第1章計算機網絡與因特網

第一章計算機網絡和因特網

計算機網絡：自頂向下方法與

工nternet特色，第三版。

JimKurose,KeithRoss

Addison-Wesley,2004年七月

第i章計算機網絡與因特網1-1

第一章：計算機網絡和因特網

本章目標:概述:

□了解環(huán)境，“感覺”□什么是因特網？

網絡□什么是協議？

□為后續(xù)的課程內容進□網絡邊緣

行鋪墊□網絡核心

□使用方法：

□接入網，物理媒體

。使用因特網作為實□Internet/ISP結構

例

□網絡性能：數據丟失，時延

□協議分層，服務模型

□網絡模型

第1章計算機網絡與因特網1-2

?Internet的發(fā)展過程:

NSFNET

萬維網WWW

86年美國科學

基金網CERN開發(fā)

98年

10G

1-3

?Internet的發(fā)展過程:

NSFNET

萬維網WWW

86年美國科學

基金網CERN開發(fā)

98年

10G

1-4

網絡：人類社會的又一次革命

口克林頓的“網絡新政”

□網絡對經濟的影響

□網絡對社會的影響

□網絡的發(fā)展前景

□網絡世界的規(guī)律

1-5

克林頓的“網絡新政”

1999年2月26日，美國總統克林頓發(fā)

表了震動世界、被稱為“網絡新政”的一

篇重要演說，“新政”這個名字令人聯想

到羅斯福和里根，但克林頓的志向遠不止

于這二位。他要表達的，是21世紀獨尊美

國的“獨立宣言》,又是21世紀征服世界

的“稱霸宣言”。

1-6

克林頓這次演說有三個主要之點:

一是經濟上，全力支持電子商務，在未來六年內暫緩

對在網上交易的貨物和服務增收額外的賦稅。他的哲

學是，“并不能因為在網上進行貿易具有某些先天優(yōu)

分從而對它征收特別賦稅”。

二是要保持美國在高科技領域的絕對領先地位，為它

的政治霸權服務，這充滿政治味道。

三是政府出錢把美國文化送上網。

1-7

克林頓的“網絡新政”是一個涉及政治、經

濟和文化的綱領性文件。美國人考慮信息化，不

單考慮經濟方面，而且是全方位的。這是信息化

發(fā)展的必然結果。未來的競爭，將是全社會水平

上的。

正如鴉片戰(zhàn)爭，并不只是軍事較量一樣；未

來的信息戰(zhàn)也不只是經濟較量，而是綜合國力的

較量。美國總統親自上陣，充分顯示出美國在信

息化上面顯示的國家意志之強。它們正用信息化

來重新定義“現代化”，從而對那些把工業(yè)化當

作“現代化”的國家，構成居高臨下的威脅。

1-8

1999年4月，美國商業(yè)部公布了美國政府第

一部研究信息技術對經濟影晌的報告《數字經濟

初現端倪》(TheEmergingDigitalEconomy)o

該報告系統闡述了美國官方的數字經濟理論。

綱領性的《數字經濟初現端倪》分為8章，

分別談的是“數字革命”、“建設互聯網”、“

企業(yè)間電子商務”、“商品和服務的數字傳送”

、“有形商品的零售”、“數字時代的顧客”、

“數字時代的工作者”、“前方挑戰(zhàn)”。

1-9

美國商務部長WillianlDaley高度概括了數字經濟

,對美國經濟的影響：

第一，對增長的影響：“在過去5年中，信息技術在

實際經濟增長中的貢獻率已超過1/4?！薄拔覀儼l(fā)現，計

算機和通信業(yè)的增長率超過經濟平均增長率的兩倍。”

第二，對通脹的影響；“你們可以看到信息技術產品

價格的下降已經大大降低了整個通貨膨脹率?！?/p>

第三，對就業(yè)的影響：“最后，這很重要，工作報酬

良好非常好。有740萬人工作在這個領域，他們每年每人

收入接近4.6萬美元?！?/p>

1-10

美國政府于1997年7月1日，發(fā)表了“全球

電子商務框架”白皮書，提出電子商務的一般原

則、面臨的問題及相關的建議。加上1999年克林

頓“網絡新政”講演，以及《數字經濟初現端倪

》，一共三部里程碑式的重要文獻。至此，美國

邁向21世紀的理論和綱領全部準備完畢。

而三個文獻的核心都是構筑在上的信

息經濟，也稱為知識經濟，網絡經濟，新經濟。

MI

網絡與新經濟

自1968年設立諾貝爾經濟學獎以來，這個獎，獎

來獎去大多集中在同一個問題上，這就是“增長”、

“通脹”和“就業(yè)”三者你高我低之間的排列組合游

戲。索洛、弗里德曼、托賓、莫迪利亞尼、阿萊……

,我們可以舉出一長串。但是在互聯網時代的今天，

他們都顯得過時了。因為他們有一個的共同點，是無

法獲得這個游戲中的一個最佳排列：高增長、高就業(yè)

