什么是计算机网络?

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络 *** 作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

另外，从逻辑功能上看，计算机网络是以传输信息为基础目的，用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合，一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。

从用户角度看，计算机网络是这样定义的：存在着一个能为用户自动管理的网络 *** 作系统。由它调用完成用户所调用的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样，对用户是透明的。

发展历程

中国计算机网络设备制造行业是改革开放后成长起来的，早期与世界先进水平存在巨大差距;但受益于计算机网络设备行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大，我国计算机网络设备制造行业发展十分迅速。

近两年，随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，计算机网络设备制造行业获得良好发展机遇，中国已成为全球计算机网络设备制造行业重点发展市场。

　　计算机网络，是指地理位置不同，具有独立功能的计算机及周边设备，通过在网络 *** 作系统中连接的通信线路，管理和协调网络管理软件和网络通信协议，实现计算机系统的资源共享和信息传输计算机系统。

　　功能：信息的传输与共享

　　使用领域：互联网

　　类 别：网络 *** 作系统

　　计算机网络的分类与的一般的事物分类方法一样，可以按事物的所具有的不同性质特点即事物的属性分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络 *** 作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是空间）以及相应的应用软件四部分。

计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样，可以按事物所具有的不同性质特点（即事物的属性）分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络 *** 作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是空间）以及相应的应用软件四部分。

扩展资料：

由于计算机网络是一个非常复杂的系统，为了简化其设计，通常采用结构化的设计方法。

计算机网络体系结构是指整个网络系统逻辑结构和功能分配。计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解成若干个容易处理的系统，然后分而治之，这种结构化设计方法是工程设计中最常见的手段。分层就是系统分解的最好方法之一。

层次结构的好处在于是每一层实现一种相对独立功能。分层结构还有一与交流、理解和标准化。计算机网络的层次结构一般以垂直分层模型还表示。

计算机网络就是把分散布置的多台计算机及专用外部设备，用通信线路互联，并配以相应的网络软件所构成的系统。

计算机网络按网络的覆盖范围分为局域网（Local Area Network，LAN）、城域网（Metropolitan Area Network，MAN）和广域网（Wide Area Network，WAN）

参考资料：

《大学计算机-计算思维导论》，清华大学出版社2019

计算机网络的分类方式有很多种,可以按地理范围、拓扑结构、传输速率和传输介质等分类。

⑴按地理范围分类

①局域网LAN(Local Area Network)

局域网地理范围一般几百米到10km之内,属于小范围内的连网。如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等。局域网的组建简单、灵活,使用方便。

②城域网MAN(Metropolitan Area Network)

城域网地理范围可从几十公里到上百公里,可覆盖一个城市或地区,是一种中等形式的网络。

③广域网WAN(Wide Area Network)

广域网地理范围一般在几千公里左右,属于大范围连网。如几个城市,一个或几个国家,是网络系统中的最大型的网络,能实现大范围的资源共享,如国际性的Internet网络。

⑵按传输速率分类

网络的传输速率有快有慢,传输速率快的称高速网,传输速率慢的称低速网。传输速率的单位是b/s(每秒比特数,英文缩写为bps)。一般将传输速率在Kb/s—Mb/s范围的网络称低速网,在Mb/s—Gb/s范围的网称高速网。也可以将Kb/s网称低速网,将Mb/s网称中速网,将Gb/s网称高速网。

网络的传输速率与网络的带宽有直接关系。带宽是指传输信道的宽度,带宽的单位是Hz(赫兹)。按照传输信道的宽度可分为窄带网和宽带网。一般将KHz—MHz带宽的网称为窄带网,将MHz—GHz的网称为宽带网,也可以将kHz带宽的网称窄带网,将MHz带宽的网称中带网,将GHz带宽的网称宽带网。通常情况下,高速网就是宽带网,低速网就是窄带网。

