【计算机网络系列——面向开发】计算机网络概述

导言

要学习计算机网络，我们首先要了解什么是计算机网络，计算机网络都做了哪些事情以及我们可以用计算机网络来做些什么。

什么是计算机网络

计算机网络，简称网络。Internet是世界上最大的计算机网络。
对于计算机网络，一个比较通用的定义是：利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
简而言之，计算机网络的主要目的就是连接各地的计算机，传输信息，实现空间上的跨越。

功能

数据通信
数据通信是依照一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。
数据通信的重点在于数据。数据就是数值，也就是我们通过观察、实验或计算得出的结果。数据有很多种，最简单的就是数字。数据也可以是文字、图像、声音等。其典型应用有：文件传输、电子信箱、话音信箱、可视图文、目录查词、智能用户电报及遥测遥控等。

资源共享
计算机网络中可以共享的资源包括：硬件、软件、数据、通信信道。硬件资源的共享可以提高设备的利用率，避免设备的重复投资；软件资源和数据资源的共享可以充分利用已有的信息资源，减少软件开发过程中的劳动，避免大型数据库的重复建设。
典型的硬件共享是现在网上随处可见的云计算与云服务，
典型的信息资源共享例如：代码托管网站GitHub

集中管理
目前，已经有了许多管理信息系统、办公自动化系统等，通过这些系统可以实现日常工作的集中管理，提高工作效率，增加经济效益。

分布式处理
在计算机网络体系的帮助下，将不同地点的，或具有不同功能的，或拥有不同数据的多台计算机通过通信网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息 处理 任务的计算机系统。

负荷均衡
负荷均衡是指工作被均匀的分配给网络上的各台计算机系统。网络控制中心负责分配和检测，当某台计算机负荷过重时，系统会自动转移负荷到较轻的计算机系统去处理。

三种数据交换技术

能够实现数据传输的技术主要有三种
计算机网络比较常见的是分组交换，其余两种电路交换和报文交换了解即可。

分组交换也称为包交换，将要传输的数据按一定长度分成很多组，为了准确的传送到对方，每个组都打上标识，在每个数据段的前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。首部指明了该分组发送的地址许多不同的数据分组在物理线路上以动态共享和复用方式进行传输，为了能够充分利用资源，当数据分组传送到交换机时，会暂存在交换机的存储器中，然后根据当前线路的忙闲程度，交换机会动态分配合适的物理线路，继续数据分组的传输，直到传送到目的地。到达目地之后的数据分组再重新组合起来，形成一条完整的数据。

优点：
可靠性高。分组交换中每个分组可以自由选择传输途径当网中发生故障时，分组仍能自动选择一条避开故障地点的迂回路由传输，不会造成通信中断。
可实现分组多路通信。由于每个分组都含有控制信息，所以，分组型终端尽管和分组交换机只有一条用户线相连，但可以同时和多个用户终端进行通信。
经济性好。在网内传输、交换的是一个个被规范化了的分组，这样可简化交换处理，不要求交换机具有很大的存储容量，降低了网内设各的费用。

计算机网络体系结构

层次模型

协议