、低通脹。

1-12

1981年諾貝爾經濟學獎獲得者托賓在《十年后

的穩(wěn)定化政策》中，不無諷刺地說，十年前，布魯

金斯學會專門小組的經濟學家們開會時，美國通貨

膨脹比十年前高了4個百分點，失業(yè)率是4.5%;四

年后專門小組開第13次會議時，通脹高了6個百分

點，而失業(yè)率卻到了5%;現在（1980年），通脹又

提高了7個百分點，失業(yè)率高達7%?！拜^高的通貨

膨脹和較高的失業(yè)率，持續(xù)不斷地結合在一起，在

整個十年中，把決策者、預測家和理論家搞得焦頭

爛額?！?/p>

1-13

而這個經濟學“哥德巴赫猜想”，終于在互聯網

時代找到了解決的線索。這就是酷呆了整個美國經濟

學界的“新經濟”(neweconomy)o新經濟，簡單說

,就是高增長、高就業(yè)、低通脹。進入90年代，美國

經濟出現了低通貨膨脹與低失業(yè)率并存的較長時期的

持續(xù)經濟增長。美國的這次經濟增長已逾80個月，失

業(yè)率從1992年的7.4%降至1997年10月的4.9%;截至

1997年第三季度，美國通貨膨脹年率僅為1.4%。美

國的物價上漲率和失業(yè)率都處在最近30年來的最低水

平?！靶陆洕弊屗兄Z貝爾經濟學獎獲獎者的理論

,一夜間全部崩潰了。西方經濟學頓時陷入凱恩斯以

來前所未有的最大危機中，因為經典理論無法解釋”

新經濟”。

1-14

克林頓在“網絡新政”演說中強調：Internet

是未來經濟的重要特征；由網上貿易帶動的需求猛增

,以及由此產生的高工資的高技術崗位將刺激經濟繁

榮并創(chuàng)造更多的就業(yè)機會。下一步就是全力發(fā)展網上

貿易。

網絡與“新經濟”的內在聯系，終于第一次在最

高層被點了出來。數字化網絡，正是被所有不會玩電

腦的經濟學家忽略的“新經濟”的關鍵所在。

數字化網絡的技術革命所帶來的信息化，與“新

經濟”有內在必然聯系。說白了，信息化展現了從根

本上解決經濟周期和波動問題的光明前景。

1-15

網絡對社會的影響

由于經濟是人類社會的基礎，既然網絡對于

經濟有著如此巨大的影響。網絡必定對社會的上

層建筑有著重要改變，即網絡使人們在政治、生

活、娛樂、教育、文化各個領域的行為方式都產

生重大變化。

1-16

1電子社區(qū)成為新的社會結構

西方傳播學巨匠馬歇爾?麥克盧漢(M?Mcluham)

早在60年代就提出地球正在變成一個小小的“環(huán)球村”

,之后，托夫勒等人進一步發(fā)展了他的思想。在數字化

世界里，距離的意義越來越小，電子社區(qū)形成并將在未

來社會中逐步取代國家的界限，社會結構修被網絡重組

,“社區(qū)”的概念嚼超越地理區(qū)位，不再限于鄰里關系

,人們在電子空間里通過精神交往形成具有共同歸屬感

的新的聯合體。

“互聯網絡用戶構成的社區(qū)將成為日常生活的主

流，其人口結構羽1越來越接近世界本身的人口結構。

...網絡真正的價值越來越和信息無突，而和社區(qū)相關

o信息高速公路不只代表了使用國會圖書館中每本藏書

的捷徑，而且正創(chuàng)造著一個嶄新的、全球性的社會結構

!”(［美］尼葛洛龐帝著《數字化生存》)

