淺析計算機網絡理論基礎與實際應用的發展研究

賴懿 韋海譚 徐偉鋒 鄧圣華

摘 要：計算機網絡誕生于計算機技術與通信技術的共同發展，是發展計算機技術和應用的重要領域，同時也是構建信息化社會的重要技術，也是一門蒸蒸日上的新產業。為了提高社會在信息時代的生產力，提供一種交換和處理信息方便快捷、經濟安全的媒介是十分重要的，而計算機網絡可以實現這種手段。

關鍵詞：計算機網絡； 局域網； 網絡應用

引言

計算機網絡技術發展極其迅速，作為一個術語，很難對其概念進行嚴格界定。事實上，國內外文獻對計算機網絡也有著不同的界定。籠統地說，計算機網絡是一個復合系統，它以交換信息、共享資源和協同工作為目的，并且由多個具有自主計算能力的終端通過通信系統互相連結而成。簡而言之，計算機網絡是自主計算終端的連接集合。

一、計算機網絡研究

1.1 網絡的結構

通信子網和資源子網兩部分組成了計算機網絡。相互連接的的主機或提供共享資源的其他設備組成了資源子網，而計算機間的數據傳輸由通信子網負責。從地理上講，通信子網覆蓋范圍大小不一，可以是很小的局部區域，小到一棟建筑物、一個單位，也可以大到地區，如一座城市甚至一個國家，可以國際化。通信子網中包括除了負責傳輸信息的物理媒介外，還包括一系列通信設備，諸如轉發器、交換機等。

1.2 網絡的功能

計算機網絡自 誕生自20 世紀 60 年代末，廣泛地應用于生活、經濟、生產、政治、軍事、科研等各個領域。計算機主要功能包括以下幾個方面。

1.2.1 數據通信

信息爆炸是當今社會的時代特點，海量信息在網絡中實時交互，借助網絡傳遞信息是一種高效快捷的電子傳遞方式。比起傳統的信息交互方法更具時效性、安全性和便捷性，極大消除了空間上的障礙。

1.2.2 資源共享

在計算機網絡中，并非每一個用戶都擁有大型數據庫和超級計算機這類昂貴的資源，況且一般用戶也沒有必要擁有和維護這類設備，所以資源共享十分有必要。資源共享不僅包括硬件資源的共享，如路由器、大容量硬盤等， 也包括軟件資源的共享，如程序和數據等。資源共享的好處是避免重復投資和重復勞動，資源利用率由此提高，系統總體性價比得到提高。

1.2.3 提高系統的可靠性

確少可靠性支持網絡毫無用處，可靠性對于國防、國家金融體系和工業部門等國家敏感領域十分重要。計算機可以借助接入網絡的空閑設備顯著提高可靠性。例如，在工作過程中，某臺機器故障，可以用接入網絡中的其他機器替代；如若網絡中的一條通信線路發生故障，可以借助另一條線路完成工作，從而提高網絡的整體系統的可靠性。

二、計算機網絡應用

隨著社會現代化信息化進程的推進，通信和計算技術發展迅速，計算機網絡應用日新月異，許多網絡應用的新形式不斷涌現，如在線會議、虛擬現實在線交互、視頻直播、網上支付、大數據需求分析等，網絡應用可粗略歸納為下列幾個方面。

2.1 方便的信息檢索

計算機網絡使信息檢索變得更加高效快捷，通過借助搜索引擎，如百度、bing、Wikipedia等，可以非常方面地從獲取用戶所需的信息和資料。在當下，搜索的概念不局限于當初的單向搜索，互聯網公司可以借助用戶的搜索記錄，勾勒出用戶的需求和愛好，并將其納入自己的數據庫，在需要針對某一用戶群體設計特定的產品、方案、策略時即可隨時檢索調用，也可出售給其他的互聯網公司，為用戶量身定制偏好產品。

