网络互连技术教程网络互连技术教程第 1章 网络的历史与发展网络互连技术教程
1.1 网络的发展
1.2 网络系统的发展
1.3 互联网的组织网络互连技术教程
1.1 网络的发展
1.1.1 早期的网络为了使远方的用户能够使用计算机,人们利用通信技术将远方的终端接到计算机上,使用远程终端为资源的共享提供了极大的方便 。 远程终端是通过电话线路从远方连接到主机上的,为了利用电话线路传输数据,必须使用调制解调器对数字信号进行调制,使其适于在模拟电话网上传输,如图
1-1所示 。 图中 M为调制解调器,T为终端 。
网络互连技术教程计 算 机 M
M
M
M
M
M
多重线路控制
T
T
T
公 用 电 话 网图 1-1 远程终端共享主机资源网络互连技术教程图 1-2表示了用一台通信处理机连接了多台远程终端的情况 。
计 算 机 F E P M M
T
T
TM
M
M
M
公 用 电 话 网图 1-2 通过前端处理机连接到主机的远程终端网络互连技术教程为了节省通信费用,在远程终端密集的地方使用集中器可以使多个远程终端共享通信线路 。 集中器是一种智能化的线路复用设备,它可以把多条低速的数据线路与一条高速的数据线路连接起来 。 集中器接受终端的数据并把它们通过高速线路送到计算机,同时也能把计算机送来的数据分发给各终端 。 由于终端工作时总会有空闲,所以集中器所连接的高速线路的容量可以低于各终端的数据线路容量的总和,从而降低了通信费用 。 另外,由于集中器离终端很近,所以常常可以省去集中器和终端中间的调制解调器,如图 1-3所示 。
网络互连技术教程计 算 机 F E P
M M
T
T
T
低 速 线 路公 用电 话网 高速 线路集 中 器图 1-3 使用线路集中器网络互连技术教程
1.1.2 局域网与广域网局域网（ Local Area Network,LAN）是最常见的计算机网络，它由网络电缆和经网络电缆连接在一起的若干台计算机组成，计算机上的网络接口卡是连接计算机和网络电缆的专用装置。局域网跨越的地域范围一般比较小，
通常在几百米的范围之内。一个局域网可能仅仅连接了一个办公室中的设备，也可能覆盖了一座楼宇或一个范围不大的单位。使用局域网，可以方便地将计算机和其他设备连接在一起，实现计算机之间的数据交换或者共享设备资源。例如，让所有计算机可以共同使用连接在网上的一台打印机或是其他设备，如图 1-5所示。
网络互连技术教程图 1-5 局域网和设备共享网络互连技术教程与局域网不同，跨越的地域范围较大的网络通常被叫做广域网（ Wide Area Network,WAN）。广域网也被叫做远程网，它提供计算机之间远距离资源共享和远距离通信的能力。广域网技术使得通信的距离几乎不受限制，现代的广域网可以跨越大洋或是横跨大陆。
局域网和广域网没有严格的定义,主要是通过描述性的方式介绍它们各自的特点以及适用范围 。 按照网络中结点的连接方式,计算机网络的拓扑结构可以简单地分为总线型网络,星型网络,环型网络和网状网络,如图 1-6所示 。
每种拓扑结构都有它的优点,适应于一些特定的应用环境 。
网络互连技术教程总线结构星型结构中心结点树型结构终端结点结点结点结点结点终端终端终端终端网状结构环型结构图 1-6 网络的拓扑结构网络互连技术教程
1.1.3 互联网为了在各个网络之间能够实现信息的交换，人们很快就提出了新的要求：把不同的网络连接在一起，在更大的范围中实现资源共享。 Internet就是在这一需求下出现的,
它是由多个网络连接而形成的大规模网络互连系统，因而被称为互联网。互联网有时也被称为网际网，以表明它与网络的不同。
网络互连技术教程
1.2 网络系统的发展
1.2.1 基于应用的结构在 PC机上曾经非常流行的通信应用系统 X－ TALK
就是一个例子，安装了 X－ TALK的计算机设备之间能够相互通信，使用者可以利用 X－ TALK进行文字交谈，
进行文件交换，如图 1-7所示。
网络互连技术教程设备其 它应 用
O S A
应 用 界 面
X － T A L K
通 讯 控 制其 它应 用
O S B
应 用 界 面
X － T A L K
通 讯 控 制
IBM Compatible IBM CompatibleModem Modem
