【计算机网络】计算机网络的组成与功能
计算机网络的组成与功能
导读
大家好，很高兴又和大家见面啦！！！
在上一篇内容中我们介绍计算机网络的概念，初步了解了一下什么是计算机网络，在这里我们先复习一下：
- 计算机网络（简称网络，Computer Networking）是由若干个结点（node）与将各个结点连接起来的链路（link）组成。
结点可以是个人计算机、手机等电子产品，也可以是集线器、交换机、路由器等通信设备；链路则是个人计算机与通信设备之间连接的方式，包括通过网线进行的有线连接与通过WiFi进行的无线连接。
之后我们还区分了一下计算机网络、互连网与互连网之间的区别：
- 计算机网络（Computer Networking）是将个人电脑等电子产品与通信设备连接而形成的网络；
- 互连网（intnet）是通过路由器将二个或多个网络连接而形成的规模更大的网络；
- 互联网（Internet）是由各大ISP和国际机构组建的覆盖全球范围的互连网（internet）；
但是从本质上来说，这三种网络都是计算机网络。
在今天的内容中，我们会从计算机网络的组成和功能出发，更进一步的来学习计算机网络的相关知识点，下面我们就直接进入今天的正题吧！！！
一、计算机网络的组成
从不同的角度，可以将计算机网络的组成分为如下几类。
1.1 从组成方式上
一个完整的计算机网络主要由硬件、软件、协议三大部分组成，缺一不可。
1.1.1 硬件
硬件主要有三部分：
- 主机（也称端系统，end system）：如手机、计算机、物联网设备等
- 通信设备：如交换设备（如路由器、交换机等）和通信处理机（如网卡）等
- 通信链路：如双绞线、光纤等。
简单点理解就是在计算机网络中我们看得见摸得着的东西都属于硬件，如下所示：
图示中所展示的红色字体的内容都是主机，在整个计算机网络中，他们是位于网络的末端，因此也被称为端系统（end system）。主机需要通过通讯线路与通讯设备才能够时间数据的传输。
1.1.2 软件
-软件主要包括各种实现资源共享的软件和方便用户使用的各种工具软件（如网络操作系统、邮件收发程序、FTP程序、聊天程序等）。软件部分多属于应用层。
1.1.3 协议
协议是计算机网络的核心，如同交通规则制约汽车驾驶一样，协议规定了网络传输数据是所遵循的规范。
对于一台计算机而言，网络适配器是让计算机能够连入网络的关键，网络适配器又被称为网卡：
上图所展示的就是一个有线网络适配器，其左侧金属部分可以插入网线，我们可以通过网线将个人计算机中的数据传输到网络适配器中，再由适配器传输到网络中；网络适配器也可以将网络上的数据通过网线传输到个人计算机中。
我使用的是Windows系统，因此我可以通过控制面板—>网络共享中心—>更改适配器设置来获取我的计算机上装载的网络适配器的相关信息：
在再到我们此时连入的网络之后，我们可以在其属性界面中看到此时的网络所使用的协议：
可以看到我的电脑上此时连着的网络所支持的网络协议是TCP/IP第4版，正因为有了这个协议，我才能正常的上网。在后面的内容中，我们会继续深入学习协议的相关知识点，这里就不再展开。
1.2 从工作方式上
计算机网络（这里主要指Internet，即因特网）可分为边缘部分和核心部分。
- 边缘部分由所有连接到因特网上、供用户直接使用的主机组成，用来进行通信（如传输数据、音频或视频）和资源共享；
- 核心部分由大量的网络和链接这些网络的路由器组成，它为边缘部分提供连通性和交换服务。
边缘部分就是主机与软件部分，我们在使用主机时可以通过软件与其他人进行数据传输和资源共享，而核心部分就是用来帮助我们在传输和共享数据时将两台主机相连并对其信息进行交换。
1.3 从功能组成上
计算机网络由通信子网和资源子网组成。
- 通信子网由各种传输介质、通信设备和相应的网络协议组成，它使网络具有数据传输、交换、控制和存储的能力，实现联网计算机之间的数据通信。（主机内部实现信息传输的网络适配器与底层协议也是通信子网的范畴）
- 资源子网是实现资源共享功能的设备及其软件的集合，向网络用户提供共享其他计算机上的硬件资源、软件资源和数据资源的服务。主要由连接到互联网的主机组成。
二、计算机网络的功能
计算机网络的功能很多，现今的很多应用都与网络有关。主要有以下五大功能。
2.1 数据通信
它是计算机网络最基本和最重要的功能，用来实现联网计算机之间各种信息的传输，并将分散在不同地理位置的计算机联系起来，进行统一的调配、控制和管理。例如，文件传输、电子邮件等应用，离开了计算机网络将无法实现。
2.2 资源共享
