計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

內(nèi)容概要

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》根據(jù)作者多年計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和科研的經(jīng)驗(yàn)編寫而成，兼顧研究生入學(xué)考試大綱中對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分的要求和實(shí)用兩個(gè)方面?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》以參考模型為主線，邏輯結(jié)構(gòu)體系完整、主線清晰，主要包括概述、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、介質(zhì)訪問控制子層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等內(nèi)容。《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》力求在講述基本原理的基礎(chǔ)上，突出應(yīng)用，特別是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)及Internet的應(yīng)用。
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》可用作計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教材，也可供有興趣的讀者參考。

作者簡介

曹曉軍、楊春林、王紹軍、陳雙飛

書籍目錄

前言第1章 概述1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.1.1 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)1.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成1.1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的研究1.1.4 Internet的應(yīng)用與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展1.1.5 寬帶網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與分類1.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念1.2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)1.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)1.3.3 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.4.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x1.4.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆诸?.5 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念1.5.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念1.5.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.6 參考模型1.6.1 OSI參考模型1.6.2 OSI參考模型各層的功能1.6.3 TCP/IP參考模型1.6.4 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的評價(jià)1.6.5 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1.6.6 一種建議的參考模型1.7 典型網(wǎng)絡(luò)舉例1.7.1 Internet1.7.2 面向連接的網(wǎng)絡(luò):X.25、幀中繼和ATM1.7.3 以太網(wǎng)1.7.4 無線LAN:802.111.8 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織1.8.1 電信領(lǐng)域中最有影響的組織1.8.2 國際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域中最有影響的組織1.8.3 Internet標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域中最有影響的組織小結(jié)習(xí)題第2章 物理層2.1 物理層的基本概念2.1.1 物理層的基本概念2.1.2 物理層的基本服務(wù)功能2.1.3 物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)2.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2.2.2 數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)2.3 傳輸介質(zhì)與物理設(shè)備2.3.1 傳輸介質(zhì)的特性2.3.2 有線介質(zhì)2.3.3 無線介質(zhì)2.3.4 物理設(shè)備2.4 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.4.1 數(shù)據(jù)編碼類型2.4.2 模擬數(shù)據(jù)編碼方法2.4.3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法2.4.4 脈沖編碼調(diào)制方法2.5 多路復(fù)用2.5.1 多路復(fù)用的概念與分類2.5.2 頻分多路復(fù)用2.5.3 時(shí)分多路復(fù)用2.5.4 波分多路復(fù)用2.5.5 碼分多路復(fù)用2.6 數(shù)據(jù)交換2.6.1 數(shù)據(jù)交換的分類2.6.2 電路交換2.6.3 報(bào)文交換2.6.4 數(shù)據(jù)報(bào)分組交換2.6.5 虛電路分組交換小結(jié)習(xí)題第3章 數(shù)據(jù)鏈路層3.1 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念3.1.1 物理線路與數(shù)據(jù)鏈路3.1.2 數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)3.1.3 數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能3.2 