因特網概述
因特網，或稱互聯網，是全球最大的計算機網絡，由眾多互聯的網絡和設備構成。它基于TCP/IP協議族，實現了全球范圍內的信息共享與通信服務。因特網的核心包括邊緣部分（由主機、移動設備等終端構成）和核心部分（由路由器、交換機等網絡設備構成的高速主干網）。其發展經歷了從軍事科研網絡到全球民用基礎設施的演變，深刻改變了人類社會的信息傳播與生活方式。
三種交換方式
- 電路交換：在通信雙方之間建立一條專用的物理通路，整個通信過程獨占該線路資源。傳統電話網絡是典型應用。其優點是傳輸延遲小、實時性好；缺點是線路利用率低，建立連接耗時。
- 報文交換：以整個報文（信息塊）為數據單元，采用“存儲-轉發”機制。每個中間節點接收完整報文后，再根據目標地址選擇路徑轉發。無需建立專用通路，提高了線路利用率，但報文在節點存儲時延較長，且對節點緩存要求高。
- 分組交換：將報文分割成較小的、長度固定的數據包（分組），每個分組獨立路由傳輸。這是現代計算機網絡（包括因特網）的主流交換方式。它兼具了報文交換線路利用率高的優點，又因分組較小而降低了傳輸延遲和對緩存的需求，但需要處理分組的排序、重組及可能的丟失問題。
計算機網絡定義和分類
定義：計算機網絡是指將地理位置不同、具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路和網絡設備連接起來，在網絡操作系統、管理軟件及通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的系統。
分類（按地理范圍）：
- 局域網 (LAN)：覆蓋范圍小（如辦公室、校園），傳輸速率高，誤碼率低。
- 城域網 (MAN)：覆蓋一個城市。
- 廣域網 (WAN)：覆蓋范圍廣（國家、洲際），通常利用公共通信設施。
- 個人區域網 (PAN)：圍繞個人設備的極小范圍網絡（如藍牙連接）。
還可按拓撲結構（星型、環型、總線型等）、傳輸介質（有線、無線）、使用者（公用網、專用網）等方式分類。
計算機網絡的性能指標
- 速率：數據的傳輸速率，單位是比特/秒 (b/s)。常指額定速率或標稱速率。
- 帶寬：在單位時間內從網絡中的某一點到另一點所能通過的“最高數據率”，單位同速率。反映了網絡的通信能力。
- 吞吐量：單位時間內通過某個網絡（或信道、接口）的實際數據量。受帶寬、網絡擁堵程度等因素影響。
- 時延：數據從網絡一端傳送到另一端所需的時間。包括發送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延。
- 時延帶寬積：傳播時延與帶寬的乘積，表示鏈路上可容納的比特數量，即“以比特為單位的鏈路長度”。
- 往返時間 (RTT)：從發送方發送數據開始，到收到接收方確認所經歷的總時間。
- 利用率：包括信道利用率（信道有數據通過的時間占比）和網絡利用率（全網絡信道利用率的加權平均）。利用率過高會導致時延急劇增加。
計算機網絡體系結構
為了降低網絡設計的復雜性，通常采用分層結構。最經典的模型是OSI七層模型（理論標準）和TCP/IP四層模型（事實標準）。現今教學與實踐中常采用折中的五層模型：
- 應用層：為應用程序提供網絡服務接口（HTTP, FTP, DNS等協議）。
- 傳輸層：為進程間通信提供通用的數據傳輸服務（TCP, UDP協議）。
- 網絡層：負責為分組交換網上的不同主機提供通信服務，進行路由選擇（IP協議）。
- 數據鏈路層：在相鄰節點間傳輸數據幀，進行差錯控制、流量控制等。
- 物理層：在物理媒介上透明地傳輸原始比特流，規定機械、電氣特性。
每一層利用下一層提供的服務，并為上一層提供服務，層與層之間通過接口和協議進行協作。協議是通信規則的集合，是計算機網絡的核心。
計算機系統集成
計算機系統集成（此處指與網絡緊密相關的網絡系統集成）是指根據用戶需求，將計算機硬件、軟件、網絡設備、應用系統等組合成有效、實用、具有良好性價比的計算機網絡系統的全過程。它包括：
1. 需求分析與規劃：明確網絡建設目標、規模、性能要求等。
2. 方案設計：設計網絡拓撲、選擇技術與設備、規劃IP地址與安全策略等。
3. 實施與部署：進行綜合布線、設備安裝、系統配置與調試。
4. 應用集成：部署服務器、數據庫及各類應用軟件，并實現系統間的數據互通。
5. 測試與驗收：驗證系統功能與性能是否滿足設計要求。
6. 管理與維護：提供運維服務，保障系統穩定、安全、高效運行。
系統集成是計算機網絡從理論、協議走向具體工程應用的關鍵環節，要求集成商具備全面的技術能力和豐富的工程經驗。