1-17

2信息技術的進步首先改變了信息傳播媒介的運

作和存在方式。

一方面，傳播媒介已不象過去那樣清楚地

區(qū)分為中央或地方、A國或B國，所有的媒介都平

等、直接的存在于信息技術的網絡平臺上并面向

網絡上的全球受眾，傳播媒介的全球化、國際化

趨勢明顯；

另一方面，受眾正在由過去被動接受單向

信息轉向要求更多自主參與式的互動型的傳播方

式。網絡傳播具有了雙向的開放性特點，最大限

度地滿足了受眾的參與愿望。

1-18

3網絡對人類道德的影響

后現代主義的道德相對主義（“你想怎樣就怎樣”

或者“怎樣都行”），非中心主義，多元化，表面化，

無終極目標等等在Internet網絡世界中找到了它最適宜

生長繁延的領域。

對傳統的道德規(guī)范形成沖擊，其約束力減弱。

原因：

1）Internet沒有中心。

2）Internet_h自由傳播信息，沒有一個最終的管理

者。

3）網絡社會是人類為自己開拓的另一個生存空間。

1-19

4人與人之間的交往方式產生新特點

網絡中人與人之間的交往既直接又間接。

網上提供許多聊天或交談渠道，人們可以借助

網絡進行同時談話。

所有談話都是通過網絡傳輸的圖像、聲音和語

句來完成。

人與人之間的交往更多的避免了年齡、身份、種族、

性別的限制，趨向于平等和自由。

1-20

5出現大量不規(guī)范行為

1）虛擬與現實規(guī)范沖突

在網絡世界上，新的道德規(guī)范建設過程中，會不斷

與傳統道德規(guī)范矛盾，這種不同規(guī)范體系的并存、

沖突、必然造成網上行為的兩重性。甚至導致人們

行為和性格在網絡和現實中的分裂，產生不受控制

的行為，不負責任的謾罵，發(fā)布虛假信息等等。

2）網絡犯罪。由于立法滯后和Internet自身安全性

差的弱點（跨時空、跨地域的開放性的、無主控的

國際網絡），網絡上時常會非法潛入一些“黑客”

或者惡作劇者，進行破壞。Internet又成為犯罪分

子開拓的新領域，網絡犯罪由此產生，并有愈演愈

烈之勢，成為網絡社會的公害。常見的網絡犯罪有

網上盜竊、詐騙，電腦病毒、盜版、色情等等。

1-21

6產生新的生活方式

?遠程教育

?遠程醫(yī)療

?SOHO一族

?互動視頻

?網絡游戲

?虛擬商店

1-22

網絡是泡沫嗎?

1999年，在硅谷，網絡公司可以用“瘋狂”來形容。風

險投資公司FlatironPartners投入$175萬，三年后收回27億

!硅谷工程師每年換一次公司，因為這樣，五年可以得到五

家網絡公司的股票，可以“分散風險”！

2000年四月Nasdaq股市的暴跌，像一記當頭棒喝，打醒

了瘋狂的硅谷人。曾經最紅的藥店網站D和

PlanetRX.com,股票各跌90-95%之后宣布合并。曾經更紅

的超市網站和,也在股票大跌

之后宣布合并。在網上，每周都可以看到四、五個網站倒閉

、數百員工失業(yè)的消息。

1-23

隨著美國Nasdaq股市網絡股的狂升和暴跌，

網絡公司紛紛破產?！熬W絡究竟是不是泡沫？”

開始成為業(yè)內外、大眾傳媒和普通百姓們最為關心

和熱衷的一個話題。在各種觀念的激烈交鋒中，

甚至一些最堅定的互聯網分子也開始動搖起來。而

對于那些從來就不相信互聯網的人來說，網絡泡沫

簡直就是不爭的事實。他們質問：“互聯網在美國

，玩，了這么多年，有幾家掙錢的？”

1-24

硅谷的資深風險投資家RichardBurnes評價：“

太多網絡從業(yè)普考慮的是如何更快的把他們的公司脫手

、發(fā)財，而不是如何去創(chuàng)建一個擁有好的產品、服務和

忠實顧客的公司”。

這樣就有了所謂的網絡時代“泡沫三部曲”。它們是：

1.盲目開設網站、吸引注意力。

2.做“虛假”的營業(yè)收入。

3.為脫手而上市。

1-25

一個好的網絡公司，應該以服務用戶、為網絡增

值為己任，以為公司股東賺取利潤為業(yè)務目標。公司上

市應該是為達到這些目標的而采取的一個步驟。上市應

該是一個公司業(yè)務發(fā)展的開始，而不是結束。但是目前

有一些網絡公司修上市作為公司發(fā)展的唯一目的，利用

人們對Internet的狂熱,在一個公司還沒有任何獲利，

也沒有任何獲利計劃時，就拿出去上市。

資深風險投資家RichardBurnes曾經警告世人“

對于這個瘟疫，如果不快下解藥，它會把我們全害死！

為發(fā)財開泡沫公司的人，終會得到報應。只有那些為心

中所崇尚的事業(yè)去創(chuàng)業(yè)的人，才會得到真正的財富。

(Moneycomestothosewhodoitforlove)”

