深入探讨计算机网络：分类与定义解析

计算机网络定义

计算机网络的最简单定义：一些互相连接的（计算机之间通过有线或无线的方式进行数据通信），自治的（有自己的硬件和软件，可以单独运行使用）计算机的集合（至少两台以上）

计算机网络的较好定义：计算机网络主要是由一些通用的，可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同数据类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。

计算机网络分类

按交换技术分类

电路交换

电话交换机接通电话线的方式称为电路交换 其效率极低 步骤： 建立连接（分配通信资源） 通话（一直占用通信资源） 释放连接（归还通信资源） 优点： 通信时延小，有序传输，没有冲突，适用范围广，实时性强，控制简单 缺点： 建立连接长，线路独占，使用效率低，灵活性差，难以规格化

报文交换

优点： 无需建立连接，动态分配线路，提高线路可靠性，提高线路利用率，提供多目标服务 缺点： 引发转发时延，需要较大存储缓存空间，需要传输额外的信息量

分组交换

发送方负责构造分组，发送分组 路由器负责缓存分组，转发分组 接收方负责接收分组，还原报文 优点： 无需建立连接，线路利用率高，简化了存储管理，加速传输，减少出错概率和重发数据量 缺点： 引发转发时延，需要传输额外的信息量，对于数据报服务，存在失序，丢失或重复分组的问题，对于虚电路服务，存在呼叫建立，数据传输和虚电路三个过程。

按使用者分类

公用网

公用网是指对大众开放使用的网络，例如互联网（Internet）。 特点：

开放给大众使用，例如全球互联网（Internet）。 允许广泛的用户访问和信息交换。 基于公共基础设施和服务提供商。 应用场景：

网络上的各种信息服务，如电子邮件、网页浏览、社交媒体等。 全球范围内的商业交易和在线服务。

专用网

专用网是指为特定组织或个人使用的网络，例如企业内部的局域网（LAN）或虚拟专用网络（VPN）。 特点：

专为特定组织或个人定制，通常具有更高的安全性和控制。 可能使用私有的通信协议或加密技术。 可以是局域网（LAN）、虚拟专用网络（VPN）等。 应用场景：

企业内部通信和资源共享，如内部网站、数据库访问等。 政府机构、学术机构等内部信息管理和交流。

按传输介质分类

有线网络

使用物理电缆传输数据的网络，例如以太网（Ethernet）。 特点：

使用物理电缆（如双绞线、光纤等）传输数据。 提供稳定的连接和高速传输。 适用于需要高带宽和低延迟的应用。 应用场景：

企业和家庭网络连接，如以太网局域网。 数据中心内部的高性能计算和存储网络。

无线网络

使用无线电波或红外线等无线传输介质传输数据的网络，例如Wi-Fi、蓝牙（Bluetooth）。 特点：

使用无线电波、红外线或其他无线传输技术传输数据。 提供移动性和灵活性，适合移动设备和无线接入。 覆盖范围广，可覆盖室内和室外环境。 应用场景：

Wi-Fi网络用于家庭、企业和公共场所。 蓝牙用于个人设备之间的数据传输和连接。

按覆盖范围分类

广域网WAN

跨越大范围地理区域的网络，例如跨越国家或地区的网络。 特点：

跨越大地理区域，通常由多个局域网或城域网连接组成。 使用公共或私有通信设施，如电话线路、光纤、卫星等。 提供远程访问和分布式应用支持。 应用场景：

跨国或跨地区的企业网络连接。 互联网服务提供商（ISP）的基础设施。

城域网MAN

覆盖城市范围的网络，例如连接城市内各个地点的网络。 特点：

覆盖城市范围内的网络，连接多个局域网。 提供高速和可靠的数据传输。 通常由城市政府、大型企业或教育机构管理和运营。 应用场景：

城市内的政府部门和机构间的数据共享和通信。 大学校园内的各个学院和研究中心的互联互通。

局域网LAN

覆盖较小范围，例如公司、学校或办公室等内部网络。 特点：

覆盖较小范围，如单个建筑物、校园或办公室。 使用高速以太网技术或无线局域网（Wi-Fi）。 提供快速和高效的本地资源共享和通信。 应用场景：

公司内部的办公网络，包括桌面计算机、服务器和打印机等设备的连接。 学校或大学校园内的学术和行政网络。

个域网PAN

个人范围的网络，通常是连接个人设备的网络，例如连接个人电脑、智能手机和其他设备的蓝牙网络。 特点：

个人范围的网络，通常用于连接个人设备和周边设备。 采用低功耗和短距离的通信技术，如蓝牙。 应用场景：

个人电脑、智能手机、平板电脑和其他便携式设备之间的数据传输和连接。 嵌入式系统和传感器网络的短距离通信。

按拓扑结构分类

总线型网络

使用单一的主干电缆连接所有设备的网络结构。 特点：

所有设备连接到单一的主干电缆，形成线性的结构。 数据在主干电缆上广播或共享。 应用场景：

较小的局域网或个域网拓扑结构。 简单和经济的网络连接布局。

星型网络

以中心节点（如交换机或路由器）为核心，所有设备通过点对点连接到中心节点的网络结构。 特点：

所有设备通过中心节点（如交换机或路由器）直接连接。 中心节点负责管理和控制数据流量。 应用场景：

大多数企业和家庭网络使用的常见拓扑结构。 提供集中式管理和高可靠性。

环形网络

所有设备按环形连接的网络结构，数据沿着环路传输。 特点：

设备沿环形连接，每个设备连接到两个相邻设备，最后一个设备连接到第一个设备形成闭环。 应用场景：

较小的局域网或个域网，如少数设备之间的连接。 数据在环路上循环传输，每个设备按顺序接收和发送数据。

网状型网络

所有设备通过多条路径直接连接到其他设备的网络结构，适用于大规模网络或需要高度冗余的环境。 特点：

多个设备之间有多条直接连接路径，形成复杂的结构。 提供高度冗余和容错能力，适用于大规模网络。 应用场景：

大型企业、数据中心或互联网服务提供商使用的复杂网络结构。 确保数据传输的可靠性和高效性。