一、什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)?

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是連接兩個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備以進(jìn)行信息傳輸和共享的系統(tǒng)。計(jì)算設(shè)備包括從手機(jī)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(xiàn)路進(jìn)行連接，但也可以是無(wú)線(xiàn)連接。

第一個(gè)可工作的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為 ARPANET，創(chuàng)建于 20 世紀(jì) 60 年代末，由美國(guó)國(guó)防部資助。在計(jì)算機(jī)體積龐大且難以移動(dòng)的時(shí)代，政府研究人員曾使用它來(lái)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(jìn)步。當(dāng)今世界圍繞著互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)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(lái)連接員工的設(shè)備和共享資源，如打印機(jī)。

城市交通監(jiān)控系統(tǒng)就是一個(gè)大規(guī)模計(jì)算機(jī)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(gè)更簡(jiǎn)單的例子是使用諸如 Google Drive 之類(lèi)的協(xié)作軟件與遠(yuǎn)程工作的同事共享文檔。每當(dāng)我們通過(guò)視頻通話(huà)、流式傳輸電影、共享文件、即時(shí)消息聊天或只是訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都在發(fā)揮作用。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)思、架構(gòu)、創(chuàng)建、維護(hù)和安全。它是計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程和電信的結(jié)合。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分

從更廣泛的角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)基本模塊構(gòu)建而成：節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及鏈路。鏈路將兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)，即源設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備，通常被稱(chēng)為端口。

1.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

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

計(jì)算機(jī)、手機(jī)和其他消費(fèi)設(shè)備：這些是用戶(hù)直接且頻繁訪問(wèn)的終端設(shè)備。例如，電子郵件來(lái)自筆記本電腦或手機(jī)上的郵件應(yīng)用程序。

服務(wù)器：這些是應(yīng)用程序或存儲(chǔ)服務(wù)器，是主要計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)生的地方。所有特定任務(wù)或數(shù)據(jù)的請(qǐng)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(guò)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(dá)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(jī)：中繼器對(duì)于網(wǎng)絡(luò)就像變壓器對(duì)于電網(wǎng)一樣 —— 它們是接收網(wǎng)絡(luò)信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行清理或增強(qiáng)的電子設(shè)備。集線(xiàn)器是具有多個(gè)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(xiàn)器，僅將數(shù)據(jù)傳遞到目標(biāo)端口。交換機(jī)是一種多端口網(wǎng)橋?？梢詫⒍鄺l數(shù)據(jù)電纜插入交換機(jī)，以實(shí)現(xiàn)與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信。

網(wǎng)關(guān)：網(wǎng)關(guān)是充當(dāng)兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)之間 “門(mén)” 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(lèi)型：

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

無(wú)線(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)連接也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電或其他電磁信號(hào)建立。這種傳輸稱(chēng)為 “無(wú)線(xiàn)”。無(wú)線(xiàn)鏈路的最常見(jiàn)示例包括通信衛(wèi)星、蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線(xiàn)電和技術(shù)擴(kuò)展頻譜。無(wú)線(xiàn)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(diǎn)遵循的一組規(guī)則。一些常見(jiàn)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(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)和蜂窩標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP 是一個(gè)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(gè)功能層：

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

互聯(lián)網(wǎng)層：該層負(fù)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(guò)確保連接有效且穩(wěn)定來(lái)維持對(duì)話(huà)。

應(yīng)用層：該層定義高級(jí)應(yīng)用程序如何訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)以啟動(dòng)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(lèi)似但七層的開(kāi)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(wú)線(xiàn)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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