学习计算机网络教程

2025 年 8 月 22 日 | 阅读 5 分钟
Computer Network Tutorial

计算机网络教程提供了数据通信与网络 (DCN) 的基本和高级概念。我们的计算机网络教程专为初学者和专业人士设计。

我们的计算机网络教程包括计算机网络的所有主题,如介绍、功能、计算机网络类型、体系结构、硬件、软件、互联网、内网、网站、局域网、广域网等。

什么是计算机网络?

计算机网络是通过链路连接的设备集合。节点可以是计算机、打印机或任何其他能够发送或接收数据的设备。连接节点的链路称为通信通道。

计算机网络采用分布式处理,其中任务在多台计算机之间分配。它不是由一台计算机处理整个任务,而是由每台独立的计算机处理一个子集。"这符合对分布式处理的正确理解,即多台计算机处理任务的不同部分。

计算机网络的一些好处

  • 安全性: 它提供了用户与整个系统之间有限的交互。例如,银行允许用户通过 ATM 访问自己的账户,而不允许他们访问银行的整个数据库。
  • 数据共享: 团队在共享文档、应用程序或系统上的协作提高了生产力。
  • 网络邮件、视频和即时消息通信: 网络允许延迟和实时通信。信息可访问,可以发送消息,可以进行视频通话,并且可以进行聊天。
  • 数据管理: 网络使企业能够将数据存储在分布式或中央位置,这有助于管理、保护和备份重要数据。
  • 远程访问: 远程访问允许用户从不同位置访问计算机、服务器或云平台,从而实现全天候访问和远程工作。

计算机网络基础

计算机网络模型

包括软件、固件、芯片级工程硬件和电信号,网络工程是一个复杂的过程。整个网络概念被分为几个层,以使网络工程更容易理解。

每一层都独立于其他层运行,并负责完成特定任务。然而,这些层对于几乎所有网络功能都至关重要。为了处理输入和输出,各层只相互依赖并交换数据。

物理层

物理层是开放系统互连 (OSI) 模型中的最底层,负责处理数据的电信号和物理传输。它由各种网络组件组成,包括接收器连接器、电源插头和电缆类型。

数据位通过物理层在设备(如计算机)之间发送。物理层定义了编码类型或 0 和 1 如何在信号中编码。它负责通过有形介质传输非结构化的原始数据流。

数据链路层

数据链路层的主要重点是提供直接连接设备之间可靠的数据传输。在本层中,您将学习数据帧、识别和修复传输错误、控制数据流以及不同的交换策略。

网络层

本节介绍跨各种互连网络的逻辑寻址和数据包路由。您将了解 IP 寻址方案,包括 IPv4 和 IPv6,以及私有地址和公共地址之间的区别。

路由算法

计算机网络的基础是路由算法。它们对于数据在不同网络段之间移动是必不可少的。确定数据如何在网络中发送的规则称为路由算法。

许多路由算法各有优缺点。为网络选择适当的路由算法至关重要,因为它可能会对网络的性能产生重大影响。

传输层

本节解释了应用程序如何通过网络进行通信。让我们讨论两个主要的传输层协议 TCP 和 UDP,并研究它们如何管理数据流、建立连接、检查错误和处理网络拥塞。

会话层和表示层

在本节中,上层以管理通信对话(会话)并确保其兼容的格式显示。将介绍会话层的功能,以及表示层的数据转换、加密和压缩服务。

应用层

在开放系统互连 (OSI) 通信模型中,应用层位于第 7 层,即最顶层。它确保程序可以高效地与各种网络和计算机系统上的其他程序进行交互。

应用程序与应用层是不同的。它是一个应用程序的元素,管理其他设备如何与其通信。应用程序的其余部分通过此抽象层服务对传输过程隐藏。

为了完成其过程,应用层依赖于每一层。此时,应用程序或数据以用户可理解的视觉格式显示给用户。

应用协议

理解应用层协议对于计算机网络中有效的通信和数据传输至关重要。应用层协议是一组在 OSI 模型顶层运行的协议,促进在不同设备上运行的应用程序之间的通信。

应用层协议指定了各种设备上的程序如何通过网络相互通信。常用的应用层协议包括 HTTP、FTP、SMTP、POP、TELNET、TFTP、LDAP 和 DNS。

控制网络上不同设备之间消息传输和接收的规则和规范是每个协议特有的。

云网络

我们将研究云网络,以了解网络概念如何在现代云计算环境中进行修改和使用。本节讨论网络功能虚拟化 (NFV)、使用虚拟专用网络 (VPN) 实现安全的云访问,以及各种云服务交付模型。

网络发展趋势

在最后一节中,我们将研究网络技术的未来。我们将快速回顾一些影响下一代网络的创新进展,例如 5G 移动技术和灵活的网络切片功能。

计算机网络安全

面试题

选择题

前提条件

学习计算机网络没有特定的先决条件。

目标受众

我们的计算机网络教程旨在帮助初学者和专业人士。

问题

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