计算机网络教程课件(第二版)谢希仁第1章.ppt

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1、单击此处结束单击此处结束Page 1计算机网络计算机网络教材：计算机网络教程（第二版）教材：计算机网络教程（第二版）谢希仁谢希仁 编著编著 人民邮电出版社人民邮电出版社单击此处结束单击此处结束Page 2第第1 1章章 概述概述第第2 2章章 计算机网络的协议与体系结构计算机网络的协议与体系结构第第3 3章章 物理层物理层第第4 4章章 点对点信道的数据链路层点对点信道的数据链路层第第5 5章章 局域网局域网第第6 6章章 广域网广域网第第7 7章章 网络互连网络互连第第8 8章章 运输层运输层第第9 9章章 应用层应用层单击此处结束单击此处结束Page 3第第1 1章章 概概 述述 计算机网

2、络在信息时代的作用计算机网络在信息时代的作用1.1因特网概述因特网概述1.2因特网的组成因特网的组成1.3计算机网络在我国的发展计算机网络在我国的发展1.4单击此处结束单击此处结束Page 4 计算机网络的分类计算机网络的分类1.5计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标1.6第第1 1章章 概概 述述单击此处结束单击此处结束Page 51.1 1.1 计算机网络在信息时代的作用计算机网络在信息时代的作用我我们们已已经经进进入入了了2121世世纪纪。2121世世纪纪的的一一些些重重要要特特征征就就是是数数字字化化、网网络络化化和和信信息息化化，它是一个以网络为核心的信息时代。它是一个以

3、网络为核心的信息时代。知知识识经经济济中中的的两两个个重重要要特特点点就就是是信信息息化和全球化。化和全球化。单击此处结束单击此处结束Page 6这里所说的网络是指这里所说的网络是指电信网络电信网络(主要的主要的业务是电话，但也有其他业务，如传真、数业务是电话，但也有其他业务，如传真、数据等据等)、有线电视网络有线电视网络(即单向电视节目的传即单向电视节目的传送网络，但现已开始逐渐向双向传输网络改送网络，但现已开始逐渐向双向传输网络改造造)和和计算机网络计算机网络（传送数据文件，方便用（传送数据文件，方便用户获取各种资料）。这三种网络通常简称为户获取各种资料）。这三种网络通常简称为“三网三网”

4、。单击此处结束单击此处结束Page 7 “三网融合三网融合”，就是指就是指电信网、有信网、有线电视网和网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成并逐步整合成为全世界全世界统一的信息通信网一的信息通信网络。“三网融合三网融合”是是为了了实现网网络资源的共享，避源的共享，避免低水平的重复建免低水平的重复建设，形成适，形成适应性广、容易性广、容易维护、费用低的高速用低的高速带宽的多媒体基的多媒体基础平台。平台。单击此处结束单击此处结束Page 8进入进入2020世纪世纪9090年代以来，以年代以来，以因特网因特网(Internet)(Internet)为代表的

5、计算机网络的发展速为代表的计算机网络的发展速度十分迅猛，已从最初的教育科研网络逐度十分迅猛，已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络，并已成为仅次于全步发展成为商业网络，并已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。球电话网的世界第二大网络。单击此处结束单击此处结束Page 9计算机网络向用户提供的最重要的两计算机网络向用户提供的最重要的两个功能：个功能：连接和共享连接和共享。所谓连接，就是计。所谓连接，就是计算机网络使上网用户之间都可以进行通信，算机网络使上网用户之间都可以进行通信，就好像这些用户的计算机是彼此直接连接就好像这些用户的计算机是彼此直接连接起来一样；所谓共享，就是计算机网络上起来

6、一样；所谓共享，就是计算机网络上有许多主机存储了大量有价值的电子文档，有许多主机存储了大量有价值的电子文档，可供上网用户自由的读取。可供上网用户自由的读取。单击此处结束单击此处结束Page 101.2 1.2 因特网概述因特网概述1.2.1 1.2.1 网络的网络网络的网络1.2.2 1.2.2 因特网发展的三个阶段因特网发展的三个阶段1.2.3 1.2.3 因特网的标准化工作因特网的标准化工作单击此处结束单击此处结束Page 11 1.2.1 1.2.1 网络的网络网络的网络 起源于美国的因特网现已发展成为起源于美国的因特网现已发展成为世界上最大的国际性计算机互联网世界上最大的国际性计算机互