錯(cuò)誤檢測和糾正3.2.1 差錯(cuò)產(chǎn)生的原因和差錯(cuò)類型3.2.2 誤碼率的定義3.2.3 差錯(cuò)控制編碼3.2.4 差錯(cuò)控制機(jī)制3.3 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議示例3.3.1 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的分類3.3.2 HDLC——高級數(shù)據(jù)鏈路控制3.3.3 Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層小結(jié)習(xí)題第4章 介質(zhì)訪問控制子層4.1 局域網(wǎng)的基本概念4.1.1 IEEE 802參考模型4.1.2 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)4.1.3 LAN的信道分配問題4.2 多路訪問協(xié)議4.2.1 ALOHA4.2.2 載波檢測多路訪問協(xié)議4.2.3 無沖突的協(xié)議4.2.4 有限競爭協(xié)議4.2.5 無線LAN協(xié)議4.3 以太網(wǎng)4.3.1 以太網(wǎng)電纜4.3.2 以太網(wǎng)物理地址4.3.3 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)4.3.4 CSMA/CD協(xié)議4.3.5 交換式以太網(wǎng)4.3.6 快速以太網(wǎng)4.3.7 千兆以太網(wǎng)4.3.8 萬兆以太網(wǎng)4.4 無線LAN4.4.1 802.11協(xié)議棧4.4.2 802.11物理層4.4.3 802.11MAC子層協(xié)議4.4.4 802.11幀結(jié)構(gòu)4.5 數(shù)據(jù)鏈路層交換4.5.1 網(wǎng)橋的基本工作原理4.5.2 本地網(wǎng)橋與遠(yuǎn)程網(wǎng)橋4.5.3 局域網(wǎng)交換機(jī)4.5.4 虛擬局域網(wǎng)小結(jié)習(xí)題第5章 網(wǎng)絡(luò)層5.1 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)要點(diǎn)5.1.1 存儲轉(zhuǎn)發(fā)分組交換5.1.2 向傳輸層提供的服務(wù)5.1.3 無連接服務(wù)的實(shí)現(xiàn)5.1.4 面向連接服務(wù)的實(shí)現(xiàn)5.2 路由算法5.2.1 路由算法的評價(jià)5.2.2 擴(kuò)散法5.2.3 最短路徑路由5.2.4 距離矢量路由5.2.5 鏈路狀態(tài)路由5.2.6 分級路由5.2.7 廣播路由與多播路由5.3 擁塞控制算法5.3.1 擁塞控制的基本原理5.3.2 虛電路子網(wǎng)中的擁塞控制5.3.3 數(shù)據(jù)報(bào)子網(wǎng)中的擁塞控制5.3.4 負(fù)載丟棄5.4 服務(wù)質(zhì)量5.4.1 需求5.4.2 獲得好的服務(wù)質(zhì)量所使用的技術(shù)5.5 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)5.5.1 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念5.5.2 虛電路網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)5.5.3 數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)5.5.4 隧道技術(shù)5.6 Internet上的網(wǎng)絡(luò)層5.6.1 IP協(xié)議5.6.2 IP地址5.6.3 ICMP5.6.4 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議RIP與OSPF5.6.5 外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議BGP5.6.6 Internet多播與IGMP5.6.7 移動(dòng)IP5.6.8 IPv65.7 路由器及第三層交換5.7.1 路由器的基本功能5.7.2 路由器的基本工作原理5.7.3 第三層交換技術(shù)小結(jié)習(xí)題第6章 傳輸層6.1 傳輸層的基本功能6.1.1 傳輸層端到端通信的概念6.1.2 傳輸層向上層提供的服務(wù)6.1.3 傳輸服務(wù)原語6.1.4 傳輸服務(wù)應(yīng)用舉例6.2 傳輸協(xié)議的要素6.2.1 編址6.2.2 連接管理6.2.3 流量控制和緩沖6.2.4 多路復(fù)用6.2.5 崩潰恢復(fù)6.3 Internet傳輸協(xié)議——UDP6.3.1 UDP介紹6.3.2 遠(yuǎn)程過程調(diào)用6.3.3 實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議6.4 Internet傳輸協(xié)議——TCP6.4.1 TCP介紹6.4.2 TCP數(shù)據(jù)段的格式6.4.3 TCP連接管理6.4.4 TCP傳輸策略6.4.5 TCP擁塞控制6.4.6 TCP計(jì)時(shí)器管理小結(jié)習(xí)題第7章 應(yīng)用層7.1 DNS——域名系統(tǒng)7.1.1 DNS名字空間7.1.2 資源記錄7.1.3 名字服務(wù)器7.2 電子郵件7.2.1 電子郵件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)7.2.2 電子郵件工作過程7.2.3 電子郵件格式與MIME7.2.4 SMTP協(xié)議7.2.5 POP3協(xié)議7.2.6 IMAP協(xié)議7.3 FTP服務(wù)7.3.1 FTP的概念7.3.2 FTP服務(wù)的工作過程7.3.3 匿名FTP服務(wù)7.3.4 FTP客戶程序7.4 WWW服務(wù)7.4.1 WWW服務(wù)的基本概念7.4.2 超文本、超媒體與超文本標(biāo)記語言7.4.3 URL與信息定位7.4.4 HTTP協(xié)議7.4.5 WWW基本工作過程與協(xié)議層次7.5 其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用介紹7.5.1 新聞與公告類服務(wù)7.5.2 播客服務(wù)7.5.3 博客服務(wù)7.5.4 網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通信服務(wù)7.5.5 網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)小結(jié)習(xí)題第8章 網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)8.1 網(wǎng)絡(luò)安全8.1.1 