计算机网络是当今信息社会的基石，其组成与作用是《计算机网络技术》课程的核心内容。本课件将系统性地介绍计算机网络的构成要素及其在现代社会中所扮演的关键角色。
一、 计算机网络的组成
计算机网络的组成可以从多个维度进行划分，主要包括硬件、软件和协议三个层面。
- 硬件组成：
- 端系统（主机）：如个人电脑、服务器、智能手机等，是信息的产生者与消费者。
- 通信链路：连接网络节点的物理通道，如双绞线、光纤、无线电波等，负责传输信号。
- 连接设备（中间系统）：
- 网络接口卡（NIC）：使主机能够接入网络。
- 集线器（Hub）：物理层设备，用于连接多台设备，但现已较少使用。
- 交换机（Switch）：数据链路层设备，能够智能地转发数据帧到目标设备，是局域网的核心。
- 路由器（Router）：网络层设备，负责在不同网络之间选择最佳路径转发数据包，是实现互联网互联的关键。
- 其他设备：如调制解调器（Modem）、防火墙（Firewall）等。
- 软件组成：
- 网络操作系统：如Windows Server、Linux等，提供网络服务与管理功能。
- 网络协议栈：一组分层、协同工作的协议集合，是网络通信的“规则”。最著名的模型是TCP/IP协议族和OSI参考模型。
- 网络应用软件：如浏览器、电子邮件客户端、即时通讯软件等，是用户直接与网络交互的界面。
3. 逻辑结构（拓扑结构）：
描述了网络中设备连接的方式，常见的有星型、总线型、环型、网状型等，不同的拓扑结构影响着网络的性能、可靠性和成本。
二、 计算机网络的作用
计算机网络的核心目标是实现资源共享和信息交换，其具体作用体现在以下几个方面：
- 资源共享：
- 硬件共享：通过网络，多台计算机可以共享使用打印机、扫描仪、大容量存储设备等昂贵的外设，降低成本。
- 软件共享：可以集中部署和管理软件（如办公套件、数据库系统），用户通过网络访问，简化了安装和维护。
- 数据共享：这是最核心的作用。数据库、文件、多媒体信息等可以存储在中央服务器上，供授权用户随时访问，促进了信息的流通与协作，例如云存储服务。
- 信息交换与通信：
- 计算机网络打破了地理限制，使得电子邮件、即时消息、视频会议等通信方式成为可能，极大地提高了沟通效率，形成了“地球村”。
- 它是现代互联网服务（如万维网、流媒体、在线游戏）的基础。
- 分布式处理与负载均衡：
- 复杂的计算任务可以分解成多个子任务，由网络中的多台计算机协同完成，提高了处理能力和效率（如云计算、分布式计算）。
- 网络可以将用户请求分发到不同的服务器上，避免单点过载，保证服务的稳定性和响应速度。
- 提高系统可靠性与可用性：
- 重要数据和应用程序可以在网络中的多台计算机上进行备份。当某台设备出现故障时，可以通过网络访问备份资源，保证业务连续性。
- 冗余的网络路径设计可以避免单点故障导致全网瘫痪。
- 综合信息服务与社会化支撑：
- 计算机网络支撑着电子商务、电子政务、远程教育、远程医疗、智能家居、物联网等众多现代应用，深刻改变了人们的生活方式、工作模式和社会形态。
- 它是国家关键信息基础设施的重要组成部分，对经济发展、科技创新和国家安全具有战略意义。
计算机网络由硬件、软件和协议有机组合而成，是一个复杂的系统。其根本作用在于连接分散的个体，形成一个强大的、功能远超单机总和的信息处理与交换平台。理解其组成与作用，是深入学习《计算机网络技术》，掌握网络设计、管理、应用与安全等后续知识的基础。从个人通讯到全球互联，计算机网络的作用无处不在，持续推动着社会的信息化与智能化进程。
