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📜  什么是计算机网络？

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:09.456000             🧑  作者: Mango

什么是计算机网络？

计算机网络是连接众多独立计算机以共享信息（数据）和资源的系统。计算机和其他不同设备的集成使用户可以更轻松地进行交流。
计算机网络是链接在一起的两个或多个计算机系统的集合。可以使用有线或无线媒体建立网络连接。硬件和软件用于连接任何网络中的计算机和工具。
计算机网络由各种节点组成。服务器、网络硬件、个人计算机和其他专用或通用主机都可以是计算机网络中的节点。主机名和网络地址用于识别它们。

网络目标：

  • 由于资源和负载共享，程序不必在单个系统上执行。
  • 降低成本——多台机器可以共享打印机、磁带机和其他外围设备。
  • 可靠性——如果一台机器出现故障，另一台机器可以取代它。
  • 可扩展性（添加更多处理器或计算机很简单）
  • 通讯和邮件（分居的人可以一起工作）
  • 信息访问（远程信息访问、互联网访问、电子邮件、视频会议和在线购物）
  • 互动式娱乐（在线游戏、视频等）
  • 社交网络

网络类型

1.基于传播媒介的划分

  • 有线网络：众所周知，“有线”是指任何由电缆组成的物理介质。铜线、双绞线或光纤电缆都是可选的。有线网络使用电线将设备连接到 Internet 或其他网络，例如笔记本电脑或台式电脑。
  • 无线网络： “无线”是指由电磁波（EM 波）或红外波组成的没有电线的媒体。天线或传感器将出现在所有无线设备上。蜂窝电话、无线传感器、电视遥控器、卫星光盘接收器和带有 WLAN 卡的笔记本电脑都是无线设备的示例。对于数据或语音通信，无线网络使用射频波而不是电线。

2. 按覆盖区域划分

  • 局域网 (LAN)： LAN 是覆盖约 10 公里区域的网络。例如，大学网络或办公网络。
  • 城域网（MAN）：城域网是指覆盖整个城市的网络。例如：考虑有线电视网络。
  • 广域网（WAN）：广域网是指连接国家或大陆的网络。例如，Internet 允许用户从全球任何地方访问名为 www 的分布式系统。

3. 基于通信类型

  • 点对点网络：点对点网络是一种在两个网络节点之间建立直接链接的数据网络。
    两个设备（例如计算机和打印机）之间的直接链接称为点对点连接。
  • 广播网络：在广播网络中，多方可以听到单个发送者的信号方法。广播电台是日常生活中“广播网络”的绝佳例证。在这种情况下，无线电台是数据/信号的发送者，数据只打算在一个方向传播。准确地说，远离无线电发射塔。

4. 基于架构类型

  • P2P 网络：具有相似功能和配置的计算机称为对等点。
    “点对点”是“点对点”的缩写。对等网络中的“对等点”是通过 Internet 相互连接的计算机系统。在不使用中央服务器的情况下，文件可以直接在网络上的系统之间共享。
  • 客户端-服务器网络：网络上的每台计算机或进程都是客户端-服务器架构（客户端/服务器）中的客户端或服务器。客户端向服务器请求服务，服务器提供这些服务。服务器是管理磁盘驱动器（文件服务器）、打印机（打印服务器）或网络流量（网络服务器）的高性能计算机或进程
  • 混合网络：混合模型是指使用客户端-服务器和对等架构组合的网络。例如：洪流。

网络拓扑结构

1. 总线拓扑：每台计算机和网络设备都连接到总线拓扑网络中的单根电缆。线性总线拓扑被定义为正好有两个端子。

好处：

  • 安装简单。
  • 与网状、星形和树形拓扑相比，总线使用的布线更少。

缺点：

  • 难以重新配置和隔离故障。
  • 总线电缆故障或断裂会中断所有通信。

2. 环形拓扑：拓扑之所以命名为环形拓扑，是因为一台计算机连接到另一台计算机，最后一台计算机连接到第一台计算机。每个设备恰好有两个邻居。

好处：

  • 数据传输相对简单，因为数据包只在一个方向上移动。
  • 不需要中央控制器来管理节点之间的通信。

缺点：

  • 在单向环中，数据包必须遍历所有节点。
  • 必须打开所有计算机才能相互连接。

3、星形拓扑：星形拓扑中的每个设备都有一个专用的点对点链路连接到中央控制器，通常称为HUB。设备之间没有直接连接。此拓扑中不允许设备之间的流量。作为交换，使用控制器。

好处：

  • 连接或断开设备时，不会出现网络中断。
  • 设置和配置很简单。
  • 识别和隔离故障很简单。

缺点：

  • 如果连接到集线器、交换机或集中器的节点发生故障，它们就会发生故障。
  • 由于集线器的费用，它比线性总线拓扑更昂贵。

4. 网状拓扑：网状拓扑中的每个设备都具有与其他所有设备的专用点对点连接。术语“专用”是指链路专门在它所连接的两个设备之间传输数据。为了连接 n 个设备，一个完全连接的网状网络包含 n *(n-1)/2 个物理通道。