资源共享可以是软件共享、数据共享，也可以是硬件共享。它使计算机网络中的资源互通有无、分工协作，从而极大地提高硬件资源、软件资源和数据资源的利用率。
硬件共享——通过计算机网络使多个用户共用同一个硬件资源。如打印机，在打印店往往会有多台计算机通过计算机网络连接着同一个打印机，以此来实现硬件共享；软件共享——将软件的使用权限、副本等在一定范围内与他人分享或供他人使用。如我们在应用商店下载APP时，就是通过计算机网络共享了应用商店中的这些APP；数据共享——数据共享是指多个用户或系统共同访问、使用和维护一组数据的过程。如当我们将视频上传到网络上时，其他人在观看我们上传的视频时就是在共享这个数据；
2.3 分布式处理
当计算机网络中的某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的某个复杂任务分配给网络中的其他计算机系统，从而利用空闲计算机资源以提高整个系统的利用率。
这个功能我们可以通过一个比较形象的例子来理解：
有一个厨师小组，组内有4名厨师——张大厨、李大厨、王大厨、赵大厨。现在这个小组接到了一个订单，预计要在规定时间内做完50到菜，此时张大厨被分发了12道菜、李大厨被分发了12道菜、王大厨被分发了13道菜、赵大厨被分发了13道菜，在张大厨和李大厨将自己的12道菜做完时，王大厨和赵大厨最后一道菜还没有开始，于是张大厨便接手了王大厨的一部分工作，李大厨接手了赵大厨的一部分工作。他们最终在规定的时间内完成了这50道菜的制作。
在这个例子中，四名厨师代表的就是连接在同一个网络中的多台计算机，订单代表的是这些计算机需要处理的任务，分配菜的过程代表的是通过计算机网络将任务拆分给这些计算机的过程，菜品制作的过程代表的就是计算机工作的过程，王大厨和赵大厨没有完成菜品代表的就是在这些计算机中负荷过重的计算机，张大厨和李大厨接手代表的就是计算机网络将这这些负荷过重的计算机中需要处理的任务再分配给负荷较轻的计算机。
通过计算机网络的这种分配的方式，就能够将连接在这个计算机网络中的各个计算机的资源很好的利用起来，减少了资源的浪费和负载的情况。
2.4 提高可靠性
计算机网络中的各台计算机可以通过网络互为替代机。
这个功能我们理解为，当计算机网络中的其中一台计算机故障时，其它的计算机会接替这台机器的工作继续运行。就比如，当我将资料上传到云盘中，此时云盘的服务器会将这些数据保存的同时会将其备份在另一台服务器中，这样当其中一台服务器崩溃时，我们同样能够从另一台服务器中获取资料。
2.5 负载均衡
将工作任务均衡地分配给计算机网络中的各台计算机。
这个功能我们可以理解为在分布式处理的情况下，计算机网络中的各台计算机所执行的工作会被进行很好的分配，不会出现一台机器空闲，另一台机器超负荷运行的情况。
2.6 其它
除了以上几大主要功能外，计算机网络还可以实现电子化办公与服务、远程教育、娱乐等功能，满足了社会的需求，方便了人们学习、工作和生活，具有巨大的经济效益。
结语
在今天的内容中我们详细介绍了计算机网络的组成与功能：
计算机网络的组成可以从三个方面来进行分类：
- 从组成部分上看，计算机网络分为三个部分——硬件、软件与协议
- 硬件由主机、通信设备、通信链路组成
- 软件是下载在主机上的可以实现资源共享和方便用户使用的各种工具软件
- 协议是计算机网络的核心，是网络数据传输时需要遵守的规范
- 从工作方式上看，计算机网络分为两个部分——边缘部分与核心部分
- 边缘部分指的是计算机网络中的主机层，用来进行通信与资源共享
- 核心部分指的是计算机网络中的通信链路、通信设备和网络组成，用来给边缘部分提供连通性与交换服务
- 从功能组成上看，计算机网络分为两个部分——资源子网与通信子网
- 资源子网是指实现资源共享功能的设备及其软件的集合，主要由连入互联网的主机组成
- 通信子网是指实现联网计算机之间的数据通信的部分，主要由通信设备、通信链路、协议组成，主机中负责数据传输的网络适配器与底层协议也是通信子网的范畴。
计算机的功能主要有5大主要功能：1.数据通信、2.资源共享、3.分布式处理、4.提高可靠性、5.负载均衡。其中数据通信功能是计算机网络最基础也是最重要的功能。除了这5大功能外，计算机网络还有一些其它的功能，如可以实现电子化办公与服务、远程教育、娱乐等。
今天的内容到这里就全部结束了，在下一篇内容中我们将介绍计算机网络的分类相关的知识点，大家记得关注哦！如果大家喜欢博主的内容，可以点赞、收藏加评论支持一下博主，当然也可以将博主的内容转发给你身边需要的朋友。最后感谢各位朋友的支持，咱们下一篇再见！！！
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