下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
计算机网络是在共享的通信介质上进行交互的数字设备的集合。 局域网 （Local Area Network，LAN）是由数量有限且部署在家中或办公楼中等较小的物理空间的计算机组成。把家里的计算机、电话和其他数字设备连接在一起就是一个局域网。局域网环境中的设备连接可以使用有线接口或无线接口，通常有线接口是以太网，无线接口是Wi-Fi。
通常，独立的计算机使用 广域网 （Wide Area Network，WAN）和局域网进行通信。WAN服务通常由有线电视供应商或电话公司等电信公司提供。家庭局域网通过电话公司或有线电视公司提供的WAN服务连接到互联网。
通常情况下，WAN服务供应商提供的家庭和企业网络设备（路由器）将本地设备通过以太网和Wi-Fi连接到WAN。以下两节分别介绍以太网和Wi-Fi。
以太网（Ethernet）是一组计算机网络标准，用于在局域网的环境中使用电缆连接计算机。最初的以太网版本由Xerox Palo Alto研究中心的Robert Metcalfe在1974年开发。使用同轴电缆对计算机进行连接，传输率为10Mbit/s的商用以太网技术于1980年发布。该技术的名称源自历史术语“发光的醚”，意思是一个充满整个空间并能够传播电磁波的假想介质。以太网电缆是一种概念上的通信介质。
电气电子工程师学会 （Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）于1980年开始开发包括以太网在内的LAN技术标准。IEEE 802.3以太网标准于1985年发布。此后，该标准进行了多次修订，可以支持更高的数据速率和不同的网络拓扑。现代计算机网络与原始以太网标准的最明显区别是使用点对点双绞线电缆代替了原来的共享同轴电缆。
现代计算机通常使用千兆以太网接口通过非屏蔽双绞线电缆进行通信。千兆以太网在IEEE 802.3ab标准中被正式定义，并支持1.0Gbit/s的速率，尽管不同的通信协议开销不同，但其有效数据传输速率高达99%。
以太网通信由大小可变的数据单元组成，这些数据单元称为帧（frame），帧的最大长度为1518字节。每个帧的帧头包含用于标识以太网接口的源地址和目标地址等寻址信息。因为现代双绞线是点对点的连接方式，所以连接一组计算机的最常见结构是用电缆把每台计算机与交换机（switch）连接。交换机用来接收所连接的计算机传输的帧，并根据每个帧中的目标地址，将该帧立即转发给正确的接收者。以太网电缆的最大建议长度限制为100米，这限制了以太网LAN到独立的办公楼或家庭等区域的实际规模。
现代主板通常包含一个内置的以太网接口，这样就不需要一个占用PCIe插槽的以太网卡了。无论是内置在主板中还是安装在PCIe扩展插槽中，以太网接口都会在处理器和芯片组之间都使用一条HSIO通道。
IEEE于1997年发布了工作在2.4GHz频段且原始数据传输速率为2Mbit/s的802.11无线通信标准的第一个版本。802.11b标准于1999年发布，原始数据速率为11Mbit/s，事实证明该标准在商业上很受欢迎。该项技术在1999年被命名为Wi-Fi。
2003年发布802.11g标准的原始速率为54Mbit/s。802.11n于2009年发布，支持 多输入多输出 （Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）天线和5GHz频段中一些可选择的操作。2013年发布的802.11ac标准使用增强的MIMO天线配置，在5GHz频带中支持超过500Mbit/s的传输速率。2021年通过的802.11ax标准，对单客户端提供的吞吐率比802.11ac高39%，并为在密集无线电信号环境中使用提供了增强型的支持。802.11ax的销售代号为Wi-Fi 6，适用于2.4和5GHz频段，而Wi-Fi 6E适用于6GHz频段。
Wi-Fi设备可能会受到所在区域内无线电话、微波炉和其他一些Wi-Fi网络等家用电器的干扰。Wi-Fi信号传播也会受到一些因素的影响，例如发射器与接收器之间的墙壁或其他障碍物、多路径（直接路径信号与信号的反射副本之间的破坏性干扰），并且受到Wi-Fi发射器能够发射的最大功率的限制。在802.11n、802.11ac和802.11ax配置中使用多条天线可以大大缓解与多路径相关的传播问题。
电信服务供应商提供的现代WAN接口设备，通常包含以太网和Wi-Fi组合的通信接口。在这些应用中，与以太网相比，Wi-Fi的主要好处是减少了所需的布线量。因为射频信号可能会传播到通信系统所在的建筑物之外，所以Wi-Fi存在着潜在的安全问题。Wi-Fi协议通过Wi-Fi 保护接入 2（Wi-Fi Protected Access 2，WPA2）等协议为安全通信提供了实质性支持，但是系统管理员和用户必须确保启用了合适的安全功能，并且机密信息（例如网络密码）足够复杂并被安全地保存。
笔记本计算机、智能手机和平板计算机等大多数便携式数字设备都支持使用Wi-Fi，在这些设备中，Wi-Fi直接内置在主板中。
下一节讨论带宽要求最低的计算机接口：键盘和鼠标。