什么是计算机网络？
计算机网络是指在信息系统中通过共享介质在节点之间传输和交换数据的实践。网络不仅包括网络的设计、构建和使用，还包括网络基础设施、软件和策略的管理、维护与操作。
计算机网络使设备和终端能够在局域网（LAN）或更大的网络（如互联网或私有广域网）上相互连接。这是全球服务提供商、企业和消费者共享资源、使用或提供服务以及通信的基本功能。
网络用户群体
操作网络所需的技能水平与给定网络的复杂性直接相关。例如，大型企业可能拥有数千个网络节点和严格的安全要求，需要专业的网络管理员进行监督。相反，普通人可以通过简短的说明手册设置家庭Wi-Fi网络并进行基本故障排除。
有线与无线网络
有线网络需要使用物理介质在节点之间传输。铜基以太网电缆因其低成本和耐用性而流行，通常用于企业和家庭的数字通信。光纤用于更长距离和更快速度的数据传输，但存在成本更高和组件更脆弱等权衡。
无线网络使用无线电波通过空中传输数据，使设备无需任何电缆即可连接到网络。无线局域网（WLAN）是最知名和广泛部署的无线网络形式。
计算机网络类型
网络可以根据设计和构建方式进行分类，包括以下类型：
- 局域网（LAN）：在特定域内互连设备
- 广域网（WAN）：连接多个局域网，链接大型地理区域
- 城域网（MAN）：涵盖一个都市区域
- 园区网（CAN）：连接定义地理区域内的多个建筑物
- 存储区域网络（SAN）：支持从多个服务器到多个存储设备的连接
- 无线局域网（WLAN）：使用无线电技术形成局域网
- 虚拟局域网（VLAN）：在同一物理网络内创建逻辑分段网络
- 云网络：连接到公有、私有或混合云服务的网络基础设施
- 运营商网络：大型电信公司运营的大型复杂网络
网络拓扑结构
网络拓扑的六种主要类型：
- 星型网络：每个节点连接到中央枢纽
- 环型网络：每个节点有两个连接点链接到其他设备
- 网状网络：每个节点连接到其他每个节点
- 点对点网络：两个节点之间的专用连接
- 总线网络：每个设备连接到称为总线的单根电缆
- 树型网络：将多个星型网络连接到共享总线
网络组成组件
网络设备：
- 数据终端设备（DTE）：计算机和电话
- 数据通信设备（DCE）：调制解调器、路由器、交换机和网关
链路：
- 有线：铜双绞线、光纤或同轴电缆
- 无线：Wi-Fi、蜂窝、卫星和微波技术
通信协议： TCP/IP模型分为四个协议层：
- 物理层：指定设备如何连接到网络
- 网络层：管理数据传输和路由
- 传输层：确保无错误的数据包传递
- 应用层：指定应用程序如何连接到网络
计算机网络优势
- 便利性和灵活性：从几乎任何地方访问信息和资源
- 资源共享：高效且经济地使用技术
- 创新：为物联网和自动化创造新机会
- 数据存储：在网络存储位置之间传输数据
- 娱乐：访问庞大的娱乐资源选择
网络风险
- 安全威胁：黑客攻击、勒索软件和网络钓鱼
- 中断：网络服务提供商意外中断
- 配置错误：人为错误导致设备配置不当
- 设备故障：硬件或软件相关故障
- 电力损失：没有合适备份的电力中断
- 基础设施损坏：自然灾害和人为破坏
网络未来发展趋势
有线和无线网络将继续共存，速度将随着对更大速度和带宽的需求而提高。SDN、软件定义WAN和网络虚拟化重塑了网络格局。人工智能、机器学习和自动化将在网络性能和安全管理中发挥重要作用。