计算机网络1.1.1
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1.1计算机网络的发展
1.1.3 以OSI为核心的国际标准化的第三代 计算机网络
• 具有统一的网络体系结构， 遵循国际标准化协议。 • 标准化的目的：使得不同计算机及计算机网络能方便地
互联起来。
• 1980年国际标准化组织（ISO）公布了开放系统互联参 考模型（OSI/RM），成为网络体系的公共标准。
1.1.4以高速和多媒体应用为核心的第四代
（2）若干终端共享通信线路
主机
终端
（3）增加了CCP和集中器的网络
何为CCP和集中器
• 在终端设备和主计算机之间增加一台功能简单的计算机，专门用于处 理终端设备的通信信息及控制通信线路，并能对用户的作业进行某些 预处理操作，因此称之为前端处理机FEP或通信控制处理机CCP。
• 集中器用于终端设备较密集的地方，以减少终端对前端处理机的频繁 打扰。它以高速线路和前端处理机相连，以低速线路和终端相连，从 而提高了通信线路的性价比。Fra bibliotek设备的功能
• 通信处理机（CCP）或前端处理机（FEP）：主要作用是完成全部 的通信控制任务，让主机专门进行数据处理，以提高数据的处理效 率。
• 集中器或多路器：主要负责从终端到主机的数据集中收集及主机到 终端的数据分发。实现多个终端共享同一通信线路。
• 距离远的时候，可以借用公共电话网（PSTN）和调制解调器 （Modem）完成信息传输。
• 特点：只有一台主机。终端不具备处理功能。 • 结构上有3种形式：
（1）计算机经过通信线路与若干终端直接相连
主机：数据处理和、通信控制和 数据存储功能 终端：不具备数据处理和存储能 力的计算机 用户分时轮流的使用主机资源 当通信线路增加时，费用增大。
• 终端用户通过终端机向主机发送一些数据运算处理请求， 主机运算后发给终端机，而且终端用户要存储数据时向 主机里存储，终端机并不保存任何数据。
第1章计算机网络概述
第1章计算机⽹络概述第1章计算机⽹络概述1.1 计算机⽹络的定义和发展历史1.1.1计算机⽹络的定义计算机⽹络是由计算机技术和通信技术的紧密结合形成的。
计算机⽹络就是将分布在不同地理位置、具有独⽴功能的多台计算机及其外部设备，⽤通信设备和通信链路链接起来，在⽹络操作系统和通信协议及⽹络管理软件的协调下实现“资源共享和信息传递”的系统。
所谓的⽹络资源包括硬件资源（⼒图⼤容量磁盘、光盘阵列、打印机等），软件资源（例如⼯具软件、应⽤软件等）和数据资源（例如数据⽂件和数据库等）。
1.1.2 计算机⽹络的发展历史发展历史的四个阶段远程终端联机阶段、计算机⽹络阶段、计算机⽹络互联阶段、Internet与信息⾼速公路阶段。
在计算机发展的早期阶段，计算机所采⽤的操作系统多为分时系统，分时系统将主机时间分成⽚，给⽤户分配⼀定的时间⽚。
1969年12⽉，Internet的前⾝--美国的ARPA NET 投⼊运⾏，它标志着我们常称的计算机⽹络的诞⽣。
20世纪80年代初，随着微机应⽤的推⼴，微机联⽹的需求也随之增⼤，各种基于微机互联的局域⽹纷纷出台。
国际标准化组织（iso）在1984年正式颁布了开放系统互联参考模型（osi/rm），使计算机⽹络体系结构实现了标准化。
1993年美国宣布建⽴国家信息基础设施（NII）后，全世界许多国家纷纷制定和建⽴本国的NII，从⽽极⼤地推动⼒计算机⽹络技术的发展，使计算机⽹络进⼊了⼀个崭新的阶段。
1.2 计算机⽹络的功能和应⽤1.2.1计算机⽹络的功能实现计算机系统的资源共享、实现数据信息的快速传递、提⾼可靠性、提供负载均衡与分布式处理能⼒、集中管理、综合性息服务1.2.2 计算机⽹络的应⽤办公⾃动化、管理信息系统、过程控制、Internet应⽤（电⼦邮件（Email）、信息发布、电⼦商务（ECommerce）、远程⾳频、视频应⽤）1.3 计算机⽹络的系统组成计算机⽹络是由⽹络硬件系统和⽹络软件系统组成的。
《计算机网络技术及应用(第二版)》第1章 计算机网络概述
