加拿大留学计算机网络课程辅导

一、什么是计算机网络?

计算机网络是连接两个或多个计算设备以进行信息传输和共享的系统。计算设备包括从手机到服务器的所有设备。这些设备使用诸如光纤等物理线路进行连接，但也可以是无线连接。

第一个可工作的网络称为 ARPANET，创建于 20 世纪 60 年代末，由美国国防部资助。在计算机体积庞大且难以移动的时代，政府研究人员曾使用它来共享信息。从那种基本的网络发展到今天，我们已经取得了很大的进步。当今世界围绕着互联网运转，互联网是一个连接全球数十亿设备的网络之网络。各种规模的组织都使用网络来连接员工的设备和共享资源，如打印机。

城市交通监控系统就是一个大规模计算机网络的例子。这些系统向官员和应急响应人员提供有关交通流量和事件的信息。一个更简单的例子是使用诸如 Google Drive 之类的协作软件与远程工作的同事共享文档。每当我们通过视频通话、流式传输电影、共享文件、即时消息聊天或只是访问互联网上的内容时，计算机网络都在发挥作用。

计算机网络是计算机科学的一个分支，涉及计算机网络的构思、架构、创建、维护和安全。它是计算机科学、计算机工程和电信的结合。

二、计算机网络的关键组成部分

从更广泛的角度来看，计算机网络由两个基本模块构建而成：节点或网络设备以及链路。链路将两个或多个节点相互连接。这些链路传输信息的方式由通信协议定义。通信端点，即源设备和目标设备，通常被称为端口。

1.网络设备

网络设备或节点是需要在网络中连接的计算设备。一些网络设备包括：

计算机、手机和其他消费设备：这些是用户直接且频繁访问的终端设备。例如，电子邮件来自笔记本电脑或手机上的邮件应用程序。

服务器：这些是应用程序或存储服务器，是主要计算和数据存储发生的地方。所有特定任务或数据的请求都发送到服务器。

路由器：路由是选择数据包遍历的网络路径的过程。路由器是在网络之间转发这些数据包以最终到达目的地的设备。它们为大型网络增加了效率。

交换机：中继器对于网络就像变压器对于电网一样 —— 它们是接收网络信号并对其进行清理或增强的电子设备。集线器是具有多个端口的中继器。它们将数据传递到任何可用的端口。网桥是更智能的集线器，仅将数据传递到目标端口。交换机是一种多端口网桥。可以将多条数据电缆插入交换机，以实现与多个网络设备的通信。

网关：网关是充当两个不同网络之间 “门” 的硬件设备。它们可以是防火墙、路由器或服务器。

2.链路

链路是传输介质，可以有两种类型：

有线：网络中使用的有线技术示例包括同轴电缆、电话线、双绞线电缆和光纤。光纤携带光脉冲来表示数据。

无线：网络连接也可以通过无线电或其他电磁信号建立。这种传输称为 “无线”。无线链路的最常见示例包括通信卫星、蜂窝网络以及无线电和技术扩展频谱。无线局域网使用频谱技术在小范围内建立连接。

3.通信协议

通信协议是参与信息传输的所有节点遵循的一组规则。一些常见的协议包括互联网协议套件(TCP/IP)、IEEE 802、以太网、无线局域网和蜂窝标准。TCP/IP 是一个概念模型，它使现代网络中的通信标准化。它提出了这些通信链路的四个功能层：

网络访问层：该层定义数据如何物理传输。它包括硬件如何通过物理线路或光纤发送数据位。

互联网层：该层负责将数据打包成可理解的数据包，并允许其发送和接收。

传输层：该层使设备能够通过确保连接有效且稳定来维持对话。

应用层：该层定义高级应用程序如何访问网络以启动数据传输。

大多数现代互联网结构基于 TCP/IP 模型，尽管类似但七层的开放系统互连(OSI)模型仍有很大影响。

IEEE802 是 IEEE 标准家族，涉及局域网(LAN)和城域网(MAN)。无线局域网是 IEEE 802 家族中最著名的成员，更广为人知的是 WLAN 或 Wi-Fi。

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