1-26

在網絡經濟時代，一個公司如果想要成功，它的

發(fā)展三部曲應該是：

1.獲取注意力

2.將注意力轉化為營業(yè)收入

3.最終從營業(yè)收入中獲取利潤。

所以網絡泡沫的形成和破滅，并非網絡的

發(fā)展前景本身存在問題，而是人們借口網絡狂熱

的發(fā)財夢的破滅。網絡最終仍然以人為本，更好

的服務于人類，只有這樣的網絡經濟經營者才有

可能獲得成功。

1-27

網絡世界的14條規(guī)律

前微軟中國研究院院長李開復，現微軟副總裁，

提出網絡世界的14條規(guī)律，了解這14條規(guī)律可以更好

的認識網絡的發(fā)展和前景。

1-28

第一定律：摩爾定律(Moore'sLaw)—計算最終將無

所不在，而且免費。

摩爾定律告訴我們：微處理器的速度會每18個月翻

一番。這就意味著每五年它的速度會快十倍，每十

年會快一百倍。同等價位的微處理器會越變越快，

同等速度的微處理器會越變越便宜。今天，芯片已

在每一臺電視、電話和汽車中得到應用。世界上已

經看超過100億個芯片，芯片最終會變得足夠便宜、

足夠微小以至于可以裝在幾乎所有的物體當中。將

來的書、錢包、鑰匙...任何東西都有可能帶有芯

片，具有計算的功能。

1-29

第二定律：吉爾德定律(Gilder'sLaw)■不但計算免費

,帶寬也會免費。

喬治?吉爾德(GeorgeGilder)曾預測：在未來25年，主

干網的帶寬修每6個月增加一倍。其增長速度超過摩爾定

律預測的CPU增長速度的3倍!微軟公司最近的一個實驗

證明：在300公里的距離1秒鐘可以無線傳輸1G的內容。

當我們擁有了無限的、免費的計算和帶寬。最終，人們

修不會在用“上網”這兩個字，因為我們無時不刻不生

活在網上！

1-30

第三定律：麥特卡爾夫定律(Metcalfe'sLaw)一萬人上

網，億份效益

我們所討論的無限的計算和帶寬，究竟有多大的

效益？以太網的發(fā)明人鮑勃?麥特卡爾夫(BobMetcalfe

)告訴我們：網絡價值同網絡用戶數量的平方成正比(

即N個聯結能創(chuàng)造N2的效益)。

例如，若有N個用戶：

?電話是一個人打給另夕I個人，信息是從一到一，得到

的效率是L

?電視是一個節(jié)目有N個人在收看，信息是從一到N,得

到的效率是N。

?在網上，每一個人都能夠聯到N個人的網站，N個人能

看到N個人的信息，所以信息的傳送效率是N2。

1-31

第四定律：無限的能力與機會(Unprecedented

Empowerment&Opportunities)

網絡和傳統媒體最大的差別就是網絡上的每一個用戶

之間都是相互平等的。他們擁有同樣的創(chuàng)作和白手起

家的機會。

重要的是，在網上，每一個人都可以成為一個擴散信

息的點。網絡讓每一個人獲得了從前只有政府和媒體

擁有的“信息傳播權”。每一個人都可以發(fā)表自己的

意見，甚至做一個網上的記者、網上的作家。而通過

網絡，他的作品可以得到“永生”。

網絡已經成為一個讓全世界網民獲取知識、進行溝通

和創(chuàng)業(yè)的渠道。

1-32

第五定律：良性循環(huán)帶來收益遞增(IncreasingReturn

fromVirtuousCycle)