定义：是分级的集中 控制式网络。树状型 拓扑见图1-8。 特点：通信线路总长 度短，成本较低，节 点易于扩充，寻找路 径比较方便，但任一 节点或其相连的线路 故障都会使系统受到 影响。
交换机
集线器 集线器
5.网状型拓扑
网状拓扑构型又称做无规则型。在网状拓扑构 型中，结点之间的连接是任意的，没有规律的。 网状型拓扑见图1-9。 特点：它的安装也很复杂，但系统可靠性高， 容错能力强。
1.5 几种典型的计算机网络结 构类型
依信息处理的方式不同,计算机局域网的 类型常见的主要有以下四种：集中处理 的主机-终端机结构、对等网络系统结构 和基于服务器的客户机／服务器系统结 构以及无盘工作站网络结构。
1.3.3 其它几种分类方法
1.按传输速率划分 低速网络：传输速率为几十至10Kbps。 中速网络：传输速率为几万至几十Mbps。 高速网络：传输速率为100M至几个 Gbps。 注：1K=1024 b 1M=1024 K 1G=1024 M。
2.按传输媒体划分 有线计算机网：传输介质可以是双绞线、同轴 电缆和光纤等。 无线计算机网：传输介质有无线电波、微波、 红外线、激光等。 3.按拓扑结构划分 网络的拓扑结构是指抛开网络中的具体设备， 用点和线来抽象出网络系统的逻辑结构。可分 为星型、总线型、环形、树型、网状结构。
1.1.1 面向终端的计算机网络
近程低速 远程高速 M TC
T T
计算机
M
FEP
M
T
M T
T
图1-1 远程联机系统
1.1.2 计算机—计算机网络
H H H 注： H H H 代表主机 代表 IMP H H H 图 1-2 存储转发的计算机网络
1.1.3 开放式标准化网络
交换机
集线器 集线器
5.网状型拓扑
网状拓扑构型又称做无规则型。在网状拓扑构 型中，结点之间的连接是任意的，没有规律的。 网状型拓扑见图1-9。 特点：它的安装也很复杂，但系统可靠性高， 容错能力强。
1.5 几种典型的计算机网络结 构类型
依信息处理的方式不同,计算机局域网的 类型常见的主要有以下四种：集中处理 的主机-终端机结构、对等网络系统结构 和基于服务器的客户机／服务器系统结 构以及无盘工作站网络结构。
1.3.3 其它几种分类方法
1.按传输速率划分 低速网络：传输速率为几十至10Kbps。 中速网络：传输速率为几万至几十Mbps。 高速网络：传输速率为100M至几个 Gbps。 注：1K=1024 b 1M=1024 K 1G=1024 M。
2.按传输媒体划分 有线计算机网：传输介质可以是双绞线、同轴 电缆和光纤等。 无线计算机网：传输介质有无线电波、微波、 红外线、激光等。 3.按拓扑结构划分 网络的拓扑结构是指抛开网络中的具体设备， 用点和线来抽象出网络系统的逻辑结构。可分 为星型、总线型、环形、树型、网状结构。
1.1.1 面向终端的计算机网络
近程低速 远程高速 M TC
T T
计算机
M
FEP
M
T
M T
T
图1-1 远程联机系统
1.1.2 计算机—计算机网络
H H H 注： H H H 代表主机 代表 IMP H H H 图 1-2 存储转发的计算机网络
1.1.3 开放式标准化网络
计算机网络技术-认识计算机网络
强的宽带局域网络。
1.2.3 按网络的使用范围分类
2．政务网 政务网就是行政事务网，分为内网和外网。 内网仅供内部使用的，用于处理保密性文件，
与外网及互联网完全隔离。 外网与互联网采用的是逻辑隔离，也就是说
线路是连通的，只有有权限的用户可以访问。
1.2.3 按网络的使用范围分类
3．企业网 企业网既可以是局域网，也可以是广域网。 企业网一般模拟成一个“即插即用”平台，在
任务2 了解计算机网络的分类
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
按照计算机网络的覆盖范围，计算 机网络可以分为三种，也就是局域网、 城域网和广域网。
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
1．局域网 局域网，英文名称Local Area Network，缩