7、联网。这。这就使得就使得2020世纪世纪9090年代成为公认的因特网年代成为公认的因特网时代，或简称为网络时代。时代，或简称为网络时代。单击此处结束单击此处结束Page 12这种连接到计算机网络上的计算机通这种连接到计算机网络上的计算机通常都称为主机常都称为主机(host)。单击此处结束单击此处结束Page 13图图1-1 1-1 因特网因特网(a)(a)表示因特网的方法表示因特网的方法 (b)(b)因特网是因特网是“网络的网络网络的网络”因特网是网络的网络因特网是网络的网络(networkofnetworks)。单击此处结束单击此处结束Page 14计计算算机机网网络络把把许许多多计计算算机

8、机连连接接在在一一起起，而因特网则把许多计算机网络连接在一起。而因特网则把许多计算机网络连接在一起。网网络络互互连连并并不不是是简简单单的的物物理理连连接接，还还必须有很多的软件。必须有很多的软件。单击此处结束单击此处结束Page 15 1.2.2 1.2.2 因特网发展的三个阶段因特网发展的三个阶段 第一阶段是从单个网络第一阶段是从单个网络ARPANETARPANET向互联网发展向互联网发展的过程。（的过程。（1969-19851969-1985）l19691969年美国国防部创建的第一个分组交换网年美国国防部创建的第一个分组交换网ARPANETARPANETl19831983年年TCP/I

9、PTCP/IP成为成为ARPANETARPANET标准协议标准协议l8080年代中期，年代中期，ARPANETARPANET成为成为InternetInternet的主干网的主干网l19901990年年ARPANET ARPANET 关闭。关闭。单击此处结束单击此处结束Page 16以小写字母以小写字母i开始的开始的internet（互联网或互连（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。互连而成的网络。以大写字母以大写字母I I开始的的开始的的Internet（因特网）则（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放

10、的、是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用采用TCP/IPTCP/IP族作为通信的规则，且其前身是美国族作为通信的规则，且其前身是美国的的ARPANETARPANET。单击此处结束单击此处结束Page 17 第二阶段的特点是建成了第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网三级结构的因特网。分为主干网、地区网和校园网（或企业网）。分为主干网、地区网和校园网（或企业网）。美国国家科学基金会美国国家科学基金会NSFNSF认识到计算机网络认识到计算机网络对科学研究的重要性，因此从对科学研究的重要性，因此从1985

11、1985年起，美国国年起，美国国家科学基金会就围绕其六个大型计算机中心建设家科学基金会就围绕其六个大型计算机中心建设计算机网络。计算机网络。19861986年，年，NSFNSF建立了国家科学基金建立了国家科学基金网网NSFNETNSFNET。NSFNETNSFNET后来接管了后来接管了ARPANETARPANET，并将网，并将网络改名为络改名为InternetInternet，即因特网。，即因特网。单击此处结束单击此处结束Page 18第三阶段的特点是逐渐形成了第三阶段的特点是逐渐形成了多级多级ISPISP结构的因特网结构的因特网。因特网服务提供者。因特网服务提供者ISP ISP(Intern

12、et Service Provider)(Internet Service Provider)。又常称为。又常称为因特网服务提供商。因特网服务提供商。ISP ISP拥有从因特网管理机构申请到的多拥有从因特网管理机构申请到的多个个IPIP地址，同时拥有通信线路以及路由器地址，同时拥有通信线路以及路由器等连网设备。等连网设备。单击此处结束单击此处结束Page 19图图1-2 1-2 用户通过用户通过ISPISP接入因特网接入因特网 根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的IPIP地址数目的不同，地址数目的不同，ISPISP也分成为不同的等级。也分成为不同的等级。

