一、定义与分类
计算机网络,一个由地理位置分散的多台计算机和外部设备组成的系统,通过通信线路紧密相连,并在网络协议的协调下实现资源共享和信息传递。这些网络可以根据其覆盖范围和用途进行分类。
按覆盖范围分类,主要有局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)。局域网通常覆盖方圆几千米内,如校园或企业内部的网络,具有带宽稳定、自主维护的特点。城域网则覆盖整个城市,连接多个局域网实现资源共享。广域网则跨越国家或全球,依赖于分组交换技术,需要租用专用线路。
根据使用者的不同,网络可以分为公用网络和专用网络。公用网络如互联网,而专用网络则如企业内部的网络。
二、体系结构模型
计算机网络的体系结构模型主要有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。OSI七层模型从下到上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP四层模型则包括网络接口层(物理+数据链路层)、网络层、传输层和应用层。
三、核心协议与功能
计算机网络中有很多核心协议,如网络层协议IP、ICMP和ARP/RARP,传输层协议TCP和UDP,以及应用层协议HTTP、FTP、DNS和DHCP等。这些协议各自承担不同的功能,共同保证了网络的正常运行。
四、网络设备
计算机网络中有很多重要的设备,如中继器、集线器、交换机和路由器等。这些设备在网络中起到不同的作用,如中继器可以再生信号,集线器可以连接多个设备,交换机可以隔离冲突域,路由器则负责跨网段路由选择。
五、关键概念
计算机网络中还有一些关键概念,如VLAN(虚拟局域网)、子网掩码、RTT(数据往返时间)以及带宽与时延等。这些概念对于理解网络的运行机制和性能至关重要。
六、数据交换技术
数据交换技术是计算机网络中的关键技术之一。主要的数据交换技术包括电路交换、分组交换和报文交换。电路交换如传统电话,可靠性高但资源利用率低;分组交换则将数据分成多个小包进行传输,高效灵活;而报文交换则存储并转发整条报文,现已较少使用。这些技术各有特点,根据实际需求选择适合的数据交换技术。