好处：

  • 可以同时从多个设备发送数据。此拓扑可以处理大量流量。
  • 即使其中一个连接失败，备份也始终可用。因此，数据传输不受影响。

缺点：

  • 所需的电缆数量和 I/O 端口数量。
  • 很难安装和重新配置。

5、树形拓扑：树形拓扑类似于星形。树中的节点，就像星中的节点一样，连接到管理网络流量的中央集线器。它有一个根节点，它连接到所有其他节点，从而产生层次结构。分层拓扑是它的另一个名称。星形网络的数量通过树形拓扑中的总线连接。

好处：

  • 网络扩展既可行又简单。
  • 我们将整个网络划分为更易于管理和维护的部分（星形网络）。
  • 如果一个段损坏，其他段不受影响。

缺点：

  • 树形拓扑由于其基本结构很大程度上依赖于主总线电缆，如果它出现故障，整个网络就会瘫痪。
  • 当添加更多节点和段时，维护变得更具挑战性。

网络设备

所有网络都使用基本硬件互连网络节点，例如网络接口卡 (NIC)、网桥、集线器、交换机和路由器。此外，连接这些建筑部件的机制是必要的，通常是电流电缆和不太流行的光缆（“光纤”）以下是网络设备：

  • NIC（网络接口卡）：网卡，通常称为网络适配器或 NIC（网络接口卡），是使计算机能够通过网络进行通信的计算机硬件。它提供对网络媒体的物理访问，并且在许多情况下，MAC 地址用作低级寻址方案。每个网络接口卡都有一个不同的标识符。这存储在附在卡上的芯片上。
  • 中继器：中继器是一种电子设备，它接收信号、清除不需要的噪声、重新生成信号，然后以更高的功率电平或障碍物的另一侧重新传输信号，从而使信号能够传播更远的距离而不会衰减。在大多数双绞线以太网网络中，某些系统中电缆长度超过 100 米时需要中继器。中继器基于物理学。
  • 集线器：集线器是一种将许多双绞线或光纤以太网设备连接在一起的设备，以形成单个网段的错觉。该设备可以看作是一个多端口中继器。网络集线器是一种相对简单的广播设备。进入任何端口的任何数据包都会重新生成并在所有其他端口上广播出去，并且集线器不会控制通过它们的任何流量。由于每个数据包都通过所有其他端口发送出去，因此会发生数据包冲突，从而严重阻碍通信的顺畅流动。
  • 网桥：将数据广播到所有端口，但不在接收传输的端口上。另一方面，网桥了解哪些 MAC 地址可通过特定端口访问，而不是像集线器那样将消息复制到所有端口。一旦端口和地址关联，网桥只会将该地址的流量传输到该端口。
  • 交换机：交换机与集线器的不同之处在于它只将帧转发到参与通信的端口，而不是所有连接的端口。冲突域被交换机打破，但交换机将自己描述为广播域。帧转发决策由交换机根据 MAC 地址做出。
  • 路由器：路由器是网络设备，它使用标头和转发表来寻找在网络之间转发数据包的最佳方式。路由器是连接两个或多个计算机网络并在它们之间选择性地交换数据包的计算机网络设备。路由器可以使用每个数据包中的地址信息来确定源和目标是否在同一网络上，或者数据包是否必须在网络之间传输。当大量路由器部署在广泛的互连网络中时，路由器共享目标系统地址，以便每个路由器可以开发一个表格，显示关联网络上任意两个系统之间的首选路径。
  • 网关：为了提供系统兼容性，网关可能包含协议转换器、阻抗匹配设备、速率转换器、故障隔离器或信号转换器等设备。它还需要制定两个网络都可接受的管理程序。通过完成必要的协议转换，协议转换/映射网关加入使用不同网络协议技术的网络。

互联网

互联网是一个更大的网络，它允许世界各地的企业、政府、大学和其他组织控制的计算机网络相互通信。结果，电缆、计算机、数据中心、路由器、服务器、中继器、卫星和 Wi-Fi 信号塔错综复杂，使数字数据可以在世界范围内传播。

互联网是一个庞大的网络网络，充当网络基础设施。它连接了全世界数以百万计的计算机，创建了一个网络，其中任何计算机都可以与任何其他计算机通信，只要它们都连接到 Internet。

Internet 是互连计算机的全球网络，它们使用标准化的 Internet 协议套件进行通信和共享信息。

示例问题

问题 1. 列出互联网的优点和缺点。

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问题 2. 列出连接到互联网的方式。

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问题 3. 比较互联网和万维网

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问题 4. www 的完整形式是什么？

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问题 5 。 Internet和网络之间的基本区别是什么？

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