掌握计算机网络基础：从零开始的指南
计算机网络是现代信息社会的重要基石。本文将以简洁明了的方式为基础小白介绍计算机网络的基本概念、分类、以及其在信息时代中的重要作用。
计算机网络在信息时代中的作用
21世纪是以数字化、网络化、信息化为重要特征的信息时代。
计算机网络作为信息的最大载体和传输媒介，已成为信息时代的核心基础。特别是以互联网为代表的计算机网络，自20世纪90年代以来迅猛发展，从最初的教育科研网络逐步发展成为全球性商业网络，极大地改变了我们的生活。
计算机网络为我们提供了多个重要的平台：
- 信息浏览和发布平台：各种形式的信息（文本、声音、图像、视频）通过网站、电子报刊、电子书籍等形式提供给用户。
- 通信和交流平台：从电子邮件、网络电话到微信、QQ等即时通信工具，计算机网络将人们的距离拉得越来越近。
- 休闲和娱乐平台：互联网提供了大量的音频和视频资源，网络电视和互动网络游戏成为人们喜爱的娱乐活动。
- 资源共享平台：通过网络共享各种计算资源、存储资源和信息资源，云计算更是提供了按需、易扩展的数据存储和网络计算服务。
- 电子商务平台：电子商务使得购物、银行事务等变得更加方便快捷。
- 远程协作平台：远程教育和远程医疗等应用让人们可以相隔千里协同工作。
- 网上办公平台：电子政务和企业内部的网上办公系统提供了高效的服务。
计算机网络的定义与分类
1. 计算机网络的定义
计算机网络是利用通信线路和设备，将地理上分散的计算机系统连接起来，以实现资源共享和信息传递的系统。简单地说，计算机网络就是用通信线路和设备将多个计算机连接起来的系统。
2. 计算机网络的分类
根据不同的角度，计算机网络可以进行如下分类：
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按网络的覆盖范围
- 局域网（LAN） ：用于连接有限范围内的计算机，如一个实验室、一幢楼或一个校园。
- 城域网（MAN） ：覆盖范围为5～50公里，通常作为城市骨干网。
- 广域网（WAN） ：覆盖范围为几十公里到几千公里，可以覆盖一个国家或地区。
- 个人区域网（PAN） ：用于连接个人电子设备，通常在10米以内的范围内。
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按网络的使用者
- 公用网：电信公司出资建造的网络，所有愿意交费的人都可以使用。
- 专用网：某个部门为本单位的特殊业务建造的网络，不对外提供服务。
互联网概述
互联网是世界上最大的互连网络，用户数以亿计，互连的网络数以百万计。
互联网可以分为两大部分：
- 边缘部分：包括所有连接在互联网上的主机，用户直接使用这些主机来运行各种网络应用。
- 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成，负责为边缘部分提供连通性和交换服务。
互联网的发展经历了三个阶段：
- 从单个网络ARPANET向互连网络发展：1969年，美国国防部创建了第一个分组交换网ARPANET。
- 建成三级结构的互联网：1985年起，美国国家科学基金会建设了国家科学基金网（NSFNET），形成了主干网、地区网和校园网的三级结构。
- 形成多层次ISP结构的互联网：从1993年起，互联网逐渐由多个互联网服务提供方（ISP）共同运营。
计算机网络的主要性能指标
计算机网络的性能指标包括：
- 速率：数据传输速率。
- 带宽：网络通信线路所能传送数据的能力。
- 时延：数据从网络一端传送到另一端所需的时间。
- 丢包率：网络中数据包的丢失率。
- 利用率：网络或信道的使用效率。
计算机网络体系结构
计算机网络体系结构是网络分层模型及其协议集合的总称。
网络分层模型的主要优点是：
- 独立性：各层之间是独立的。
- 灵活性：具备良好的灵活性。
- 易于实现和维护：便于实现和维护。
- 促进标准化：有利于标准化工作。
新兴网络技术：云计算与物联网
1. 云计算
云计算通过网络以按需、易扩展的方式提供安全、便捷的数据存储和计算服务，使用户能像使用自来水一样方便地使用网络资源。
2. 物联网
物联网通过将感应器嵌入各种物体中，并与现有互联网整合，实现物物相连。物联网的发展将给我们的生活带来全新的变革。
文本，图片来源：《计算机网络教程》第6版微课版