一、什么是计算机网络
1、计算机网络概念:计算机网络是一个将众多分散的、自治的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。
二、计算机网络、互连网、互联网的区别
1、计算机网络概念
计算机网络定义:由若干节点(Node,或译为结点)和连接这些节点的链路(Link)组成。
- 网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。
- 链路可以是有线链路,也可以是无线链路
- 设备示例:
- 连接方式:手机通过5G基站、笔记本电脑通过WiFi、台式机通过网线
- 通信设备:家用路由器、5G基站
- 应用软件:百度网盘(资源共享)、微信(信息传递)
- 关键特征:
- 分散性:设备地理位置分散
- 自治性:各设备独立运行,一台故障不影响其他设备
- 连接方式:包括有线(网线)和无线(WiFi、5G)链路
2、集线器(Hub)- 可以把多个结点连接起来,组成一个计算机网络
2.1 定义:集线器(Hub)是数据通信网络中的基础物理设备,是一个多网口的转发器,主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上
2.2 集线器特点:
存在数据冲突问题
民用领域已很少使用
工作在物理层(第二章将详细学习)
3、交换机(Switch)- 可以把多个结点连接起来,组成一个计算机网络
3.1 交换机的定义:交换机(Switch) 是一种用于连接多台设备的网络设备,工作在 OSI 参考模型的数据链路层(第二层),也有部分高端交换机可工作在网络层(第三层)。它的核心功能是 根据数据帧中的 MAC 地址(物理地址)进行精准的数据转发,实现设备间的高速通信。
3.2 交换机特点
- 连接同一网络内的不同节点
- 避免数据冲突(优于集线器)
- 工作在数据链路层(第三章将详细学习)
3.3 应用场景
- 家庭、公司、学校组建内部网络
- 可级联多个交换机构建大型网络(如校园网)
4、路由器(Router)- 把两个或多个计算机网络互相连接起来,形成规模更大的计算机网络,即互联网;路由器工作在网络层
5、集线器、交换机、路由器的区别
维度 | 路由器 | 交换机 | 集线器 |
---|---|---|---|
工作层次 | 网络层(第三层) | 数据链路层(第二层) | 物理层(第一层) |
核心功能 | 连接不同网络(如 LAN 与 WAN),基于 IP 地址路由转发 | 连接同一网络内设备,基于 MAC 地址精准转发 | 简单汇聚信号,广播转发数据到所有端口 |
寻址方式 | IP 地址(逻辑地址,跨网络标识) | MAC 地址(物理地址,设备唯一标识) | 无寻址逻辑,纯物理层信号放大 |
数据转发方式 | 按路由表选择路径,跨网络转发 | 按 MAC 地址表定向转发(一对一) | 广播到所有端口(一对多) |
冲突控制 | 无冲突(跨网络通信本质无竞争) | 全双工模式下无冲突,半双工偶有冲突 | 严重冲突(半双工,共享带宽) |
带宽特性 | 各接口独立带宽(WAN/LAN 口隔离) | 每个端口独享带宽(全双工) | 所有端口共享总带宽 |
典型应用 | 连接局域网与互联网,企业广域网互联 | 组建高速局域网(如办公室设备互联) | 早期小型网络(已基本淘汰) |
本质差异 | 网络间的逻辑桥梁(跨网段通信) | 局域网内的高效连接器(同网段通信) | 简单信号中继器(无智能转发能力) |
总结:
- 路由器是 “跨网络的指挥官”,通过 IP 地址实现不同网络的互联与路由;
- 交换机是 “局域网的智能枢纽”,基于 MAC 地址实现设备间的精准高速通信;
- 集线器是 “过时的信号放大器”,因广播模式和带宽共享缺陷已被交换机淘汰。
6、什么是互连网?
互连网(互联网):两个或多个计算机网络通过路由器互连起来,这样就构成了一个覆盖范围更大的网络,即互连网(互联网)。因此,互联网又称为“网络的网络(Network of Networks)”。
Tips:计算机网络课程中的“路由器”和“家用路由器有一些区别。家用路由器=路由器+交换机+其他功能
7、什么是互联网?
因特网:因特网(Internet)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)。
8、internet与Internet的区别
- internet(互联网或互连网)是一个通用名词,它泛指多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。
- Internet(因特网)则是一个专用名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络互连而成的特定计算机网络,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,其前身是美国的ARPANET。
任意把几个计算机网络互连起来(不管采用什么协议),并能够相互通信,这样构成的是一个互连网(internet) ,而不是互联网(Internet)。
三、总结
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