Transformers 中的 BERT 模型：双向编码器架构、预训练目标与下游任务实战指南
2026/9/10 23:20:51
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物，是将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，在网络操作系统的管理和网络协议的支持下，实现数据通信和资源共享的系统。
一、计算机网络的组成
从不同角度，计算机网络可由以下部分构成：
1.按组成部分划分
硬件：计算机（服务器、客户端）、传输介质（双绞线、光纤、无线）、网络设备（路由器、交换机、网卡、集线器）。
软件：网络操作系统（Windows Server、Linux）、网络应用软件（浏览器、邮件客户端）、协议软件（TCP/IP 协议栈）。
协议：通信双方必须遵守的规则和约定，如 HTTP、TCP、IP、以太网协议等。
2.按工作方式划分
边缘部分：用户直接使用的端系统（主机），包括客户端和服务器。工作方式有 C/S（客户-服务器）和 P2P（对等）两种。
核心部分：为边缘部分提供连通性和交换服务的网络设备，主要是路由器，实现分组交换。
二、计算机网络的功能
1. 数据通信：基本功能，实现计算机之间的信息传输。 2. 资源共享：共享硬件（打印机、存储）、软件（应用、数据）、计算资源。 3. 分布式处理：将任务分散到多台计算机上协同完成。 4. 负载均衡：将工作负荷分配到多个服务器上。 5. 高可靠性：通过冗余路径和备份，防止单点故障。 6. 集中管理：远程监控、配置、升级网络设备。
三、计算机网络的分类
| 分类依据 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| 覆盖范围 | 个域网 (PAN) | 个人设备之间，如蓝牙，1-10米 |
| 局域网 (LAN) | 同一建筑或园区，以太网、WiFi，数十米~数公里 | |
| 城域网 (MAN) | 覆盖一座城市，多采用光纤，5-100公里 | |
| 广域网 (WAN) | 国家或全球范围，互联网是最大的广域网 | |
| 传输介质 | 有线网络 | 双绞线、同轴电缆、光纤 |
| 无线网络 | 无线电、微波、红外、卫星 | |
| 拓扑结构 | 总线型、星型、环型、树型、网状型 | 实际多为混合拓扑 |
| 交换方式 | 电路交换、报文交换、分组交换 | 现代网络核心是分组交换（IP） |
| 使用者 | 公用网、专用网 | （如企业内网、军事网） |
四、计算机网络的性能指标
速率（bps, bit/s）：数据传送速率，通常用 kbps、Mbps、Gbps 表示。
带宽：模拟带宽（Hz）或数字带宽（bps），通常指网络链路的最大传输速率。
吞吐量：单位时间内实际成功传送的数据量，受网络拥塞、协议开销影响。
时延：包括发送时延（传输时延）、传播时延、处理时延、排队时延。
时延带宽积：传播时延 × 带宽，表示链路中正在“飞行”的数据量。
往返时间 (RTT)：数据从发送端到接收端再返回的耗时。
丢包率：分组丢失的比例，反映网络拥塞程度。
利用率：信道利用率或网络利用率，过高会导致时延剧增。
五、网络体系结构与协议
1.分层思想
将复杂网络问题分解为多个子层，各层独立、服务下层、为上层提供接口，便于设计、实现和维护。
2.OSI 七层模型（国际标准，但未广泛应用）
| 层序 | 名称 | 功能 | 数据单位 | 协议示例 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | 应用层 | 为用户应用程序提供网络服务 | 报文 | HTTP, FTP, SMTP, DNS |
| 6 | 表示层 | 数据格式转换、加密、压缩 | 报文 | JPEG, ASCII, SSL/TLS |
| 5 | 会话层 | 建立、管理、终止会话 | 报文 | NetBIOS, RPC |
| 4 | 传输层 | 端到端可靠/不可靠传输、流量控制 | 段/数据报 | TCP, UDP |
| 3 | 网络层 | 路由选择、分组转发、拥塞控制 | 分组/包 | IP, ICMP, ARP, OSPF |
| 2 | 数据链路层 | 相邻节点间可靠传输，差错控制，帧同步 | 帧 | 以太网, PPP, 802.11 |
| 1 | 物理层 | 定义物理介质、比特流传输 | 比特 | 双绞线, 光纤, 无线电 |
3.TCP/IP 四层模型（事实标准）
| 层序 | 名称 | 功能 | 对应 OSI 层次 |
|---|---|---|---|
| 4 | 应用层 | 各种高层协议，数据格式、会话 | 应用、表示、会话 |
| 3 | 传输层 | 端到端传输，TCP/UDP | 传输层 |
| 2 | 网际层 (Internet) | 路由和分组交换，核心是 IP | 网络层 |
| 1 | 网络接口层 | 物理介质和数据链路访问 | 物理 + 数据链路 |
4.五层体系结构
物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层（将 OSI 的上三层合并为应用层）。
5.协议数据单元 (PDU)
应用层：报文 (Message)
传输层：报文段 (Segment, TCP) 或用户数据报 (Datagram, UDP)
网络层：分组 (Packet) / IP 数据报
链路层：帧 (Frame)
物理层：比特 (Bit)
六、数据交换方式
| 方式 | 过程 | 优点 | 缺点 | 应用 |
|---|---|---|---|---|
| 电路交换 | 建立专用物理通路 → 通信 → 释放 | 时延小、实时性强 | 线路利用率低、建立时间长 | 传统电话网 |
| 报文交换 | 存储转发，以报文为单位 | 线路利用率高 | 时延大、需要大缓存 | 电报网 |
| 分组交换 | 存储转发，以分组为单位，可分为数据报和虚电路 | 高效、灵活 | 时延不确定、有额外开销 | 互联网（IP） |
分组交换是现代计算机网络的核心，将数据划分为小块（分组），每个分组独立转发。
七、计算机网络的发展历程
第一代（1950s-1960s）：面向终端的远程联机系统，主机负担重。
第二代（1960s-1970s）：分组交换网络，ARPANET 诞生（1969年），奠定了TCP/IP的基础。
第三代（1970s-1980s）：网络体系结构标准化，出现 OSI 模型和 TCP/IP。
第四代（1990s-至今）：高速互联网、万维网、移动互联网、物联网、云计算、SDN/NFV。
八、常见标准化组织
ISO（国际标准化组织）：OSI 模型
IEEE（电气电子工程师学会）：LAN 标准（802.3 以太网，802.11 WiFi）
IETF（互联网工程任务组）：TCP/IP 及互联网协议（RFC）
ITU-T（国际电信联盟电信标准局）：电话网、光纤等标准
ANSI、EIA/TIA 等。
九、网络的核心概念总结
协议：是网络通信的灵魂，规定了语法、语义和同步。
服务：下层为上层提供的功能，分为面向连接和无连接。
接口：相邻两层之间的交互点，由服务访问点（SAP）标识。
分组交换 vs 电路交换：分组交换更灵活、更高效，适合突发流量，是目前互联网的基础。