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计算机网络概念

计算机网络（Computer networking）是一个将众多分散的、自治的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

计算机网络，互连网与互联网的区别

计算机网络

计算机网络（简称网络）：由若干结点（node）和链接这些结点的链路（link）组成。

结点可以是计算机、集线器、交换机、路由器等

链路可以是有线链路、无线链路。

若要实现多个结点相连…

**集线器（Hub）：**可以把多个结点连接起来，组成一个计算机网络。（现在很少用）

**交换机（Switch）：**可以把多个结点连接起来，组成一个计算机网络。家庭，公司，学校通常用交换机组建内部网络。

互连网

路由器（router）：可以把两个或多个计算机网路互相连接起来，形成规模更大的计算机网络，也可称为互连网。

互连网可使用任意通信协议。

注：家用路由器=路由器+交换机+其他功能

如图为家用路由器的功能实现。手机，电视和电脑连接到同一个网络（交换机），路由器又将交换机的网络与外部网络相连接。

互联网（因特网，Internet）

互联网，字如其名，互联网把全球范围内的计算机网络连接起来，是由各大ISP和国际机构组建的，覆盖全球范围的互连网。

互联网必须使用TCP/IP协议通信，互连网可使用任意协议通信。

计算机网络的组成和功能

计算机网络的组成

从组成部分看

• 硬件
  • 主机，即端系统（end system），如：电脑、手机、物联网设备
  • 通信设备，如：集线器，交换机，路由器。
  • 通信链路，如：网线、光纤、同轴电缆。
• 软件：方便用户使用，实现资源共享。如：Email客户端、聊天软件、网盘软件
• 协议
  • 规定计算机网络中的通信规则。
  • 由硬件、软件共同实现，如：网络适配器+软件 实现网络通信协议。

对于硬件（如电脑、手机，物联网设备）可以通过网络适配器（ 网卡），来实现网络通信协议。

网络适配器负责将主机数据发到网络上和接收来自网络的数据。

从工作方式看

• 边缘部分：
  • 工作方式：直接为用户服务（通信、资源共享）
  • 主要由连接到互连网上的主机及其软件组成。
• 核心部分：
  • 工作方式：为边缘部分提供服务（连通性、交换服务）
  • 有大量网络和连接这些网络的路由器组成。

从逻辑功能看

• 资源子网：
  • 计算机网络中运行应用程序，向用户提供可共享的硬件、软件和信息资源的部分。
  • 主要由连接到互连网上的主机组成。
• 通信子网：
  • 计算机网络中负责计算机间信息传输的部分。即把计算机和其他用户装置互连在一起的所有通信设备和介质的总称。
  • 主要由通信链路+通信设备+协议构成
  • 注：主机内部实现信息传输的网络适配器、底层协议属于通信子网的范畴。

计算机网络的功能

数据通信

数据通信，即实现计算机之间数据传输。也是计算机网络最基本、最重要的功能。如果计算机无法支持数据通信，那么其他功能也就实现不了。

资源共享

硬件资源共享

音箱接收语音指令后并不会在本地进行处理，而是上传到云端服务器进行运算处理，得到结果后再返回给智能音箱。

如图即为多个智能音箱终端对服务器的硬件资源共享。

软件资源共享

用户可以在手机的应用商店上下载软件，此即为软件资源共享

数据资源共享

我们可以在计算机网络共享媒体等数据资源。

分布式处理

分布式处理就是把复杂任务拆分为多个子任务，然后分别分配给计算机网络中的计算机，通过并行 处理提高处理效率，最后综合并整理计算数据，得到最后的计算结果。

提高可靠性

我们可以让网络中各台计算机互为替代机，从而提高可靠性。

将数据备份到其他服务器中，即使其中一个服务器损坏文件也能很好地保存下来。

负载均衡

负载均衡就是指网络中各台计算机共同分担繁重工作。

如图，对于一个网络游戏来说，如果所有用户都连接在同一个服务器上，那么这个服务器的负载就会非常高，无法响应众多玩家的请求。

那么我们可以开设多个服务器，每个服务器各司其职，灵活分配负载，实现计算机网络的负载均衡。

其他

计算网络还可以满足社会需求、生活需求，如：远程办公、远程教育、娱乐等。