計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)用教程第一章課件

第1篇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章主要講解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)掌握以下內(nèi)容：●計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、發(fā)展簡(jiǎn)史●計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成及主要功能●計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)●計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類●計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)●計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)及通信協(xié)議●計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.1.1什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

凡將地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，并通過功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中資源共享的系統(tǒng)，稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成。網(wǎng)絡(luò)硬件有計(jì)算機(jī)（服務(wù)器、工作站）、網(wǎng)絡(luò)接口卡、通信介質(zhì)以及各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)軟件有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件。如圖1-1所示給出了一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的圖例。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、用以組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)，以及各種通信設(shè)備構(gòu)成的。1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡(jiǎn)史

在計(jì)算機(jī)發(fā)展史中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展史中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類的影響主要體現(xiàn)在三個(gè)階段。

第一個(gè)階段是1946年，第一代計(jì)算機(jī)的誕生在人類科學(xué)發(fā)展史上是一個(gè)重要的里程碑。在機(jī)械化、電氣化時(shí)代，人們用機(jī)器代替了部分的體力勞動(dòng)，而計(jì)算機(jī)的誕生，使得人們可以用它部分地代替人的腦力勞動(dòng)。

第二個(gè)階段是20世紀(jì)80年代微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，改變了主機(jī)模式的集中管理和運(yùn)行方式，把強(qiáng)大的計(jì)算和處理能力交到了個(gè)人手里，這為各行各業(yè)普遍使用計(jì)算機(jī)奠定了基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的普及也正是從計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)開始的

第三個(gè)階段是網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，人們稱網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)，深刻地反映了網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)發(fā)展史中極為重要的作用和影響。

到目前為止，Internet的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，逐漸走向成熟。從1969年Internet的前身ARPANET的誕生到1983年，這是研究試驗(yàn)階段；主要是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究和試驗(yàn)；從1983年到1994年是Internet的實(shí)用階段，它是作為用于教學(xué)、科研和通信的學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)。從1994年以后，Internet開始進(jìn)入商業(yè)化階段，政府部門、商業(yè)企業(yè)以及個(gè)人開始廣泛使用Internet。Internet也正面臨著多種挑戰(zhàn)，包括網(wǎng)絡(luò)的頻寬和可擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)的安全性、網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量、多種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求以及引發(fā)的商業(yè)、文化和社會(huì)問題。美國(guó)為此啟動(dòng)了兩個(gè)項(xiàng)目，一個(gè)是下一代Internet，即NGI，另一個(gè)是Internet2，以迎接網(wǎng)絡(luò)時(shí)代所面臨的挑戰(zhàn)。1.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成及主要功能1．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成客戶機(jī)?？蛻魴C(jī)是網(wǎng)絡(luò)中請(qǐng)求其他計(jì)算機(jī)上的資源或服務(wù)的計(jì)算機(jī)。在有些情況下，它也可以充當(dāng)服務(wù)器。術(shù)語(yǔ)“客戶機(jī)”也可以指客戶機(jī)工作站的使用者。服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)上管理共享資源的計(jì)算機(jī)。通常，服務(wù)器比客戶機(jī)擁有更強(qiáng)的處理能力、更多內(nèi)存和硬盤空間。服務(wù)器上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)不僅可以管理網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)，而且可以管理用戶、用戶組、安全和應(yīng)用程序。工作站。