有关计算机网络的定义

计算机网络已经成为现代人类生活、工作、学习、娱乐不可或缺的基础设置,将人类由“陆、海、空、天”的物理空间带入到一个同等重要的网络虚拟空间。计算机网络正在与各行各业进行全面的融合,“互联网+X”已经成为人们生活的新常态。网络化也自然成为现代IT技术的重要特征以及未来发展方向之一,近年来IT领域的创新与发展几乎都与网络相关。

计算机诞生之初,每台计算机都只能在“自己范围”内处理信息,如果需要在不同计算机之间进行交换或分享信息,只能通过存储介质,比如磁盘等进行。随着计算机技术的发展,越来越需要在计算机之间进行快速、大量的信息交换,于是人们便将计算机技术与通信技术进行完美结合,诞生了计算机网络。因此,从技术范畴来看,计算机网络是计算机与通信技术相互融合的产物。

计算机网络并没有一个统一的精确定义。计算机网络是利用通信设备与通信链路或者通信网络,互连位置不同、功能自治的计算机系统,并遵循一定的规则实现计算机系统之间信息交换。更为简短、概括性的定义:计算机网络是互连的、自治的计算机的集合。

“自治”是指互连的计算机系统彼此独立,不存在主从或者控制与被控制的关系。因此,按此定义,早期的联机系统并不认为是现代计算机网络,因为联机系统的终端不是自治的。另外,对于计算机网络定义中“计算机”的理解不能太过狭义,不能简单地认为只是通常意义上的个人计算机(PC)、笔记本电脑或者服务器计算机,而应该包括所有的只能计算设备,比如智能手机、智能家电等等。因此,定义中的“计算机”应理解为“计算机设备”。计算机网络定义中的“自治计算机”通常称为“主机”(host)或“端系统”(end system),这两个概念在不加以特别说明的情况下是可以理解成等价的。

“互连”是指利用通信链路互相独立的计算机系统。通信链路可以是双绞线、光钎、微波、通信卫星等。不同链路的传输速率不同,在计算机网络中也称为带宽,单位是bit/s或bps或b/s。

目前最大的、应用最广泛的计算机网络就是Internet或者成为英特网。Internet是由很多网络互连而构成的全球性网络,是“网络的网络”。个人计算机、笔记本电脑、服务器、智能手机等通过有线方式或无线方式连接Internet服务提供商(Internet Service Provider,ISP)网络,进而进入Internet。随着Internet的发展,越来越多的具有计算、通信能力的设备都在接入Internet,例如,智能家电、互联网汽车等。无论这些计算设备是传统的计算机核实新兴的智能设备,只要连接到Internet上,都称为主机或端系统。

随着移动互联网的发展,越来越多的智能手机、车载设备、只能传感器等设备通过无线网络接入到Internet。目前,Internet移动用户已经超多非移动用户数量,已经成为Internet发展趋势。家庭用户端系统构成小家庭网络,并借助电话网络、有线电视网络等接入区域或本地ISP。企业网络、校园网络等机构网络,通常构建成一定规模的局域网,然后再接入区域或本地ISP。

区域或本地ISP再与更大规模的国家级ISP互连,国家级ISP再互连其他国家及ISP或全球性ISP,实现全球所有ISP网络的互联,从而实现全球性端系统的互连。ISP网络由许多有线或无线通信链路互联分组交换设备构成。分组交换设备可以实现数据分组的接收与转发,是构成Internet的重要基础,存在多种形式,最典型的就是路由器和交换机。

Internet中互连的端系统、分组交换设备或其他网络设备在进行信息发送、接收或转发的过程中,都需要遵循一些规则或约定,即网络协议。