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计算机网络是指通过通信设备和传输介质，将分布在不同地理位置的计算机、终端设备及其他网络设备连接起来，实现资源共享、数据传输和协同工作的系统。其核心目标是使设备之间能够高效、可靠地交换信息。
关键组成部分
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硬件设备
- 终端设备：如计算机、手机、服务器等。
- 网络设备：路由器、交换机、调制解调器、网卡等。
- 传输介质：光纤、双绞线、无线电波（Wi-Fi、5G）等。
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软件与协议
- 通信协议：如 TCP/IP、HTTP、DNS，用于规范数据传输规则。
- 网络操作系统：如 Windows Server、Linux，管理网络资源。
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服务与数据
- 资源共享（文件、打印机、计算能力）、互联网接入、云计算等。
核心功能
- 资源共享：多设备共享硬件（如打印机）、软件和数据。
- 通信协作：支持即时通讯、电子邮件、视频会议等。
- 数据交换：文件传输、数据库同步、分布式计算（如区块链）。
- 可靠性：通过冗余设计（如多路径传输）保障服务连续性。
分类方式
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按覆盖范围
- 局域网（LAN）：小范围（如家庭、办公室），高速低延迟（常见以太网、Wi-Fi）。
- 广域网（WAN）：跨城市/国家（如互联网），依赖光纤、卫星。
- 城域网（MAN）：覆盖城市（如城市级政务网络）。
- 个域网（PAN）：个人设备互联（如蓝牙连接耳机）。
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按拓扑结构
- 星型、环型、总线型、网状等，影响网络性能和故障恢复能力。
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按传输技术
- 有线网络：稳定性高（如光纤到户）。
- 无线网络：灵活便捷（如 5G、LoRaWAN 物联网）。
实际应用场景
- 互联网：全球最大的计算机网络（基于 TCP/IP 协议）。
- 企业内网（Intranet）：公司内部资源管理系统。
- 物联网（IoT）：智能家居、工业传感器联网。
- 云计算：通过互联网提供存储、计算服务（如 AWS、阿里云）。
历史背景
- 1960年代：美国国防部 ARPANET 项目奠定分组交换技术基础。
- 1983年：TCP/IP 成为标准协议，互联网雏形形成。
- 1990年代：万维网（WWW）普及，推动互联网大众化。
为什么重要？
计算机网络是数字化社会的基石，支撑着现代通信、商业、教育和娱乐。例如，在线支付依赖网络安全协议，远程医疗依赖低延迟传输，而社交媒体则依赖大规模数据中心的网络互联。