什么是计算机网络？

通过通信渠道连接两台或多台计算机和其他支持硬件设备建立的网络称为计算机网络。它使计算机能够彼此通信并共享命令、数据等，包括硬件和软件资源。

网络中的每个计算设备称为节点或站点。节点可以是路由器、个人计算机和服务器。通过使用称为协议的规则，在网络中进行数据传输。协议是网络中的每个节点应遵循的一组规则，用于在有线或无线网络上传输信息。

计算机网络的工作原理

节点（如计算机、交换机和调制解调器）是生成和传输数据的源。然后使用链接（传输介质）将节点连接起来。

通过遵循协议，节点将通过连接传输和接收数据。计算机网络架构定义了与这些物理和逻辑组件相关的设计。它为网络的物理组件、功能组织、协议和程序提供了定义。

计算机网络的用途：

允许共享资源，如打印机、扫描仪等。
您可以在网络用户之间共享昂贵的软件和数据库。
方便一台计算机与另一台计算机进行通信。
允许用户通过网络交换数据和信息。

常见的计算机网络：

局域网（LAN）
城域网（MAN）
广域网（WAN）

局域网（LAN）：

顾名思义，局域网是一个在小范围内运作的计算机网络，即连接在一个小的地理区域内，如办公室、公司、学校或其他组织的计算机。因此，它存在于特定的区域内，例如家庭网络、办公室网络、学校网络等。

局域网可以是有线或无线网络，也可以是两者的组合。局域网中的设备通常使用以太网电缆连接，以提供用于连接多个设备（如路由器、交换机和计算机）的接口。例如，使用一个路由器，几根以太网电缆和计算机，您可以在家庭、办公室等地创建一个局域网。在此网络中，一个计算机可以充当服务器，而其他作为网络的一部分的计算机可以充当客户端。

局域网的特点：

网络规模较小，仅包含几公里。
数据传输速率高，范围从100 Mbps到1000 Mbps。
局域网采用总线、环形、网状和星形拓扑结构。
连接到局域网的某些网络设备将受到限制。
如果添加的设备超过规定数量，网络可能会失败。

局域网的好处：

提供比WAN和MAN更高的操作速度。
成本更低，安装和维护更容易。
完全满足特定组织（如办公室、学校等）的需求。
可以是有线、无线或有线无线结合。
由于是一种小型设置，因此比其他网络更安全，易于维护。

局域网的主要功能：

文件共享： 允许您在局域网内的计算机之间共享或传输文件。例如，在银行中，可以使用局域网将客户的交易详细信息文件从服务器发送到客户端。
打印机共享： 还允许共享对打印机、文件服务器等的访问。例如，通过局域网连接的十台计算机可以共享一台打印机、文件服务器、传真机等。
计算能力共享： 允许客户端访问服务器的计算能力，例如应用程序服务器，因为局域网中的某些在客户端上运行的应用程序可能需要更高的计算能力。
邮件和消息相关服务： 允许在局域网的计算机之间发送和接收邮件。为此，您需要一个邮件服务器。
数据库服务： 还允许借助数据库服务器存储和检索数据。

城域网（MAN）：

什么是计算机网络？

WAN（Wide Area Network）是一个高速网络，覆盖范围广泛，例如城市或城镇。它通过连接本地区域网络使用路由器和本地电话交换线来建立。它可以由私营公司运营，或者可以是由诸如当地电话公司等公司提供的服务。

WAN非常适合相对较大区域的人们共享数据或信息。它通过高速载体或传输介质（例如铜线、光纤和微波）提供快速通信。WAN常用的协议有X.25、帧中继、异步传输模式（ATM）、xDSL（数字用户线）、ISDN（集成服务数字网络）、ADSL（非对称数字用户线）等。

WAN的覆盖范围大于局域网（LAN），但小于广域网（WAN）。其网络范围从5到50公里。此外，它还提供上行链路，用于将局域网连接到广域网和互联网。组织可以使用WAN将位于不同办公室的所有局域网连接起来。

WAN的示例：

有线电视网络
提供高速DSL线路的电话服务提供商
IEEE 802.16或WiMAX
连接在城市中的消防站
连接城市中学校的各个分校

WAN的特点：

WAN的范围在5km至50km之间。
WAN的范围从校园到整个城市。
WAN由用户组或网络提供商维护和管理。
用户可以通过使用WAN来实现区域资源的共享。
数据传输速率可以介于中等到高速之间。

WAN的优势：

更不昂贵： 设置一个WAN并将其连接到广域网的成本较低。
高速： 数据传输速度高于广域网。
本地电子邮件： 可以快速发送本地电子邮件。
接入互联网： 允许您共享互联网连接，因此多个用户可以访问高速互联网。
容易设置： 通过连接多个局域网，您可以轻松设置一个WAN。
较高安全性： 比广域网更安全。

