随着联网需求在不断增加，满足这些需求的计算机网络类型也在不断演变。以下是最常见和广泛使用的计算机网络类型：

• LAN（局域网）：LAN 在相对较短的距离内连接计算机，允许它们共享数据、文件和资源。例如，局域网可以连接办公楼、学校或医院的所有计算机。局域网通常由企业和组织专有并管理
   

• WLAN（无线局域网）：WLAN 就像局域网，但网络上的设备之间的连接是通过无线方式建立的
   

• WAN（广域网）：顾名思义，广域网将更广大范围内的计算机连接到一起，如地区与地区之间，甚至大洲与大洲之间。互联网是最大的广域网，连接全球数十亿台计算机。您通常会看到用于 WAN 管理的集体或分布式所有权模型
   

• MAN（城域网）：MAN 通常大于 LAN，但小于 WAN。城市和政府实体通常拥有并管理 MAN
   

• PAN（个域网）：一个 PAN 为一个人服务。例如，如果您有一台 iPhone 和一台 Mac，您很可能已经设置了一个 PAN，用于在两台设备之间共享和同步内容（短信、电子邮件、照片等）
   

• SAN（存储区域网络）：SAN 是一种专用网络，提供对块级存储（共享网络或云存储）的访问，对于用户来说，SAN 的外观和工作方式类似于物理连接到计算机的存储驱动器。(有关 SAN 如何与块存储器协同工作的详细信息，请参阅《块存储器：完整指南》）
   

• CAN（校园局域网）：CAN 也称为企业局域网。CAN 比 LAN 大，但比 WAN 小。CAN 为学院、大学和商业园区等场所提供服务
   

• VPN（虚拟专用网络）：VPN 是两个网络端点之间的安全点对点连接（参见下面的“节点”）。VPN 建立一个加密通道，使用户的身份和访问凭证以及传输的任何数据都无法被黑客访问

计算机网络架构确立了计算机网络的理论框架，其中包括设计原则和通信协议。

网络架构的主要类型

• 点对点 (P2P) 架构：在 P2P 架构中，两台或多台计算机会以“对等方”的形式连接在一起，因此它们在网络上拥有同等的权力和特权。P2P 网络无需中央服务器进行协调。相反，网络上的每台计算机均会充当客户端（需访问某一服务的计算机）和服务器（向客户端提供服务的计算机）的双重角色。网络上的每个对等方均会将其部分资源提供给其他网络设备，以便在整个网络中共享存储、内存、带宽和处理能力。

• 客户端-服务器架构：在客户端-服务器网络中，中央服务器（或服务器组）负责管理资源并向网络中的客户端设备提供服务；此架构中的客户端不共享其资源，且仅通过服务器进行交互。客户机-服务器架构由于具有多个层次，因此通常被称为分层架构。

• 混合架构：混合架构融合了 P2P 与客户端-服务器模型的元素。

计算机网络体系结构定义了计算机网络的物理和逻辑框架。它概述了计算机在网络中的组织方式以及分配给这些计算机的任务。网络体系结构组件包括硬件、软件、传输介质（有线或无线）、网络拓扑和通信协议。

网络体系结构的主要类型

有两种类型的网络体系结构：点对点 (P2P) 和客户端/服务器。

在 P2P 体系结构中，两台或多台计算机作为“对等点”连接，这意味着它们在网络上拥有等同的权力和特权。P2P 网络不需要中央服务器进行协调。相反，网络上的每台计算机既是客户机（需要访问服务的计算机），又是服务器（满足客户机访问服务需求的计算机）。每个对等点都将其部分资源提供给网络，共享存储、内存、带宽和处理能力。

在客户机/服务器网络中，中央服务器或服务器组管理资源并向网络中的客户机设备提供服务。网络中的客户机通过服务器与其他客户机通信。与 P2P 模型不同，客户机/服务器体系结构中的客户机不共享资源。这种体系结构类型有时称为分层模型，因为它是采用多个级别或层设计的。