網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念與標(biāo)準(zhǔn)8.1.2 密碼算法與密碼體制8.1.3 報(bào)文鑒別技術(shù)8.1.4 數(shù)字簽名技術(shù)8.1.5 身份認(rèn)證技術(shù)8.1.6 防火墻技術(shù)8.1.7 入侵檢測技術(shù)8.1.8 網(wǎng)絡(luò)備份與恢復(fù)技術(shù)8.1.9 網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)8.1.10 Internet安全體系結(jié)構(gòu)8.2 網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)8.2.1 網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念8.2.2 OSI管理功能域8.2.3 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1 章  概述隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是因特網(wǎng)（Internet）的飛速發(fā)展與全球普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已滲透到政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科技、生活等人類活動(dòng)的一切領(lǐng)域，對社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及人們?nèi)粘Ｉ罘绞疆a(chǎn)生著深刻的影響。本章在介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)上，介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)等基本概念，最后給出OSI 、TCP/IP 和局域網(wǎng)等三種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的參考模型，以及常見計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)舉例。1.1　 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展雖然計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的歷史不長，但其發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從簡單到復(fù)雜的演變過程。第一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC 誕生時(shí)，計(jì)算機(jī)和通信并沒有什么關(guān)系，1954 年終端器誕生后，人們才逐漸把終端與計(jì)算機(jī)連接起來，幾十年來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到了快速的發(fā)展?？v觀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展歷史，大致可以將它劃分為四個(gè)階段。第一階段（始于20 世紀(jì)50 年代初） ：以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)；第二階段（始于20 世紀(jì)60 年代末） ：多臺主機(jī)通過通信線路互連，形成資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；第三階段（始于20 世紀(jì)70 年代末） ：形成具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；第四階段（始于20 世紀(jì)90 年代） ：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向互聯(lián)、高速方向發(fā)展，這一階段寬帶網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。1.1.1　 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)20 世紀(jì)50 年代中后期，許多系統(tǒng)都將地理上分散的多個(gè)終端通過通信線路連接到一臺中心計(jì)算機(jī)上，從而出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形。它是以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，如圖1-1所示。其典型應(yīng)用是美國航空公司與IBM 在20 世紀(jì)50 年代初開始聯(lián)合研究，并于20 世紀(jì)60 年代投入使用的飛機(jī)訂票系統(tǒng)SABRE-I 。該系統(tǒng)由一臺計(jì)算機(jī)和美國范圍內(nèi)2000 個(gè)終端組成。隨著遠(yuǎn)程終端的增多，為了提高通信線路的利用率并減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)，使用了多點(diǎn)通信線路、終端集中器、前端處理機(jī)（Front-End Processor ，F(xiàn)EP） ，即多機(jī)系統(tǒng)，如圖1-2 所示。這些技術(shù)對以后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著深刻影響，以多點(diǎn)線路連接的終端和主機(jī)間的通信建立過程，可以用主機(jī)對各終端輪詢或者由各終端連接成雛菊鏈的形式實(shí)現(xiàn)?？紤]到遠(yuǎn)程通信的特殊情況，對傳輸?shù)男畔⒁凑找欢ǖ耐ㄐ乓?guī)程進(jìn)行特別處理。當(dāng)時(shí)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義是“以傳輸信息為目的而連接起來，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息的處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)” ，應(yīng)該說，這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具備了通信網(wǎng)絡(luò)的雛形。1.1.2　 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，20 世紀(jì)60 年代后期出現(xiàn)了多臺計(jì)算機(jī)互聯(lián)的需求。