工作站是桌面計(jì)算機(jī)，它也許會(huì)連接到某網(wǎng)絡(luò)上，也許沒有。大多數(shù)客戶機(jī)是工作站計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）。網(wǎng)絡(luò)接口卡（簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡）是使工作站連接到網(wǎng)絡(luò)，并與網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算機(jī)相互通信的設(shè)備。各家生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)接口卡規(guī)格不一樣，但都滿足網(wǎng)絡(luò)和工作站的需求。由于不同的PC和網(wǎng)絡(luò)需要不同類型的網(wǎng)絡(luò)接口卡，所以不能想當(dāng)然地認(rèn)為在某工作站上運(yùn)行正常的網(wǎng)絡(luò)接口卡在別的工作站上也能照樣運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)運(yùn)行在服務(wù)器上，使服務(wù)器具有管理數(shù)據(jù)、用戶、用戶組、安全、應(yīng)用程序以及其他網(wǎng)絡(luò)的功能?，F(xiàn)在最流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是WindowsServer2003、Linux以及UNIX。主機(jī)。主機(jī)是管理共享資源的服務(wù)器。節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中由常稱作網(wǎng)絡(luò)地址的惟一數(shù)字標(biāo)識(shí)的客戶機(jī)、服務(wù)器或其他設(shè)備。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理布局。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋺?yīng)根據(jù)組織的需求、所擁有的硬件和技術(shù)人員的不同而變化。通常，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有環(huán)型、總線型或星型，或以上三種的混合模型。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)在1.2節(jié)中詳細(xì)介紹。協(xié)議。協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的規(guī)則。協(xié)議保證數(shù)據(jù)正確地依次從網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到其他節(jié)點(diǎn)。為有效地維護(hù)和管理網(wǎng)絡(luò)，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有深刻的理解。數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包是從網(wǎng)絡(luò)上某臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到其他計(jì)算機(jī)的分散的數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)包也被稱作數(shù)據(jù)報(bào)、協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）、幀或信元。編址。編址是給網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)工作站和設(shè)備分配惟一標(biāo)識(shí)數(shù)字的方案。具體使用何種編址方案依賴于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)都應(yīng)該有一個(gè)惟一的地址，這樣才可能保證數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)間可靠地傳送。傳輸介質(zhì)。傳輸介質(zhì)是真正承載數(shù)據(jù)流動(dòng)的介質(zhì)。傳輸介質(zhì)可以是物理上可以看得到的介質(zhì)，比如電纜或電話線，也可以是物理上看不見的介質(zhì)（無線介質(zhì)），比如無線電波。圖1-2是幾種介質(zhì)的示例圖。2．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能（1）共享資源。建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目的在于實(shí)現(xiàn)“資源共享”，共享資源除了共享數(shù)據(jù)信息資源，還可利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享主機(jī)設(shè)備。（2）數(shù)據(jù)通信。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)用戶相互間的通信，如通過網(wǎng)絡(luò)上的文件服務(wù)器交換信息和報(bào)文、收發(fā)電子郵件、相互協(xié)同工作等。這些對(duì)辦公室自動(dòng)化、提高生產(chǎn)率起著十分重要的作用。隨著Internet在世界各地的風(fēng)行，傳統(tǒng)的電話、電報(bào)、郵遞等通信方式受到很大沖擊，電子郵件、BBS已為人們廣泛接受，視頻會(huì)議等各種通信方式正在迅速發(fā)展。（3）分布式數(shù)據(jù)處理。在獲得數(shù)據(jù)和需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的地方設(shè)置計(jì)算機(jī)，把數(shù)據(jù)處理的功能分散到各臺(tái)計(jì)算機(jī)上，利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)分布處理，如建立性能優(yōu)良、可靠性高的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組建局域網(wǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安裝的費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性來選擇網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)相互連接的結(jié)構(gòu)類型，即網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。組建局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多種，其中最常見的有星型（Star）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線型（Bus）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)型（Ring）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。