计算机网络

计算机网络（英语：computer network），通常也简称网络，是指容许节点分享资源的数字电信网络:1-3。在电脑网络，电脑设备会透过节点之间的连接（数据链路）互相交换数据。传输介质可分为有线及无线两类——有线的可用到双绞线、光纤电缆（英语：Fiber-optic cable）等介质:1-4；无线则可用到Wi-Fi、NFC:4-32。用于创建、路由及终止数据传输的电脑网络设备即为网络节点。节点包括像个人电脑、电话、服务器般的主机及其他网络硬件（如网关及路由器）:2-15。它们一般以网络地址作标识符:2-15。当一个设备能够与另一设备交换信息时，便可视它们俩已连接成网络，不论它们是否直连:1-3。专用通信协议在大多数分层中位于其他更通用的通信协议之上。要维持网络的可靠性，便需要有一定的网络管理技能。电脑网络为海量应用程序及服务背后的基础。比如访问互联网、数字视频、数字音频:4-p.21-29；共享打印机:1-3；收发电子邮件及即时通信消息:4-p.21-29。电脑网络可依照传输介质、传输协议、 网络大小、拓扑、流量控制机制、创建目的等因素区分。世界上最大的电脑网络为互联网:1-5。电脑网络发展的里程碑包括：电脑网络有着不同的应用，包括分享应用程序:1-3、浏览新闻、收发电子邮件、传递即时消息、拨接网络电话、影音分享:4-p.21-29。用户可透过网络共享周边设备，例如共享网络打印机:1-3。用户亦可透过网络分享文件给同一网络上的其他电脑:1-6。攻击者可利用网络散播电脑病毒或蠕虫至网络上的其他节点:16-p.7-8，或实行拒绝服务攻击，占据网络的带宽:16-p.7-8。由于网络的最大传输单位会因技术而异，故在过程中IP数据包可能需要切割成较小的数据包，然后在目的地重组:7-6:9-3。此一方式的传输效率高，但也容易发生壅塞:6-6。IP数据包分为两部分：表头及承载数据:7-6。表头包含了目的及来源地址、上层协议、存活时间等信息:7-7。网络拓扑是网络的几何形状分类:1-18。除了影响网络的容错度、管理方式、信息如何流通外，它还会影响网络的可靠性和架设成本，比如总线拓扑较容易发生单点失败:1-19:4-15、16。一般而言线路愈多愈可靠，但相对地布线成本亦会提升:1-23。常见的网络拓扑有：覆盖网络是指创建在其他网络之上的网络。覆盖网络内的节点会透过虚拟或逻辑链路连接。每个链路对应于基础网络中一条或多条的路径。覆盖网络的拓扑一般会跟基础网络的不同。比如很多点对点网络皆属覆盖网络。点对点网络内的节点运行在互联网之上，并组织成一个虚拟链接系统。早期互联网本身就是覆盖网络的一个例子。它创建在电话网络（英语：telephone network）之上。传输介质是指发送数据时所用到的媒体介质:4-3，其包括电缆、光纤、电磁波:182-183:2-23。它们属OSI模型的第一层（物理层）及第二层（数据链接层）:2-20、4-2。以太网是局域网的主流传输介质技术:5-1。以太网的标准行业规格为IEEE 802.3:3-11。以太网可以铜线或光纤电缆传输数据:3-15。无线局域网则一般会以无线电作传输介质:8-5，不过也有以红外线作传输介质的:7-7。电力线网络以既有电力线来传输数据。计算机网络会用到的有线技术如下：利用无线电等电子通信手段也可连接至网络。除了物理传输介质之外，要创建一个网络还需要一些相关设备，比如网卡、中继器、集线器、桥接器、网络交换器、路由器、调制解调器、防火墙:12-p.22-25、15-20:4-p.21-33。网卡是电脑硬件的一种，它使得电脑能够访问传输介质上的数据:4-21。网卡可能会有连接适当线材的接口，拥有接收无线信号的接收器。两者皆会配合适合的电路板。:4-22、7-10网卡会依据网络地址来决定是否对流量回应。在以太网中，设备所安装的每一片网卡都拥有一个独一无二的MAC地址。为了避免网卡之间的地址有所冲突，电气电子工程师学会及厂商会共同确保网卡的地址为独一无二的。一个以太网MAC地址的长度有6Bytes。前3Bytes为厂商向学会登记而得来。后3Bytes则为厂商自行赋予。:3-12中继器是用于增强信号的网络设备:202。这一设备可使因距离问题而出现衰减的信号再生，令其能发送得更远:12-23。对于大多双纽线而言，若总长度超过100米，便需要安放一台中继器:202。光纤则要有几公里的总长度才需安放一台:4-13。拥有多个端口的中继器即为集线器:202。在OSI模型中，集线器为第一层设备:4-24。“5-4-3”规则是指在10Mbps以太网中，网络不能有超过5个区段的总长度，最多使用4个集线器，最多以3个区段连接电脑:4-25。由于交换器的功能相对较佳，价格亦相近，故上述两者皆已被交换器所取代:4-26:12-23。桥接器连接两个独立的网段及过滤之间的流量，它在OSI模型的数据链路层中运作:12-24。它可分割网络的碰撞域，但同时仍会进行群播:203-204。 分割网络的碰撞域能增加网络的效率:3-8。桥接器有三大类：交换器是一种依据MAC地址，来在端口之间转发和过滤数据链路层的帧的设备。交换器仅将帧转发到通信所涉及的物理端口，与只进行群播的集线器不同。可视它为拥有多个端口的桥接器。它透过进入物理端口的帧来学习来源的MAC地址:207。若交换器不能从MAC表中找到与帧对应的MAC地址，它就会把帧群播:247。路由器是一款互连网络（英语：Internetworking）设备，兼具了中继器、桥接器、集线器的功能:12-25。其依照数据包内的消息及路由表中的信息来选择数据包传递的路径:209。它必须拥有IP地址才可正常运作:12-25。调制解调器把节点的信号转换成其他非专用线路能够发送的信号。当中载波混入数字信号调变，成为模拟信号，以便其他非专用线路携载。早期的电话线拨接网络需搭配调制解调器使用。:4-31防火墙是一种控制网络安全和访问规则的网络系统:15-p.20-21。它按特定规则来充许或阻止数据通过:16-14。计算机网络除了可以按照右方的覆盖范围分类之外计算机网络应用可按照不同节点之间的功能关系分为：存在多种不同的网络协议，传输介质由此也构成多种不同的计算机网络