在經濟學上，收益遞增的定義是：當一個產品

同時受益于市場擴大、質量上升、利潤增加時，這三

個環(huán)節(jié)就形成了一個“正回饋”，即良性循環(huán)(

virtuouscycle),它使得這個產品能筋以最快的速度

成長，進入到主流市場。

互聯網本身的發(fā)展也是一個“收益遞增”的過

程，也是在一個良性循環(huán)下形成的。由于有不斷增長

的互聯網用戶群，才造成足夠的經濟理由去開創(chuàng)更多

的網上內容和服務；由于有不斷增加的內容和網上服

務，才造成足夠的經濟理由去投資建設基礎設施，使

得帶寬更大，速度更快；因為有了更多的帶寬，所以

有了更多的上網設備；而更多的設備開始上網，又為

網絡帶來了更多的用戶。如此循環(huán)往復。

1-33

第六定律：“物以多為貴”、擁抱標準(Valuefrom

Plentitude;EmbracetheStandard)

在舊經濟時代，最稀有的東西是最有價值的，所以人

們?yōu)槭棺约毫⒂诓粩≈?，往往不愿意將技術和信息

共享，也就是我們中國人常說的“獨門絕技”。但是

在網絡經濟時代，共享程度越高的東西越有價值。

HTML、XML或InternetExplorer,如果只有一個用

戶使用，那它們的價值就是零；只有更多人的認可和

使用，一項技術的價值才能得到最大程度的體現。

造成“多”的最好的方法就是符合“標準”。只有一

個統一的標準，才會使所有的創(chuàng)新和進步能夠被更有

效、更方便地共享，促進良性循環(huán)的最終形成。

1-34

第七定律：注意力經濟(Attention-BasedEconomy

)定律。

在舊經濟時代，人們創(chuàng)業(yè)時首先要做的是花時間雇一

大批人，買一大堆機器。等到工人們做出東西，才可

以去賣錢，簡而言之：“用時間來換金錢”。而在網

絡經濟時代，網絡公司則往往要先花錢做大量市場宣

傳方面的工作，獲取用戶的“注意力”，吸引他們來

到自己的網站或用自己的技術，然后才有可能去賺取

利潤，變成“用金錢來買時間”。

所以，中國人所說的“寸金難買寸光陰”是很有遠見

的。

1-35

第八定律：價格永恒降低(ContinuouslyDecreasing

Prices)

為了吸引人們的注意力，或避免人們的注意力被

別的公司吸引，網絡公司會把價錢盡量壓低。在一個傳

統的企業(yè)里，無限地壓低價格，只會帶來滅亡。但是在

網絡經濟中，有幾個特殊的現象：

第

一

夕邊際成本(marginalcost)趨近于零。

第

二

夕無中間人的抽成(disintermediation)。

第

三

夕網上所有商品的價格透明，很容易貨比三家。

四

第

夕開公司的成本降低。

所以，在網絡經濟時代，除了因為廠商間白熱化的競爭

導致降價，更好的一個降價的理由是為了得到更多的用

戶。

1-36

第九定律：自我管制經濟帶來消費者的天堂(Self-

RegulatingEconomyBecomesConsumer'sHeaven)

網絡經濟是一個非常強大和健康的經濟體系，因

為它無情地打擊低效率和浪費，自動地攻擊不合理的利

潤與迫害性的壟斷。

有了如此劇烈的競爭和較低的開公司成本，在網

絡社會，幾乎不可能有長期的所謂“壟斷者”。即使有

壟斷者，它也不會是一個有害消費者利益的壟斷者，因

為它必須通過不斷降價或提升服務品質，來避免自己已

有客戶的流失。這對消費者，對整個經濟的發(fā)展來說都

是一件非常了不起的事情。

1-37

第十定律：不創(chuàng)新則滅亡(InnovateorDie)

在網絡經濟時代，創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的原動力。

在舊經濟里，公司總是力求優(yōu)化自己已有的產品、增

加功能、節(jié)省成本，穩(wěn)穩(wěn)地、慢慢地成長。但是在網

絡經濟時代，一個公司重視的是如何創(chuàng)新，如何改變

游戲規(guī)則，如何下一個有勝算的大賭注。

創(chuàng)新的定義并不只是局限在技術層面，它包括

每一次市場的創(chuàng)新、每一個商業(yè)模式的創(chuàng)新。

1-38

第d—^定律：自食生存(Survivalthrough

Cannibalization)

