

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计算机网络的概念

  • 一般认为,计算机网络是一个将分散的(地理位置不同的)、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备(路由等)与线路(光纤等)连接起来,由功能完善的软件实现资源共享信息传递的系统。
  • 计算机网络是一些互联的、自治的计算机系统的集合
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计算机网络的组成

从组成部分来看

一个完整的计算机网络主要由硬件、软件和协议三大部分组成,缺一不可。
硬件 主要由主机(也称端系统),通信链路(如双绞线、光纤)、交换设备(如路由、交换机等)和通信处理机(如网卡)等组成
软件 主要包括各种实现资源共享的软件和方便用户使用的各种工具软件(如网络操作系统、邮件收发程序、FTP程序、聊天程序等)。
协议 是计算机网络的核心,协议规定了网络传输数据时所遵循的规范。就如同我们现实生活中的法律一样,网络世界也必须遵循一定的规则。

从工作方式来看

计算机网络(主要指Internet)可分为边缘部分核心部分
边缘部分 由所有连接到因特网上、供用户直接使用的主机组成,用来进行通信(如传输数据、音频或视频)和资源共享
核心部分 由大量的网络和连接这些网络的路由器组成,它为边缘部分提供连通性和交换服务。
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从功能组成来看

计算机网络由通信子网资源子网组成
通信子网 由各种传输介质、通信设备和相应的网络协议组成,它使网络具有数据传输、交换、控制和存储的能力,实现计算机之间的数据通信
资源子网 是实现资源共享功能的设备及其软件的集合,向网络用户提供共享其他计算机上的硬件资源、软件资源和数据资源的服务
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计算机网络的功能

数据通信

数据通信是计算机网络最基本和最重要的功能,实现联网计算机之间的各种信息传输,并将分散在不同地理位置的计算机联系起来,进行统一的调配、控制和管理
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资源共享

资源共享可以是软件共享、数据共享和硬件共享
计算机网络中的资源互通有无,分工协作,从而极大地提高硬件资源、软件资源和数据资源的利用率

分布式处理

当计算机网络中的某个计算机系统负荷过重时,可以将其处理的某个复杂任务分配给网络中的其它计算机系统,让它帮你处理,从而利用空闲计算机资源以提高整个系统的利用率

提高可靠性

计算机网络中的各台计算机可以通过网络互为替代机,当一台计算机崩了,可以让另一台计算机来完成它的工作

负载均衡

将工作任务均衡的分配给计算机网络中的各台计算机

其它

计算机网络还可以实现电子化办公与服务、远程教育、娱乐等功能

计算机网络的分类

按分布范围分类

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广域网(WAN)。也称远程网。关于网提供长距离通信,通常是几十千米到几千千米的区域,比如跨国通信。连接关于网的各结点交换机的链路一般都是高速链路,具有较大的通信容量。
城域网(MAN)。覆盖范围跨越几个街区甚至整个城市,覆盖范围约5~50km,城域网大多采用以太网技术,因此有时也常并入局域网的范围进行讨论。
局域网(LAN)。范围几十米到几千米的区域。一般用微机或工作站通过高速线路相连。传统上,局域网使用广播技术,而广域网使用交换技术。
个人区域网(PAN)。覆盖范围大约十米左右。指在个人工作的地方将消费电子设备(如平板电脑、智能手机等)用无线技术连接起来的网络,也常称为无线个人区域网(WPAN)
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按传输技术分类

广播式网络。所有联网计算机都共享一个公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时,所有其他计算机都会收听到这个分组。接受到该分组的计算机将通过检查目的地之来决定是否接受该分组。
点对点网络。每条物理线路连接一对计算机。

按拓扑结构分类

网络拓扑结构是指网络总的结点(路由器、主机等)于通信线路(网线)之间的几何关系(如总线形、环形)表示的网路结构,主要指通信子网的拓扑结构。
分为四类:总线形、星形、环形、网状形
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  • 总线形:用单根传输线把计算机连接起来
  • 星形:每个终端或计算机都以单独的线路和中央设备相连
  • 环形:所有计算机接口设备连接成一个环
  • 网状形:一般情况下,每个结点至少有两条路径与其他结点相连,多用于广域网

按使用者分类

公用网(Public Network)。也称公众网。指电信公司出资建造的大型网络。
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专用网(Private Network)。指某个部门为满足本单位特殊业务需要而建造的网络。这种网络不向本单位以外人提供服务。如铁路、典礼、军队等部门专用网络。
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按交换技术分类

电路交换网络。在源结点和目的结点之间建立起一条专用的通路用于传输数据,包括建立连接(占用通信资源)、传输数据(一直占用通信资源)和断开连接(释放通信资源)三个阶段。最典型的电路交换网是传统电话网络。该类网络的特点是整个报文的比特流连续的从源点直达终点,好像在一条管道中传送。
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报文交换网络。也称存储-转发网络。用户数据加上源地址、目的地址、校验码等辅助信息,然后封装成报文、这个报文传送到相邻结点,全部存储后,再转发给下一个结点,重复这一过程直到到达目的结点,每个报文可以单独选择到达目的结点的路径。
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分组交换网络。也称包交换网络。其原理是将数据分成较短的固定长度的数据块,在每个数据块中加上目的地址、源地址等辅助信息组成分组(包),以储存-转发方式传输。
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三种交换的比较。
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按传输介质分类

  • 传输介质可分为有线和无线两大类
  • 有线网络可分为双绞线网络、同轴电缆网络等
  • 无线网络可分为蓝牙、微波、无线电等类型
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