⑶按传输介质分类

传输介质是指数据传输系统中发送装置和接受装置间的物理媒体,按其物理形态可以划分为有线和无线两大类。

①有线网

传输介质采用有线介质连接的网络称为有线网,常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维。

●双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成,这样的一对线作为一条通信线路,由四对双绞线构成双绞线电缆。双绞线点到点的通信距离一般不能超过100m。目前,计算机网络上使用的双绞线按其传输速率分为三类线、五类线、六类线、七类线,传输速率在10Mbps到600Mbps之间,双绞线电缆的连接器一般为RJ-45。

●同轴电缆由内、外两个导体组成,内导体可以由单股或多股线组成,外导体一般由金属编织网组成。内、外导体之间有绝缘材料,其阻抗为50Ω。同轴电缆分为粗缆和细缆,粗缆用DB-15连接器,细缆用BNC和T连接器。

●光缆由两层折射率不同的材料组成。内层是具有高折射率的玻璃单根纤维体组成,外层包一层折射率较低的材料。光缆的传输形式分为单模传输和多模传输,单模传输性能优于多模传输。所以,光缆分为单模光缆和多模光缆,单模光缆传送距离为几十公里,多模光缆为几公里。光缆的传输速率可达到每秒几百兆位。光缆用ST或SC连接器。光缆的优点是不会受到电磁的干扰,传输的距离也比电缆远,传输速率高。光缆的安装和维护比较困难,需要专用的设备。

②无线网

采用无线介质连接的网络称为无线网。目前无线网主要采用三种技术：微波通信,红外线通信和激光通信。这三种技术都是以大气为介质的。其中微波通信用途最广,目前的卫星网就是一种特殊形式的微波通信,它利用地球同步卫星作中继站来转发微波信号,一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面,三个同步卫星就可以覆盖地球上全部通信区域。

⑷按拓扑结构分类

计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站。计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等。

①总线拓扑结构

总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构。这种结构中总线具有信息的双向传输功能，普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线。

总线拓扑结构的优点是：安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。但总线结构也有其缺点：由于信道共享,连接的节点不宜过多，并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。

②星型拓扑结构

星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。

星型拓扑结构的特点是：安装容易,结构简单,费用低,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的。

③环型拓扑结构

环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构。信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的。

这种结构特别适用于实时控制的局域网系统。

环型拓扑结构的特点是：安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除。有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道。环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作。

④树型拓扑结构

树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”。这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门。

树型拓扑结构的特点：优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作。

计算机网络是由传输介质连接在一起的一系列设备（网络节点）组成。一个节点可以是一台计算机、打印机或是任何能够发送或接收由网络上其他节点产生数据的设备。

计算机网络的分类

1 按地域划分

按照网络的规模，可以将网络分为局域网、城域网、广域网和互联网。网络的规模是以网上相距最远的两台计算机之间的距离来衡量的。

（1）局域网（LAN）

局域网（Local Area Network）的应用场合：

● 同一房间内的所有主机，覆盖距离为10 m数量级。

● 同一楼内的所有主机，覆盖距离为100 m数量级。

● 同一校园内、厂区内或院落内的所有主机，覆盖距离为1 km数量级，这种情况也被称为校园网。

（2）城域网（MAN）

城域网（Metropolitan Area Network）指所有主机（工作站点）分布在同一城区内，覆盖范围大约在10～100 km的数量级。

（3）广域网（WAN）

广域网（Wide Area Network）指网络中所有主机与工作站点分布的地理范围能够覆盖10km以上的范围，包括10 km，100 km与1 000 km及以上的数量级，比如同一个大城市，同一个国家或同一个洲甚至跨越几个洲等。

（4）互联网（Internet）

互联网实质上是指两个或多个网络互联所形成的网络。Internet是目前世界上最大的、应用十分广泛的互联网络。

2 按资源共享方式划分

（1）对等网

在计算机网络中，倘若每台计算机的地位平等，都可以平等地使用其他计算机内部的资源，每台机器磁盘上的空间和文件都成为公共财产，这种网就称之为对等网。对等网非常适合于小型的、任务轻的局域网，例如在普通办公室、家庭、游戏厅、学生宿舍内建立对等局域网。

