🌐 计算机网络基础全景梳理：组成、功能与核心机制
📅 更新时间：2025年7月21日
🏷️ 标签：计算机网络 | 网络组成 | 分布式 | 负载均衡 | 资源共享 | 网络可靠性 | 计网基础
前言
提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：
介绍计算机网络的组成部分
一、组成
1.从组成部分看
从组成部分看，计算机网络是由硬件+软件+协议组成
硬件：包括各种网络设备，如路由器、交换机、服务器、网卡、光纤、电缆等，是网络数据传输和处理的物理基础。
软件：指的是实现网络功能的各种程序和操作系统中的网络模块，比如网络协议栈、网络管理软件、应用层服务等，负责数据的处理、管理和控制。
协议：是网络中各设备、各软件之间通信的规则和约定，如TCP/IP、HTTP、FTP等。协议保证了不同设备和系统之间能够“听得懂对方的话”，实现互联互通。
这三者相辅相成，缺一不可，共同支撑起整个计算机网络的正常运行
2.从工作方式看
从工作方式看，计算机网络是由边缘部分+核心部分组成
边缘部分：主要由各种终端设备（如个人电脑、手机、服务器等）组成，是用户直接使用和感知网络的地方。用户通过边缘部分访问网络资源、进行通信和数据交换。
核心部分：由大量的路由器、交换机等网络设备组成，负责在整个网络中高效、可靠地转发和传递数据。核心部分就像网络的“高速公路”，连接着各个边缘部分，保证数据能够顺利到达目的地。
这种分工让网络既能满足用户的多样化需求，又能保证数据传输的高效与稳定
3.从逻辑功能看
从逻辑功能看，计算机网络是由资源子网+通信子网组成
资源子网：主要由各种主机、服务器和终端组成，负责存储、管理和提供网络资源（如网页、文件、数据库等），是用户获取和共享信息的基础。
通信子网：由传输线路、路由器、交换机等设备组成，负责实现不同资源之间的数据传输和互联互通。通信子网是网络的“血管”，保证信息能够在各个节点之间流动。
两者协同工作，既保证了资源的丰富性和可用性，又实现了高效的数据通信
二、功能
1.资源共享
硬件资源共享
比如自己给智能音箱发送语音指令，然后这个语音指令会将指令发送给远端服务端，远端服务端进行算力解析后再回传给智能音箱本地进行操作
软件资源共享
我们可以在各个地方下载软件，实现了软件资源的共享
数据资源共享
视频等数据可以通过计算机网络与大家共享
2.分布式处理
在现代计算机系统中，分布式处理是一种将计算任务拆分后，分配到多台服务器或节点上并行处理的方式。这样可以显著提升系统的处理能力和可靠性，实现高并发和高可用。下图展示了分布式处理的基本架构
3.提高可靠性
分布式系统通过数据冗余和多节点备份，极大地提高了系统的可靠性。这和我们日常使用的网盘服务很类似：
如果你只把文件存在本地电脑，一旦硬盘损坏，数据就可能永久丢失。
而网盘服务（如云存储）会将你的文件复制多份，存储在不同的服务器上。即使某台服务器出现故障，你的数据依然可以从其他备份服务器上恢复，保证了数据的安全性和可用性
下图直观地展示了这种通过多节点备份来提高可靠性的思想
4.负载均衡
在大型互联网应用（比如热门游戏）中，如果所有玩家都连接到同一个服务器，服务器很快就会因为压力过大而崩溃。负载均衡的做法是：通过多台服务器共同分担用户请求，把玩家合理分配到不同的服务器上，每台服务器只处理一部分流量和功能。这样不仅提升了系统的承载能力，也让每个玩家都能获得更流畅的体验。
下图展示了负载均衡的基本原理：
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