主要内容：
计算机网络的发展
互联网组成：边缘部分和核心部分，包含分组交换的概念
计算机网络的类别
计算机网络的性能指标
一，网络的产生
计算机网络是社会发展的需要与技术的融合而产生的。
20世纪50年代初，由于军方的需要，美国半自动地面防空系统（SAGE）首次进行了计算机技术和通信技术相结合的尝试。将远程雷达与其他测量设施测到的信息通过总长度达241万千米的通信线路与一台IBM计算机连接，进行集中的防空信息处理与控制。
由于那个年代公用电话网已发展成熟而且是当时主要的通信资源，所以利用它来实现计算机之间的数据通信。
因特网时代
二，因特网简介
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。这就使得20世纪90年代成为公认的因特网时代，或简称为网络时代。
计算机网络把许多计算机连接在一起，而因特网则把许多计算机网络连接在一起。
三，因特网的三个发展阶段
因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。但这三个阶段在时间划分上并非截然分开而是有部分重叠的，这是因为网络的演进是逐渐的而不是突然的。
1，因特网发展的第一阶段
第一个分组交换网 ARPANET 最初只是一个单个的分组交换网。
ARPANET 研究多种网络互连的技术。
1983 年 TCP/IP 协议成为ARPANET的标准协议。这一年也被认为是互联网的诞生时间。
同年，ARPANET分解成两个网络：
- ARPANET——进行实验研究用的科研网
- MILNET——军用计算机网络
1990年，ARPANET正式宣布关闭，它的实验任务已经完成。
2，因特网发展的第二阶段
1986 年，美国国家科学基金会NSF 建立了国家科学基金网。 NSFNET。它是一个三级计算机网络：
- 主干网
- 地区网
- 校园网
1990 年 ARPANET 正式宣布关闭。
1991 年，美国政府决定将因特网的主干网转交给私人公司来经营，并开始对接入因特网的单位收费。
1993 年因特网主干网的速率提高到 45 Mb/s（T3 速率）。
三级结构的因特网，各网络之间需要使用路由器来连接。
主机到主机的通信可能要经过多种网络
3，因特网发展的第三阶段
从1993年开始，由美国政府资助的 NSFNET逐渐被若干个商用的 ISP 网络所代替。
1994 年开始创建了 4 个网络接入点 NAP (Network Access Point)，分别由 4 个电信公司经营。
NAP 就是用来交换因特网上流量的结点。在NAP 中安装有性能很好的交换设施。到本世纪初，美国的 NAP 的数量已达到十几个。
从 1994 年到现在，因特网逐渐演变成多级结构网络。
ISP:Internet service provider互联网服务提供商
多级结构的因特网：主机到主机的通信可能经过多种 ISP。
今日的多级结构的因特网
大致上可将因特网分为以下五个接入级
- 网络接入点 NAP
- 国家主干网（主干 ISP）
- 地区 ISP
- 本地 ISP
- 校园网、企业网或 PC 机上网用户
1992年因特网上的主机超过100万台。到1996年速率为155 Mbit/s的主干网vBNS (very high-speed Backbone Service)建成。1998年又开始建造更快的主干网Abilene，数据率最高达2.5 Gbit/s。1999年MCI和Worldcom公司开始将美国的因特网主干网速率提高到2.5 Gbit/s。到1999年底，因特网上注册的主机已超过1000万台。
下表是因特网上的网络数、主机数、用户数和管理机构数的简单概括。
四，互联网的标准化工作
1992年，因特网不再归美国政府管辖，因此成立了一个国际性组织叫做因特网协会ISOC (Internet Society)，以便对因特网进行全面管理以及在世界范围内促进其发展和使用。ISOC下面有一个技术组织叫做因特网体系结构研究委员会IAB (Internet Architecture Board)，负责管理因特网有关协议的开发。
IAB下面又设有两个工程部：
- 因特网工程部IETF (Internet Engineering Task Force)
- 因特网研究部IRTF (Internet Research Task Force)
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。
（1）因特网草案(Internet Draft)。
（2）建议标准(Proposed Standard)。
（3）草案标准(Draft Standard)。
（4）因特网标准(Internet Standard)。
还有三种RFC，即历史的、实验的和提供信息的。
各种RFC之间的关系
五，互联网的组成
因特网的边缘部分与核心部分
1，因特网的边缘部分
处在互联网边缘的部分就是连接在互联网上的所有的主机，又称为端系统（end system）
边缘部分利用核心部分提供的服务。
“主机A与主机B的通信”实际是“主机A的某个进程与主机B的另一个进程通信”
端系统之间的通信方式可分为两大类：
- 客户服务器方式
- 对等连接方式
1）客户服务器方式
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
客户 A 向服务器 B 发出请求服务，而服务器 B 向客户 A 提供服务。
客户程序的特点 ：
