计算机网络的基本概念

一、计算机网络的定义

1.计算机网络的定义：计算机网络是互连的、自治的计算机的集合。

①自治：是指互连的计算机系统彼此独立，不存在主从或者控制与被控制的关系。

②计算机：计算机设备。

③互连：是指利用通信链路链接相互独立的计算机系统。

2.目前最大的、应用最广泛的计算机网络就是因特网。

3.分组交换设备可以实现数据分组的接收与转发，是构成Internet的重要基础，存在多种形式，最典型的是路由器和交换机。

二、协议的定义

1.协议的定义：协议是网络通信实体之间在数据交换过程中需要遵循的规则或约定，是计算机网络有序运行的重要保证。

2.协议的三要素：语法、语义和时序

①语法：语法定义实体之间交换信息的格式与结构，或者定于实体之间传输信号的电平等。

②语义：定义实体之间交换的信息中需要发送哪些控制信息。

              进行差错检测，这类协议通常会在协议信息中附加差错编码等控制信息。

             定义彼此采用何种差错编码，以及采取何种差错处理机制。

③时序：也成为同步，定义实体之间交换信息的顺序以及如何匹配或适应彼此的速度。

三、计算机网络的功能

1.计算机网络的功能：在不同主机之间实现快速的信息交换。通过信息交换，计算机网络可实现资源共享这一核心功能。

2.资源共享包括：

①硬件资源共享：通过计算机网络，一台主机可以共享使用另一台主机的硬件资源。

②软件资源共享：网络上的主机可以远程访问、使用服务器计算机上运行的各类大型软件。

③信息资源共享：互联网已经成为人们获取信息的重要渠道。

四、计算机网络的分类

按不同的分类标准可以将网络划分为不同的类型

1.按覆盖范围分：

①个域网：由个人设备通过无线通信技术构成的小范围的网络，通过蓝牙可以进行个人设备的互连。覆盖范围1-10m。

②局域网：采用高速有线或无线链路连接主机，覆盖范围10m-1km

③城域网：覆盖一个城市范围的网络，覆盖范围5-50km。

④广域网：异地城域网或局域网的互连，覆盖范围几十到几千千米。

2.按拓扑结构分类

拓扑结构	定义	覆盖范围	图示	优点	缺点
星形拓扑结构	包括一个中央节点，网络中的主机通过点对点通信链路与中央节点连接。中央节点是集线器、交换机等设备	多见于局域网、个域网中		易于监控与管理，故障诊断与隔离容易	通信范围受限，故障诊断与隔离较困难，容易产生冲突
总线型拓扑结构	采用一条广播信道作为公共传输介质，称为总线，所有结点均与总线连接。结点间的通信均通过共享的总线进行	多见于早期的局域网		结构简单，所需电缆数量少，易于扩展	通信范围受限，故障诊断与隔离较困难，容易产生冲突
环形拓扑结构	利用通信链路将所有结点连接成一个闭合的环，环中的数据传递通常是单向传输，每个结点可以从环中接收数据，并向环中进一步转发数据	多见于早期的局域网、园区网和城域网中		所需电缆长度短，可以使用光纤，易于避免冲突	某结点的故障容易引起全网瘫痪，新结点的加入或撤出过程比较麻烦，存在等待时间问题。
网状拓扑结构	结点通过多条链路与不同的结点直接连接	多见于广域网、核心网络等		网络可靠性高、一条或多条链路故障时，网络依然可连通	网络结构复杂，造价成本高，选路协议复杂
树形拓扑结构	可以看做是总线型或星形拓扑网络的扩展	目前很多局域网		易于扩展、故障隔离容易	对根节点的可靠性要求高，一旦根节点故障，则可能导致网络大范围无法通信。
混合型拓扑结构	由两种以上简答拓扑结构网络混合连接而成的网络	绝大多数实际网络		易于扩展，可以构建不同规模网络，可根据需求优先网络结构	网络结构复杂，管理与维护复杂

3.按交换方式分类

计算机网络可以分为电路交换网络、报文交换网络和分组交换网络

4.按网络用户属性分类

 ①公用网：由货架或企业出资建设，面向公众提供收费或免费服务的网络。

②私有网：由某个组织出资建设，专门面向该组织内部业务提供网络传输服务。