计算机网络是将多台具有独立功能的计算机系统通过通信设备和线路连接,形成一个能够相互共享资源和信息的系统。其基本组成部分包括通信子网、资源子网和通信协议。通信子网主要负责数据的传输,确保信息在各节点间的流通;资源子网则面向用户提供服务,包括硬件和软件资源,处理面向应用的数据;通信协议是网络中各节点间通信的规则和约定,确保数据正确、有效传输。
计算机网络的发展经历了从终端计算机通信网络到分组交换网络的转变。早期的终端网络主要是通过收发器和电传机实现远程数据传输。随着需求的增长,为了提高效率,出现了分组交换的概念,将网络分为主机(资源子网)和通信线路及转发设备(通信子网)。在分组交换网络中,数据被分割成数据包,按需在通信子网中传输,减少了线路的浪费。
国际标准化组织ISO在1977年提出的开放系统互连(OSI)参考模型,是设计和理解网络架构的重要框架。它将网络通信划分为七个层次:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每个层次都有特定的任务,如物理层负责位流传输,数据链路层建立数据链路,传输层则负责数据的透明传输等。
通信子网是网络的核心部分,它包含了各种通信设备和线路,使得数据能够在网络中流动。通信子网的通信数据交换方式主要有电路交换和存储转发交换,现代计算机网络主要采用存储转发交换,因为它能更有效地利用网络资源。通信线路多种多样,从普通的电话线到综合数字电话网,再到更高速的光纤网络,都在为数据传输提供支持。
计算机网络的发展和技术进步极大地推动了信息社会的形成,而通信技术和网络协议的标准化使得不同设备和系统之间的互操作成为可能。理解这些基础知识对于深入学习和掌握网络技术至关重要。