在舊經濟時代，眼前的利潤就是目標；在網絡

經濟時代，千萬不要因為眼前小利而忽略一場變革的

來臨，對你的公司來說那將是災難性的。因此，你應

該不再只是被動地順應變革，而是要預知，甚至促成

變革的到來。Leelacooca曾經說過：“當一場變革到

來的時候，你要么領先，要么跟隨，要么就被踢出歷

史舞臺?！?/p>

1-39

第十二定律：快吃慢、新吃舊(FastEatsSlow;New

EatsOld)

在舊經濟時代，你要看清趨勢后再做投入；在

新經濟時代，商機變化無常，稍縱即逝，你根本無法

預料。而且，成功與失敗的交疊也將異常劇烈，沒有

一間公司可以永遠立于不敗之地。要得到成功，一定

要以最快的速度、最看魄力的作風不斷創(chuàng)新。

Hotmail的公司原來是做數據庫的。但是當他的

總裁想出Hotmail這個商業(yè)模式時，為了搶占先機，毅

然放棄了所有以前的數據庫生意。AltaVista的一位經

理因為提出“門戶網站”的概念，被嘲笑甚至降職，

使得Yahoo!能夠搶先實施。今天，Yahoo!的市值是

AltaVista的50倍。

1-40

第十三定律：最終必須獲利(Ultimatesuccessis

profit)

網絡經濟發(fā)展到今天，我們必須認識到網絡

公司是否成功的最終標準應該是能否獲取利潤。無

論在舊經濟時代還是新經濟時代，這都是一個永恒

不變的真理。

盡管網絡革命是一次非常了不起的革命，但

是，所有公司對股東最終的責任仍是獲利。對于一

家網絡公司來說，股東們可以延長他們對獲利的耐

心，讓公司從注意力開始做起，但是最終它必須能

夠獲取利潤。

1-41

第十四定律：實虛必合(VirtualandRealMust

EventuallyMerge)

很多人原來認為網絡公司與傳統公司總是對立

的，因為AOL(美國在線)曾挑戰(zhàn)傳統媒體，Yahoo!

曾挑戰(zhàn)傳統載體，Amazon曾挑戰(zhàn)傳統書店。但現實

的傳統業(yè)務與虛擬的網絡業(yè)務最后終將合并。

因為網絡公司有創(chuàng)新的膽略、冒險的文化和大

批高科技的人才，而傳統公司擁有品牌、管理模式、

傳統渠道、存貨等運作機制。它們人盡其才的合作完

全符合新經濟的高效率目標。

1-42

第一章：目錄

1.1什么是因特網？

1.2網絡邊緣

1.3網絡核心

1.4接入網和物理媒體

1.5工5P和因特網主干

1.6分組交換網中的時延和分組丟失

1.7協議層次和服務模型

1.8歷史

第1章計算機網絡與因特網1-43

什么是因特網：工程視角

口數以百萬計的互連計算路由器

工作站

機設備：主機=端系統

服務器

”移動通信設備

□運冬網絡應用程序

口通信鏈路

。光纖，銅纜，無線電，人

造衛(wèi)星

□傳輸速率=帶寬

□路由器:轉發(fā)分組（數據塊）

第1章計算機網絡與因特網，1.1什么是因特網1.44

什么是因特網：工程視角

勿設；控制報文的發(fā)送接收

Q例如:TCP,IP,HTTP,

FTP.PPP

因特網:“萬網之網”

。松散的層次結構

。公共因特網(Internet)和

私有的內聯網(intranet)

因特網標準

oRFC：請求評論(request

forcomments)

□IETF：因特網工程部(

InternetEngineeringTask

Force)第1章計算機網絡與因特網，1.1什么是因特網1.45

什么是因特網：服務視角

□通信基礎設施為分布式應用

程序提供支撐：

。Web沖浪，電子郵件，分布式

游戲，電子商務，文件共享

□為應用程序提供的通信服務

。不可靠的無連接服務

?？煽康拿嫦蜻B接服務

第1章計算機網絡與因特網，1.1什么是因特網1.46

什么是協議？

人類交往的協議：網絡協議：

□“現在幾點？”□通信設備之間的交互而

□“我有個問題”不是人們的交往

□介紹□因特網上所有通信行為

都由協議管理

...定義發(fā)送的消息

...定義信息接收后?或某協議定義了網絡實體之間信息

個事件發(fā)生后的動作收發(fā)的格式和順序.以及信

息發(fā)送和接收后所需采取的

動作。

第1章計算機網絡與因特網，1.1什么是因特網1.47

什么是協議？

人類交往的協議和計算機網絡協議?