1.2.1總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)是比較普遍采用的一種方式，它將所有的入網(wǎng)計(jì)算機(jī)均接入到一條通信線上，為防止信號(hào)反射，一般在總線兩端連有終結(jié)器匹配線路阻抗。在圖l-3所示的總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，文件服務(wù)器和所有工作站都連在一條主干電纜上。這種拓?fù)漕愋偷牡湫屠邮且蕴W(wǎng)?？偩€型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。線路利用率高：由于多個(gè)節(jié)點(diǎn)共用一條傳輸線路，因此線路利用率較高。地理覆蓋范圍?。汗每偩€的長(zhǎng)度受到一定的限制，通常小于幾千米，節(jié)點(diǎn)至總線的連接線也較短，因此一般局限于某個(gè)單位。傳輸速率高：可利用高速信道來連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)，其傳輸速率可達(dá)到100Mbps或更高。網(wǎng)絡(luò)建造容易：由于網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，將節(jié)點(diǎn)連接到總線上也容易，相應(yīng)的傳輸控制機(jī)構(gòu)也簡(jiǎn)單，因此網(wǎng)絡(luò)建造容易。1.2.2星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是以一個(gè)節(jié)點(diǎn)為中心的處理系統(tǒng)，各種類型的入網(wǎng)機(jī)器均與該中心節(jié)點(diǎn)有物理鏈路直接相連，節(jié)點(diǎn)間不能直接通信，需要通過該中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，因此中心節(jié)點(diǎn)必須有較強(qiáng)的功能和較高的可靠性。如圖1-4所示星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。功能高度集中：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的處理和控制功能高度集中在中心節(jié)點(diǎn)。響應(yīng)時(shí)間與終端數(shù)目有關(guān)：當(dāng)終端數(shù)目較少時(shí)，終端的請(qǐng)求能夠獲得及時(shí)響應(yīng)，但隨著終端數(shù)目的增多，響應(yīng)時(shí)間也隨之加長(zhǎng)。單信息流通路徑：每個(gè)終端通常只有一條信息流通路徑到達(dá)中心節(jié)點(diǎn)，反之亦然，因此不存在路徑選擇問題。線路利用率低：每條通信線路只連接一個(gè)終端，使該線路利用率不高。可擴(kuò)充性差：星型網(wǎng)絡(luò)由于受到硬件接口和軟件功能的限制，因而可擴(kuò)充性較差。1.2.3環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在如圖1-5所示的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，信號(hào)沿一個(gè)方向在閉合環(huán)路電纜中傳播。網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中都賦有一個(gè)具體地址，該地址也是網(wǎng)上某站點(diǎn)的地址。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。傳輸時(shí)延的確定性：從某源點(diǎn)發(fā)出的信息能在確定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)?；谶@一特點(diǎn)，可構(gòu)成實(shí)時(shí)性要求較高的網(wǎng)絡(luò)?？煽啃圆睿寒?dāng)環(huán)路上任何一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器或者兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器之間的連線發(fā)生故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，因此，基本環(huán)型網(wǎng)絡(luò)是不可靠的。靈活性差：無論在增加或是減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，都需要斷開原有環(huán)路，并對(duì)介質(zhì)訪問控制進(jìn)行調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)建造容易：由于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器都只與相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器相連接，這使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且介質(zhì)訪問控制也不復(fù)雜，所以網(wǎng)絡(luò)建造比較容易。1.2.4網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為全連接網(wǎng)狀型和不完全連接網(wǎng)狀型兩種形式。在全連接網(wǎng)狀型中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)中其他節(jié)點(diǎn)均有鏈路連接。在不完全連接網(wǎng)型中，兩節(jié)點(diǎn)之間不一定有直接鏈路連接，它們之間的通信，可以依靠其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。最能容錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能連接到其他節(jié)點(diǎn)上，如圖1-6所示。網(wǎng)絡(luò)型拓樸結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是單一節(jié)點(diǎn)或者電纜區(qū)段的故障不會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)崩潰。當(dāng)某個(gè)電纜區(qū)段出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)能夠通過其他節(jié)點(diǎn)重新確定線路，并到達(dá)最終的目的地。因而，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)（FaultTolerant）能力。但是，網(wǎng)絡(luò)型拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)起來成本非常高，布線也很麻煩。