13、单击此处结束单击此处结束Page 20图图1-3 1-3 基于基于ISPISP的多级结构的因特网的概念示意图的多级结构的因特网的概念示意图单击此处结束单击此处结束Page 21网络接入点网络接入点NAP(Network Access NAP(Network Access Point)Point)，又称为对等点，又称为对等点(peering point)(peering point)，表示接入到，表示接入到NAPNAP的设备不存在从属关系而的设备不存在从属关系而都是平等的。它主要向各都是平等的。它主要向各ISPISP提供交换设备，提供交换设备，使它们能够相互通信。使它们能够相互通信。相隔较远的两

14、个主机通过因特网进行相隔较远的两个主机通过因特网进行通信时，实际上也就是它们通过许多通信时，实际上也就是它们通过许多ISPISP进进行通信。行通信。单击此处结束单击此处结束Page 22 因特网的迅猛发展始于因特网的迅猛发展始于2020世纪世纪9090年代，年代，由欧洲原子核研究组织由欧洲原子核研究组织(CERN)(CERN)开发的万开发的万维网维网WWW(World Wide Web)WWW(World Wide Web)被广泛使用在被广泛使用在因特网上，大大方便了广大非网络专业人因特网上，大大方便了广大非网络专业人员对网络的使用，成为因特网的这种指数员对网络的使用，成为因特网的这种指数级增

15、长的主要驱动力。级增长的主要驱动力。单击此处结束单击此处结束Page 23网网 络络 数数主主 机机 数数用用 户户 数数管理机构数管理机构数19801980101010102 210102 210100 01990199010103 310105 510106 610101 12000200010105 510107 710108 810102 22005200510106 610108 810109 910103 3表表1-11-1 因特网的发展情况概况因特网的发展情况概况单击此处结束单击此处结束Page 24 由于因特网存在着技术上和功能上的由于因特网存在着技术上和功能上的不足，加上用户

16、数量猛增，使得现有的因不足，加上用户数量猛增，使得现有的因特网不堪重负。特网不堪重负。“下一代因特网计划下一代因特网计划”，即即“NGI“NGI计划计划”(Next Generation”(Next Generation Internet Initiative)Internet Initiative)。单击此处结束单击此处结束Page 25 NGI NGI计划要实现的一个目标是计划要实现的一个目标是开发下一代网开发下一代网络结构络结构，以比现有的因特网高，以比现有的因特网高100100倍的速率连接倍的速率连接至少至少100100个研究机构，以比现有的因特网高个研究机构，以比现有的因特网高100

17、01000倍的速率连接倍的速率连接1010个类似的网点。另一个目标是个类似的网点。另一个目标是使使用更加先进的网络服务技术和开发许多带有革命用更加先进的网络服务技术和开发许多带有革命性的应用性的应用，如远程医疗、远程教育、有关能源和，如远程医疗、远程教育、有关能源和地球系统的研究、高性能全球通信等。地球系统的研究、高性能全球通信等。单击此处结束单击此处结束Page 26 NGI NGI计划将使用超高速全光网络，能实计划将使用超高速全光网络，能实现更快速的交换和路由选择，同时具有为现更快速的交换和路由选择，同时具有为一些实时一些实时(real time)(real time)应用保留带宽的能应用

18、保留带宽的能力。在整个因特网的管理和保证信息的可力。在整个因特网的管理和保证信息的可靠性与安全性方面也会有很大的改进。靠性与安全性方面也会有很大的改进。单击此处结束单击此处结束Page 271.2.3 1.2.3 关于因特网的标准化工作关于因特网的标准化工作 19921992年年，因因特特网网不不再再归归美美国国政政府府管管辖辖，因因此此成成立立了了一一个个国国际际性性组组织织叫叫做做因因特特网网协协会会ISOCISOC (Internet(Internet Society)Society)，以以便便对对因因特特网网进进行行全全面面管管理理以以及及在在世世界界范范围围内内促促进进其其发展和使用

19、。发展和使用。单击此处结束单击此处结束Page 28 ISOCISOC下下面面有有一一个个技技术术组组织织叫叫做做因因特特网网体体 系系 结结 构构 研研 究究 委委 员员 会会 IAB IAB(Internet(Internet Architecture Architecture Board)Board)，负负责责管管理理因因特特网网有有关协议的开发。关协议的开发。IABIAB下面又设有两个工程部。下面又设有两个工程部。单击此处结束单击此处结束Page 29 因因特特网网工工程程部部IETF IETF(Internet(Internet Engineering Engineering Tas

