计算机网络是什么?

计算机网络是指相互连接、彼此通信的计算设备(例如笔记本电脑、台式机、服务器、智能手机和平板电脑)以及一系列不断扩充的物联网设备(例如摄像头、门锁、门铃、冰箱、视听系统、恒温器和各种传感器)。

计算机网络是如何工作的

交换机、路由器和无线接入点等专用设备构成了计算机网络的基础。

交换机可将计算机、打印机、服务器和其他设备连接到家庭或企业和组织的网络,并帮助保障网络内部的安全性。无线接入点起到交换机的作用,无需使用网线即可将设备连接到网络。

路由器可将网络与其他网络相连,还可用作调度器。路由器可分析通过网络发送的数据,为数据选择最佳路径,并将数据沿最佳路径发送出去。路由器还可以将您的家庭和企业与全世界相连,帮助您保护信息免受外部安全威胁。

交换机和路由器在多个方面有所不同,但一个关键区别在于它们如何识别终端设备。第 2 层交换机通过“烧录”到设备中的 MAC 地址来唯一地识别设备。第 3 层路由器通过网络分配的 IP 地址来唯一地识别设备的网络连接。

现在,大多数交换机都包含一定程度的路由功能。

MAC 地址和 IP 地址分别唯一地标识网络中的设备和网络连接。MAC 地址是设备制造商分配给网卡 (NIC) 的一个编号。IP 地址是分配给网络连接的编号。

计算机网络是如何演进的?

现代网络不只是提供连接。在企业和组织持续推进全数字化转型的过程中,网络对转型本身及其成败至关重要。为满足这些需求,网络架构不断演进,各种类型层出不穷:

  • 软件定义 (SDN):为应对“数字”时代的新需求,网络架构持续向可编程化、自动化和开放化的方向发展。在软件定义网络中,流量路由是通过基于软件的机制集中控制的。这有助于网络对不断变化的情况快速做出反应。
  • 基于意图:基于意图的网络 (IBN) 以 SDN 原则为基础,不仅引入了灵活性,还可以相应地设置网络,通过广泛执行自动化操作、全面分析网络性能、精准定位问题区域、提供全方位的安全防护以及紧密集成业务流程来实现预期目标。
  • 虚拟化:底层物理网络基础设施可以进行逻辑分区,从而创建多个 Overlay 网络。每一个逻辑网络都可以进行调整,来满足特定的安全性、服务质量 (QoS) 和其他要求。
  • 基于控制器:网络控制器对扩展网络和保障网络安全至关重要。控制器可以将业务意图转化为设备配置来实现网络功能自动化,并持续监控设备,更好地保障性能和安全性。控制器还可以极大地简化操作,帮助企业和组织快速应对不断变化的业务需求。
  • 多域集成:大型企业可能会为其办公室、WAN 和数据中心构建独立的网络(也称为网络域)。这些网络通过各自的控制器相互通信。这种跨网络(即多域)集成通常需要交换相关操作参数,以更好地确保实现跨网络域的预期业务成果。

不过,只有思科能够提供涵盖接入网络、WAN、数据中心和云的完整现代网络架构产品组合。

计算机网络类型

尽管各种类型网络的总体目标相差无几,但所要实现的目的却不尽相同。当今的网络可分为以下几大类。 

LAN 是同一物理位置(如家庭或办公室)内连接设备的集合。LAN 可大可小,既可以是只有一个用户的家庭网络,也可以是拥有数千个用户和设备的大型企业网络。LAN 可同时包括有线和无线设备。

无论规模大小,LAN 都能将单一、有限区域内的设备连接到一起,这是其一大突出特点。


WAN 延伸到面积较大的地理区域,连接单个用户或多个 LAN。互联网也可视为 WAN。大型企业和组织使用 WAN 连接各个站点、远程员工、供应商和数据中心,使其能够运行各种应用并访问所需数据。

WAN 中的物理连接可通过租用线路、蜂窝连接、卫星链路和其他方式实现。


为大型组织(通常称为企业)构建的网络需要满足严格的要求。网络对任何现代企业的运作都至关重要,因此企业网络必须具备高可用性、可扩展性和稳健性。这些网络需要配备多种工具,帮助网络工程师和运维人员执行网络设计、部署、调试和补救工作。

企业可以在园区、分支机构和数据中心同时使用 LAN 和 WAN。


运营商运营 WAN,为个人用户或企业和组织提供网络连接。运营商可通过租用线路的形式提供简单的网络连接,也可为企业提供更高级的托管服务。运营商还可为客户提供互联网和蜂窝网连接。