网络拓扑

网络拓扑是指网络中节点和链接的排列方式。网络节点是可以发送、接收、存储或转发数据的设备。网络链接连接节点，可以是有线链接或无线链接。

了解拓扑类型是构建成功网络的基础。有许多拓扑类型，但最常见的是总线、环形、星形和网状：

• 总线网络拓扑是每个网络节点直接连接到主电缆
   

• 在环形拓扑中，节点以环形连接，因此每个设备正好有两个邻居。相邻对直接连接；非相邻对通过多个节点间接连接
   

• 在星形网络拓扑中，所有节点都连接到单个中央集线器，并且每个节点都通过该集线器间接连接
   

• 网状拓扑由节点之间的重叠连接定义。您可以创建全网状拓扑，其中网络中的每个节点都连接到其他每个节点。您还可以创建部分网状拓扑结构，其中只有部分节点相互连接，而部分节点则连接到与之交换最多数据的节点。全网状拓扑执行起来既费钱又费时，因此通常只用于需要高度冗余的网络。部分网状提供更少的冗余，但更具成本效益且更易于执行

无论是 Internet Protocol (IP) 套件、以太网、无线局域网 (WLAN) 还是蜂窝通信标准，所有计算机网络均遵循通信协议；即，网络上的每个节点均须遵循才能共享和接收数据的规则集。此外，协议还依赖网关来实现不兼容设备的通信（例如，尝试访问 Linux 服务器的 Windows 计算机）。

很多现代网络均运行于 TCP/IP 模型上，其中包括四个网络层。

• 网络接入层。TCP/IP 网络的网络接入层也被称为数据链路层或物理层，它包括与网络介质对接所需的网络基础设施（硬件与软件组件）。它利用以太网和地址解析协议 (ARP) 等协议来处理同一网络上各设备之间的物理数据传输。

• 互联网层。互联网层负责逻辑寻址、路由选择和数据包转发。它主要依赖于 IP 协议和互联网控制消息协议 (ICMP)，而后者可管理不同网络中数据包的寻址和路由。

• 传输层。TCP/IP 传输层支持网络上层与下层之间的数据传输。通过使用 TCP 与 UDP 协议，它还提供错误检查与流控制的机制。
  
  TCP 是一种基于连接的协议，它通常比 UDP 速度更慢但更可靠。UDP 是一种无连接协议，它比 TCP 速度更快，但不提供保证传输。UDP 协议有助于时间敏感型应用程序（如视频流和游戏平台）的数据包传输和 DNS 查找。

• 应用层。TCP/IP 的应用层使用 HTTP、FTP、邮局协议 3 (POP3)、SMTP、域名系统 (DNS) 与 SSH 协议来直接向应用程序提供网络服务。此外，它还管理支持用户应用程序的所有协议。

虽然 TCP/IP 更直接适用于网络连接，但开放系统互连 (OSI) 模型（有时也称为“OSI 参考模型”）也对计算机网络连接和计算机科学产生了重大影响。

OSI 是一个概念模型，它将网络通信划分为七个抽象层（而非四个抽象层），以便为工程师和开发人员理解网络通信的复杂性提供理论基础。OSI 模型的主要价值在于其教育实用性，以及它作为设计新协议的概念框架的作用，从而确保这些协议能与现有系统和技术进行互操作。

但是，TCP/IP 模型的实际侧重点和实际适用性使其成为了现代网络的支柱。其强大、可扩展的设计和水平分层方法推动了互联网的爆炸式发展，从而可支持数十亿台设备和海量数据流量。

以电子邮件为例，让我们演练一个数据是如何通过网络来移动的示例。

如果用户想发送一封电子邮件，他们首先需撰写电子邮件，然后按下“发送”按钮。当用户按下“发送”时，SMTP 或 POP3 协议会使用发送方的 Wi-Fi 将此邮件从发送方节点发送到网络交换机，而在此该邮件会被压缩并分解为越来越小的分段（并最终分解为位，或由 1 和 0 组成的字符串）。

网络网关可将比特流传送至接收者的网络，以便按需转换数据和通信协议。当比特流到达收件人的计算机时，相同的协议会引导电子邮件数据通过接收人网络中的网络交换机。在此过程中，网络会重建原始邮件，直至该电子邮件以人类可读的形式到达收件人的收件箱（接收人节点）。