认识
计算机网络，Computer Netowkring，是指将多台计算机通过通信线路连接起来，以便它们可以互相通信和交换数据的系统。随着计算机技术的不断发展，人们也开始意识到计算机之间的通信可以在商业和社会领域中发挥重要作用，计算机网络的发明也是为了满足商业和社会需求。计算机网络的发展和应用对现代社会产生了深远的影响，成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
发展历史
20 世纪 60 年代和 70 年代，当时计算机科学家们开始意识到计算机之间进行通信的重要性。在那个时代，计算机是非常昂贵且庞大的设备，只能由训练有素的专业人员操作。但是，随着计算机的普及和计算机技术的进步，人们越来越需要一个可以连接不同计算机之间的网络。
在 1969 年，美国国防部 ARPA（高级研究计划署）启动了个名为 ARPANET 的计划，旨在开发一种计算机网络，使各个研究机构之间可以相互通信。该计划是计算机网络发展的重要里程碑，为后来的互联网发展奠定了基础。
Computer Network vs. Computer Networking
Computer Network（计算机网络）是个名词，指代具体的“系统”，连接的实体，是互联起来的计算机和设备的总称。
Computer Networking（计算机网络技术/联网/组网技术）是个动名词，指代建立、维护和使用这个系统的“过程和技术”，连接的行为和技术。是实现通信所涉及的技术、协议和方法的集合。
组成
在网络中，计算机可以通过网卡、交换机、路由器、网关等设备进行通信和数据交换。计算机网络的多个组成部分共同工作，使得计算机之间能够互相通讯，实现数据的交换和共享。计算机网络的主要组成部分及相关工作包括以下几个部分：
硬件系统
- 硬件设备：理解不同设备的功能和配置。例如，如路由器，交换机，防火墙，等等。
- 操作系统：网络操作系统，掌握常见的网络操作系统的使用方法。
传输介质
- 传输介质：例如双绞线，光纤，无线电波等。
通信协议
- 数通协议：数据通信协议，该类协议用于传输业务数据。例如 TCP/IP，UDP，HTTP，FTP，SMTP 等等。
- 路由协议：该类用于路由器之间交换路由信息，实现设备间通信。例如 BGP OSPF 等等。
改进技术
- 安全技术：该类技术用于保证网络通信安全、保护数据隐私性、访问认证。例如 IPSec、RADIUS 等等。
- 管理技术：该类技术其主要用于管理网络，而非传输业务数据。例如 SNMP、NETCONF 等等。
- 可靠技术：该类技术提高网络可用性。例如 VRRP、iStack、Trunk 等等。
其他工具
- 辅助工具：例如，操作系统网络命令、网络管理软件、网络应用程序、网络模拟器，等等。
性质
可靠性：计算机网络能够保证数据传输的正确性和完整性，尽可能地避免数据传输中出现错误和丢失；
可扩展性：计算机网络能够容纳更多的设备和用户，随着网络规模的增大，网络性能不会出现明显的下降；
可管理性：计算机网络能够通过管理软件来对网络进行监控和管理，确保网络的正常运行和安全性；
可协同性：计算机网络能够为多个用户提供协作和共享资源的机会，使得用户之间能够更加方便地进行合作和交流；
可安全性：计算机网络能够通过各种安全保障措施来保护网络不受到恶意攻击和病毒的侵害；
构建
网络实现
网络的种类非常多，构建网络需要根据具体需求来进行：
- 硬件实现
- 软件实现
- 模拟器 | Simulators
网络管理
网络设计：考虑网络的规模和拓展性，理解如何设计和实施有线和无线网络，包括网络拓扑，网络设备的选择和放置，以及网络性能优化。
管理维护：例如网络监控、故障排查、性能分析等。
性能优化：例如负载均衡、缓存、带宽管理等。
故障排查：理解如何使用工具（如 ping，traceroute，netstat 等）来监控网络并排查问题。
容灾备份：如数据备份、冗余硬件，以及灾难恢复计划。
应用
计算机网络的应用非常广泛，包括电子邮件、在线购物、社交网络、在线游戏、远程办公、云计算等；
针对 AI 计算，其对网络的需求
针对 AI 产业，网络的定位是提供计算间的高速通信。
机器学习和深度学习伴随着强大计算需求。这些需求很难由单台计算机满足，通常会组建分布式计算集群。
各企业积极搭建机器学习平台和深度学习平台，当前主流使用 100 Gbps 及以上的网络设备搭建，例如 Facebook、百度和阿里巴巴。AI 性能测试结果表示，网络会极大影响计算性能。以并行计算模型为例，每个节点计算整个算法的一部分，当该部分的计算完成后，需要将分片的所有数据传输到其他节点。
并行计算模型：
AI 计算对网络的需求：
•高带宽、低时延、无丢包。
•Incast 场景下流量控制。
•快速响应的拥塞控制。
•快速有效的流负载均衡机制。
•混合流量中大小流的区分调度。
更多请参考《AI Fabric，面向 AI 时代的智能无损数据中心网络》白皮书、《高性能与智能计算技术原理与应用》和华为人工智能认证。
改进
下一代网络……
参考
学习计算机网络，应该学习哪些相关的知识？
构建计算机网络环境时，需要具备哪些知识？
构建计算机网络环境，需要考虑哪些方面或技术？