一. 计算机网络的定义

1.1 计算机早期的一个最简单的定义

定义:一些互连的、自治的计算机的集合。


“互连” 是指计算机之间可以进行数据通信;

“自治” 是指独立的计算机,它有自己的软硬件,可以独立运行。

计算机网络知识_体系结构



1.2 现阶段计算机网络的一个较好的定义

定义:计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的,而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据,并能支持广泛的和日益增长的应用。


“可编程的硬件” 不限于计算机,还包括智能手机、具有网络功能的传感器以及智能家电等智能硬件,这些硬件一定包含有中央处理单元(CPU);

“各类应用” 计算机网络并非只用来传送数据,而是能够基于数据传送进而实现各种各样的应用,包括今后可能出现各种应用。


二. 计算机网络的分类

计算机网络有多种类别,下面从不同角度对计算机网络进行分类。


2.1 按网络的覆盖范围分类

(1)广域网(WAN):覆盖范围通常为几十千米到几千千米。广域网是因特网的核心部分,它为因特网核心路由器提供远距离高速连接,互连分布在不同国家和地区的城域网和局域网。


(2)城域网(MAN):覆盖范围一般为 5 ~ 50km。城域网通常作为城市骨干网,互连大量机构、企业及校园局域网。


(3)局域网(LAN):覆盖范围一般为 1km。局域网通常由微型计算机或工作站通过速率为 10Mb/s 以上的高速链路相连。一个企业或一个学校可能就会有多个互连得局域网,这样的网络常称为校园网或企业网。


(4)个域网(PAN):个域网是个人区域网的简称,其覆盖范围一般为 10m。个域网主要用于个人工作的地方,它把属于个人使用的笔记本电脑、耳机等电子设备用Wi-Fi或蓝牙等无线技术连接起来,因此也常称为无线个域网(WPAN)。



2.2 按网络的使用者分类

(1)公用网:通常是由电信公司出资建造的大型网络。公众只要按照电信公司的规定缴纳费用就可以使用这种网络。


(2)专用网:通常是由某个部门为满足本单位特殊业务的需要而建造的网络,例如银行、电力、铁路、军队等部门的专用网。这种网络不向本单位以外的人提供服务。



2.3 按其他角度分类

除上述两种分类角度外,计算机网络还有很多分类角度。


按传输介质分类:有线网和无线网;

按网络拓扑分类:总线型、星型、环型、网状型;

按交换方式分类:电路交换、报文交换、分组交换;

按传输技术分类:点对点、广播……


三. 计算机网络体系结构中的专用术语

    上一节我们已经学习了计算机网络的体系结构,今天我们在来介绍一下计算机网络体系结构中的一些术语,以便大家对计算机网络的体系结构有更深入的理解。


    需要注意的是,这些专用术语来源于OSI的七层体系结构,但也适用于TCP/IP的四层体系结构和五层原理体系结构。我们将这些专用术语中最具代表性的三个作为分类名称,它们分别是实体、协议、以及服务。




3.1 实体与对等实体

    实体的定义:是指任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。如下图所示,通信双方五层原理体系结构的各层中,我们用标有字母的方格表示实体。

    对等实体的定义:是指通信双方相同层次中的实体。如下图所示,实体A与实体F互为对等实体,实体B与实体G互为对等实体,实体C与实体H互为对等实体,实体D与实体I互为对等实体,实体E与实体J互为对等实体。




3.2 协议

3.2.1 协议的定义

协议的定义:是控制两个对等实体在“水平方向”进行“逻辑通信”的规则集合。如下图所示:


物理层对等实体使用物理层协议进行逻辑通信,例如传统的以太网使用曼切斯特编码;

数据链路层对等实体使用数据链路层协议进行逻辑通信,例如传统以太网使用CSMA/CD协议;

网络层对等实体使用网络层协议进行逻辑通信,例如IP协议;

运输层对等实体使用运输层协议进行逻辑通信,例如TCP协议或UDP协议;

应用层对等实体使用应用层协议进行逻辑通信,例如HTTP协议,FTP协议以及SMTP协议等。




3.2.2 协议的三要素

计算机网络协议有三个要素,它们分别是语法、语义以及同步。

(1)语法:定义通信双发所交换的信息格式;

(2)语义:定义通信双发所要完成的操作;

(3)同步:定义通信双发的时序关系。