计算机网络基础

计算机网络是指由计算机、服务器、路由器、交换机或其他相关硬件设备互联组成的网络，这些设备相互连接以进行通信和共享资源、交换数据以及共享服务。

计算机网络的特征

计算机网络的特征如下：

在计算机之间共享资源。
在一台计算机上创建文件并存储，然后从网络上连接的其他计算机访问这些文件。
将打印机、扫描仪或传真机连接到网络中的一台计算机，并允许网络中的其他计算机使用网络上提供的设备。

计算机网络的类型

计算机网络可以分为三大类：

局域网 (LAN)
城域网 (MAN)
广域网 (WAN)

这些网络可以根据地理范围和连接介质（有线或无线）进行构建。计算机网络允许用户同时访问网络、文件共享、打印和协作。计算机网络可以使用网络拓扑（星形、总线形、环形、网状形）和协议（TCP/IP、以太网、Wi-Fi）进行设计，具体取决于其服务环境的特定需求和约束。

LAN、MAN和WAN的描述如下：

1. 局域网 (LAN)

顾名思义，局域网 (LAN) 是一个仅限于本地区域的网络，例如家庭、办公楼、学校或校园。因此，任何存在于单一建筑物内，甚至是一组相邻建筑物内的网络，都被视为局域网。它通常用于将独立的局域网连接在一起，以便它们可以通信和交换数据。在局域网中，连接的计算机和网络设备数量有限，因为其地理范围较小；它是专门为短距离设计的，用于在连接的设备之间共享资源，例如文件、打印机和互联网连接；在有线局域网中，设备通过电缆物理连接，而在无线局域网中，设备使用无线介质连接。

总的来说，局域网对于特定区域内设备之间的通信、资源共享和通信至关重要，并为其用户提供文件共享、打印、多媒体和流媒体等便利，这些是商业和家庭网络的常见任务。

局域网的特征

地理范围有限 - 局域网专用于小型区域，例如单一建筑物、校园、学校、医院。
高数据传输速率 - 局域网覆盖的距离较短，因此与城域网和广域网相比，数据传输速度更快。
所有权和控制权 - 由于其本地网络和规模较小，因此由个人或组织拥有、控制和管理，并完全控制网络、访问和安全策略。
连接性 - 通常，局域网使用以太网电缆、Wi-Fi或两者连接。
拓扑结构 - 它是构建局域网的方法；一些常见的拓扑结构包括总线形、星形、环形或网状形。

2. 城域网 (MAN)

城域网 (MAN) 是一个广泛的网络，它将两个或多个局域网连接到特定的地理区域，例如城市或城镇。通常，城域网不属于单个组织所有。其通信设备和设备由一个或多个网络提供商维护，这些提供商将其网络服务出售给企业客户。城域网通常充当高速网络，允许共享区域资源。城域网还可以提供两个或多个本地网络之间的互连。

城域网的特征

地理覆盖范围 - 城域网覆盖更大的地理范围，因为它组合了不同位置的多个局域网；例如 - 城市网络。
高速连接 - 城域网在城域网中互连的设备之间提供高速数据传输。
公有或私有所有权 - 市政政府和电信公司可以拥有和运营城域网。
可扩展性 - 城域网是可扩展的网络，每当网络需要扩展时，都可以扩展或升级城域网。
可靠性和冗余性 - 城域网使用冗余网络组件和备份解决方案来减少网络故障和网络停机。在设备故障或网络干扰的情况下，备用网络路径、备用电源和故障转移过程可保持网络可用性。
支持各种技术 - 城域网支持以太网、光纤、无线通信和微波链路等网络技术。
服务提供 - 城域网为其用户提供网络访问、数据传输、语音通信、视频会议和云服务等服务。
安全措施 - 城域网实施安全措施以保护网络资源、数据和通信免受未经授权的访问、网络威胁和其他安全风险。

总的来说，城域网非常适合为大都市地区的用户和组织提供快速、可靠和可扩展的连接，从而实现高效的通信、协作和对网络资源的访问。

3. 广域网 (WAN)

将多个城域网和局域网组合在一起的网络称为广域网；广域网覆盖广泛的地理区域，通常覆盖多个城市、地区、国家甚至大陆。

示例

一家公司可能在其总部和制造工厂位于一个城市，而营销办公室位于另一个城市。每个站点都需要本地资源、数据和程序，但也需要与其他站点共享数据。为此，公司可以连接通过公共设施连接的设备以创建广域网。

广域网的特征

大地理覆盖范围 - 广域网包括城市、地区和国家网络，并根据需求增加而扩展。这涵盖了全球地理覆盖范围。
局域网的互连 - 广域网互连地理上分散的局域网。一个区域的用户可以与位于不同位置的用户通信，并访问位于其他位置的资源。
使用公共和私有电信基础设施 - 广域网使用租用线路、光纤电缆、卫星链路和微波链路。广域网的基础设施允许长距离数据传输。
高带宽和长距离通信 - 广域网通过高带宽连接提供快速的数据传输和跨越广阔距离的通信。广域网带宽和速度取决于传输介质和网络技术。
多协议支持 - 为了满足通信需求，广域网支持多种网络协议和技术。包括 TCP/IP、MPLS、帧中继、ATM 等。
集中式管理和控制 - 广域网使用集中式管理和控制来优化性能、管理网络资源并在不同位置实施安全法规。集中式管理确保网络效率和一致性。
安全考虑 - 加密、虚拟专用网络 (VPN)、防火墙、入侵检测/防御系统 (IDS/IPS) 和访问控制机制是广域网用来保护数据和网络资源免受网络威胁和未经授权访问的安全措施。
可扩展性和灵活性 - 广域网具有灵活性和可扩展性，允许网络增长、流量增加以及新的位置或用户。广域网技术可以满足不断变化的业务需求和技术发展。