一般地，網(wǎng)絡(luò)型拓?fù)鋬H用于大型系統(tǒng)，例如幀中繼、ATM或者其他分組交換網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)中，成本相對(duì)性能和容錯(cuò)退居到次要位置。1.2.5混合型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以上介紹的是最基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在組建局域網(wǎng)時(shí)常采用星型、環(huán)型、總線型和樹型結(jié)構(gòu)。樹型和網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)在廣域網(wǎng)中比較常見。但是在一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，可能是上述幾種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的混合。在選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，主要考慮的因素有：安裝的相對(duì)難易程度、重新配置的難易程度、維護(hù)的相對(duì)難易程度、通信介質(zhì)發(fā)生故障時(shí)受到影響的設(shè)備的情況等。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類網(wǎng)絡(luò)分類方式繁多，一般有以下幾種分類方式：（1）按地域范圍可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)3類。（2）按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為總線、星型、環(huán)型、網(wǎng)絡(luò)型等。（3）按交換方式可分為電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、幀中繼交換網(wǎng)、信元交換網(wǎng)等。（4）按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可分為采用TCP/IP、SNA、SPX/IPX、AppleTalk等協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。（5）按應(yīng)用規(guī)?？煞譃镮ntranet、Extranet等。下面詳細(xì)介紹從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類所涉及到的幾種網(wǎng)絡(luò)類型（見表1-1）。分類縮寫分布距離(近似)所處的范圍局域網(wǎng)LAN10米房間100米樓宇10千米校園城域網(wǎng)MAN數(shù)千米城市廣域網(wǎng)WAN幾十到幾千千米城市、國(guó)家、洲或全球因特網(wǎng)Internet1.3.1局域網(wǎng)局域網(wǎng)LAN（LocalAreaNetwork）一般用微型計(jì)算機(jī)通過高速通信線路相連（速率通常在10Mbps以上），但在地理上則局限在較小的范圍（如1km左右）內(nèi)。它是由一個(gè)部門或單位組建的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)是在微型計(jì)算機(jī)大量應(yīng)用后才逐漸發(fā)展起來的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。一方面，局域網(wǎng)容易管理與配置；另一方面，局域網(wǎng)容易構(gòu)成簡(jiǎn)潔整齊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。局域網(wǎng)速率高，延遲時(shí)間短，因此，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)往往可以對(duì)等地參與對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用與監(jiān)控。再加上局域網(wǎng)具有成本低廉、應(yīng)用廣泛、組網(wǎng)方便和使用靈活等特點(diǎn)，因此深受廣大用戶的歡迎。1．局域網(wǎng)的典型應(yīng)用場(chǎng)合同一房間內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)，覆蓋范圍一般不超過10m。同一樓宇內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)，覆蓋范圍一般不超過100m。同一校園、廠區(qū)、院落內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)，覆蓋范圍一般不超過10km。2．局域網(wǎng)的基本特征（1）局域網(wǎng)是限定區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)?！跋薅▍^(qū)域”指LocalArea，但其具體大小并無太大的意義，比較恰當(dāng)?shù)氖菍ⅰ跋薅▍^(qū)域”理解為一個(gè)在功能上相對(duì)獨(dú)立、組織上相對(duì)封閉的空間，例如公司的大樓、學(xué)校園區(qū)等。（2）局域網(wǎng)的線路是專用的?！熬€路專用”是局域網(wǎng)的顯著特點(diǎn)之一。局域網(wǎng)一般不使用公用通信線路，是用傳輸介質(zhì)自行連接而成的網(wǎng)絡(luò)。（3）局域網(wǎng)具有較高的數(shù)據(jù)通信速率。由于覆蓋范圍有限，線路較短，所以構(gòu)建局域網(wǎng)時(shí)可選用高性能的傳輸介質(zhì)以獲取較高的數(shù)據(jù)通信速率。如以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)10M、100M甚至1000M。（4）局域網(wǎng)具有開放性。局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)符合ISO的OSI標(biāo)準(zhǔn)，能與任何符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進(jìn)行通信。1.3.2城域網(wǎng)（MAN）城域網(wǎng)MAN（MetropolitanAreaNetwork）的作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，因?yàn)殡S著局域網(wǎng)的廣泛使用，人們逐漸要求擴(kuò)大局域網(wǎng)的使用范圍，或者要求將已經(jīng)使用的局域網(wǎng)互相連接起來，使其成為能夠覆蓋一座城市的網(wǎng)絡(luò)。因此，城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿足幾十千米范圍內(nèi)的大量機(jī)構(gòu)中用戶的聯(lián)網(wǎng)需求，能夠滿足大量用戶傳輸多種信息的要求。例如作用范圍是一個(gè)城市，其傳送速率比局域網(wǎng)的更高，但作用距離約為5～50km。由于各種原因，城域網(wǎng)的特有技術(shù)沒能順利應(yīng)用。在實(shí)踐中，使用廣域網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建與城域網(wǎng)目標(biāo)范圍和大小相當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，反而顯得更加便捷實(shí)用。