20、k Task Force)Force)：主主要要针针对对协协议议的开发和标准化。的开发和标准化。因因特特网网研研究究部部IRTF IRTF(Internet(Internet Research Research Task Task Force)Force)：进进行行理理论论方方面面的的研究和开发一些需要长期考虑的问题。研究和开发一些需要长期考虑的问题。单击此处结束单击此处结束Page 30所所有有因因特特网网标标准准都都是是以以RFC的的形形式式在在因因特特网网上发表。上发表。RFC(RequestForComments)请求评论。请求评论。并并不不是是所所有有RFC文文档档都都是是因因特特网

21、网标标准准，只只有有一小部分一小部分RFC文档最后才能变成因特网标准。文档最后才能变成因特网标准。RFCRFC按按收收到到时时间间的的先先后后从从小小到到大大编编号号。RFCRFC文文档更新后将使用新的编号。档更新后将使用新的编号。单击此处结束单击此处结束Page 31（1 1）因特网草案）因特网草案(Internet Draft)(Internet Draft)。（2 2）建议标准）建议标准(Proposed Standard)(Proposed Standard)。（3 3）草案标准）草案标准(Draft Standard)(Draft Standard)。（4 4）因特网标准）因特网标准

22、(Internet Standard)(Internet Standard)。从一个普通文档上升到因特网的正式从一个普通文档上升到因特网的正式标准要经过四个阶段：标准要经过四个阶段：另另外外还还有有三三种种RFC，即即历历史史的的、实实验验的的和提供信息的。和提供信息的。单击此处结束单击此处结束Page 321.3 1.3 因特网的组成因特网的组成 因因特特网网虽虽然然在在地地理理上上覆覆盖盖了了全全球球，但但从从其其工工作作方方式式上上看看，可可以以把把整整个个因因特特网网的的组组成成划划分分为为两两大大块块，即即由由所所有有连连接接在在因因特特网网上上的的主主机机组组成成的的因因特特网网的

23、的边边缘缘部部分分和和由由大大量量网网络络和和连连接接这这些些网网络络的的路路由器组成的因特网由器组成的因特网核心部分核心部分。单击此处结束单击此处结束Page 33图图1-4 1-4 因特网的边缘部分与核心部分因特网的边缘部分与核心部分单击此处结束单击此处结束Page 34 1.3.1 1.3.1 因特网的边缘部分因特网的边缘部分 处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所处在因特网边缘的部分就是连接在因特网上的所有的主机。这些主机又称为端系统有的主机。这些主机又称为端系统(end system)(end system)，“端端”就是就是“末端末端”的意思。端系统使用网络核心的意思。端系统使

24、用网络核心部分所提供的服务。部分所提供的服务。因特网的端系统就是前面提到的主机。边缘部因特网的端系统就是前面提到的主机。边缘部分的功能就是利用核心部分所提供的服务，使这样分的功能就是利用核心部分所提供的服务，使这样多的主机之间能够互相通信并交换或共享信息。多的主机之间能够互相通信并交换或共享信息。单击此处结束单击此处结束Page 35主机主机A A和主机和主机B B进行通信进行通信 ，主机，主机A A的某的某个进程和主机个进程和主机B B上的另一个进程进行通信上的另一个进程进行通信 。这种比较准确的说法通常可以简称为这种比较准确的说法通常可以简称为“计算机之间通信计算机之间通信”。在网络边缘的

25、端系统中运行的程序之在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式可划分为两大类：间的通信方式可划分为两大类：客户服务客户服务器方式器方式和和对等方式。对等方式。单击此处结束单击此处结束Page 36 1 1客户服务器方式客户服务器方式 这种方式在因特网上是最常用的，也是传统这种方式在因特网上是最常用的，也是传统的方式。的方式。客户客户(client)(client)和服务器和服务器(server)(server)都是指都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务请求通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。方，服务器是服务提供方。服务请求方和服务提供方都要使用网络核心服

