计算机网络的组成
从组成部分看
- 这是一个计算机网络，其中包含了很多小的计算机网络，而这些小计算机网络之间又由路由器把它们连接起来。左边这朵云表示家庭网络。家庭网络当中可能会连接电脑、手机、电视这些设备，这些设备都属于主机的范畴。 另外在一个公司网络当中，可能会有更多的主机连接这个网络。比如一个监控摄像头，一台个人电脑以及一台服务器，这些都属于主机的范畴。 在移动网络当中有可能会有手机、智能汽车以及智能机器人等等，各类的主机连入这个网络。这些东西也都属于主机的范畴。 所有的这些主机都属于硬件。这些主机又称为端系统，英文叫end system，end指的是结尾结束的意思，就是说这些东西它是连接在网络的末端，所以主机又可以称为端系统。 这些端系统接入计算机网络之后，需要通过交换设备以及通信链路才可以进行数据的传输。典型的交换设备就是路由器。另外连接网络的线路，我们把它称为通信链路。主机、交换设备和通信链路都属于硬件的范畴。所以所谓的硬件其实就是我们在这个网络系统当中，我们看得见摸得着的那些东西。除了图中这些硬件之外，还有可能会有集线器、交换机、调制解调器等等各种各样的别的硬件。
- 那在有的硬件之上，我们会安装一些软件。比如说电脑、手机上面就会安装各种各样的我们很常使用的网络软件。另外像路由器这种设备，它也属于一台微型计算机，所以路由器也是可以安装软件的。只不过路由器里边安装的软件通常是为了实现网络通信。那相比之下，电脑、手机里面安装的，软件就会更丰富一些，比如像聊天软件、视频播放器等等。
- 最后计算机网络当中的这些节点要实现互联互通，互相通信，必须规定一些通信协议。并且在这个网络当中的这些节点需要实现通信协议。这种通信规则、通信协议通常是由软件和硬件共同实现的。
- 举例： 我们的手机、电脑以及各种各样的联网设备，内部其实都会安装一个小的芯片，叫做网络适配器。民间通常把网络适配器称为网卡。 这块芯片的作用就是把主机上面的数据发到网络上，或者接收来自网络上的数据。所以手机电脑想要上网，离不开网络适配器这块芯片。 在网络适配器出厂的时候，厂家通常会在这个适配器里边安装一些固件。那所谓的固件就是一种特殊的软件，你可以理解为厂家把这个软件安装在了这个网络适配器的一个RAM芯片里边。那么这个软件结合上网络适配器这个硬件的功能，就可以去实现某一类的网络协议。比如说TCP/IP协议。网络协议是由硬件和软件共同实现的。结合网络适配器以及这个适配器安装的固件，你就可以理解这句话的意思。
从工作方式看
边缘部分主要由这些主机以及安装在主机上的软件组成。边缘部分直接为用户，也就是直接为人服务，而核心部分它的服务对象是边缘部分的这些主机设备。网络的核心部分为边缘部分的这些主机提供了联通性和交换服务。连通性很好理解，顾名思义就是说边缘部分的这些主机，它们之间是相互连通的，A可以给B发送数据，那就是连通性很好理解。
那交换服务是什么意思呢？所谓的交换服务就是说当一个数据包想要从网络中的A点传送到B点的时候，计算机网络的核心部分会为这个数据包自动的选择一条合适的路径进行传送。举个例子，要从A这台电脑到B这台手机发送一个数据包，那么这个数据包会先通过家庭网络发送到就近的一个路由器上。接下来可以让这个数据包通过下面这条路径传送给B这个手机，当然也可以从上面这条路径逐层传送给B这台手机。那么到底要选择哪条路径，具体得看整个网络的负载。如果下面这台路由器的负载很高，那么这个数据包就有可能从上面这条路线发送给B这台手机。所以所谓的交换服务就是动态的去选择数据在网络当中传送的这个路径，以保证网络当中的各条线路都不会负载太重。所以交换服务本质上是对网络内部资源的一个动态配置，动态调整。
实现交换服务的核心设备就是路由器
从逻辑功能看
从逻辑功能上看，计算机网络由资源子网和通信子网这两个部分组成。其实这种分类方式和上一种分类方式非常类似。上一种分类方式当中提到的网络核心部分，它就是属于通信子网的范畴。
通信子网是计算机网络当中负责计算机之间信息传输的部分，所有的通信设备和通信介质都属于通信子网的范畴。主机内部的网络适配器这种硬件以及一些底层的网络协议，他们的存在也是为了实现计算机之间的这种信息传输。所以主机内部实现网络通信的这些底层硬件和底层软件也属于通信子网的范畴。那除此之外，在主机的内部还有其他的硬件和软件。和实现网络通信无关的那些硬件和软件就属于资源子网的范畴。
