计算机网络的定义
计算机网络是指将地理位置不同、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路（有线或无线）连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。其核心目标是实现数据通信、资源共享、分布式处理和提高系统可靠性。
计算机网络的演进与发展
计算机网络的发展大致经历了以下几个阶段：
- 诞生与雏形（20世纪50-60年代）：以大型机为中心，通过终端连接实现分时共享，如美国的SAGE防空系统。
- ARPANET时代（20世纪60年代末-70年代）：美国国防部高级研究计划局（ARPA）建立的ARPANET是互联网的前身，首次实现了分组交换技术，奠定了现代网络的基础。
- 标准化与互联（20世纪70-80年代）：TCP/IP协议簇的诞生和成为事实标准，实现了不同网络之间的互联，形成了真正的“网络的网络”——互联网。
- 商业化与普及（20世纪90年代至今）：万维网（WWW）的出现引爆了互联网的商业化和大众化浪潮，局域网（LAN）和广域网（WAN）技术飞速发展，无线网络、移动互联网和物联网成为新的增长点。
计算机网络的分类
计算机网络可以根据多种标准进行分类，以下是几种主要的分类方式：
1. 按地理覆盖范围（最常用）
- 局域网 (Local Area Network, LAN)：覆盖范围小（通常在一栋楼或一个园区内），传输速率高，延迟低，误码率低，通常由一个单位所有和管理。例如：办公室网络、校园网。
- 城域网 (Metropolitan Area Network, MAN)：覆盖一个城市或地区，规模介于LAN和WAN之间。例如：城市级的宽带城域网、有线电视网。
- 广域网 (Wide Area Network, WAN)：覆盖范围广，可以跨越国家、大洲乃至全球，通常利用公共通信设施（如电信运营商网络）连接。互联网是最大的广域网。
- 个域网 (Personal Area Network, PAN)：围绕个人工作空间的极小型网络，范围通常在10米以内。例如：通过蓝牙连接手机与耳机、智能手表。
2. 按传输技术
- 广播式网络：所有联网计算机共享一个公共通信信道，任一节点发送的信息，网络中的所有其他节点都能收到。例如：传统的共享式以太网、无线Wi-Fi网络。
- 点对点网络：网络中的计算机以点对点的方式连接，数据从源节点到目的节点可能需要经过多个中间节点的存储转发。互联网主干、大多数广域网采用此方式。
3. 按拓扑结构
指网络中各个节点（计算机、交换机、路由器等）物理或逻辑的连接和布局方式。
- 总线型：所有节点连接到一条主干电缆上。结构简单，但故障诊断困难，主干故障会导致全网瘫痪。
- 星型：所有节点都连接到一个中心节点（如交换机）。易于管理和扩展，中心节点故障会导致全网瘫痪。
- 环型：节点通过通信线路连接成一个闭合环路。数据沿环单向或双向传输。结构简单，但任意节点故障可能影响全网。
- 网状型：节点之间的连接是任意的，每个节点至少与其他两个节点直接相连。可靠性极高，但结构复杂，成本高。常用于网络核心。
- 树型：是星型结构的扩展，呈分层结构。易于扩展和故障隔离。
- 混合型：上述多种拓扑结构的结合，如实际中的大型网络。
4. 按交换技术
- 电路交换网络：在通信前需建立一条专用的物理通路（电路），通信期间独占该线路，如传统电话网。
- 报文交换网络：以整个报文（数据块）为单位进行存储转发。延迟较大。
- 分组交换网络：将报文分割成更小的、格式化的“分组”（或包），每个分组独立选择路径传输，到达目的地后再重组。这是互联网的核心技术，效率高，鲁棒性好。
5. 按使用者和管理范围
- 公用网：由电信运营商建造，面向公众提供有偿服务，如中国的电信、联通、移动运营的网络。
- 专用网：某个部门或组织为自身业务需要而建造、管理和使用的网络，如政府、军队、银行的内部网络。
6. 按传输介质
- 有线网络：使用双绞线、同轴电缆、光纤等物理线缆连接。
- 无线网络：使用无线电波、微波、红外线等无线介质连接，如Wi-Fi、蜂窝移动网络（4G/5G）、卫星通信网络。
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对计算机网络进行科学分类，有助于我们更好地理解不同网络的特点、适用场景和技术原理。从覆盖范围到拓扑结构，从交换技术到传输介质，每一种分类维度都揭示了网络世界的某一侧面。随着技术的不断发展，这些分类的界限也日趋模糊（例如，无线局域网WLAN兼具LAN和无线网络的特征），但理解这些基础概念，仍是探索更复杂、更智能的网络未来（如软件定义网络SDN、物联网IoT）的坚实基石。