26、务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的服务。部分所提供的服务。单击此处结束单击此处结束Page 37图图1-5 1-5 客户服务器工作方式客户服务器工作方式单击此处结束单击此处结束Page 38 客户程序：客户程序：（1 1）被用户调用后运行，在打算通）被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。求服务）。（2 2）可与多个服务器进行通信。）可与多个服务器进行通信。（3 3）不需要特殊的硬件和很复杂的）不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。操作系统。单击此处结束单击此处结束Page 39 服务器程序：服务器程序：（1 1）是一种专

27、门用来提供某种服务的程序，）是一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。可同时处理多个远地或本地客户的请求。（2 2）当系统启动时即自动调用并一直不断地）当系统启动时即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自多个客户的运行着，被动地等待并接受来自多个客户的通信请求。通信请求。（3 3）一般需要强大的硬件和高级的操作系统）一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。支持。单击此处结束单击此处结束Page 40 客户和服务器本来都指的是计算机进客户和服务器本来都指的是计算机进程（软件）。常把运行客户程序的机器称程（软件）。常把运行客户程序的机器称为为clientcli

28、ent，把运行服务器程序的机器称为，把运行服务器程序的机器称为serverserver。我们使用我们使用“客户端客户端”或或“服务器端服务器端”来表示运行客户程序或服务器程序的机器。来表示运行客户程序或服务器程序的机器。单击此处结束单击此处结束Page 41 2 2对等连接方式对等连接方式 对等连接（对等连接（peer-to-peerpeer-to-peer，简写为，简写为P2PP2P）是指两个主机）是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件，它们就可以进行平只要两个主机都运行了对等连接软件，

29、它们就可以进行平等的、对等连接通信。双方都可以下载对方已经存储在硬等的、对等连接通信。双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档，因此，这种工作方式也称为盘中的共享文档，因此，这种工作方式也称为P2PP2P文件共享文件共享。实际上，这种方式仍然使用客户服务器方式，只是对实际上，这种方式仍然使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户也同时是服务器。等连接中的每一个主机既是客户也同时是服务器。单击此处结束单击此处结束Page 42图图1-6 1-6 对等连接工作方式对等连接工作方式单击此处结束单击此处结束Page 43 1.3.2 1.3.2 因特网的核心部分因特网的核心部分 网络核

30、心部分是因特网中最复杂的部网络核心部分是因特网中最复杂的部分。网络核心部分向网络边缘中的主机提分。网络核心部分向网络边缘中的主机提供服务，使边缘部分中的任何一个主机都供服务，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。形式的数据）。单击此处结束单击此处结束Page 44 在网络核心部分，网络和网络的连接在网络核心部分，网络和网络的连接要依靠要依靠路由器路由器(router)(router)，路由器的具体任路由器的具体任务是转发收到的分组，但从通信的角度看，务是转发收到的分组，但从通信的角度看，路由器是实现分组交换路由器是实现

31、分组交换 (packet(packet switching)switching)，这是网络核心部分最重要的，这是网络核心部分最重要的功能。功能。单击此处结束单击此处结束Page 45 1 1电路交换的主要特点电路交换的主要特点 一百多年来，电话交换机虽然经过多次更新换代，但一百多年来，电话交换机虽然经过多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换（交换的方式一直都是电路交换（circuit switching）。）。图图1-7 1-7 电话机的不同连接方法电话机的不同连接方法(a)(a)两部电话直接相连两部电话直接相连 (b)5 (b)5部电话两两直接相连部电话两两直接相连 (c)(c)用交换机

32、连接许多部电话用交换机连接许多部电话单击此处结束单击此处结束Page 46电路交换必须经过三个阶段：建立连接（占电路交换必须经过三个阶段：建立连接（占用通信资源）用通信资源）通话（一直占用通信资源）通话（一直占用通信资源）释释放连接（归还通信资源）。放连接（归还通信资源）。从通信资源的分配角度来看，从通信资源的分配角度来看，“交换交换(switching)”就是按照某种方式动态地分配传就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。输线路的资源。而在通话的全部时间内，通话的两个用户始而在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。终占用端到端的通信资源。单击此处结束单击此处结束Page