写为LAN。它是在一个有限的区域内将数台计 算机或其他外围设备连接起来，实现彼此连通、 互相传输数据并共享资源的计算机网络。
1.1.2 计算机网络的形成与发展
第四代计算机网络 高速通信子网 其突出的特点就是一个“快”字 信息高速公路。
任务1 初识计算机网络
1.1.3 计算机网络的功能与服务
1.1.3 计算机网络的功能与服务
1.计算机网络的功能
• 数据通信 • 资源共享 • 提高系统的可靠性 • 分布式处理 • 集中控制、管理和分配网络中的软件、硬
写为WAN。 广域网最根本的特点是分布范围广，一般
从数百千米到数千千米。 世界上最大的广域网是Internet，即因特网。
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
广域网的结构布局是不规则的，通信控制 比较复杂，必须严格遵守各种标准和规程。
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
1.2.3 按网络的使用范围分类
2．政务网 政务网就是行政事务网，分为内网和外网。 内网仅供内部使用的，用于处理保密性文件，
与外网及互联网完全隔离。 外网与互联网采用的是逻辑隔离，也就是说
线路是连通的，只有有权限的用户可以访问。
1.2.3 按网络的使用范围分类
3．企业网 企业网既可以是局域网，也可以是广域网。 企业网一般模拟成一个“即插即用”平台，在
任务2 了解计算机网络的分类
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
按照计算机网络的覆盖范围，计算 机网络可以分为三种，也就是局域网、 城域网和广域网。
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
1．局域网 局域网，英文名称Local Area Network，缩
写为LAN。它是在一个有限的区域内将数台计 算机或其他外围设备连接起来，实现彼此连通、 互相传输数据并共享资源的计算机网络。
1.1.2 计算机网络的形成与发展
第四代计算机网络 高速通信子网 其突出的特点就是一个“快”字 信息高速公路。
任务1 初识计算机网络
1.1.3 计算机网络的功能与服务
1.1.3 计算机网络的功能与服务
1.计算机网络的功能
• 数据通信 • 资源共享 • 提高系统的可靠性 • 分布式处理 • 集中控制、管理和分配网络中的软件、硬
写为WAN。 广域网最根本的特点是分布范围广，一般
从数百千米到数千千米。 世界上最大的广域网是Internet，即因特网。
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
广域网的结构布局是不规则的，通信控制 比较复杂，必须严格遵守各种标准和规程。
1.2.1 按网络覆盖的地理范围分类
大学计算机基础-网络
计算机网络基础
6
第二代计算机网络——计算机－计算机网络
▪ 多台计算机通过通信线路连接起来 ▪ 没有主从关系。 ▪ 典型是ARPAnet网。 与第一代的区别：这里的多台计算机都具有自主
处理能力。 缺点：没有统一的网络体系结构，无法实现更大
范围的信息交换和共享。
2021/3/11
计算机网络基础
7
第三代计算机网络——开放式标准化网络 第三代计算机网络是开放式标准化网络，它具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议，标准化 使得不同的计算机网络能方便地互联在一起。
按照计算机网络的系统功能分类
资源子网： 主要负责全网的信息处理，为网 络用户提供网络服务和资源共享 功能。
通信子网：
主要负责全网的数据通信。为网 络用户提供数据传输、转接、加 工和变换等通信处理工作。
2021/3/11
计算机网络基础
39
终端
主机 通信线路
终端 主机
网络 节点
通信子网
主机
终端
主机
资源子网
这种情况限制了网络及信息社会的日益发展。
2021/3/11
计算机网络基础
45
2、如何来确保不同类型的网络之间具有更好的兼 容性和互操作性呢?