（2）客户/服务器网络

如果网络所连接的计算机较多，在10台以上且共享资源较多时，就需要考虑专门设立一个计算机来存储和管理需要共享的资源，这台计算机被称为文件服务器，其他的计算机称为工作站，工作站里的资源就不必与他人共享。如果想与某人共享一份文件，就必须先把文件从工作站拷贝到文件服务器上，或者一开始就把文件安装在服务器上，这样其他工作站上的用户才能访问到这份文件。这种网络称为客户/服务器（Client/Server）网络。

3 按拓扑结构划分

把网络中各个站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。构成网络的拓扑结构有很多种，主要有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和网状型拓扑，以下为大家分别介绍各种拓扑结构的网络。

（1）总线型网络

总线型网络采用单一信道作为传输介质，所有站点通过专门的连接器连到这个公共信道（总线）上，任何一个站点发送的信号都沿着介质传输，并且能够被总线上其他站点接收到，它是一种广播网。局域网技术中的以太网是总线型网络的一个实例。

（2）星型网络

星型网络是由中央节点和通过点点链路接到中央节点的各站点组成，站点间的通信必须通过中央节点进行。中央节点采用集中式通信控制策略，因此相当复杂，而其他各站点的通信处理负担都很小。

（3）环型网络

环型网络是由节点和连接节点的点点链路组成的一个闭合环，每个节点从一条链路上接收数据，然后以同样的速率串行在另一条链路上发送出去。链路大多数是单方向的，即数据在环上只沿一个方向传输。局域网技术中的令牌环网是环型网的一个实例。

（4）树型网络

树型网络是星型网络的一种变体。像星型网络一样，网络节点都连接到控制网络的中央节点上。但并不是所有的设备都直接接入中央节点，绝大多数节点是先连接到次级中央节点上再连到中央节点上。

（5）网状型网络

网状型网络的每一个节点都与其他节点有一条专业线路相连。网状型拓扑广泛用于广域网中。由于网状网络结构很复杂，所以我们在此只给出如图1-10所示的抽象结构图。

计算机网络可以按覆盖的地理范围，网络的拓扑结构和传输技术分类。

一、按照覆盖的地理范围分类：

可以分为局域网、城域网和广域网三类。

1、局域网(LAN)。局域网是一种在小区域内使用的，由多台计算机组成的网络，覆盖范围通常局限在10 千米范围之内，属于一个单位或部门组建的小范围网。

2、城域网(MAN)。城域网是作用范围在广域网与局域网之间的网络，其网络覆盖范围通常可以延伸到整个城市，借助通信光纤将多个局域网联通公用城市网络形成大型网络，使得不仅局域网内的资源可以共享，局域网之间的资源也可以共享。

3、广域网(WAN) 。广城网是一种远程网，涉及长距离的通信，覆盖范围可以是个国家或多个国家，甚至整个世界。由于广域网地理上的距离可以超过几千千米，所以信息衰减非常严重，这种网络一般要租用专线，通过接口信息处理协议和线路连接起来，构成网状结构，解决寻径问题。

二、按网络的拓扑结构分类：

可以分为总线型网络、星型网络、环型网络、树型网络。

1、星型网络（常用）

优点：容易维护管理，配置灵活，故障检测方便。

缺点：采用广播式传播，各节点都能收到。

2、总线型（共享带宽）

优点：安装比较方便，成本低，某一站点发生故障，不会影响整个网络。

缺点：传输介质发生故障，会使整个网络瘫痪。

3、环型（不常用）

优点：安装方便。

缺点：容量有限，网络建好后很难增加新站点。

4、树型（常用）

优点：易于扩展，故障隔离方便。

缺点：跟星型类似，根节点发生故障，容易引起全网不能工作。

三、按传输技术分类：

1、广播式连接

广播网络只有一个通信信道，网络上所有的机器都共享该信道，在机器之间传递包。任何一台机器发送的包都可以被其他的机器接收。在包中有一个地址域，指明了该包的目标接受者，一台机器收到了一个包以后，它检查地址域。如果该包正是发送给它的，那么就处理该包；如果不是就会忽略。