资源子网主要就是由连接到互联网上的这些主机组成。只不过在这些主机的内部，底层的一些硬件和一些底层的软件是专门用于实现信息传输的。那这些底层硬件和软件我们应该把它看说是通信子网的部分。资源子网这个部分向用户提供了硬件、软件和信息资源的共享。
计算机网络的功能
计算机网络的功能：数据通信、资源共享、分布式处理、提高可靠性、负载均衡和其他功能。
数据通信是计算机网络最基本最重要的功能。如果计算机网络不支持数据通信，那么后面的任何一种功能都无法实现，所以数据通信是最基本最重要的。
资源共享
我们可以通过计算机网络去共享硬件资源、软件资源以及数据资源。
硬件资源共享：比如智能音，可以用语音去控制智能音响。这个智能音箱在接收到你的语音之后，它并不是在本地进行处理。而是会把你的这个发送的指令会传送给云端的服务器。云端的服务器拥有很强的算力，经过云端服务器的处理得到结果之后，再给你的这个智能音箱返回结果。全国各地有很多人都在使用智能音箱。所有的这些智能音箱在接收到自己主人发来的语音指令之后，都是会把这个语音指令传送给云端的服务器。所以这种超强算力的云端服务器，它就是一种硬件资源。通过计算机网络的连接，实现了所有的这些智能音箱终端对于这个服务器的硬件资源共享。
软件资源共享：我们现在所有的手机都有应用商店，我们可以在里边下载软件。这就是软件资源通过计算机网络实现了共享。
数据资源共享：比如说我拍了一个视频，视频是一种数据，那我拍的视频就可以通过计算机网络和大家共享。
分布式处理
- 分布式处理：举个例子，这是网络当中的4台计算机，我们可以把一个复杂的任务通过计算机网络分派给4台计算机，让它们分别处理任务的一部分。
线性代数当中的矩阵乘法就可以被拆分成多个子任务。比如说有AB两个矩阵，分别都是N行N列。AB两个矩阵相乘得到矩阵C，C矩阵也是N行N列。那么要得到C矩阵的第I行第J列这个元素的值，我们需要做的就是把A这个矩阵的第I行和B这个矩阵的第J列每个元素都相乘相加。相乘相加之后就可以得到I行J列这个元素的值。基于这个特性，就可以把一个矩阵的乘法进行拆分。比如说我把A这个矩阵的第一行到第五行和B这个矩阵进行相乘的处理。那么这个部分的运算是不是就可以得到C这个矩阵的第一行到第五行所有元素的值。这就是把一个大的任务拆分成了一个小任务，我们可以把这个小任务分派给其中的一台计算机。也就是说A这台计算机它完成了C这个矩阵的第一行到第五行元素的计算。同样的道理，B这台计算机我们可以让它完成C矩阵的第六行到第十行元素的计算。以此类推
总之一个复杂的任务，如果它的计算量特别大，那么我们可以利用计算机网络把这个任务拆分成多个子任务，把这些子任务分配给网络当中的多台计算机。这样的话我们就可以减少这个复杂任务的处理时间，这就是所谓的分布式处理，
提高可靠性
- 提高可靠性：我们可以让网络当中的各台计算机互为替代机，从而提高可靠性。比如某一个网盘软件的服务器，它可能是一堆服务器构建的一个网络。这个网络是怎么去提高可靠性的呢？我们用户会把自己的文件上传到网盘的服务器上，为了提高存储的可靠性，服务器A可能会向服务器B备份一份这个文件，也就是说你的文件会存储两份。这样的好处就是如果服务器A哪一天损坏了，那么没关系，我还可以从服务器B这儿下载回来。所以我们的文件存储在网盘上，可靠性其实要比存储在我们自己的电脑上要更高。自己的电脑如果硬盘坏了，那可能这个文件就真的丢失了。但如果你存储在网盘上，通常你的这个文件数据还会有冗余的备份。
负载均衡
- 负载均衡：我们可以让网络当中的多台计算机共同分担繁重的任务。
- 举一个负载均衡的例子，比如说某一个网络游戏它有几百万的玩家，如果所有的玩家都连在同一台服务器上，那么这台服务器的负载就会特别高，用一台服务器无法去响应，无法去处理这么多玩家发来的请求，那在这种情况下，我们可以多开几台游戏服务器，A这台服务器专门负责玩家的对战匹配。比如说大家打王者荣耀或者打斗地主的时候，都会有一个玩家匹配的环节，A这台服务器只负责玩家匹配这样一个简单的工作。比如说斗地主这个游戏有三个玩家完成了这种对战匹配。那么此时如果服务器C比较空闲，它的负载不高的话，那么我们可以让这三个玩家去连接服务器C，这样我们就通过计算机网络实现了这些服务器的负载均衡。