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computernetwork (computernetworks)

作者:小编 日期:2023-08-07 点击数:

计算机网络的概念、组成、功能和分类

计算机网络是指将分散的、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备和线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。计算机网络是信息技术的重要组成部分,它为人们提供了方便快捷的信息交流和资源共享的平台。

计算机网络的组成

计算机网络的组成可以从不同的角度进行划分,一般计算机网络由以下几个部分组成:

1.硬件:包括计算机系统、通信设备(如路由器、交换机、调制解调器等)、通信介质(如双绞线、光纤、无线电波等)等,它们构成了计算机网络的物理基础。

2.软件:包括各种协议、服务、应用等,它们规定了计算机网络中数据的格式、传输方式、控制方法等,实现了计算机网络的逻辑功能。

3.协议:是计算机网络中各层之间或同层之间进行数据交换时遵循的规则或约定,它保证了计算机网络中数据的有效传输和处理。常见的协议有TCP/IP协议族、OSI参考模型等。

4.服务:是计算机网络为用户或应用程序提供的功能或能力,如文件传输、电子邮件、远程登录、网页浏览等。服务通常建立在协议的基础上,为用户提供友好的界面和操作方式。

5.应用:是利用计算机网络提供的服务实现特定目的或需求的软件程序,如浏览器、聊天工具、在线游戏等。应用是计算机网络最终的使用者,也是计算机网络发展的动力。

计算机网络的功能

计算机网络具有以下几个主要功能:

1.数据通信:是指在计算机网络中,不同地点的用户或设备之间进行信息(如文本、图像、音频、等)的传递和交换。数据通信是计算机网络最基本也最重要的功能,它实现了空间上的信息共享。

2.资源共享:是指在计算机网络中,将连接在网络上的各种硬件资源(如处理器、存储器、打印机等)和软件资源(如数据库、文件、应用程序等)按照一定的方式分配给网络中的用户或设备,使其能够有效地利用这些资源。资源共享是计算机网络最显著也最有价值的功能,它实现了时间上和空间上的资源优化。

3.分布式处理:是指在计算机网络中,将一个复杂的问题或任务分解为若干个子问题或子任务,分配给网络中不同位置和性能的计算机进行并行处理,然后将各个子问题或子任务的结果汇总得到最终结果。分布式处理是计算机网络提高处理效率和可靠性的有效手段,它实现了问题或任务的并行解决。

4.负载均衡:是指在计算机网络中,根据网络中各个节点或服务器的当前负载情况,动态地调整数据流量或任务分配,使得每个节点或服务器都能够合理地利用其资源,避免出现过载或空闲的情况。负载均衡是计算机网络提高性能和稳定性的重要技术,它实现了网络中资源的平衡利用。

5.网络管理:是指在计算机网络中,对网络的各个组成部分(如网络设备、网络连接、网络协议、网络服务、网络应用等)进行监测、控制、配置、维护、优化等操作,以保证网络的正常运行和高效服务。网络管理是计算机网络保障网络质量和安全的必要条件,它实现了网络的自我调节和自我保护。

计算机网络的分类

计算机网络的分类可以根据不同的标准进行,常见的分类标准有以下几种:

1.按照地理范围划分:可以将计算机网络分为局域网(Local Area Network,LAN)、城域网(Metropolitan Area Network,MAN)、广域网(Wide Area Network,WAN)和互联网(Internet)等。局域网是指覆盖范围较小(如一栋楼或一个校园)的计算机网络,通常由用户自行建立和管理,传输速率较高,延迟较低,但扩展性较差。城域网是指覆盖范围较大(如一个城市或一个地区)的计算机网络,通常由电信运营商或政府部门建立和管理,传输速率一般,延迟一般,但扩展性较好。广域网是指覆盖范围很大(如一个国家或一个洲)的计算机网络,通常由多个运营商或组织共同建立和管理,传输速率较低,延迟较高,但扩展性很好。互联网是指由多个不同类型的计算机网络互联而成的全球性的计算机网络,它采用TCP/IP协议族作为通信标准,提供了丰富多样的服务和应用,是目前世界上最大最复杂的计算机网络。

2.按照拓扑结构划分:可以将计算机网络分为星型网络、总线型网络、环型网络、树型网络、网状型网络等。星型网络是指所有节点都直接连接到一个中心节点上,中心节点负责转发数据,具有结构简单、易于管理、可靠性高等优点,但也存在中心节点故障导致整个网络瘫痪、扩展性差等缺点。总线型网络是指所有节点都连接到一条公共传输介质上,公共传输介质负责转发数据,具有结构简单、易于扩展、成本低等优点,但也存在公共传输介质故障导致整个网络瘫痪、传输效率低等缺点。环型网络是指所有节点都连接到一个闭合的环形传输介质上,数据沿着环形传输介质按照一定方向进行传输,具有结构简单、传输效率高等优点,但也存在环形传输介质故障导致整个网络瘫痪、难以扩展等缺点。

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