网络、互联网、因特网

网络是若干结点和链路互连形成的系统。结点可以是主机、路由器、交换机等设备，链路用于在结点之间传送信号或数据。

互联网是若干网络通过路由器互连形成的更大网络。这里的“互”强调的是网络与网络之间的互连。

因特网是当今世界上最大的互联网。它不是某一个局域网，也不是某一种具体设备，而是由大量异构网络、路由器、主机和协议共同构成的全球性互联网。

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大小写容易混淆

英文中，internet 可以泛指“互联网”，即多个网络互连形成的网络；Internet 通常专指全球因特网。

# 计算机网络的组成

从组成上看，计算机网络至少包含：

组成 作用
主机 运行用户程序，产生和接收数据，如 PC、手机、服务器
通信链路 连接网络结点，承载信号传输
交换设备 在网络内部转发数据，如交换机
路由器 连接不同网络，并在网络之间转发分组
协议 规定通信双方如何组织、发送、接收和解释数据

在因特网中，还常把组成分成边缘部分和核心部分。

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边缘部分由用户直接使用的主机构成，例如个人电脑、智能手机、服务器、网络摄像头等。它们运行应用程序，直接产生和消费网络数据。

核心部分由大量异构网络和互连这些网络的路由器构成。它不直接面对最终用户应用，而是为边缘主机之间的通信提供连通性和数据交换能力。

计算机网络的定义

早期可以把计算机网络理解为“一些互连的、自治的计算机的集合”：

  • 互连：计算机之间能够进行数据通信。
  • 自治：每台计算机有自己的软硬件，能够独立运行。

更适合现代网络的说法是：计算机网络由一些通用的、可编程的硬件互连而成，这些硬件可以传送多种类型的数据，并支持各种网络应用。

这个定义强调两点：

  • 网络连接的设备不限于传统计算机，也包括手机、传感器、智能家电等带有处理能力的设备。
  • 计算机网络不是只为传送某一种信号而存在，而是能在数据传送基础上支持不断变化的应用。

计算机网络的功能

计算机网络的基本功能可以概括为：

功能 含义
数据通信 在不同主机、进程或用户之间传送数据
资源共享 共享硬件、软件和数据资源，如打印机、文件、数据库
分布式处理 多台计算机协同完成任务
提高可靠性 某些结点或链路故障时，可以通过冗余路径或备用系统继续工作
负载均衡 把请求或任务分散到多台设备上处理

其中，数据通信是最基础的功能。没有数据通信，其他功能都无法建立。

计算机网络的分类

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按覆盖范围分类

类型 英文 覆盖范围 典型场景
个域网 PAN 约 10 m 蓝牙耳机、鼠标、个人设备互连
局域网 LAN 约 1 km 宿舍、楼宇、校园、企业内部网络
城域网 MAN 约 5-50 km 城市骨干网、城区范围网络
广域网 WAN 几十千米到几千千米 跨地区、跨国家的大范围网络

这组分类看的是网络覆盖的地理范围。范围越大，通常越依赖运营商、骨干链路和路由基础设施。

按使用者分类

类型 含义
公用网 面向公众提供服务，通常由电信公司或网络运营商建设和运营
专用网 为某个单位或部门的特定业务建设，不向外部公众开放

专用网不是说不能使用公用网络的线路，而是强调服务对象和管理边界。

其他分类角度

分类角度 常见类别
传输介质 有线网络、无线网络
拓扑结构 总线型、星型、环型、网状型
交换方式 电路交换、报文交换、分组交换
传输技术 点对点网络、广播式网络

分类角度不同，得到的类别也不同。同一个网络可以同时属于多个分类。例如，一个校园 Wi-Fi 网络可以是局域网、无线网络、星型或扩展星型结构的一部分，也可能通过分组交换接入因特网。