2.2 現代化的通信方式

在線社交軟件目前已經成為了一種最為快捷、廉價的通信和社交手段。人們可以瞬間就可以把信息方給對方，信息的表達方式多種多樣。同時利用網絡可以實現在線電話，將語音和數據網絡進行集成，利用 IP 作為傳輸協議，通過網絡語音集成到IP 網絡上來，實現基于 IP 網路的語音通信，節省甚至免除電話費用，目前運營商的主要收入不再基于電話通訊和信息發送所產生的費用，而是主要集中在數據流量的使用。

2.3 辦公自動化

通過將一個企業或單位的辦公電腦連成內網，或將其接入外網，既可以節約因購買外部設備而產生的成本，又可以借此共享數據，并且可借助相關軟件平臺對信息進行集中處理與統計，大大避免了單調重復的勞動。

2.4 電子商務與電子政務

網絡的發展還推動了電子商務與電子政務的發展。企業與企業、企業與個人之間可以通過網絡來實現交易、購物，比如目前在線支付兩大巨頭支付寶和微信，直接從根本上改變了人們的支付習慣，目前有一半以上的人出門沒有攜帶現金的習慣，他們認為一個手機就可以滿足自己出門在外所有的支付需求； 政府部門則可以通過電子政務進行政務公開化，審批程序標準化、快捷化，借此提高政府的辦事效率，使之更好地為社會服務。

2.5 未來的計算機網絡發展展望

人們對于網絡新業務的要求，并不是完全基于現有科學技術提供的條件，而是從對信息社會所提供的服務的發展需求出發，希望網絡為用戶提供更多靈活的業務，所以不僅計算機網絡技術發展迅猛，而且計算機網絡的應用也已滲透進社會各個角落。但是隨著社會的進步，人們對于網絡的高移動性、高靈活性、高可靠性、高安全性有著更加強烈的需求，在這樣的需求背景下，具有深度學習和自動處理功能的人工智能（AI：Artificail Intelligence）技術的智能網絡系統勢必將成為未來網絡發展的新趨勢。如今時信息爆炸的新時代，網絡信息資源膨脹快速，隨著網絡信息的積累，我們不可能與所有信息進行交流互動，此舉不僅費事費力，在資源上也是極大的浪費，所以必須對網絡進行“層次分化”。我們可以控制自己使用的網絡，對網絡進行自我智能化設置，如：性格、愛好、地理位置，這些可以組成符合用戶個人習慣和需求的網絡世界，縮小與整個網絡世界的接觸面，使注意力更集中，由此大大提高工作或娛樂效率。目前已經有許多地方借助這樣的思路應用了有關技術，如智能 Agent 利用人工智能技術的成果對互聯網信息進行自動搜索、過濾、分析、綜合處理，它已經向我們預示了對于分向網絡在網絡信息搜索、網絡信息過濾以及網絡信息服務等方面，有著廣闊的應用前景。除此之外，如抖音，今日頭條，淘寶等自媒體和購物app，已經可以借助用戶搜索和瀏覽習慣，通過人工智能分析客戶需求，在客戶意識到自己的需求之前，精準投放廣告和推薦，讓顧客接受無形的導向。

三、結語

雖然計算機和通信系統在計算機網絡系統中是非常重要的基本要素，但計算機網絡并不僅僅只是計算機和通信系統的簡單結合，也不單純時是計算機和通信系統的擴展延伸，而是一個特殊的系統，改系統融合了信息采集、存儲、傳輸、處理和利用等一切先進信息技術。對于現代計算機網絡的研究和分析，只有結合了系統科學理論和信息科學理論和方法來指導，才能使我們站在一個更高更好的角度來重新認識計算機網絡系統結構、性能及網絡工程技術和網絡實際應用中的諸多問題，也更便于把握計算機網絡系統的發展趨向； 這對研究網絡新技術、開發網絡新應用和設計制造網絡新產品都具有重要意義。

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