第1章 - 什么是计算机网络？

嗨，朋友！欢迎来到计算机网络的世界！

说实话，我第一次接触"计算机网络"这个词的时候，也觉得它很高大上、很复杂。但学完之后才发现，计算机网络其实就在我们身边，每天都在用，只是我们没有意识到而已。

这一章，我会用最简单的语言，带你理解什么是计算机网络，以及它为什么这么重要。

🤔 什么是计算机网络？

生活中的类比

在讲计算机网络之前，我先给你举个生活中的例子：

想象一下，你和朋友住在不同的城市。你们想要交流，可以怎么做？

1. 写信 - 通过邮局寄信
2. 打电话 - 通过电话线路通话
3. 发微信 - 通过互联网聊天

这些方式有一个共同点：都需要一个"网络"来连接你们。

• 邮局网络连接了全国各地的邮局
• 电话网络连接了全国各地的电话线路
• 互联网连接了全世界的电脑和手机

计算机网络，就是把多台计算机连接起来，让它们可以互相传递信息的系统。

正式定义

这个定义听起来有点绕？没关系，简单来说就是：

计算机网络 = 多台电脑 + 连接线路 + 通信规则

🌍 计算机网络的类型

根据覆盖范围的大小，计算机网络可以分为几种类型：

1. 局域网（LAN - Local Area Network）⚡

覆盖范围：几米到几公里（比如一个房间、一栋楼、一个校园）

生活案例：

• 你家里的 WiFi 网络
• 公司办公室的内部网络
• 网吧里的电脑网络

家庭局域网示意图：

路由器
  ├── 你的电脑（通过网线）
  ├── 你的手机（通过 WiFi）
  ├── 你的平板（通过 WiFi）
  └── 智能电视（通过 WiFi）

特点：

• ✅ 速度快（通常 100Mbps - 10Gbps）
• ✅ 延迟低
• ✅ 成本低
• ❌ 覆盖范围小

2. 城域网（MAN - Metropolitan Area Network）🏙️

覆盖范围：一个城市（几十公里）

生活案例：

• 城市的有线电视网络
• 城市的教育网
• 城市的公共 WiFi 网络

特点：

• ✅ 覆盖范围适中
• ✅ 可以连接多个局域网
• ❌ 建设成本较高

3. 广域网（WAN - Wide Area Network）🌐

覆盖范围：跨越城市、国家甚至全球

生活案例：

• 互联网（Internet）就是最大的广域网
• 中国电信的全国网络
• 企业的跨地区专线网络

广域网示意图：

北京办公室 ←──→ 上海办公室
     ↓              ↓
   局域网        局域网

特点：

• ✅ 覆盖范围大
• ✅ 可以连接全球
• ❌ 速度相对较慢
• ❌ 延迟较高
• ❌ 成本高

4. 个人区域网（PAN - Personal Area Network）📱

覆盖范围：几米（个人周围）

生活案例：

• 蓝牙耳机连接手机
• 智能手表连接手机
• 蓝牙键盘连接电脑

特点：

• ✅ 覆盖范围小（10米内）
• ✅ 功耗低
• ✅ 方便快捷

📊 网络类型对比表

🚀 为什么需要计算机网络？

1. 资源共享 📂

场景：公司有一台高性能的打印机，价值几万块。

• ❌ 没有网络：每个人都得跑到打印机那里，用 U 盘拷贝文件再打印
• ✅ 有了网络：所有人都可以通过网络直接发送打印任务，在自己座位上就能完成

其他例子：

• 共享文件服务器
• 共享数据库
• 共享软件授权

2. 信息传递 💬

场景：你需要发送一份重要文件给客户。

• ❌ 没有网络：只能用 U 盘或快递寄送，需要几天时间
• ✅ 有了网络：通过邮件或微信，几秒钟就能送达

3. 远程访问 🌐

场景：你在外地出差，需要访问公司服务器上的数据。

• ❌ 没有网络：必须回到公司才能操作
• ✅ 有了网络：通过 VPN 远程连接，随时随地都能访问

4. 提高可靠性 🛡️

场景：服务器的硬盘坏了，数据会丢失吗？

• ❌ 没有网络：数据全丢，血本无归
• ✅ 有了网络：数据可以实时备份到其他服务器，一台坏了还有其他的

🎯 网络在不同岗位中的应用

前端开发 💻

• 发送 HTTP 请求获取数据（fetch、axios）
• WebSocket 实时通信
• CDN 加速资源加载
• 跨域问题处理

// 前端发送 HTTP 请求示例
fetch('https://api.example.com/users')
  .then(response => response.json())
  .then(data => {
    console.log('获取到的用户数据:', data);
  })
  .catch(error => {
    console.error('网络请求失败:', error);
  });

后端开发 🖥️

• 处理 HTTP 请求和响应
• 数据库连接
• 微服务之间的通信
• 负载均衡配置

// Node.js 后端接收 HTTP 请求示例
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/users', (req, res) => {
  // 从数据库获取用户数据
  const users = [
    { id: 1, name: '张三' },
    { id: 2, name: '李四' }
  ];
  res.json(users);
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('服务器运行在 http://localhost:3000');
});

运维工程师 🔧

• 配置服务器网络
• 监控网络流量
• 排查网络故障
• 防火墙配置

# 查看网络连接状态
netstat -an

# 测试网络连通性
ping www.baidu.com

# 查看路由表
route print

测试工程师 🧪

• 接口测试（Postman、JMeter）
• 抓包分析（Wireshark、Charles）
• 性能测试
• 网络延迟测试

# 使用 curl 测试接口
curl -X GET https://api.example.com/users

# 测试网络延迟
ping -c 10 www.example.com

📜 计算机网络的发展历史

1960s - 起源阶段 🌱

• 1969年：ARPANET（阿帕网）诞生，连接了4台计算机
• 这是互联网的前身，由美国国防部资助

1980s - 协议诞生 📋

• 1983年：TCP/IP 协议成为 ARPANET 的标准协议
• 网络开始标准化，为全球互联打下基础

1990s - 互联网爆发 💥

• 1991年：万维网（WWW）诞生
• 1994年：中国正式接入国际互联网
• 浏览器、搜索引擎开始普及

2000s - 移动互联网 📱

• 2007年：iPhone 发布，移动互联网时代开启
• 4G 网络普及，速度大幅提升

2010s - 万物互联 🌐

• 2020年：5G 商用
• 物联网、云计算、边缘计算兴起
• 网络速度和覆盖范围持续提升

💡 长安的学习建议

作为过来人，我想跟你分享几点：

1. 不要死记硬背 - 理解概念比记住定义更重要
2. 联系实际 - 多想想网络在你工作中是怎么用的
3. 动手实践 - 试着 ping 一下网站，看看网络延迟
4. 循序渐进 - 这只是第一章，后面会越来越有趣

📝 小结

这一章我们学习了：

✅ 计算机网络的定义：多台电脑通过线路和规则连接起来
✅ 网络的类型：PAN、LAN、MAN、WAN
✅ 网络的作用：资源共享、信息传递、远程访问、提高可靠性
✅ 网络的应用：前端、后端、运维、测试都离不开网络
✅ 网络的发展：从 ARPANET 到 5G，越来越快、越来越普及

🎯 下一步

现在你已经知道什么是计算机网络了，但是网络是怎么工作的呢？为什么要分层？这些问题会在下一章揭晓！

继续学习第2章：网络分层模型 →

💪 练习题

1. 你家里的 WiFi 网络属于哪种类型的网络？
2. 列举 3 个你日常工作中用到网络的场景。
3. 如果公司网络断了，哪些工作会受到影响？