33、 47图图1-8 1-8 电路交换的用户始终占用端到端的通信资源电路交换的用户始终占用端到端的通信资源 单击此处结束单击此处结束Page 48 电路交换方式的优点：通信可靠性强，通信电路交换方式的优点：通信可靠性强，通信实时性强，适用于交互式会话类通信及大量数据实时性强，适用于交互式会话类通信及大量数据通信的情况；通信的情况；电路交换方式的缺点：对突发性通信不适应，电路交换方式的缺点：对突发性通信不适应，线路传输效率低；信道利用率较低；系统没有存线路传输效率低；信道利用率较低；系统没有存储数据的能力，不能平滑交通量。储数据的能力，不能平滑交通量。单击此处结束单击此处结束Page 49 2 2分

34、组交换的主要特点分组交换的主要特点 分组交换则采用存储转发技术分组交换则采用存储转发技术。将欲发送。将欲发送的整块数据称为一个报文的整块数据称为一个报文(message)(message)。在发送数据之前，先将较长的报文划分为一在发送数据之前，先将较长的报文划分为一个个更小的等长数据段。在每一个数据段前面，个个更小的等长数据段。在每一个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部加上一些必要的控制信息组成的首部(header)(header)后，就构成了一个分组后，就构成了一个分组(packet)(packet)。分组又称为。分组又称为“包包”，而分组的首部也可称为，而分组的首部也可称为“包头

35、包头”。分组是。分组是在因特网中传送的数据单元，在因特网中可以独在因特网中传送的数据单元，在因特网中可以独立地选择路由。立地选择路由。单击此处结束单击此处结束Page 50图图1-9 1-9 划分分组的概念划分分组的概念单击此处结束单击此处结束Page 51(a)(a)核心部分的路由器把网络互连起来核心部分的路由器把网络互连起来 (b)(b)核心部分中的网络可用一条链路表示核心部分中的网络可用一条链路表示 图图1-10 1-10 分组交换的示意图分组交换的示意图单击此处结束单击此处结束Page 52 图图1-10(a)1-10(a)强调因特网的核心部分是强调因特网的核心部分是由许多网络和把它们

36、互连起来的路由器组由许多网络和把它们互连起来的路由器组成，而主机处在因特网的边缘部分。成，而主机处在因特网的边缘部分。核心部分中的路由器之间一般使用高核心部分中的路由器之间一般使用高速链路相连接，而网络边缘部分的主机接速链路相连接，而网络边缘部分的主机接入核心部分则通常以相对较低的链路相连入核心部分则通常以相对较低的链路相连接。接。单击此处结束单击此处结束Page 53 主机和路由器的作用不同。主机的用主机和路由器的作用不同。主机的用途是为用户进行信息处理的，并且可以和途是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器的用其他主机通过网络交换信息。路由器的用途则是用来转发分组

37、的，即进行分组交换途则是用来转发分组的，即进行分组交换的。的。单击此处结束单击此处结束Page 54路路由由器器处处理理分分组组的的过过程程：将将收收到到的的分分组组先先暂暂存存起起来来，检检查查其其首首部部，再再查查找找转转发发表表(转转发发表表中中写写有有到到何何目目的的地地址址应应从从何何端端口口转转发发的的信信息息)，按按照照首首部部的的目目的的地地址址，找找到到合合适适的的端端口口，然然后后从从缓缓存存中中将将该该分分组组取取出出，沿沿此端口转发出去，交给下一个路由器。此端口转发出去，交给下一个路由器。单击此处结束单击此处结束Page 55 讨论因特网的核心部分中的路由器转讨论因特网

38、的核心部分中的路由器转发分组的过程时，往往把单个的网络简化发分组的过程时，往往把单个的网络简化成一条链路，而路由器成为核心部分的结成一条链路，而路由器成为核心部分的结点点(node)(node)，如图，如图1-10(b)1-10(b)所示。所示。单击此处结束单击此处结束Page 56l短分组是暂存在路由器的内存中而不是磁盘中，可保证较高短分组是暂存在路由器的内存中而不是磁盘中，可保证较高的交换速率。的交换速率。l分组在传输时一段段的断续占用通信资源，而其还省去了建分组在传输时一段段的断续占用通信资源，而其还省去了建立连接和释放连接的开销，因而数据的传输效率更高。立连接和释放连接的开销，因而数据