广域网（WAN）：

什么是计算机网络？

广域网（WAN）覆盖范围广泛，不局限于办公室、学校、城市或镇，主要通过电话线、光纤或卫星链路建立。它主要用于银行和跨国公司等大型组织与其分支机构和客户进行全球通信。尽管在结构上与城域网（MAN）相似，但WAN在范围方面与MAN不同，例如，MAN覆盖范围最多为50公里，而WAN覆盖范围大于50公里，例如，1000公里或更多。

WAN通过使用交换机、路由器、防火墙和调制解调器等网络设备与TCP/IP协议配合工作。它不连接单个计算机，而是设计用于连接局域网（LAN）和城域网（MAN）等小型网络以创建一个大型网络。互联网被认为是世界上最大的WAN，因为它通过互联网服务提供商将各种LAN和城域网连接起来。

计算机通过公共网络（如电话系统、租用线路或卫星）连接到广域网。WAN的用户不拥有该网络，因为它是一个连接远程计算机系统的大型设置。但是，他们需要订阅由电信提供商提供的服务才能使用该网络。

WAN的特点

具有更大的容量。
可以通过使用WAN共享地区资源。
存在更多的位比特错误。
传输延迟较大，因此需要更大的通信速度。

WAN的优势：

大型网络范围： 它涵盖了2000公里或更大的大地理区域，例如从一个国家到另一个国家。
集中化数据： 它允许您的不同办事处使用总部服务器来检索和共享数据。因此，您不需要购买电子邮件服务器、文件服务器和备份服务器等。
获取更新的文件和数据： 它为需要员工在几秒钟内交换更新文件的公司提供了理想的平台。
高带宽： 它提供比普通宽带连接更高的带宽。因此，它可以通过提供不间断的数据传输和通信来提高公司的生产力。
工作负载分配： 它有助于将工作负载分配到其他位置。您可以在不同的国家雇佣员工，并指派他们在您的办事处工作。

WAN的示例：

互联网
美国国防部
证券交易所网络
铁路订票系统
大型银行的取款机网络
卫星系统

访问：计算机网络教程

良好网络的标准

性能

性能是使用传输时间和响应时间来衡量的。如果网络性能较高，网络质量将得到改善。

传输时间： 从一台设备发送消息到另一台设备所需的时间称为传输时间。

响应时间： 从查询到响应所经过的时间称为响应时间。

网络的总性能取决于许多因素，包括多个用户、网络中使用的拓扑结构以及所使用的软件和硬件。

可靠性

网络的可靠性表示数据传递是否正确到达授权和预期的用户。网络的可靠性是OSI模型（开放系统互联）中数据传输的重要因素之一。

安全

网络安全涉及保护数据免受意外用户的侵犯、保护数据免受损坏和中断。网络的安全性可以避免数据泄露和数据丢失。

网络拓扑结构

拓扑结构： 它指的是网络的所有节点和组件的物理布局和表示。通常，拓扑结构定义整个网络的结构。网络拓扑结构分为五种类型，包括总线拓扑、星型拓扑、环型拓扑、网状拓扑和树状拓扑。

1) 总线拓扑：

什么是计算机网络？

在这种结构中，节点（计算机）通过接口连接器连接到一个负责承载消息的单一通信线（中央电缆）。与所有节点连接的中央电缆是网络的”骨干”。它被称为总线。在这种结构中，信号以双向传播到所有机器，直到找到接收者机器。与其他拓扑结构相比，它更容易设置，因为它只使用一个中央电缆来建立网络。

优点：

网络配置简单。
成本较低，因为只使用了一根电缆来连接所有节点。
总线拓扑结构通过使用网络的同轴电缆或双绞线电缆，支持最高10 Mbps的速度。
缺点：
由于采用了多点通信模式，很难识别和隔离故障终端。
重配置会影响网络并降低性能。
总线拓扑结构的另一个缺点是信号干扰；如果两个或更多节点同时传输消息，它们的信号将发生冲突。
单个节点的故障也会导致整个网络崩溃。

2) 环形拓扑结构：

什么是计算机网络？

顾名思义，环形拓扑中的计算机被连接成一个环形闭合的循环。在这种拓扑结构中，消息只沿着环形从一个节点到下一个节点的方向移动，并且每个节点都会检查是否匹配目的地址。因此，数据会持续移动直到到达目的地。所有节点都是平等的，它们之间不存在客户端-服务器关系。由于节点形成环状，如果一个节点无法传输数据，通信流程将被切断。

优点：