计算机网络是信息技术领域的重要组成部分,它为用户提供了连通性和资源共享两大核心功能。连通性意味着用户可以通过网络互相交流信息,仿佛他们的计算机直接相连。资源共享则涵盖了信息、软件及硬件的共享,允许网络上的用户访问并利用各种资源。
网络是由节点(node)和连接这些节点的链路(link)构成的。当多个网络互相连接,就形成了互联网,其中因特网(Internet)是全球最大的互联网络。因特网的发展经历了三个阶段:从最初的军事用途的ARPANET,到科研用途的三级结构网络,再到商业化运营的多层次ISP结构。
Internet是专有名词,特指采用TCP/IP协议族的全球网络,而internet是通用名词,泛指任何由多个网络互连形成的网络。因特网的组成部分包括边缘部分和核心部分。边缘部分由用户主机组成,用于通信和资源共享;核心部分由路由器和网络构成,负责数据的存储转发。
在因特网上,进程间通信主要有两种方式:客户服务器(C/S)方式和对等连接(P2P)方式。C/S方式中,客户是服务请求方,服务器是服务提供方;而在P2P方式下,任何主机都可以既是服务请求者也是服务提供者。
路由器在网络的核心部分起着关键作用,执行存储转发的分组交换。网络按照作用范围可以分为广域网(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)和个人区域网(PAN)。根据使用者,网络可以分为公用网和专用网。计算机网络的主要性能指标有速率、带宽、吞吐量、时延和信道利用率。
TCP/IP是事实上的国际标准,它的体系结构包括四层,而OSI模型则有七层,虽然OSI模型理论完善但实际应用较少。此外,还存在五层协议的体系结构。协议是控制对等实体通信的规则,而服务则是下层向上层提供的功能。协议是水平的,服务是垂直的,它们共同确保了网络通信的有序进行。
物理层是网络中最基础的一层,主要任务是定义与传输媒体接口相关的特性,如机械特性、电气特性、功能特性和规程特性,并负责并行到串行的数据转换。数据通信系统由源系统、传输系统和目的系统三大部分组成,构成了信息传递的基础。