其 他应 用其 他应 用通信控制设备 通信控制设备图 1-7 基于应用的结构网络互连技术教程
1.2.2 基于系统的结构在技术的进一步发展中,对于通信的支持,例如对通信设备的初始化,对通信处理的支持,对通信错误处理等功能逐渐被纳入了操作系统中,由操作系统向应用软件提供支持,
如图 1-8所示 。
O S
O S
I B M C o m p a t i b l e I B M C o m p a t i b l e
图 1-8 基于系统的结构网络互连技术教程
1.3 互联网的组织
1.3.1 互联网的有关组织负责维护通信协议的机构是 IAB（ Internet Architecture
Board）,所有与协议有关的工作都必须由这个组织通过 。
IAB负责对 RFC(Request For Comments)的编辑和管理,互联网协议标准的制定和评价发行等工作 。
IETF负责与互联网整体功能和体系机构有关的工程化工作,负责对协议进行研究,开发和标准化工作 。 只有经过
IETF的审查,一个协议才能成为标准 。 互联网的协议和体系结构在经过一段时间的公开评价之后,经 IETF的推荐最终由
IAB批准 IRTF是一个主要由个人组成的研究团体,负有研究网络的连接技术和新技术开发的责任 。 这个组织的成员主要关注的内容是互联网和有关协议的长期战略性发展 。 研究工作和工程化工作是相关的,所以 IETF和 IRTF的工作在很多领域是一致的 。
网络互连技术教程
1.3.2 管理机构为了进行网络的连接管理和标识资源的管理,建立了互联 网 管 理 中 心 （ Internet Network Information Center,
InterNIC） 。
1.1 网络的发展
1.2 网络系统的发展
1.3 互联网的组织网络互连技术教程
1.1 网络的发展
1.1.1 早期的网络为了使远方的用户能够使用计算机,人们利用通信技术将远方的终端接到计算机上,使用远程终端为资源的共享提供了极大的方便 。 远程终端是通过电话线路从远方连接到主机上的,为了利用电话线路传输数据,必须使用调制解调器对数字信号进行调制,使其适于在模拟电话网上传输,如图
1-1所示 。 图中 M为调制解调器,T为终端 。
网络互连技术教程计 算 机 M
M
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多重线路控制
T
T
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公 用 电 话 网图 1-1 远程终端共享主机资源网络互连技术教程图 1-2表示了用一台通信处理机连接了多台远程终端的情况 。
计 算 机 F E P M M
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TM
M
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公 用 电 话 网图 1-2 通过前端处理机连接到主机的远程终端网络互连技术教程为了节省通信费用,在远程终端密集的地方使用集中器可以使多个远程终端共享通信线路 。 集中器是一种智能化的线路复用设备,它可以把多条低速的数据线路与一条高速的数据线路连接起来 。 集中器接受终端的数据并把它们通过高速线路送到计算机,同时也能把计算机送来的数据分发给各终端 。 由于终端工作时总会有空闲,所以集中器所连接的高速线路的容量可以低于各终端的数据线路容量的总和,从而降低了通信费用 。 另外,由于集中器离终端很近,所以常常可以省去集中器和终端中间的调制解调器,如图 1-3所示 。
网络互连技术教程计 算 机 F E P
M M
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低 速 线 路公 用电 话网 高速 线路集 中 器图 1-3 使用线路集中器网络互连技术教程
1.1.2 局域网与广域网局域网（ Local Area Network,LAN）是最常见的计算机网络，它由网络电缆和经网络电缆连接在一起的若干台计算机组成，计算机上的网络接口卡是连接计算机和网络电缆的专用装置。局域网跨越的地域范围一般比较小，