人們希望將分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)通過通信線路互聯(lián)成為計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)用戶可以使用本地計(jì)算機(jī)的軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，也可以使用聯(lián)網(wǎng)的其他地方的計(jì)算機(jī)軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，以達(dá)到計(jì)算機(jī)資源共享的目的。這一階段的典型代表是美國國防部高級研究計(jì)劃局（ Advanced Research ProjectsAgency ，ARPA）的ARPANET（通常稱為ARPA 網(wǎng)） 。1969 年美國國防部高級研究計(jì)劃局提出將多個(gè)大學(xué)、公司和研究所的多臺計(jì)算機(jī)互聯(lián)的課題。從1969 年的4 個(gè)結(jié)點(diǎn)，到1973 年ARPANET發(fā)展到40 個(gè)結(jié)點(diǎn)，而到1983 年已經(jīng)達(dá)到100 多個(gè)結(jié)點(diǎn)。ARPANET 通過有線、無線和衛(wèi)星通信線路覆蓋了從美國本土到歐洲的廣闊地域。其主要特點(diǎn)是資源共享、分散控制、分組交換、分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及采用專門的通信控制處理機(jī)等，這些特點(diǎn)被認(rèn)為是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一般特征。ARPANET 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，它對發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1） 完成了對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義、分類與子課題研究內(nèi)容的描述。（2） 提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念。（3） 研究了報(bào)文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法。（4） 采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系。（5） 促進(jìn)了TCP/IP 協(xié)議的發(fā)展。（6） 為Internet 的形成與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在20 世紀(jì)70 年代中期，通信領(lǐng)域出現(xiàn)了由郵電部門或通信公司統(tǒng)一組建和管理的公用分組網(wǎng)，即公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（Public Data Network ，PDN） ，公用分組交換網(wǎng)的組建為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了良好的外部通信條件，它可以為更多的用戶提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。早期的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)采用模擬通信的電話交換網(wǎng)，新型的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)則采用數(shù)字傳輸技術(shù)與分組交換方法。典型代表有美國的TELENET 、加拿大的DATAPAC 、法國的TRANSPAC 、英國的PSS 、日本DDX 等。此時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以分成資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)來組建。其典型結(jié)構(gòu)如圖1-3 所示，其中，CCP（Communication Control Processor）為通信控制處理機(jī)。這時(shí)的網(wǎng)絡(luò)是簡單互聯(lián)的，和現(xiàn)在的因特網(wǎng)有所不同。1.1.3　 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的研究在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷發(fā)展的同時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐步成為一個(gè)全新的單獨(dú)的行業(yè)，研究和制定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)以指導(dǎo)該行業(yè)的發(fā)展成為20世紀(jì)70 年代后期的緊迫任務(wù)。一些大的計(jì)算機(jī)公司在開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究與產(chǎn)品開發(fā)的同時(shí)，紛紛提出了各種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，例如：IBM 公司于1974 年推出了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（System Network Architecture ，SNA） ，為用戶提供了能夠互連的成套通信產(chǎn)品；1975年，DEC 公司宣布了自己的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（Digital Network Architecture ，DNA） ；1976年，UNIVAC 公司宣布了自己的分布式通信體系結(jié)構(gòu)（Distributed Communication Architec-ture ，DCA） 。這些研究成果為網(wǎng)絡(luò)理論體系的形成提供了很多重要的經(jīng)驗(yàn)，許多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在經(jīng)過修改與充實(shí)后仍在使用。由于不同公司網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不同，這些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)只是在一個(gè)公司范圍內(nèi)有效，遵從某種標(biāo)準(zhǔn)的、能夠互連的網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品，只是同一公司生產(chǎn)的同構(gòu)型設(shè)備。