問題:其它人類交往的協議？

第1章計算機網絡與因特網，1.1什么是因特網1.48

第一章：目錄

1.1什么是因特網？

1.2網絡邊緣

1.3網絡核心

1.4接入網和物理媒體

1.5工5P和因特網主干

1.6分組交換網中的時延和分組丟失

1.7協議層次和服務模型

1.8歷史

第1章計算機網絡與因特網i.49

網絡結構深入研究:

□網絡邊緣：

應用程序和主機

□網絡核心：

。路由器

□網絡和網絡群

□接入網，物理媒體:

通信鏈路

,1.2網絡邊緣1-50

網絡邊緣:

□端系統（主機）：

。運行應用程序——

。如：Web,電子郵件[

。在“網絡邊緣”處Jj

□客戶/服務器模型,

?？蛻魴C從始終在線的服務器那

里請求、獲取服務

。如：Web瀏覽器/服務器；

電子郵件客戶/服務器

口對等（P2P）模型：

。很少（或不）使用專用服務器

o如：Gnutella,KaZaA

第1章計算機網絡與因特網，1.2網絡邊緣1.51

網絡邊緣：面向連接的服務

直選:在端系統之間傳輸TCP服務〔RFC793]

數據□可靠、有序的字節(jié)流數據傳

□握手:在建立(準備工作

)數據傳輸前進行。數據丟失：確認和重傳

ouhellohelloback"□流量控制:

的人類交往協議

□發(fā)送方不應發(fā)送過量數

。在兩臺通信主機之間據而淹沒接收方

建立連接“狀態(tài)”

□擁塞控制:

傳輸控制協議(

□TCP-。當網絡擁塞時發(fā)送方應

TransmissionControl“降低發(fā)送速率”

Protocol)

。因特網面向連接服務

第1章計算機網絡與因特網，1.2網絡邊緣1-52

網絡邊緣：無連接服務

目標:在端系統之間傳輸使用TCP的應用：

數據□HTTP（Web）,FTP（文件

□和TCP一樣！傳輸），Telnet（遠程登陸

□UDP-用戶數據報協議（）,SMTP（電子郵件）

UserDatagramProtocol

）［RFC768］：使用UDP的應用:

o無連接□流媒體，視頻會議,域名系

。不可靠的數據傳輸統，工P電話

O無流量控制

□無擁塞控制

第1章計算機網絡與因特網，1.2網絡邊緣1-53

第一章：目錄

1.1什么是因特網？

1.2網絡邊緣

1.3網絡核心

1.4接入網和物理媒體

1.5工5P和因特網主干

1.6分組交換網中的時延和分組丟失

1.7協議層次和服務模型

1.8歷史

第1章計算機網絡與因特網I_54

網絡核心

□互相連接的路由器構成了網

狀網絡

□基本問題:數據是怎樣通

過網絡傳輸的？

Q電路交換：

每次呼叫有專用電路：電

話網絡

。分組交換：數據以不連續(xù)

的數據塊形式通過網絡

1.3網絡核心1-55

網絡核心：電路交換

端到端連接為“呼叫”

預留資源

□鏈路帶寬，交換能力

□資源專用：不共享

□類似電路（有保證的）

的性能

□需要呼叫以建立連接

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-56

網絡核心：電路交換

網絡資源（如：帶寬）□將鏈路帶寬劃分為”片〃的

被分為”片“方法：

□各資源片分配給各個通信Q頻譜劃分

連接□時隙劃分

□如果擁有資源的通信連接

不使用，則該資源片將被

閑置（不共享）

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-57

電路交換：FDM和TDM

例如：

FDM

4個用戶

頻率

時間

TDM

頻率

時間

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-58

舉例：

□通過電路交換網絡將一個640,000比特長的文

件從主機A傳送到主機B需要多長時間？

o所有鏈路速率皆為1.536Mbps

Q每條鏈路使用有24個時隙的TDM

Q建立端到端的電路需要500毫秒

請計算出結果！

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-59

網絡核心：分組交換

每個端到端的數據流被劃分為分資源競爭：

組(packet)□資源可能供不應求

□用戶A,B的分組共享網絡資源□擁塞：分組隊列，等待鏈

□每個分組使用全部的鏈路帶寬路資源

□資源在密要的才被使用□存儲轉發(fā)：分組每次移動

一跳

□結點需完整地收到分

組才能進行轉發(fā)

