一、什么是計算機網(wǎng)絡(luò)?

計算機網(wǎng)絡(luò)是連接兩個或多個計算設(shè)備以進行信息傳輸和共享的系統(tǒng)。計算設(shè)備包括從手機到服務(wù)器的所有設(shè)備。這些設(shè)備使用諸如光纖等物理線路進行連接，但也可以是無線連接。

第一個可工作的網(wǎng)絡(luò)稱為 ARPANET，創(chuàng)建于 20 世紀(jì) 60 年代末，由美國國防部資助。在計算機體積龐大且難以移動的時代，政府研究人員曾使用它來共享信息。從那種基本的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到今天，我們已經(jīng)取得了很大的進步。當(dāng)今世界圍繞著互聯(lián)網(wǎng)運轉(zhuǎn)，互聯(lián)網(wǎng)是一個連接全球數(shù)十億設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)之網(wǎng)絡(luò)。各種規(guī)模的組織都使用網(wǎng)絡(luò)來連接員工的設(shè)備和共享資源，如打印機。

城市交通監(jiān)控系統(tǒng)就是一個大規(guī)模計算機網(wǎng)絡(luò)的例子。這些系統(tǒng)向官員和應(yīng)急響應(yīng)人員提供有關(guān)交通流量和事件的信息。一個更簡單的例子是使用諸如 Google Drive 之類的協(xié)作軟件與遠程工作的同事共享文檔。每當(dāng)我們通過視頻通話、流式傳輸電影、共享文件、即時消息聊天或只是訪問互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容時，計算機網(wǎng)絡(luò)都在發(fā)揮作用。

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機科學(xué)的一個分支，涉及計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)思、架構(gòu)、創(chuàng)建、維護和安全。它是計算機科學(xué)、計算機工程和電信的結(jié)合。

二、計算機網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分

從更廣泛的角度來看，計算機網(wǎng)絡(luò)由兩個基本模塊構(gòu)建而成：節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及鏈路。鏈路將兩個或多個節(jié)點相互連接。這些鏈路傳輸信息的方式由通信協(xié)議定義。通信端點，即源設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備，通常被稱為端口。

1.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或節(jié)點是需要在網(wǎng)絡(luò)中連接的計算設(shè)備。一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：

計算機、手機和其他消費設(shè)備：這些是用戶直接且頻繁訪問的終端設(shè)備。例如，電子郵件來自筆記本電腦或手機上的郵件應(yīng)用程序。

服務(wù)器：這些是應(yīng)用程序或存儲服務(wù)器，是主要計算和數(shù)據(jù)存儲發(fā)生的地方。所有特定任務(wù)或數(shù)據(jù)的請求都發(fā)送到服務(wù)器。

路由器：路由是選擇數(shù)據(jù)包遍歷的網(wǎng)絡(luò)路徑的過程。路由器是在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)這些數(shù)據(jù)包以最終到達目的地的設(shè)備。它們?yōu)榇笮途W(wǎng)絡(luò)增加了效率。

交換機：中繼器對于網(wǎng)絡(luò)就像變壓器對于電網(wǎng)一樣 —— 它們是接收網(wǎng)絡(luò)信號并對其進行清理或增強的電子設(shè)備。集線器是具有多個端口的中繼器。它們將數(shù)據(jù)傳遞到任何可用的端口。網(wǎng)橋是更智能的集線器，僅將數(shù)據(jù)傳遞到目標(biāo)端口。交換機是一種多端口網(wǎng)橋。可以將多條數(shù)據(jù)電纜插入交換機，以實現(xiàn)與多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信。

網(wǎng)關(guān)：網(wǎng)關(guān)是充當(dāng)兩個不同網(wǎng)絡(luò)之間 “門” 的硬件設(shè)備。它們可以是防火墻、路由器或服務(wù)器。

2.鏈路

鏈路是傳輸介質(zhì)，可以有兩種類型：

有線：網(wǎng)絡(luò)中使用的有線技術(shù)示例包括同軸電纜、電話線、雙絞線電纜和光纖。光纖攜帶光脈沖來表示數(shù)據(jù)。

無線：網(wǎng)絡(luò)連接也可以通過無線電或其他電磁信號建立。這種傳輸稱為 “無線”。無線鏈路的最常見示例包括通信衛(wèi)星、蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及無線電和技術(shù)擴展頻譜。無線局域網(wǎng)使用頻譜技術(shù)在小范圍內(nèi)建立連接。

3.通信協(xié)議

通信協(xié)議是參與信息傳輸?shù)乃泄?jié)點遵循的一組規(guī)則。一些常見的協(xié)議包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套件(TCP/IP)、IEEE 802、以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)和蜂窩標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP 是一個概念模型，它使現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中的通信標(biāo)準(zhǔn)化。它提出了這些通信鏈路的四個功能層：

網(wǎng)絡(luò)訪問層：該層定義數(shù)據(jù)如何物理傳輸。它包括硬件如何通過物理線路或光纖發(fā)送數(shù)據(jù)位。

互聯(lián)網(wǎng)層：該層負責(zé)將數(shù)據(jù)打包成可理解的數(shù)據(jù)包，并允許其發(fā)送和接收。

傳輸層：該層使設(shè)備能夠通過確保連接有效且穩(wěn)定來維持對話。

應(yīng)用層：該層定義高級應(yīng)用程序如何訪問網(wǎng)絡(luò)以啟動數(shù)據(jù)傳輸。

大多數(shù)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)基于 TCP/IP 模型，盡管類似但七層的開放系統(tǒng)互連(OSI)模型仍有很大影響。

IEEE802 是 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)家族，涉及局域網(wǎng)(LAN)和城域網(wǎng)(MAN)。無線局域網(wǎng)是 IEEE 802 家族中最著名的成員，更廣為人知的是 WLAN 或 Wi-Fi。

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