1.1 计算机网络的定义和组成

1.1.1 定义

1-1 计算机网络的定义和组成

计算机网络是指将地理位置不同、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络系统软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的信息系统。

1.1.2 组成

1.按照功能区域划分

按照功能区域划分，可以将计算机网络划分为通信子网和资源子网，如图1-1所示。

1）通信子网：指网络中实现网络通信功能的设备、线路和软件的集合，是网络的内层。通信子网负责信息的传输，主要为用户提供数据的传输、转接、加工和变换等功能。通信子网的任务是在端节点之间传送报文，主要由网络设备和通信链路组成。

2）资源子网：指边缘主机和用户端系统，是网络的外层。资源子网由计算机系统、终端、终端控制器、连网外设、终端软件与信息资源组成。资源子网负责全网数据处理和向网络用户提供资源及网络服务。

2.按照功能组成划分

按照功能组成划分，可以将计算机网络划分为网络终端、网络设备、通信介质、网络协议和网络系统软件等。

图1-1 通信子网和资源子网

1）网络终端：指位于网络拓扑结构末端的设备，可以接收和发送数据，一般提供人机接口。常见的网络终端设备包括计算机、手机、打印机、智能家电、监控设备和读卡器等。

2）网络设备：指位于网络拓扑中间节点的设备，主要功能是数据转发。常见的网络设备包括交换机、路由器、防火墙和网关等。网络设备在数据转发过程中所起的作用如下。

①数据形式转换。例如，调制解调器用于数字信号和模拟信号的转换，光纤收发器用于光信号和电信号的转换。

②数据信号整形放大。信号在传输的过程中会产生衰减和干扰，为避免信号传输超过一定距离后失真，需要及时地将信号整形放大，如放大器、中继器等。

③数据广播。在多端口节点中，把从一个端口接收的数据广播发送到多个端口，如集线器等。

④数据寻址。在多端口节点中，根据数据中提供的地址，把从一个端口接收的数据转发到目的地址所在的端口，如交换机、路由器等。

3）通信介质：是网络中信息传输的载体，其性能特点对传输速率、传输距离、传输可靠性和可连接的网络节点数目等都有很大的影响，必须根据不同的通信要求，合理地选择通信介质。常用的有线通信介质包括双绞线、光缆和同轴电缆等；常用的无线通信介质包括微波、红外线和无线电等。关于各种通信介质的特点和用途将在第2章中详细介绍。

4）网络协议：网络协议是网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。由于网络上有各种类型的设备和终端，如果没有网络协议，就不知道应该如何发送、传输、接收和理解数据。因此网络协议是网络上所有设备之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。

5）网络系统软件：网络系统软件是实现网络协议的网络操作系统、网络通信软件和网络应用软件等的集合，如Windows系统、Linux系统、电子邮件程序、网络聊天程序和网页浏览器等。