為了避免不統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身的發(fā)展和應(yīng)用的制約，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須走國際化、標(biāo)準(zhǔn)化道路。1977 年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Organi-zation for Standardization ，ISO）的TC97 信息處理系統(tǒng)技術(shù)委員會SC16 分技術(shù)委員會開始著手研究和制定網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的國際標(biāo)準(zhǔn)化。1984 年ISO 正式頒布了一個(gè)稱為“開放系統(tǒng)互連基本參考模型”的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7498 ，簡稱OSI/RM（ Open SystemsInterconnection Reference Model） ，即著名的OSI 七層模型。ISO/OSI 參考模型與協(xié)議的研究成果對推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展起了很大的作用。在ISO/OSI 參考模型與協(xié)議的研究不斷取得成果的同時(shí)，TCP/IP 協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)也得到了快速的發(fā)展。在1969 年ARPANET 的實(shí)驗(yàn)性階段，研究人員就開始了TCP/IP 協(xié)議的研究。1983 年1 月，ARPANET 向TCP/IP 的轉(zhuǎn)換結(jié)束。隨著Internet 的高速發(fā)展，TCP/IP協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)是繼廣域網(wǎng)之后網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的又一個(gè)熱點(diǎn)。如果說廣域網(wǎng)擴(kuò)大了信息社會中資源共享的范圍，那么局域網(wǎng)則進(jìn)一步增強(qiáng)了信息社會中資源共享的深度。廣域網(wǎng)技術(shù)與微型機(jī)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展。20 世紀(jì)70 年代是大型計(jì)算機(jī)占主導(dǎo)地位的時(shí)期，數(shù)據(jù)通信主要解決主機(jī)與終端的通信，以及大型機(jī)與大型機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)之間的通信問題，通信鏈路通常使用低速和異步傳輸模式。20 世紀(jì)80 年代微處理機(jī)的出現(xiàn)帶來了計(jì)算機(jī)技術(shù)的重大變革，同時(shí)也改變了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信的面貌，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，用戶共享數(shù)據(jù)、軟件與硬件系統(tǒng)的愿望日益強(qiáng)烈。這種社會需求導(dǎo)致局域網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)了突破性的進(jìn)展。20 世紀(jì)80 年代，在局域網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域中，采用以太網(wǎng)（ethernet） 、令牌總線（tokenbus） 、令牌環(huán)（token ring）的局域網(wǎng)產(chǎn)品形成三足鼎立之勢，并且形成了相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，采用光纖作為傳輸介質(zhì)的光纖分布式數(shù)據(jù)接口（Fiber Distributed Data Interface ，F(xiàn)DDI）產(chǎn)品在高速與主干網(wǎng)應(yīng)用方面起了重要的作用。20 世紀(jì)90 年代，局域網(wǎng)技術(shù)在傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與客戶機(jī)/服務(wù)器計(jì)算模式等方面取得了重要進(jìn)展。Ethernet 網(wǎng)絡(luò)中，用非屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn)了10 Mb/s 的數(shù)據(jù)傳輸，并在此基礎(chǔ)上形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)，使局域網(wǎng)在辦公自動(dòng)化環(huán)境中得到更廣泛的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NetWare 、Windows NT Server 、IBM LAN Server 及UNIX 的應(yīng)用，使局域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入成熟階段；客戶機(jī)/服務(wù)器計(jì)算模式的應(yīng)用，使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能達(dá)到更高水平；而TCP/IP 協(xié)議的廣泛應(yīng)用，使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段。隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用與規(guī)模的不斷增長，網(wǎng)絡(luò)管理問題日益突出，這就導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品研究、開發(fā)工作的發(fā)展，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP 也是在這種背景下出現(xiàn)的。1.1.4　 Internet 的應(yīng)用與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正處于這個(gè)階段。這一階段Internet 被廣泛應(yīng)用，局域網(wǎng)技術(shù)不斷成熟，高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展。1986 年，美國國家科學(xué)基金會（ National Science Foundation ，NSF）建立了自己的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。