39、的传输效率更高。l当网络中的某些结点或链路突然出故障时，在各路由器中运当网络中的某些结点或链路突然出故障时，在各路由器中运行的路由选择协议行的路由选择协议 (protocol)(protocol)能够自动找到其他路径转发能够自动找到其他路径转发分组。分组。l采用存储转发的分组交换，实质上是采用了在数据通信过程采用存储转发的分组交换，实质上是采用了在数据通信过程中断续（或动态）分配传输带宽的策略。这对传输突发式的中断续（或动态）分配传输带宽的策略。这对传输突发式的计算机数据非常合适，使得通信线路的利用率大大提高了。计算机数据非常合适，使得通信线路的利用率大大提高了。单击此处结束单击此处结束Pag

40、e 57优优 点点所采用的手段所采用的手段高效高效在分在分组传输组传输的的过过程中程中动态动态分配分配传输带宽传输带宽，对对通信通信链链路是逐段占路是逐段占用用灵活灵活为为每一个分每一个分组组独立地独立地选择转发选择转发路由路由迅速迅速以分以分组组作作为传为传送送单单位，可以不先建立位，可以不先建立连连接就能向其他主机接就能向其他主机发发送送分分组组；网；网络络使用高速使用高速链链路路可靠可靠完善的网完善的网络协议络协议；分布式多路由的分；分布式多路由的分组组交交换换网，使网网，使网络络有很好有很好的生存性的生存性表表1-21-2 分组交换的优点分组交换的优点单击此处结束单击此处结束Page

41、58分组交换缺点。分组在各结点存储转发时需分组交换缺点。分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的要排队，这就会造成一定的时延时延。当网络通信量。当网络通信量过大时，这种时延可能会很大。此外，各分组必过大时，这种时延可能会很大。此外，各分组必须携带的控制信息也造成了一定的须携带的控制信息也造成了一定的开销开销(overhead)。而在而在2020世纪世纪4040年代，电报通信也采用了基于年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换存储转发原理的报文交换(message switching)(message switching)。单击此处结束单击此处结束Page 59电路交换电路交换整

42、个报文的比特流连续地从源整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。点直达终点，好像在一个管道中传送。报文交换报文交换整个报文先传送到相邻结点，整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。分组交换分组交换单个分组（这只是整个报文的单个分组（这只是整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。表，转发到下一个结点。单击此处结束单击此处结束Page 60(a)(a)电路交换电路交换 (b)(b)报文交换报文交换 (c)(c)分组交换（分组交换（

43、P1P1P4P4表示表示4 4个分组）个分组）图图1-11 1-11 三种交换方式的比较三种交换方式的比较单击此处结束单击此处结束Page 61若要连续传递大量数据，且传送时间远大于若要连续传递大量数据，且传送时间远大于连接建立时间，则电路交换传输效率较快；报文连接建立时间，则电路交换传输效率较快；报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传输突发数据时可提高整个网络的信道利用率；分输突发数据时可提高整个网络的信道利用率；分组交换比报文交换的时延小，但其节点交换机必组交换比报文交换的时延小，但其节点交换机必须具有更强的处理能力。须具有更强的处理能力。

44、单击此处结束单击此处结束Page 621.4 1.4 计算机网络在我国的发展计算机网络在我国的发展下面简单介绍一下计算机网络在我下面简单介绍一下计算机网络在我国的发展情况。国的发展情况。最早着手建设专用计算机广域网的最早着手建设专用计算机广域网的是铁道部。铁道部在是铁道部。铁道部在19801980年即开始进行年即开始进行计算机联网实验。计算机联网实验。单击此处结束单击此处结束Page 6319891989年年1111月我国第一个公用分组交月我国第一个公用分组交换网换网CNPACCNPAC建成运行。建成运行。CNPACCNPAC分组交换网分组交换网由由3 3个分组结点交换机、个分组结点交换机、8