帶分為"

配

資

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-60

分組交換：統計復1

A

A和B的分組序列沒有固定的模式-統計復用

TbAA中每個主機從循環(huán)的TDM幀中獲取相同的時隙

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-61

分組交換VS電路交換:

分組交換允許更多用戶使用網絡

□1Mb/s鏈路

□每個用戶：

。當”活躍“時需要100

kb/s

□活躍的概率為10%N

□電路交換1Mbps鏈路

o可容納10個用戶

□分組交換

o可容納35個用戶，10個用

戶同時活躍的可能性小于

0.0004第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1.62

分組交換VS電路交換：

分組交換是不是"大滿貫冠軍“？

□對突發(fā)數據的傳輸非常有效

。資源共享

。更簡單，沒有呼叫建立過程

□過度擁塞：分組時延和丟失

。需要協議來保證可靠數據傳輸，擁塞控制

□問：如何在分組交換網中提供電路交換的性能?

Q對音頻/視頻應用需要提供帶寬保證

。仍然是一個需要解決的問題。（第六章）

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-63

分組交換：存儲轉發(fā)

□將L長的分組傳輸（推送舉例:

出去）到鏈路（速率為R□L=7.5Mbits

）要花費秒

bpsL/R□R=1.5Mbps

□當整個分組到達路由器后

□時延二15秒

才能向下條鏈路傳輸：存

儲轉發(fā)

□時延二3L/R

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-64

分組交換網絡：轉發(fā)

□直運通過路由器將分組從源主機移動到到目的主機

。我們將學習一些路徑選擇（如：路由）算法（第4章）

□數據報網絡：

。分組內的目的呦觸決定下一跳

□在會話過程中路由可能改變

。類似的：駕駛，問路

□虛電路網絡：

。每個分組攜帶一個標識（虛電路號），該標識決定下

一跳

。在呼叫建立時決定固定的路徑，并在整個呼叫過程

中保持不變

□路由器保持每個呼叫連接的狀態(tài)

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1-65

網絡分類:

?數據報網絡既不是面向連接的也不是無連接的

?工nternct為應用程序同時提供面向連接服務（TCP）

和無連接服務（UDP）

第1章計算機網絡與因特網，1.3網絡核心1.66

第一章：目錄

1.1什么是因特網？

1.2網絡邊緣

1.3網絡核心

1.4接入網和物理媒體

1.5工5P和因特網主干

1.6分組交換網中的時延和分組丟失

1.7協議層次和服務模型

1.8歷史

第1章計算機網絡與因特網1_67

接入網和物理媒體:

問:如何將端系統連接到邊緣

路由器上?

□住宅接入網

口機構接入網（學校，公司）

□移動接入網

請牢記:

□接入網的帶寬（比特每秒）？

□共享或專用？

第1章計算機網絡與因特網，L4接入網和物理媒體1-68

住宅接入：點對點接入

□通過Modem撥號

□最高可達56Kbps的速率對路由

器直接接入（理論上）

□不能同時上網沖浪和打電話：

不能''一直在線〃

□ADSL：不對稱數字用戶線

□最高1Mbps的上行速率（目前的典型速率＜256kbps）

。最高8Mbps的下行速率（目前的典型速率＜1Mbps）

。頻分復用：50kHz-1MHz用于下行

4kHz-50kHz用于上行

OkHz-4kHz用于普通電話

第1章計算機網絡與因特網，L4接入網和物理媒體1.69

住宅接入：電纜調制解調器

□HFC：光纖同軸電纜混合網絡

□不對稱：最高30Mbps的下行速率，2Mbps的上

行速率

□光纖同軸電纜混合網絡將家庭連上工SP路由器

Q家庭之間用共享方式接入到路由器

□部署：通過有線電視公司

第1章計算機網絡與因特網，1.4接入網和物理媒體1-70

住宅接入：電纜調制解調器

同軸電纜

2.4Gbps

節(jié)

個

每

點

有

的

上2M

行

速

率

和

27訐

行

Mff率

速

商店

1-71

電纜網絡體系結構:概述

典型的有500至巧,000個家庭

第1章計算機網絡與因特網，1.4接入網和物理媒體1-72

電纜網絡體系結構：概述

第1章計算機網絡與因特網，L4接入網和物理媒體1-73

電纜網絡體系結構：概述

電纜頭端

家庭

電纜分配網絡

第1章計算機網絡與因特網，L