计算机网络概述

1 计算机网络的定义

1.1 计算机网络

计算机网络 = 通信技术 + 计算机技术
计算机网络就是通信技术与计算机技术紧密结合的产物
计算机网络就是一种通信网络

关于计算机网络有如下两种比较经典的定义：

定义1：计算机网络就是互连的、自治的计算机集合。
　　自治：无主从关系。
　　互连：互连互通，通过通信链路。

定义2：利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统连接起来，按照某种协议进行数据通信，实现资源共享的信息系统。

1.2 计算机网络在逻辑上可以分为两个子网：资源子网和通信子网

• 资源子网
  
  • 实现资源共享功能的硬件及其软件的集合
  • 实现全网的面向应用的数据处理与网络资源共享
  • 如各种硬件（主机与外设）和软件（网络操作系统与数据库）
• 通信子网
  
  • 实现网络通信功能的硬件及其软件的集合
  • 通信子网为资源子网提供信息传送服务，是支持资源子网上用户之间相互通信的基本环境
  • 防火墙属于通信子网

PSE：分组交换器（交换机）
NCC：网络控制中心
PAD：分组组装/拆卸设备

2 计算机网络的功能

• 数据通信（基本功能）：传输文字、图片、视频等信息
• 资源共享：如打印机、文件共享服务器（代替移动存储介质）等
• 远程传输：互相传递数据、交流信息、协同工作
• 集中管理：如OA、网络管理软件
• 分布式处理：如视频渲染
• 负载均衡：分担各设备工作负荷

3 计算机网络的分类

3.1 按网络规模分类

• 局域网（LAN）：局限于几千米范围内的网络
• 城域网（MAN）：市域范围内的各局域网相连
• 广域网（WAN）：距离较远的局域网或城域网相连
• 互联网（Internet）：距离较远的局域网或城域网相连，除此之外还涉及一些电信通讯方式：PSTN、ISDN、DDN、X.25、帧中继

3.2 按拓扑结构分类

3.1 拓扑结构相关概念

• 物理拓扑结构
  
  • 组成网络的所有网络部件的几何排列
  • 不是网络的一张图，是一个理论上的结构
  • 即用图表达局域网的连接形状和结构
• 逻辑拓扑结构
  
  • 偏重应用的逻辑实现

注意：上图中整张图为物理拓扑结构，而其实现的功能则为逻辑拓扑结构。

3.2 按拓扑结构分类

• 总线型
• 环行
• 树型
• 星型

4 计算机网络组成

4.1 硬件组成

4.1.1 网络服务器

• 网络服务器

  • 一台高性能计算机，用于网络管理、运行应用程序、处理各网络工作站成员的信息请求，并连接一些外部设备

• 根据网络服务器作用的不同分为：

  • 文件服务器
  • 应用程序服务器
  • 数据库服务器

4.1.2 网络工作站

• 网络工作站
  
  • 网络工作站也称客户机，由服务器进行管理和提供服务的、连入网络的任何计算机都属于工作站，其性能一般低于服务器

4.1.3 网络适配器

• 网络适配器（NIC）
  
  • 也称网卡、网络接口卡（NIC，Network Interface Card）
  • 插在计算机I/O槽中，通过发出和接收不同的信息帧、计算帧校验序列、执行译码转换等以实现计算机通讯的集成电路卡
  • 收帧、拆包、通过总线传输至CPU、内存或硬盘
  • 发帧
• 按总线分类：ISA（16位）、EISA（32位）、PCI（32位）
• 发光二极管
  
  • 红：正在发送或接收数据
  • 绿：网络连接正常
  • 不亮：表示链路连接不正常
• 接口规格

第一张图为AUI接口，第三张为无线网卡，第四张为光纤接口。

4.1.4 连接线

4.1.5 通信连接设备

• 中继器（Repeater）
  
  • 中继器的作用是放大信号，补偿信号衰减，支持远距离的通信
• 集线器（Hub）
  
  • 集线器（Hub）是一种特殊的中继器，可以连接多台计算机。集线器是网络管理中最小的单元，是局域网的星型连接点
• 网桥（Bridge）
  
  • 网桥工作在数据链路层，将两个网段连起来并根据MAC地址来转发数据帧
• 交换机（Switch）
  
  • 交换机同网桥一样工作在数据链路层，实现网络互连。交换机具备网桥全部的功能，而且交换机有许多网桥无法比拟的优点。交换机具有硬件转发延迟小高端口密度的特点。
• 路由器（Router）
  
  • 是一种负责路由的网络设备
  • 在网络中从多条路径中寻找一条最佳的网络路径用于数据转发

4.2 软件组成

• 网络操作系统
• 网络协议和应用服务软件

修改记录

---

时间 动作 2017.6.11 首次上传

参考资料

---

深博 — 深博IT大讲堂 — 网络技术基础