NSFNet 將美國各地的科研人員連接到分布在美國不同地區(qū)的超級計(jì)算機(jī)中心，并將按地區(qū)劃分的計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)與超級計(jì)算機(jī)中心相連（實(shí)際上它是一個(gè)三級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)，覆蓋了美國主要的大學(xué)和研究所） 。隨著NSFNet 的建設(shè)和開放，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)數(shù)和用戶數(shù)量迅速增長。以Internet 為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)也迅速向全球發(fā)展，許多國家紛紛接入Internet ，使網(wǎng)絡(luò)通信量急劇增大。Internet 的迅猛發(fā)展始于20 世紀(jì)90 年代。由歐洲粒子物理研究所（CERN）開發(fā)的萬維網(wǎng)WWW 被廣泛使用在Internet 上，大大方便了廣大非網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人員對網(wǎng)絡(luò)的使用，成為In-ternet 發(fā)展呈指數(shù)級增長的主要驅(qū)動(dòng)力。1992 年，Internet 上的主機(jī)超過100 萬臺。1993 年，Internet 主干網(wǎng)的速率提高到45Mb/s 。到1996 年，速率為155 Mb/s 的主干網(wǎng)建成。1999 年，MCI 和WorldCom 公司將美國的Internet 主干網(wǎng)速率提高到2.5Gb/s 。到1999 年底，在Internet 上注冊的主機(jī)已超過1000 萬臺。在Internet 飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用的同時(shí)，高速網(wǎng)絡(luò)也在迅速發(fā)展。高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在：高速局域網(wǎng)、交換局域網(wǎng)與虛擬網(wǎng)絡(luò)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（B-ISDN）和異步傳輸模式（ATM） 、基于光纖通信技術(shù)的寬帶局域網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)技術(shù)等。20 世紀(jì)90 年代，世界經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已成為衡量21 世紀(jì)綜合國力與企業(yè)競爭力的重要標(biāo)準(zhǔn)。人們開始認(rèn)識到信息技術(shù)的應(yīng)用與信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會對各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重要的作用，許多國家開始制定各自的信息高速公路的建設(shè)計(jì)劃。1993 年9 月美國公布了國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（National Information Infrastructure ，NII）建設(shè)計(jì)劃，NII 被形象地稱為信息高速公路。美國政府又分別于1996 年和1997 年開始研究發(fā)展更加快速可靠的Internet 2 和下一代Internet（Next Generation Internet） 。美國建設(shè)信息高速公路的計(jì)劃觸動(dòng)了世界各國，很多國家開始制定各自的信息高速公路建設(shè)計(jì)劃。建設(shè)信息高速公路的目的是為了滿足人們在未來隨時(shí)隨地對信息交換的需要，在此基礎(chǔ)上提出了個(gè)人通信與個(gè)人通信網(wǎng)的概念，它將最終實(shí)現(xiàn)全球有線網(wǎng)、無線網(wǎng)的互聯(lián)，郵電通信網(wǎng)與電視通信網(wǎng)的互聯(lián)，固定通信與移動(dòng)通信的結(jié)合。在現(xiàn)有公用電話交換網(wǎng)（PSTN） 、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)（PDN） 、廣播電視網(wǎng)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（B-ISDN）的基礎(chǔ)上，利用無線通信、蜂窩移動(dòng)電話、衛(wèi)星移動(dòng)通信、有線電視網(wǎng)等通信手段，最終實(shí)現(xiàn)“任何人在任何地方、在任何時(shí)間、使用任意一種通信方式、實(shí)現(xiàn)任何業(yè)務(wù)的通信” 。1.1.5　 寬帶網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，信息傳輸?shù)氖侄伟l(fā)生了極大的變化。人們對各種業(yè)務(wù)的需求也越來越高，要求業(yè)務(wù)的種類越來越多樣化，如語音、數(shù)據(jù)、圖像等各種業(yè)務(wù)，這使多媒體業(yè)務(wù)的需求迅速上升。為滿足上述業(yè)務(wù)迅速上升的需求，就要求網(wǎng)絡(luò)向?qū)拵Щ?、智能化、綜合化方向發(fā)展，寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。寬帶網(wǎng)絡(luò)可分為寬帶骨干網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)兩個(gè)部分。1.寬帶骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)又稱為核心交換網(wǎng)，電信業(yè)一般將傳輸速率達(dá)到2Gb/s 的骨干網(wǎng)稱作寬帶網(wǎng)。較早出現(xiàn)的寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)的分組交換技術(shù)有X.25 、幀中繼，到后來的IP 、ATM 以及MPLS 技術(shù)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前，IP 技術(shù)成為主流的寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，未來將朝著以光互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主流技術(shù)的超寬帶信息網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。