软件测试基础知识③—计算机网络基础
在软件测试领域，计算机网络知识不可或缺。如今多数软件依赖网络环境运行，了解计算机网络基础，对全面、高效开展软件测试意义重大。接下来，让我们一同深入探索计算机网络的世界。
一、计算机网络的发展历程
计算机网络从诞生到如今的高度发达，历经了多个重要阶段：
- 面向终端的计算机网络（20世纪50 - 60年代）：这是计算机网络发展的雏形。当时计算机昂贵且稀少，为实现多用户使用，人们将一台主机与多个终端通过通信线路相连，终端仅负责输入输出，数据处理由主机集中完成。比如早期的航空公司订票系统，多个终端连接到一台中央计算机，实现票务信息的查询与预订。此阶段奠定了计算机与通信技术结合的基础。
- 计算机 - 计算机网络（20世纪60 - 70年代）：随着计算机技术发展，为实现计算机间资源共享与协同工作，计算机 - 计算机网络应运而生。以美国国防部高级研究计划局网络（ARPANET）为代表，它采用分组交换技术，将多台计算机连接起来，是现代互联网的前身。ARPANET的成功运行，标志着计算机网络进入新的发展阶段。
- 标准化网络（20世纪70 - 90年代）：网络规模扩大，不同网络互联需求增加，网络标准化提上日程。国际标准化组织（ISO）制定开放系统互连参考模型（OSI/RM），为网络体系结构标准化提供框架。同时，TCP/IP协议逐渐成熟并广泛应用，因其简洁实用，成为事实上的网络标准协议，推动了互联网发展。
- 互联网与高速网络（20世纪90年代至今）：互联网商业化开启网络发展新篇章，用户数量和网络应用爆发式增长。万维网（WWW）出现使信息传播更便捷。同时，网络技术不断革新，高速以太网、光纤通信、无线网络等技术涌现，满足了人们对高速、稳定网络连接的需求。
二、计算机网络的定义与分类
（一）定义
计算机网络指将地理位置不同、具独立功能的多台计算机及外部设备，通过通信线路连接，在网络操作系统、管理软件及通信协议协调管理下，实现资源共享与信息传递的系统。简单说，就是让不同地方计算机能相互“交流”与共享资源。
（二）分类
- 按地理范围分类
- 局域网（LAN）：覆盖范围通常在几百米到数千米间，如办公室、大楼或校园网络。局域网内设备连接紧密，数据传输快，安全性较高。常见家庭网络、企业办公网络多属局域网。例如办公室通过路由器连接多台计算机，方便员工共享文件与打印机。
- 城域网（MAN）：覆盖范围一般为城市，跨度几千米到几十千米。城域网由多个局域网连接而成，用于连接城市内企业、学校、政府机构等。如城市教育城域网，连接市内学校局域网，实现教育资源共享。
- 广域网（WAN）：覆盖范围广阔，可跨越城市、国家甚至全球。互联网是最大广域网，通过通信线路和设备连接世界各地网络。企业全球分支机构借此进行数据传输与业务沟通。
- 按拓扑结构分类
- 总线型拓扑：所有设备连在一条总线上，数据沿总线传输。结构简单、成本低，但总线故障会致网络瘫痪，节点增加会降低性能。早期小型网络常用此结构。
- 星型拓扑：以中央节点为中心，其他节点与之相连。便于集中管理，单个节点故障不影响其他节点，但中央节点故障会致全网瘫痪。目前多数企业和家庭网络采用此结构，路由器是中央节点。
- 环型拓扑：各节点通过通信线路连成闭合环，数据单向传输。结构简单，传输延迟固定，但节点故障会致全网瘫痪，且不易扩展。
三、网络协议
网络协议如同网络世界的“语言规则”，规定设备通信方式。以下是常见网络协议：
（一）TCP/IP协议族
- IP（网际协议）：负责数据包从源到目标地址传输，实现网络层寻址与路由。IP地址是设备标识，常用IPv4（如192.168.1.1），因资源有限，IPv6逐渐推广。
- TCP（传输控制协议）：建立在IP之上，提供可靠、面向连接的数据传输。传输前通过三次握手建立连接，传输中通过确认、重传机制保证数据准确完整。HTTP、SMTP等基于TCP传输数据。
- UDP（用户数据报协议）：基于IP，无连接且不可靠。不保证数据有序到达与完整性，适用于实时性高但准确性要求低的场景，如音视频流传输。
（二）HTTP协议
超文本传输协议，用于Web浏览器与服务器间传输超文本（如HTML页面）。基于请求 - 响应模型，客户端发请求，服务器回响应。如在浏览器输入网址，浏览器向服务器发HTTP请求，服务器返回网页内容。常见HTTP状态码有200（请求成功）、404（页面未找到）、500（服务器内部错误）等，对排查Web应用问题很重要。
（三）FTP协议
文件传输协议，用于网络文件上传与下载。用户可借此在计算机间传输文件，常用于网站更新、文件共享。FTP用两个端口，一个控制连接（默认21），一个数据传输（默认20）。
四、网络设备
（一）路由器
连接不同网络，主要功能是依路由表转发数据包。可连接多个局域网与广域网，实现网络间通信。如家庭路由器连接家庭局域网与ISP提供的广域网，使设备能上网。
（二）交换机
工作在数据链路层，连接局域网内设备，如计算机、服务器。通过学习设备MAC地址，准确转发数据帧，提高局域网传输效率，减少冲突。企业办公网络中，交换机连接各办公室计算机，形成高效局域网。
（三）防火墙
网络安全设备，位于内外网间，依预设规则监控过滤流量，防外部非法访问与内部信息泄露，保护内网安全。可基于IP地址、端口号、协议等过滤。企业防火墙可阻止外部非法访问内部财务系统服务器。
五、计算机网络在软件测试中的应用
（一）功能测试
软件功能测试时，了解网络协议与环境，有助于判断软件在不同网络条件下功能是否正常。如Web应用程序，测试人员需模拟不同带宽、延迟情况，检查页面加载速度、数据传输准确性。高延迟下，若应用出现数据丢失或页面加载异常，说明存在功能缺陷。
（二）性能测试
网络性能是软件性能测试重要部分。测试人员关注带宽、吞吐量、延迟等指标对软件性能影响。如在线游戏，带宽不足可能致画面卡顿、数据更新不及时；高延迟会使操作与响应延迟，影响体验。通过模拟不同网络环境，获取性能指标数据，助开发团队优化性能。
（三）安全测试
网络安全是软件安全关键。测试人员利用网络设备与协议知识，检查软件网络安全性。如测试防火墙规则配置是否合理，防外部入侵；检查数据传输是否加密（如HTTPS），防数据窃取篡改。
掌握计算机网络基础，对软件测试人员而言，如同掌握打开复杂网络环境软件测试大门的钥匙。它助于深入理解软件运行机制，发现潜在问题，提升软件质量与可靠性。希望本文能为大家软件测试学习与实践提供帮助，让我们在网络世界的软件测试中更加游刃有余。
以上是本次计算机网络基础作为软件测试基础知识的全部内容，后续将继续分享相关实用知识，敬请关注！