1.3.3廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)WAN（WideAreaNetwork）的作用范圍通常為幾十到幾千千米。廣域網(wǎng)有時(shí)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。WAN是與局域網(wǎng)相對(duì)而言的，一般用來連接廣闊區(qū)域中的LAN網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)通常是租用電話線或用專線建造的，它的覆蓋范圍可以遍布于城市、國(guó)家，甚至全球。廣域網(wǎng)的基本特征如下：（1）信息的傳輸距離相對(duì)較長(zhǎng)，一般都在幾千米以上。（2）數(shù)據(jù)傳輸速率較低，一般在2Mbps之內(nèi)。但隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)使用的廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率可望達(dá)到1Gbps。（3）網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)不很規(guī)范，有較大的隨意性。1.3.4因特網(wǎng)（Internet）因特網(wǎng)（又稱為國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)）是廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)、局域網(wǎng)與局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)。與局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)不同，因特網(wǎng)不是一種具體的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而是將不同的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)按某種協(xié)議統(tǒng)一起來的一種高層技術(shù)。目前，世界上發(fā)展最快、最熱門的網(wǎng)絡(luò)就是Internet，它是世界上最大、應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.3.5從使用范圍進(jìn)行分類從網(wǎng)絡(luò)的使用范圍進(jìn)行分類，可以劃分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。公用網(wǎng)（Publicnetwork）一般是國(guó)家的電信部門建造的網(wǎng)絡(luò)?！肮谩钡囊馑季褪撬性敢獍措娦挪块T規(guī)定交納費(fèi)用的人都可以使用。因此公用網(wǎng)也可稱為公眾網(wǎng)。專用網(wǎng)（Privatenetwork）是某個(gè)部門為本系統(tǒng)的特殊業(yè)務(wù)工作的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)一般不向本系統(tǒng)以外的人提供服務(wù)。例如，軍隊(duì)、鐵路、電力等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專用網(wǎng)。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.4.1數(shù)據(jù)、信號(hào)、信道和異步通信l．?dāng)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)是有意義的實(shí)體，是描述事物的形式，例如數(shù)字、文字、聲音和圖像等。數(shù)據(jù)可分為模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩類。模擬數(shù)據(jù)是指在某個(gè)區(qū)間連續(xù)變化的量，例如聲音的大小和溫度的高低等。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是指離散（不連續(xù)）的量，例如文本信息和自動(dòng)生產(chǎn)線上零件個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)值等。2．信號(hào)信號(hào)是數(shù)據(jù)的電磁編碼或電子編碼。在通信系統(tǒng)中，信號(hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。其中，模擬信號(hào)指隨時(shí)間連續(xù)變化的電信號(hào)，例如電話線上傳送的按照語(yǔ)音強(qiáng)弱幅度連續(xù)變化的電信號(hào)；數(shù)字信號(hào)指離散變化的電信號(hào)，例如計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的用于表達(dá)“0”和“l(fā)”的電壓脈沖。3．信道信道一般是用來表示向某一個(gè)方向傳送信息的媒體。因此，一條通信電路往往包含一條發(fā)送信道和一條接收信道。一條信道可以看成是一條電路的邏輯部件。從通信的雙方信息交互的方式來看，可以有以下三個(gè)基本方式：（1）單向通信。又稱為單工通信，即只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬于這種類型。（2）雙向交替通信。又稱為半雙工通信，即通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能同時(shí)發(fā)送（也不能同時(shí)接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時(shí)間后再反過來。（3）雙向同時(shí)通信。又稱為全雙工通信，即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。單向通信只需要一條信道，而雙向交替通信或雙向同時(shí)通信則都需要兩條信道（每個(gè)方向各一條）。顯然，雙向同時(shí)通信的傳輸效率最高。如果從通信的發(fā)送端所產(chǎn)生的信號(hào)形式來看，信號(hào)可以分為以下兩大類：模擬信號(hào)。即連續(xù)的信號(hào)，如話音信號(hào)和目前的廣播電視信號(hào)。數(shù)字信號(hào)。即離散的信號(hào)，如計(jì)算機(jī)通信所用的由二進(jìn)制代碼1和0組成的信號(hào)。信道也可以分成傳送模擬信號(hào)的模擬信道和傳送數(shù)字信號(hào)的數(shù)字信道兩大類。但應(yīng)注意，數(shù)字信號(hào)在經(jīng)過數(shù)模變換后就可以在模擬信道上傳送，而模擬信號(hào)在經(jīng)過模數(shù)變換后也可在數(shù)字信道上傳送。信道上傳送的信號(hào)還有基帶（baseband）信號(hào)和寬帶（broadband）信號(hào)之分?；鶐盘?hào)就是將數(shù)字信號(hào)1或0直接用兩種不同的電壓來表示，然后送到線路上去傳輸。