幀中繼（Frame Relay ，F(xiàn)R） ，是一種面向連接的快速分組交換技術(shù)。是20 世紀(jì)80 年代初發(fā)展起來的一種數(shù)據(jù)通信技術(shù)，它是從X.25 分組通信技術(shù)演變而來的。由于傳輸技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸誤碼率大大降低，分組通信的差錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制顯得過于繁瑣，幀中繼將分組通信的三層協(xié)議簡化為兩層，即在OSI 第二層以簡化的方式傳送數(shù)據(jù)，僅完成物理層和鏈路層的核心功能，網(wǎng)絡(luò)不進(jìn)行糾錯(cuò)、重發(fā)、流量控制等，而將這些功能留給智能終端去處理，從而大大縮短了處理時(shí)間，提高了效率。異步傳輸模式（ Asynchronous Transfer Mode ，ATM）是一種快速分組交換技術(shù)，ITU-T推薦其為寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)B-ISDN 的信息傳輸模式。該技術(shù)能夠提供遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的交換速度，由于良好的擁塞控制機(jī)制和優(yōu)先級區(qū)分，ATM 能夠提供對話音、圖像等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS 保證。多協(xié)議標(biāo)簽交換（ Multiprotocol Label Switching ，MPLS）結(jié)合了傳統(tǒng)IP 和ATM 技術(shù)，具有實(shí)現(xiàn)簡單，交換速度快和支持流量工程和業(yè)務(wù)的服務(wù)等級等優(yōu)點(diǎn)。它引入了基于標(biāo)簽的機(jī)制，把選路和轉(zhuǎn)發(fā)分開，由標(biāo)簽來規(guī)定一個(gè)分組通過網(wǎng)絡(luò)的路徑，數(shù)據(jù)傳輸通過標(biāo)簽交換路徑（LSP）完成。MPLS 網(wǎng)絡(luò)由標(biāo)簽交換路由器（ LSR） 、標(biāo)簽邊緣路由器（ LER）組成。MPLS不依賴于特定的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可支持多種物理和鏈路層技術(shù)（IP/ATM 、以太網(wǎng)、PPP 、幀中繼、光傳輸?shù)龋?。光互聯(lián)網(wǎng)及交換技術(shù)，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM） 、吉比特（ Gigabit）以太網(wǎng)與太比特（ Terabit）級交換機(jī)/路由器的出現(xiàn)使得建立高效、大容量、高帶寬的光纖網(wǎng)絡(luò)成為可能。為了使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更具擴(kuò)展性、靈活性和動(dòng)態(tài)性，面向Internet 業(yè)務(wù)的下一代光網(wǎng)絡(luò)，已由IP-over-SONET/SDH 向IP-over-（D）WDM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，IP-over-（D）WDM 將成為下一代光互聯(lián)網(wǎng)的首選結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)IP-over-（ D） WDM 的交換技術(shù)方案有三種：光電路交換/波長路由（ OpticalCircuit Switching） 、光分組/信元交換（Optical Packet Switching）和光突發(fā)交換（Optical BurstSwitching） 。其中光突發(fā)交換（OBS）結(jié)合了電路交換和分組交換的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服二者的不足，被認(rèn)為是下一代全光互聯(lián)網(wǎng)理想的交換模式。2.寬帶接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)可根據(jù)所使用的傳輸介質(zhì)的不同分為光纖接入、銅線接入、光纖同軸電纜混合接入。銅線寬帶接入技術(shù)也就是xDSL 技術(shù)，主要包括高比特率的用戶數(shù)字環(huán)路（ HDSL） 、非對稱用戶數(shù)字環(huán)路（ADSL）和甚高比特率的用戶數(shù)字環(huán)路（ VDSL） 。HDSL 利用現(xiàn)有銅線用戶線中的兩對或三對雙絞線來提供全雙工的1.5/2 Mb/s 數(shù)字連接能力。ADSL 在一對銅線上提供上行速率512K ～ 1 Mb/s ，下行速率1 ～ 8 Mb/s ，有效傳輸距離在3 ～ 5km 范圍以內(nèi)。VDSL是xDSL 技術(shù)中最快的一種，在一對銅質(zhì)雙絞電話線上，下行速率為13 ～ 52Mb/s ，上行速率為1.5 ～ 2.3 Mb/s ?？偟恼f來，xDSL 技術(shù)允許多種格式的數(shù)據(jù)、話音和視頻信號通過銅線從局端傳給遠(yuǎn)端用戶，可以支持高速Internet/Intranet 訪問、在線業(yè)務(wù)、視頻點(diǎn)播、電視信號傳送、交互式娛樂等。其主要優(yōu)點(diǎn)是能在現(xiàn)有90 % 銅線資源上傳輸高速業(yè)務(wù)，解決光纖不能完全取代銅線“最后一公里”的問題。光纖接入網(wǎng)又稱光纖用戶環(huán)路（FITL） ，由于采用光纖作為傳輸介質(zhì)，具有傳輸距離遠(yuǎn)，帶寬大，維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)，是有線寬帶接入技術(shù)的理想方案，代表了寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展方向。按照到接入端的距離，F(xiàn)ITL 可分為光纖到路邊（ VITC） 、光纖到大樓（FT TB） 、以及光纖到戶（FT TH）等幾種形式。光纖同軸混合接入（ Hybrid Fiber Coaxial ，HFC）采用光纖到服務(wù)區(qū)，而在進(jìn)入用戶的“最后l 公里”采用同軸電纜。它融數(shù)字與模擬傳輸為一體，集光電功能于一身，同時(shí)提供較高質(zhì)量和較多頻道的傳統(tǒng)模擬廣播電視節(jié)目、較好性能價(jià)格比的電話服務(wù)、高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)和多種信息增值服務(wù)，以及交互式數(shù)字視頻應(yīng)用。……

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