广播系统往往也允许将一个包发送给所有的目标主机，那么网络中每一台机器都将接收该包，并进行处理，这种 *** 作模式成为广播。有些广播系统也支持传输给一组机器，即所有机器的子集，这种模式成为多播。

2、点到点连接

点到点网络则是由许多连接构成的，每一个连接对应一台机器。在这种网络中，为了将一个分组从源端传送到目的地，该分组可能要经过一台或者多台中间机器。

通常有可能存在多条不同长度的路径，所以找到一条好的路径对于点对点网络非常重要的。只有一个发送方和一个接收方的点到点的传输模式有时称为单播。

一般原则，越小的、地理位置局部化的网络倾向于使用广播传输模式，而大的网络通常使用点到点传输模式。

-计算机网络分类

（一）计算机网络的概念

计算机网格是计算机技术与通信技术日益发展和密切结合的产物，它的发展过程大致可以划分为以下4个阶段。

1具有通信功能的单机系统

该系统又称终端—计算机网络，是早期计算机网络的主要形式。它将一台计算机经通信线路与若干终端直接相连。

2具有通信功能的多机系统

对终端—计算机网进行改进，在主计算机的外围增加一台计算机，专门用于处理终端的通信信息及控制通信线路，并能对用户的作业进行某些预处理 *** 作，这台计算机称为“前端处理机”或“通信控制处理机”，在终端设备较集中的地方设置一台集中器，终端通过低速线路先汇集到集中器上，然后再用高速线路将集中器连到主机上，这就形成多机系统。

3以共享资源为主的计算机网络

具有通信功能的多机系统是计算机-计算机网络，它是由若干台计算机互联而构成的系统，即利用通信线路将多台计算机连接起来，在计算机之间进行通信。该网络有两种结构形式：一种形式是主计算机通过通信线路直接互联，其中主计算机同时承担数据处理和通信工作；另一种形式是通过通信控制处理机间接地把各主计算机连接起来，其中通过处理机和主计算机分工，前者负责网络上各主计算机间的通信处理和控制，后者是网络资源的拥有者，负责数据处理，它们共同组成资源共享的计算机网络。

4以局域网及互联网为支持环境的分布式计算机系统

局域网是继远程网之后发展起来的，它继承了远程网的分组交换技术和计算机的I/O总线结构技术，局域网的发展也促使计算机网络的模式发生了变革，即由早期的以大型机为中心的集中式模式转变为微机构成的分布式计算机模式。

计算机网络提供的主要功能有4个方面：①数据通信；②资源共享；③负载均衡；④高可靠性。

（二）计算机网络的分类

计算机网络的分类方式很多，按照不同的分类原则，可以得到各种不同类型的计算机网络。例如，按通信距离可分为广域网（WAN）、局域网（LAN）和城域网（MAN）；按信息交换方式可分为电路交换网、分组交换网和综合交换网；按网络拓扑结构可分为星形网、树形网、环形网和总线网；按通信介质可分为双纹线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等；按传输带宽可分为基带网和宽带网；按使用范围可分为公用网和专用网；按速率可分为高速网、中速网和低速网；按通信传播方式可分为广播式和点到点式。

（三）网络的协议与标准

计算机网络的硬件设备是承载计算机通信的实体，但它们是怎样有序地完成计算机之间的通信任务的呢？也就是说，要共享计算机网络的资源，以及进行网络中的信息交换，就需要实现不同系统中的实体的通信两个实体要想成功地通信，它们必须具有相同的通信语言，在计算机网络中称为协议（或规程）。所谓的协议，指的是网络中的计算机与计算机进行通信时，为了能够实现数据的正常发送与接收，必须要遵循的一些事先约定好的规程（标准或约定），这些规程中明确规定了通信时的数据格式、数据传送时序以及相应的控制信息和应答信号等内容。