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计算机网络是什么?
利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
网络分类
按照覆盖范围分类:
- 局域网:
LAN(作用范围一般为几米到几十公里) - 城域网:
MAN(界于 WAN 与 LAN 之间) - 广域网:
WAN(作用范围一般为几十到几千公里) - 个人网:
WPAN(也称为个人局域网,就是在个人工作或生活地方把个人的电子设备用无线技术连接起来的网络,作用范围大约10米左右)
按照传输介质分类:
- 有线网:采用同轴电缆和双绞线来连接计算机网络。
- 同轴电 缆:价格实惠、安装较为便利,传输率和抗干扰能力一般,传输距离较短。
- 双绞线:价格便宜,安装方便,传输效率低,易干扰,传输距离笔同轴电缆要短。
- 无线网:采用电磁波作为载体传输数据,目前无线网联网费用较高,不是很普及(家用居多)。
- 光纤网:采用光导纤维作为传输介质。价格较高,安装复杂,光纤传输距离长,传输率高,可达到数千兆
bps,抗干扰性强,安全性高。也属于有线网的一种。
按照拓扑结构(网络中通信线路和站点的几何排列形式)分类:
- 总线型:所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便,需要铺设的电缆最短,成本低,某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪,总线网安全性低,监控比较困难,增加新站点也不如星型网容易。
- 环型:各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网容易安装和监控,但容量有限,网络建成后,难以增加新的站点。
- 星型:各站点通过点到点的链路与中心站相连。特点是很容易在网络中增加新的站点,数据的安全性和优先级容易控制,易实现网络监控,但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。
- 网状:各站点都有一条专用的点到点链路。控制复杂,软件复杂,线路费用高,不易扩充。可靠性搞,网内共享资源容易,传输延迟低。
按照信息交换方式分类:
- 电路交换:把发送方和接收方用物理线路直接连通。类似于电话系统,此方式下的数据通信与希望通信的计算机之间必须事先建立物理线路。整个电路交换的过程包括建立线路、数据传输、释放线路3个阶段。
- 报文交换:这种方式不要求在两个通信节点之间建立专用线路。节点把要发送的信息组织成一个数据包——报文,该报文中含有目标节点的地址,完整的报文在网络中一站一站地向前传送。每一个节点接收整个报文,检查目标节点地址,然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个节点。经过多次的存储——转发,最后到达目标节点。
- 报文分组交换:类似报文交换,只是它规定了交换设备处理和传输的数据长度(称为分组)。通常,分组的长度远小于报文交换中规定的报文长度。进行分组交换时,发送节点先对传送的信息分组,对各个分组编号,加上源地址和目标地址以及约定的分组头信息。
计算机网络发展史:
1、诞生阶段
20 世纪 60 年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。
2、ARPANET(即"阿帕网"),多个主机通过通信线路互联起来。
60 年代初。当时,美国国防部为了保证美国本土防卫力量和海外防御武装在受到前苏联第一次核打击以后仍然具有一定的生存和反击能力,认为有必要设计出一种分散的指挥系统;它由一个个分散的指挥点组成,当部分指挥点被摧毁后,其它点仍能正常工作,并且在这些点之间能够绕过那些已被摧毁的指挥点而继续保持联系。这个设计出发点很重要,理解了它,就能够理解为何后面要学习的 TCP 要这么设计。 为了对这一构思进行验证,1969 年,美国国防部国防高级研究计划署资助建立了一个名为 ARPANET的网络,将多个大学的计算机主机联接起来,位于各个结点的大型计算机采用分组交换技术,通过专门的通信交换机和专门的通信线路相互连接。E-mail、FTP 和 Telnet 在 ARPANET 上已经诞生。
3、开放性的标准化体系结构,OSI 诞生。
ARPANET 兴起后,计算机网络发展迅猛,各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。由于没有统一的标准, 不同厂商的产品之间互联很困难,人们迫切需要一种开放性的标准化实用网络环境,这样应运而生了两种国际通用的最重要的体系结构, 为了实现网络设备间的互相通讯,ISO 和 IEEE(电气和电子工程师协会,是世界上最大的非营利性专业技术学会)相继提出了 OSI 参考模
型及其 TCP/IP 模型。由于 TCP/IP 尽早地制定了可行性较强的协议,提出了应对技术快速革
新的协议,并及时进行后期改良的方案,因此打败了 OSI 模型,成为了事实上的标准。
4、Internet 互联网
20 世纪 90 年代至今的第四代计算机网络, 就是我们所熟知的 Internet 互联网。既然网络是很多的计算设备(电脑、手机等等)连接在一起的,这些计算设备来自不同的公司,有不同的体系结构,相互之间如何通信呢?这就好比我们的语言,中国地广人多,地方性语言也非常丰富,而且方言之间差距巨大。A 地区的方言可能 B 地区的人根本无法听懂,所以要为全国进行沟通建立一个语言标准,这就是我们的普通话的作用。计算机网络协议同我们的普通话一样,帮助我们的计算机之间进行沟通。