什么是计算机网络？基础知识
布莱斯利奥
什么是计算机网络？
A 计算机网络 网络是由两台或多台相互连接的计算机组成的，它们可以交换数据和共享资源。连接可以通过铜缆、光纤或无线介质进行，而底层硬件和软件则将孤立的设备连接成一个可运行的网络。
本教程将介绍计算机网络的基本组成部分、用于定位网络主机的标识符、网络的用途以及在构建网络之前应该权衡的利弊。
计算机网络组件
下面介绍计算机网络的基本组成部分。
交换机
交换机充当控制器，连接校园或建筑物内的计算机、打印机和其他设备。它们使同一网络上的设备能够通信，并将流量转发到其他网络。交换机降低了组织内共享打印机、存储设备和应用程序的成本。
路由器
路由器连接多个网络，使多个设备能够共享同一个互联网连接。路由器充当调度器的角色：它分析每个数据包的目的地，选择最佳路径，并将数据包转发出去。
服务器
服务器是托管共享程序、文件和网络操作系统的计算机。它们为每个授权用户提供对网络资源的访问权限。
客户
客户端是访问网络并使用服务器提供的资源的用户设备。它们向服务器发送请求并接收相应的响应。
Transmission 相关媒体
Transmission 传输介质（也称为链路、通道或线路）用于在设备之间传输数据。同轴电缆、双绞铜线、光纤和无线电波是最常见的几种形式。
接入点
无线接入点使无线设备无需线缆即可接入网络。它们赋予网络灵活性，可根据需要添加笔记本电脑、手机和物联网设备。
共享数据
共享数据涵盖客户端通过网络交换的所有内容——文件、打印作业、电子邮件、应用程序数据和配置。
网络接口卡 (NIC)
网络接口卡（NIC）负责发送和接收数据，并控制主机与网络之间的流量。每个联网设备至少配备一个NIC。
本地 Opera系统
本地操作系统运行在每台个人电脑上，使电脑能够访问文件、驱动本地打印机以及使用自己的磁盘和光驱。
网络 Opera系统
网络操作系统运行在服务器和其他共享主机上。它负责协调整个网络中的通信、身份验证和资源共享。
协议
协议是一套记录在案的规则，它允许两个设备通过网络相互通信。标准协议包括IP、TCP、UDP、FTP、HTTP和DNS。
優勢
集线器将网络连接分割成多个计算机。当一台主机发送数据包时，集线器会将数据包转发到该网段上的所有设备。如今，集线器已基本被淘汰；在现代网络中，交换机取代了它们。
局域网电缆
局域网 (LAN) 电缆（也称为以太网电缆或数据电缆）将设备连接到有线网络，包括连接到互联网的路由器。
OSI参考模型
OSI 代表开放系统互连（Open Systems Interconnection）。它是一个七层参考模型，定义了独立系统如何交换数据。
网络上的唯一标识符
网络上的每个主机和服务都需要一个名称或编号来区分彼此。最常用的标识符如下所示。
主机名
网络上的每个设备都被分配一个易于理解的名称，称为主机名。主机名使用户和应用程序能够更轻松地引用特定主机，而无需记住其 IP 地址。
IP地址
IP（互联网协议）地址是网络上设备的唯一数字标识符。IPv4 地址长度为 32 位；IPv6 地址长度为 128 位。
DNS服务器
域名系统 (DNS) 将域名转换为人类可理解的形式。 URL将主机名和 IP 地址转换为设备实际用来相互查找的 IP 地址。
MAC地址
MAC（媒体访问控制）地址——有时也称为物理地址——唯一标识一个网卡。它长 48 位，通常写成 12 个十六进制数字，分为 6 个字节。
港口
端口是一种逻辑通道，允许用户和应用程序与主机上的特定服务交换数据。一台主机可以同时运行多个应用程序；每个应用程序都通过其监听的端口号进行标识。
其他重要网络组件
ARP
ARP MAC 代表地址解析协议。它将 IP 地址映射到本地网络上相应的物理（MAC）地址。
反应堆
RARP（Reverse 地址解析协议 (ARP) 的作用正好相反：它返回与给定物理地址对应的 IP 地址。
防火墙
防火墙根据一系列规则过滤传入和传出的网络流量。它是内部网络与公共互联网之间的第一道防线。
网关
网关是一种设备（通常是路由器），它将本地网络连接到其他网络，并在需要时转换不同的协议。
的使用 Computer Networks
计算机网络使现代协作成为可能。常见用途包括：
- 共享打印机、扫描仪和存储设备等物理资源。
- 在团队之间共享昂贵的软件许可证和中央数据库。
- 实现计算机与人之间快速、可靠的通信。
- 交流中 数据和信息 用户与应用程序之间。
- 托管内部应用程序、企业内部网和面向客户的服务。
计算机网络的优势
设计良好的网络的主要优势包括：
- 允许多台计算机同时发送和接收信息。
- 支持共享打印机、扫描仪、存储设备和电子邮件。
- 提供站点间的高速通信。
- 减少了在每个地点重复部署资源的成本和精力。
- 支持集中式备份、监控和安全策略。
计算机网络的缺点
网络也需要权衡利弊：
- 前期硬件和软件投资可能相当可观。
- 如果没有强有力的安全措施——加密、防火墙、多因素身份验证——数据就容易受到攻击。
- 有些硬件组件会老化，需要定期更换。
- 网络需要持续的管理、监控和修补。
- 电缆故障、服务器故障和网络服务提供商中断都可能导致整个网络瘫痪。
有哪些 Computer Networks （快速参考）
下表总结了初学者最常遇到的网络类型。
| 类型 | 适用范围 | 典型用途 |
|---|---|---|
| LAN（局域网） | 单栋建筑或校园 | 办公室或家庭网络连接。 |
| WAN（广域网） | 城市、国家或地球 | 远距离连接多个局域网。 |
| MAN（城域网） | 城市或大型校园 | 连接整个都市区的各个办公室。 |
| 无线局域网 (WLAN) | 建筑物或楼层 | 为笔记本电脑和移动设备提供 Wi-Fi 连接。 |
| PAN（个人局域网） | 几米 | 个人设备之间的蓝牙和USB连接。 |
| VPN（虚拟专用网络） | 通过公共互联网 | 将远程用户安全地连接到专用网络。 |
