只用5分钟带你了解计算机网络概述


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前言

计算机网络(computer network)是大学计算机类专业和通讯类专业基础课程之一,也是计算机考研408核心科目之一。所以不管是考研的小伙伴,还是工作的小伙伴,我们都需要扎实的计算机网络知识。冷月帮大家总结了计算机网络的相关知识,停下脚步来学习学习。

什么是计算机网络

要想学习计算机网络,首先我们要知道计算机网络是什么。计算机网络主要由一些通用、可编程的硬件互联而成,通过这些硬件,可以传送不同类型的数据,并且可以支持广泛和日益增长的应用。通俗来讲,计算机网络就是一些互连、自治的计算机系统的集合,并且这个集合还可以随着技术的发展而动态增加或减少。

互联网的发展历史

在计算机出现后,我们更多使用计算机的时候是联系他人,比如QQ、微信、打网游,而我们不是自己一个人玩。所以我们要怎么才能和其他小伙伴一起愉快的玩耍呢,这就促使了互联网的诞生。

互联网的发展历史主要分为三个阶段,如下图所示

第一个阶段 ARPAnet

ARPANET是美国高级研究计划署(Advanced Research Project Agency)的简称。是世界上最早的计算机网络,它是美国国防部高级研究计划局,信息处理处开发的世界上第一个计算机远距离的封包交换网络,被认为是现今互联网(Internet)的前身。在APRAnet中,主要是由边缘计算机和交换机组成的网络。如下图所示。

第二个阶段 三级结构互联网

三级结构的互联网。分为主干网、地区网和校园网或则企业网。这种三级计算机网络覆盖了全美国主要的大学和研究所。这就成为了互联网的主要组成部分。后来研究人员觉得互联网不应该限于这些平台的使用,必须扩大范围的使用,于是美国政府决定将互联网主干网络交给私人公司来经营,单位可以收费。到1992年互联网上的主机就超过100万台。那个时候的互联网速率最高也就45Mbit/s.其网络拓扑为树形结构,如下图所示:

第三个阶段 多层次ISP互联网

第三阶段就是多层次ISP结构的互联网。互联网主要为ISP来提供。也就是现在的中国电信、中国联通和中国移动等等公司。

随着技术的发展,现在各国的网络都通过海底电缆进行连接。冷月找到一个在线的网站,可以实时看到全球的网络流量传输。点击跳转,国外的网站,可能网速比较慢。全球的网络流量传输

计算机网络的组成

组成成分

按组成成分来分,计算机网络包括硬件、软件和协议。硬件包括集线器、交换机、路由器等。软件包括实现计算机网络通讯的软件。协议包括APR、IP协议栈、ICMP、TCP、UDP、HTTP、FTP等。

工作方式

按工作方式来分,计算机网络可以分为核心部分和边缘部分。如下图所示:

核心部分:网络中的核心部分由许多路由器实现互连,向网络边缘中的主机提供连通性,使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信。

边缘部分:就是连接在因特网上的所有的主机。边缘部分利用核心部分提供的服务,使众多主机之间能够互相通信并交换信息或共享信息。

计算机网络的功能

计算机网络的功能,也就是计算机网络要做什么?主要是数据通讯、资源共享、分布式处理、提高可靠性、负载均衡等。其中数据通讯、资源共享又是最核心的功能。

数据通讯:在计算机网络中,数据通信是指通过某种介质,将数据从一台设备传输到另一台设备的过程。也就是说完成数据交互的功能,比如打王者荣耀,你放了一个大招,只有通过互联网的数据传输,其他玩家才能看到你放的大招。

资源共享:资源共享指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。包括软件共享、硬件共享、数据共享

计算机网络的分类

计算机网络按照分布范围来讲,可以分为广域网、城域网、局域网。

广域网:广域网(Wide Area Network),简称WAN,是一种跨越大的、地域性的计算机网络的集合。通常跨越省、市,甚至一个国家。广域网包括大大小小不同的子网,子网可以是局域网,也可以是小型的广域网。

城域网:城域网(Metropolitan Area Network,MAN)所采用的技术基本上与局域网相类似,只是规模上要大一些。城域网既可以覆盖相距不远的几栋办公楼,也可以覆盖一个城市;既可以是私人网,也可以是公用网。城域网既可以支持数据和话音传输,也可以与有线电视相连。城域网一般只包含一到两根电缆,没有交换设备,因而其设计就比较简单。

局域网:局域网(Local Area Network),简称LAN,是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。“某一区域”指的是同一办公室、同一建筑物、同一公司和同一学校等,一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。

计算机网络的标准化工作

计算机网络的出现,方便了我们生活中的点点滴滴。有关的互联网大厂大量将自己生产的产品打入市场,而每一个厂的标准或多或少都有差别,这就会使互联网中的出现很多标准。所以需要一个权威的组织来制定一些统一的标准。
而RFC(一系列以编号排定的文件)良好的解决了这个问题。

RFC(Request For Comments)意即“请求评论”,包含了关于Internet的几乎所有重要的文字资料。一个RFC文件在成为官方标准前一般至少要经历4个阶段(RFC2026):因特网草案、建议标准、草案标准、因特网标准。

总结

本篇博文用通俗易懂的方式,让大家了解了计算机网络的概念、发展历史、组成部分、功能、分类、和标准化工作。相信大家学习完后会有一定的收获。

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作者:学长冷月,发布于:2020/03/25
原文:https://www.cnblogs.com/guoyugy/p/12566590.html