45、 8个集中器和一个集中器和一个双机组成的网络管理中心所组成。个双机组成的网络管理中心所组成。19931993年年9 9月建成新的中国公用分组交换网，月建成新的中国公用分组交换网，并改称为并改称为CHINAPACCHINAPAC，由国家主干网和各，由国家主干网和各省、区、市的省内网组成。在北京、上省、区、市的省内网组成。在北京、上海设有国际出入口。海设有国际出入口。单击此处结束单击此处结束Page 64在在2020世纪世纪8080年代后期，公安、银行、年代后期，公安、银行、军队以及其他一些部门也相继建立了各自军队以及其他一些部门也相继建立了各自的专用计算机广域网。这对迅速传递重要的专用计算机广域

46、网。这对迅速传递重要的数据信息起着重要的作用。的数据信息起着重要的作用。单击此处结束单击此处结束Page 65除除了了上上述述的的广广域域网网外外，从从20世世纪纪80年年代代起起，国国内内的的许许多多单单位位都都陆陆续续安安装装了了大大量量的的局局域域网网。局局域域网网的的价价格格便便宜宜，其其所所有有权权和和使使用用权权都都属属于于本本单单位位，因因此此，便便于于开开发发、管管理理和和维维护护。局局域域网网的的发发展展很很快快，对对各各行行各各业业的的管管理理现现代代化化和和办办公公自自动动化化已已起起了了积积极的作用。极的作用。单击此处结束单击此处结束Page 66这这里里应应当当特特别

47、别提提到到的的是是19941994年年4 4月月2020日日我我国国用用64kbit/s64kbit/s专专线线正正式式连连入入因因特特网网。从从此此，我我国国被被国国际际上上正正式式承承认认为为接接入入因因特特网网的的国国家家。同同年年5 5月月中中国国科科学学院院高高能能物物理理研研究究所所设设立立了了我我国国的的第第一一个个万万维维网服务器。网服务器。单击此处结束单击此处结束Page 67在在 9 9月月 中中 国国 公公 用用 计计 算算 机机 互互 联联 网网 (CHINANET)(CHINANET)正正式式启启动动。到到目目前前为为止止，我我国国陆陆续续建建造造了了基基于于因因特特

48、网网技技术术的的并并可可以以和和因因特特网网互互连连的的9 9个个全全国国范范围围的的公公用用计计算算机网络。这就是：机网络。这就是：单击此处结束单击此处结束Page 68（1 1）中国公用计算机互联网）中国公用计算机互联网CHINANETCHINANET（2 2）中国教育和科研计算机网）中国教育和科研计算机网CERNETCERNET（3 3）中国科学技术网）中国科学技术网CSTNETCSTNET（4 4）中国联通互联网）中国联通互联网UNINETUNINET（5 5）中国网通公用互联网）中国网通公用互联网CNCNETCNCNET单击此处结束单击此处结束Page 69（6 6）中国国际经济贸易

49、互联网）中国国际经济贸易互联网CIETNETCIETNET（7 7）中国移动互联网）中国移动互联网CMNETCMNET（8 8）中国长城互联网）中国长城互联网CGWNETCGWNET（建设（建设中）中）（9 9）中国卫星集团互联网）中国卫星集团互联网CSNETCSNET（建（建设中）设中）单击此处结束单击此处结束Page 70此外，还有一个中国高速互连研究试此外，还有一个中国高速互连研究试验网验网NSFnetNSFnet，是中国科学院、北京大学、，是中国科学院、北京大学、清华大学等单位在北京中关村地区建造的清华大学等单位在北京中关村地区建造的为研究因特网新技术的高速网络。为研究因特网新技术的高

50、速网络。单击此处结束单击此处结束Page 71上述这些基于因特网技术的计算机网上述这些基于因特网技术的计算机网络发展得非常快，几乎每个月都有新的发络发展得非常快，几乎每个月都有新的发展，请读者经常在有关网站上查找这些计展，请读者经常在有关网站上查找这些计算机网络的有关数据（如用户数、网站数、算机网络的有关数据（如用户数、网站数、主干网带宽等）。主干网带宽等）。单击此处结束单击此处结束Page 72表表1-31-3是中国互联网络信息中心公布的是中国互联网络信息中心公布的我国最近几年来因特网的发展情况。我国最近几年来因特网的发展情况。单击此处结束单击此处结束Page 73统计时间统计时间上网上网计