计算机网络

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基础

英特网概述

网络、互联网与因特网

• 网络(Network)是由若干结点(Node）和连接这些节点的链路(Link)组成的
• ·多个网络还可以通过路由器连接起来，这样就形成了一个更大覆盖范围更大的网络即互联
• 因特网（Internet）是世界上最大的互联网络，用户数以亿计，互连的网络树以百万计

因特网发展的三个阶段

• 1969年：从单个网络ARPANET(Advanced Research Project Agency)向互联网发展
  • 1969年，第一个分组交换网ARPANET
  • 70年代中期，研究多种网络之间的互联
  • 1983年，TCP/IP协议成为ARPANET的标准协议（因特网诞生时间）
• 1985年：逐步建成三级结构的因特网
  • 1985年，NSF围绕6个大型计算机建设NSFNET（主干网、地区网和校园网）
  • 1990年，ARPANET任务完成，正式关闭
  • 1991年，美国政府将因特网主干网交给私人公司经营，并开始对接入因特网的单位收费
  • 1993年：逐步形成了多层次ISP结构的因特网
• 1993年，NSFNET逐渐被若干个商用因特网主干网替代；政府机构不再负责因特网运营，让各种因特网服务提供者ISP来运营
  • 1994年，万维网WWW技术促使因特网迅猛发展
  • 1995年，NSFNET停止运作，因特网彻底商业化

因特网的组成

• 边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。
• 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

交换方式

电路交换（Circuit Switching）

• 优点：通信时延小、有序传输、没有冲突、适用范围广、实时性强、控制简单
• 缺点：建立连接时间长、线路独占，使用效率低、灵活性差、难以规格化

分组交换（Packet Switching）

• 优点：无需建立连接、线路利用率高、简化了存储管理、加速传输、减少出错概率和重发数据量
• 缺点：引起了转发时延、需要传输额外的信息量、对于数据报服务，存在失序/丢失或者重复分组的问题、对于虚拟电报服务存在呼叫建立数据传输和虚电报释放三个过 程

报文交换（Message Switching）

• 与分组交换类似，交换节点也采用存储转发
• 但报文交换对报文的大小没有限制，这就要求交换节点要有较大的缓存空间
• 报文交换主要用于早期的电报通信网，现在较少使用，被分组交换替代
• 优点：无需建立连接、动态分配线路、提高线路可靠性、提高线路利用率和提供多目标服务
• 缺点：引起了转发时延、需要较大存储缓存空间、需要传输额外的信息量