寬帶信號(hào)則是將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)。4．異步通信若發(fā)送方與接收方之間在發(fā)送數(shù)據(jù)前無須協(xié)調(diào)（同步），則這種通信稱為異步的（asynchronous）。異步通信中接收硬件必須具備接收并解釋發(fā)送硬件本身產(chǎn)生的信號(hào)的能力。為理解電流如何編碼位串，可假設(shè)在一根連接兩臺(tái)電子設(shè)備的導(dǎo)線上，用負(fù)電壓來表示1，用正電壓來表示0。例如，為發(fā)送一位0，發(fā)送設(shè)備在導(dǎo)線上放置一個(gè)正電壓并保持一小段時(shí)間，然后返回零伏。圖1-7顯示了導(dǎo)線上的電壓在發(fā)送設(shè)備發(fā)送位串時(shí)如何隨時(shí)間變化。這樣的圖叫做波形圖（waveformdiagram），這樣一張圖形象地說明了電信號(hào)如何隨時(shí)間發(fā)生變化。（1）通信標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）、電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）以及電子電氣工程師協(xié)會(huì)（IEEE）等組織出版了作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信設(shè)備規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)文本。一個(gè)由EIA提出的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被廣泛接受，并被用于在計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器、鍵盤或終端之類的設(shè)備之間傳輸字符。EIA標(biāo)準(zhǔn)RS-232-C，常簡(jiǎn)稱為RS-232RS-232。允許發(fā)送方在任何時(shí)刻發(fā)送一個(gè)字符，并可在發(fā)送另一個(gè)字符前延遲任意長(zhǎng)的時(shí)間。RS-232硬件并不在導(dǎo)線上保持零伏狀態(tài)，當(dāng)發(fā)送方不再發(fā)送時(shí)，它使導(dǎo)線處于一個(gè)負(fù)電壓狀態(tài)，而這代表位值為1。由于導(dǎo)線上在各個(gè)位的間隙之間并不回到零伏，接收方不能從電壓的消失來標(biāo)記一位的結(jié)束或另一位的開始。因此發(fā)送器和接收器必須使每一位上電壓維持的時(shí)間完全一致，當(dāng)字符的第一位到達(dá)時(shí)，接收器啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器，并且使用該計(jì)時(shí)器定時(shí)測(cè)量每一個(gè)后續(xù)位的電壓。由于接收器并不能對(duì)線路的空閑狀態(tài)和一位真正的1做出區(qū)分，RS-232標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)送器在傳輸字符的各位之前先傳輸一位額外的0，這一附加位就是我們所說的起始位。在一個(gè)字符結(jié)束與下一個(gè)字符開始之間的空閑時(shí)間可以持續(xù)任意長(zhǎng)，但RS-232要求發(fā)送方必須使線路保持空閑狀態(tài)至少達(dá)到某一最小時(shí)間，通常所選定的最小時(shí)間就是傳輸一位所需的時(shí)間。是跟有一位1。在RS-232術(shù)語(yǔ)中，這一虛幻的位稱為終止位（stopbit）。圖1-8中的波形圖說明了在用RS-232傳輸一個(gè)字符時(shí)導(dǎo)線上的電壓是如何變化的。例子中所顯示的字符僅包含7位，但RS-232在傳輸中增加了起始位和終止位，這樣整個(gè)傳輸需要9位。-15V表示1，+15V表示0。RS-232的主要性能：RS-232是在計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器或ASCII終端之間實(shí)現(xiàn)短距離異步串行通信的一個(gè)流行標(biāo)準(zhǔn)。RS-232在每個(gè)字符前用一位起始位做前導(dǎo)，在每個(gè)字符后跟隨至少一位長(zhǎng)的空閑時(shí)間（終止位），并且傳輸每一位都使用相同的時(shí)間。2）波特率和幀對(duì)齊差錯(cuò)波特率（baudrate）：傳輸硬件的工作速率，也就是每秒中硬件產(chǎn)生的電信號(hào)變化的次數(shù)，就等于每秒中傳輸?shù)奈粩?shù)。波特率既能手工設(shè)置，也能由程序自動(dòng)設(shè)置幀對(duì)齊差錯(cuò)（framingerror）：電壓彼此不一致，或停止位并不在期待的時(shí)刻出現(xiàn)，接收器將報(bào)告出錯(cuò)。（3）全雙工異步通信在兩個(gè)方向上的同時(shí)傳輸就是我們所說的全雙工傳輸（fullduplextransmission），而單向傳輸則被稱為半雙工傳輸或單工傳輸（halfduplextransmission或simplextransmission）。上圖接地線直接從一個(gè)設(shè)備的接地端連向另一設(shè)備的接地端。但是，另兩根導(dǎo)線相互交叉：一臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送端連到另一臺(tái)設(shè)備的接收端。為使連線更簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)者決定計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器在標(biāo)準(zhǔn)的25針連接器上采用相反的引腳，即計(jì)算機(jī)用引腳2發(fā)送，引腳3接收；而調(diào)制解調(diào)器用引腳3發(fā)送，引腳2接收（接地線用引腳7）。1.4.2調(diào)制、解調(diào)與遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸一個(gè)連續(xù)振蕩信號(hào)能比其他信號(hào)傳播到更遠(yuǎn)的地方。這一結(jié)果形成了絕大多數(shù)遠(yuǎn)距離通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。與僅傳輸數(shù)據(jù)位變化而變化的電流不同，遠(yuǎn)距離通信發(fā)送連續(xù)的振蕩信號(hào)，通常為正弦波，稱為載波（Carrier）。下圖給出了其波形。調(diào)制（modulation）：為發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送器略微修改其載波網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用多種調(diào)制技術(shù)，包括調(diào)幅（amplitudemodulation）與調(diào)頻（frequencymodulation），也就是AM與FM電臺(tái)所使用的技術(shù)。1．幾種最基本的調(diào)制方法如圖所示：（1）調(diào)幅（AM）。即載波的振幅隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。