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（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。
可与多个服务器进行通信。
不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务器程序的特点 ：
一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个客户端的请求。
系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址。
一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。
2）对等连接方式
对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)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。
只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。
对等连接方式从本质上看仍然是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又同时是服务器。
对等连接工作方式：
2，因特网的核心部分
1）传统电信网络的核心——电路交换
传统电话网使用电路交换
交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源
使用电路交换的一次通话过程：
电路交换的特点：
1，电路交换必定是面向连接的。
2，电路交换的三个阶段：
- 建立连接
- 通信
- 释放连接
3，用于传输计算机数据时线路的效率很低
4.灵活性和生存性差，线路中任何一点出故障，将导致通信的中断
2）计算机网络的核心——分组交换(packet switching)
a,问题的提出
电话网是为电话通信设计的。电路交换的电话网很适合于电话通信。
但计算机数据具有很大的突发性。使用电路交换会导致网络资源严重浪费。
计算机逐渐增多，连网的需求日益迫切，计算机网络需要使用更加有效的连网技术。
这就导致分组交换的问世。
b，分组交换的产生
20 世纪 60 年代美苏冷战激烈。
美国军方要研制一种生存性很强的新型分布式网络。即使少数结点或链路被摧毁，整个网络仍保持畅通。
这种新型的计算机网络就是采用分组交换的、基于存储转发计算机网络。
c，分组交换原理
在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。
每一个数据段前面添加上首部构成分组。
分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。
分组首部的重要性：
每一个分组的首部都含有地址等控制信息。
分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，
把分组转发到下一个结点交换机。
用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。
接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。
这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。
d，分组交换过程图解
e，分组交换网的示意图
存储转发过程：
从发送端H1发送到节点交换机，在节点交换机上暂存、寻找转发表、找到转发的端口。
结点交换机有多个端口：
当部分结点或链路被摧毁时分组交换仍可保持网络畅通
缺点：数据传输的时延不确定，额外的的控制信息增加通信的开销。
六，计算机网络在我国的发展
1989年11月，我国第一个公用分组交换网CNPAC建成运行，在此基础上，1993年9月建成新的中国公用分组交换网。
在20世纪80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的专用计算机广域网。
自20世纪90年代起，我国陆续建造了基于因特网技术的、可以和因特网互连的9个全国范围的公用计算机网络。
(1) 中国公用计算机互联网 CHINANET
(2) 中国教育和科研计算机网 CERNET
(3) 中国科学技术网 CSTNET
(4) 中国联通互联网 UNINET
(5) 中国网通公用互联网 CNCNET
(6) 中国国际经济贸易互联网 CIETNET
(7) 中国移动互联网 CMNET
(8) 中国长城互联网 CGWNET（建设中）
(9) 中国卫星集团互联网 CSNET（建设中）
七，计算机网络的分类
定义：
无精确的定义
我们定义为：自治、互连的计算机的集合
最简单的网络：两点一线
最庞大的网络：因特网
计算机网络的分类
1．从网络的交换功能进行分类
电路交换报文交换分组交换混合交换
2．从网络的作用范围进行分类
- 广域网WAN (Wide Area Network)
- 局域网LAN (Local Area Network)
- 城域网MAN (Metropolitan Area Network)
- 接入网 AN (Access Network)
3．从网络的使用范围进行分类
从网络的使用范围可分为公用网(public network)和专用网(private network)两种。