通常在几百米的范围之内。一个局域网可能仅仅连接了一个办公室中的设备，也可能覆盖了一座楼宇或一个范围不大的单位。使用局域网，可以方便地将计算机和其他设备连接在一起，实现计算机之间的数据交换或者共享设备资源。例如，让所有计算机可以共同使用连接在网上的一台打印机或是其他设备，如图 1-5所示。
网络互连技术教程图 1-5 局域网和设备共享网络互连技术教程与局域网不同，跨越的地域范围较大的网络通常被叫做广域网（ Wide Area Network,WAN）。广域网也被叫做远程网，它提供计算机之间远距离资源共享和远距离通信的能力。广域网技术使得通信的距离几乎不受限制，现代的广域网可以跨越大洋或是横跨大陆。
局域网和广域网没有严格的定义,主要是通过描述性的方式介绍它们各自的特点以及适用范围 。 按照网络中结点的连接方式,计算机网络的拓扑结构可以简单地分为总线型网络,星型网络,环型网络和网状网络,如图 1-6所示 。
每种拓扑结构都有它的优点,适应于一些特定的应用环境 。
网络互连技术教程总线结构星型结构中心结点树型结构终端结点结点结点结点结点终端终端终端终端网状结构环型结构图 1-6 网络的拓扑结构网络互连技术教程
1.1.3 互联网为了在各个网络之间能够实现信息的交换，人们很快就提出了新的要求：把不同的网络连接在一起，在更大的范围中实现资源共享。 Internet就是在这一需求下出现的,
它是由多个网络连接而形成的大规模网络互连系统，因而被称为互联网。互联网有时也被称为网际网，以表明它与网络的不同。
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1.2 网络系统的发展
1.2.1 基于应用的结构在 PC机上曾经非常流行的通信应用系统 X－ TALK
就是一个例子，安装了 X－ TALK的计算机设备之间能够相互通信，使用者可以利用 X－ TALK进行文字交谈，
进行文件交换，如图 1-7所示。
网络互连技术教程设备其 它应 用
O S A
应 用 界 面
X － T A L K
通 讯 控 制其 它应 用
O S B
应 用 界 面
X － T A L K
通 讯 控 制
IBM Compatible IBM CompatibleModem Modem
其 他应 用其 他应 用通信控制设备 通信控制设备图 1-7 基于应用的结构网络互连技术教程
1.2.2 基于系统的结构在技术的进一步发展中,对于通信的支持,例如对通信设备的初始化,对通信处理的支持,对通信错误处理等功能逐渐被纳入了操作系统中,由操作系统向应用软件提供支持,
如图 1-8所示 。
O S
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I B M C o m p a t i b l e I B M C o m p a t i b l e
图 1-8 基于系统的结构网络互连技术教程
1.3 互联网的组织
1.3.1 互联网的有关组织负责维护通信协议的机构是 IAB（ Internet Architecture
Board）,所有与协议有关的工作都必须由这个组织通过 。
IAB负责对 RFC(Request For Comments)的编辑和管理,互联网协议标准的制定和评价发行等工作 。
IETF负责与互联网整体功能和体系机构有关的工程化工作,负责对协议进行研究,开发和标准化工作 。 只有经过
IETF的审查,一个协议才能成为标准 。 互联网的协议和体系结构在经过一段时间的公开评价之后,经 IETF的推荐最终由
IAB批准 IRTF是一个主要由个人组成的研究团体,负有研究网络的连接技术和新技术开发的责任 。 这个组织的成员主要关注的内容是互联网和有关协议的长期战略性发展 。 研究工作和工程化工作是相关的,所以 IETF和 IRTF的工作在很多领域是一致的 。
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1.3.2 管理机构为了进行网络的连接管理和标识资源的管理,建立了互联 网 管 理 中 心 （ Internet Network Information Center,
InterNIC） 。