例如，0對(duì)應(yīng)于無載波輸出，而1對(duì)應(yīng)于有載波輸出。（2）調(diào)頻（FM）。即載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。例如，0對(duì)應(yīng)于頻率f1，而1對(duì)應(yīng)于頻率f2。（3）調(diào)相（PM）。即載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。例如，0對(duì)應(yīng)于相位0度，而1對(duì)應(yīng)于相位180度。2．用于調(diào)制和解調(diào)的調(diào)制解調(diào)器硬件接收一串?dāng)?shù)據(jù)位，并根據(jù)這些位串調(diào)制載波的硬件線路稱為調(diào)制器（modulator）；而接收載波，并重建調(diào)制在載波上的數(shù)據(jù)的各二進(jìn)制位的硬件線路稱為解調(diào)器（demodulator）。因此，長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸要求在線路的一端有一個(gè)調(diào)制器，另一端有一個(gè)解調(diào)器。調(diào)制解調(diào)器，即MODEM（調(diào)制器和解調(diào)器英文字頭的縮寫）。下圖顯示了用于連接相隔距離很遠(yuǎn)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的一對(duì)調(diào)制解調(diào)器。3．載波頻率和多路復(fù)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分離頻道的原理可以使多個(gè)通信共享單根物理連線。每一發(fā)送器用一個(gè)給定頻率的載波傳輸數(shù)據(jù)，每一接收器被設(shè)置成只接收給定頻率的載波，且不受其他頻率的干擾。所有載波可在同一時(shí)間通過同一導(dǎo)線而互不干擾。頻分多路復(fù)用（frequencydivisionmultiplexing，F(xiàn)DM）是用多個(gè)載波頻率在一個(gè)介質(zhì)中同時(shí)傳輸多個(gè)獨(dú)立信號(hào)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)。FDM技術(shù)可用于在導(dǎo)線、RF或光纖上傳輸信號(hào)。下圖說明了這一概念并顯示了FDM所需的硬件。4．基帶和寬帶技術(shù)工程師們利用頻分多路復(fù)用建立了許多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它們?cè)试S在同一介質(zhì)上同時(shí)進(jìn)行相互獨(dú)立的通信。例如，無線網(wǎng)絡(luò)中使用的發(fā)送器和接收器可以設(shè)定為特定的頻道，使同一房間內(nèi)兩組獨(dú)立的計(jì)算機(jī)能同時(shí)通信。一組計(jì)算機(jī)使用頻道1進(jìn)行通信，同時(shí)另一組使用頻道2進(jìn)行通信。使用頻分多路復(fù)用的主要?jiǎng)訖C(jī)在于對(duì)高吞吐率的需求。為了達(dá)到更高的吞吐率，底層的硬件使用電磁頻譜中更大的一部分（即更高的帶寬）。用寬帶技術(shù)（broadbandtechnology）這一術(shù)語(yǔ)用來描述這些技術(shù)。另一方面，任何只使用電磁頻譜中很小的一部分，一次只在介質(zhì)上發(fā)送一個(gè)信號(hào)的技術(shù)稱為基帶技術(shù)（basebandtechnology）。5．波分多路復(fù)用用于無線電傳輸?shù)念l分多路復(fù)用技術(shù)同樣可以應(yīng)用于光傳輸系統(tǒng)。從技術(shù)上來說，光的FDM稱為波分多路復(fù)用（wavedivisionmultiplexing）。因?yàn)榭梢姽獾念l率在人們看來就是不同的顏色，工程師們有時(shí)也使用非正式的說法：色分多路復(fù)用（colordivisionmultiplexing），并將載波戲稱為“紅”，“橙”，“藍(lán)”等。波分多路復(fù)用將多種光波通過同一根光纖發(fā)送。在接收端，用一塊玻璃棱鏡來分開不同頻率的光波。和一般的FDM類似，因?yàn)樘囟l率的光不會(huì)干擾另一頻率的光，所以不同頻率的載波可以合并在同一介質(zhì)中傳輸。6．時(shí)分多路復(fù)用和FDM不同的另一種復(fù)用形式是時(shí)分多路復(fù)用（timedivisionmultiplexing，TDM）。在這種方式中各個(gè)發(fā)送源輪流使用共享的通信介質(zhì)。例如，某些TDM硬件使用循環(huán)（round-robin）方案共享介質(zhì)，多路復(fù)用器從源1發(fā)送一小批數(shù)據(jù)，然后從源2發(fā)送一小批數(shù)據(jù)，如此循環(huán)。這一方法給每個(gè)數(shù)據(jù)源以同等的機(jī)會(huì)使用共享的介質(zhì)。實(shí)際上，絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用某種形式的TDM。1.4.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)要通過有中間節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)來把數(shù)據(jù)從源地發(fā)送到目的地，以此實(shí)現(xiàn)通信。這些中間節(jié)點(diǎn)并不關(guān)心數(shù)據(jù)內(nèi)容，其目的是提供一個(gè)交換設(shè)備，用這個(gè)交換設(shè)備把數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)直至到達(dá)目的地，下圖表示了這種情況。通常將希望通信的一批設(shè)備稱為站，而將提供通信的一批設(shè)備稱為節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)以某種方式用傳輸鏈路相互連接起來，每個(gè)站都連接到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上去。節(jié)點(diǎn)集稱為通信網(wǎng)絡(luò)，如果所連接的設(shè)備是計(jì)算機(jī)和終端的話，那么節(jié)點(diǎn)集加上一些站稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。通常使用三種交換技術(shù)：線路交換，報(bào)文交換和分組交換。1.4.3.1

線路交換使用線路交換（circuitswitching）的方式，就是通過網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)站之間建立一條專用的通信線路，最典型的線路交換的例子是電話系統(tǒng)。通過線路交換進(jìn)行通信指的是：在兩個(gè)站之間有一個(gè)實(shí)際的物理連接，這種連接是節(jié)點(diǎn)之間線路的連接序列。在每條線路上，通道專門用于連接。線路交換方式的通信包括三種狀態(tài)，這三種狀態(tài)可利用上圖加以解釋。1．線路建立在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，都必須建立端到端（站到站）的線路。例如，A站發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求到節(jié)點(diǎn)4，請(qǐng)求與B站建立一個(gè)連接。典型的做法是，A站先向與之相連的節(jié)點(diǎn)1提出請(qǐng)求，節(jié)點(diǎn)1必須在通向節(jié)點(diǎn)4的路徑中找到下一個(gè)支路。根據(jù)路徑選擇信息，節(jié)點(diǎn)1選擇節(jié)點(diǎn)2的線路，在此線路上分配一個(gè)未用的通道（使用時(shí)分多路復(fù)用TDM或頻分多路復(fù)用FDM），并且并告訴節(jié)點(diǎn)2發(fā)送一個(gè)報(bào)文請(qǐng)求連接到4節(jié)點(diǎn)，至此，已經(jīng)建立了一條從A站經(jīng)過節(jié)點(diǎn)2到節(jié)點(diǎn)4的專用通路124。因?yàn)榭赡苡性S多站點(diǎn)連接到節(jié)點(diǎn)4，當(dāng)線路發(fā)生擁塞，則可能另建立一條經(jīng)過節(jié)點(diǎn)3的線路134或經(jīng)過節(jié)點(diǎn)6、7、5的線路16754。在完成這些連接的過程中，要通過測(cè)試來測(cè)定，若都不行則不能傳輸數(shù)據(jù)。2．?dāng)?shù)據(jù)傳送現(xiàn)在，可以通過網(wǎng)絡(luò)把信號(hào)從A站傳送到B站，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以是數(shù)字的（例如從終端傳輸?shù)接?jì)算機(jī)），也可以是模擬的（例如聲音），信號(hào)發(fā)送和傳輸可以分別是數(shù)字的或者是模擬的?？傊?，經(jīng)濟(jì)的路徑是：從A站到節(jié)點(diǎn)4的線路，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)1，節(jié)點(diǎn)2到節(jié)點(diǎn)4形成通道，到B站。一般來說，這種連接是全雙工的，可以在兩個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)。3．線路拆除在某個(gè)數(shù)據(jù)傳送周期結(jié)束以后，就要結(jié)束連接，通常由兩個(gè)站中的一個(gè)來完成這個(gè)動(dòng)作。必須把信號(hào)傳播到節(jié)點(diǎn)1、2和4，以便釋放專用資源。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳輸開始以前必須建立連接通路，因此通路中的每對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的通道容量必須是可用的，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須有內(nèi)部交換能力來處理連接，交換節(jié)點(diǎn)必須有智能以進(jìn)行分配和求出通過網(wǎng)絡(luò)的路徑。1.4.3.2報(bào)文交換

另一個(gè)完全不同的在網(wǎng)絡(luò)上通信的方法是報(bào)文交換（messageswitching）。

在報(bào)文交換中，不需要在兩個(gè)站之間建立一條專用通路。相反，如果一個(gè)站想要發(fā)送一個(gè)報(bào)文（信息的一個(gè)邏輯單位），它把一個(gè)目的地址附加在報(bào)文上，然后把報(bào)文從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)依次通過網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)先接收整個(gè)報(bào)文，暫存這個(gè)報(bào)文，然后發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

在線路交換的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)是一個(gè)電子的或者是機(jī)電結(jié)合的交換設(shè)備，這種設(shè)備發(fā)送二進(jìn)制位同接收二進(jìn)制位一樣快。報(bào)文交換節(jié)點(diǎn)通常是一臺(tái)通用的小型計(jì)算機(jī)，它具有足夠的存儲(chǔ)容量來緩沖進(jìn)入的報(bào)文。一個(gè)報(bào)文在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間，等于接收?qǐng)?bào)文的所有位所需的時(shí)間加上等待時(shí)機(jī)重傳到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的排隊(duì)延遲時(shí)間。報(bào)文交換與線路交換相比有七大優(yōu)點(diǎn)：（1）線路效率較高。這是因?yàn)樵S多報(bào)文可以分時(shí)共享一條節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的通道，對(duì)于同樣的通信量來說，總的傳輸能力需要較少（2）不需要同時(shí)使用發(fā)送器和接收器來傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)可以在接收器可用之前暫時(shí)存儲(chǔ)這個(gè)報(bào)文。（3）在線路交換網(wǎng)絡(luò)上，當(dāng)通信量變得很大時(shí)，某些呼叫會(huì)被封鎖，而在報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，卻仍然可以接收?qǐng)?bào)文，但是傳送延遲會(huì)增加。（4）報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地，而線路交換網(wǎng)絡(luò)卻很難做到這一點(diǎn)。（5）能夠建立報(bào)文的優(yōu)先權(quán)。（6）報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。因?yàn)槊總€(gè)站可以用它特有的數(shù)據(jù)傳輸率連接到其他節(jié)點(diǎn)，所以兩個(gè)具有不同傳輸率的站也可以連接。報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)也可以很容易地轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的格式（例如從ASCII碼轉(zhuǎn)換為EBCDIC碼），這些特點(diǎn)在線路交換系統(tǒng)中常常很難找到。（7）發(fā)往不操作終端的報(bào)文可以被截獲，然后存儲(chǔ)或重新選擇到另一臺(tái)終端的路徑。報(bào)文交換的主要缺點(diǎn)是它不能滿足實(shí)時(shí)或交互式的通信要求，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)時(shí)的延遲是相當(dāng)長(zhǎng)的，而且有相當(dāng)大的變化。因此，這種方式不能用于聲音連接，也不適合交互式終端到計(jì)算機(jī)的連接。1.4.3.3分組交換分組交換（packetswitching）試圖結(jié)合報(bào)文交換和線路交換的優(yōu)點(diǎn)，