从前面的例子我们可以得出这样的结论： 网络之间采用统一的“语言”进行交流。
网络上的“语言”就是协议。协议确保了网络通信更加有效地进行信息交流。
2021/3/11
计算机网络基础
3
网络实验室逻辑拓扑连接图 连接到校园网
教师机区域 RCMS01
RCMS0 8 实验RACK区域，8组
学生机区域 到学生机区域
2021/3/11
计算机网络基础
1.1-1.3 计算机网络基本概念
1.2.2 计算机网络的拓扑结构
• 星型结构
–优点：
• 增加站点容易，成本低； • 除中心节点以外的单点故障对网络影响不大；
–缺点：
• 中央节点是“瓶颈”，故障时会导致整个系统瘫 痪，故可靠性较差。
1.2.2 计算机网络的拓扑结构
• 2、树型结构
–特点：网络中有多个中心节点，每个节点 除连接到父节点外（根节点除外）还连接到 子节点（叶节点除外），连接关系呈树状， 如图所示。
–任何人(whoever)在任何时间(whenever)、任 何地方(wherever)、都可以和任何另一个人 (whoever)通过计算机网络进行通信，以传递 任何信息(whatever)，即可以是多媒体信息。 –这也称为5个W的计算机网络应用。
1.1.1 计算机网络的定义
• 什么是通信
–通信是从一个地点向另一个地点传递消息。 在人类社会的生活活动和生产活动中都离不 开消息的传递和交流，通信是人类生存、生 产和生活的需要。
1.2.4 计算机网络的分类
• 互联网（Internet）
–不是一种具体的物理网络技术，它是将不 同的物理网络技术及其子技术统一起来的一 种概念。
1.2.4 计算机网络的分类
• 2、按网络的传输技术分类
–点到点的传输结构
• 一对一的传输结构，非直接相邻的节点间的通信 必须经过其它中间节点转发。
–广播式的传输结构
–全连接网状 –不完全连接网状
1.2.2 计算机网络的拓扑结构
• 网状结构
–优点：
• 节点路径多，碰撞和阻塞减少； • 局部故障不会影响全网，可靠性高； • 增删设备容易；
–缺点
• 网络关系复杂，建网和维护困难。
1.2.2 计算机网络的拓扑结构
第一章计算机网络基础
1.3.2 计算机网络的模式
1.4 计算机网络的拓扑结构
• 1.4.1 星型拓扑结构 • 1.4.2 总线拓扑结构 • 1.4.3 环型拓扑结构 • 1.4.4 树型拓扑结构 • 1.4.5 全互联型结构 • 1.4.6 混合型拓扑结构
1.4 计算机网络的拓扑结构
• 1、定义 • 网络拓扑结构分物理拓扑结构与逻辑拓扑结构。 • 物理拓扑结构是指：网络中结点的物理分布。 • 逻辑拓扑结构是指网络结点的内部结构。 • 拓扑结构不同，网络工作原理不同。 • 网络拓扑主要是指通信子网的拓扑结构 • 选择网络拓扑结构是设计计算机网络的第一步
2、资源共享 （1）共享硬件资源 （2）共享软件资源 （3）共享数据
1.2.2 计算机网络的功能
3、数据传输与集中处理
– 将各地收集来的数据进行综合、集中处理。如铁路、 航空定票系统，地震资料收集系统，大公司的信息 管理系统等。
4、提高计算机的可靠性和可用性
– 可靠性：网上计算机互为后备，一台故障另一台接 替工作
主要问题：网络对用户不是透明的
计算机网络的发展过程
计算机网络的发展过程
第三阶段（70年代中期—80年代末期）：现代计 算机网络阶段，特征是网络体系结构的形成和网 络协议的标准化
在计算机通信系统的基础之上，重视网络体系结 构和协议标准化的研究，建立全网统一的通信规 则，用通信协议软件来实现网络内部及网络与网 络之间的通信，通过网络操作系统，对网络资源 进行管理，极大的简化了用户的使用，使计算机 网络对用户提供透明服务。 局域网技术出现突破性进展。
1、结构 • 将网上的设备均连接在一条总线上，任
何两台计算机之间不再单独连接。如图
1.4.2 总线拓扑结构
2、工作方式 – 网上计算机共享总线，任意时刻只有 一台计算机发送信息（广播式），其 他计算机处于接收状态。
计算机网络课件完整版
2. Internet是从ARPANET逐步发展而来的，是世界上最 大的互联网络，称为“国际互联网”或“因特网”，它使 用的是TCP/IP协议。
1.2.4 计算机网络的发展历程
我国互联网发展的历程，我们可以将其划分为以下几个重要节点：
1．铁道部在1980年即开始进行计算机联网实验。然后，从1987年9月20 日钱天白教授发出第一封E-mail开始，到1994年4月20日NCFG正式连入 Internet这段时间里，中国的互联网在艰苦地孕育着。
资源子网 资源子网由各类主机、终端、其他外围设备及各种软件资源等组成，负责全网的数据处理 和向网络用户提供网络资源以及网络
服务。它是计算机网络的外层。 （１）主机 （２）终端 终端（Terminal）是用户访问网络的界面装置。 2．通信子网 通信子网是由网络结点和通信线路组成的独立的数据通信系统，承担全网的数据传输、转 接、加工和变换等通信处理工作，实
1.3.5按传播技术分类
根据所使用的传输技术，可以将网络分为：广播式网络和点到点网 络。
1.3.6按网络操作系统分类
根据使用的网络操作系统，可以将网络分为：Novell Netware 网、 UNIX网、Linux网、Windows NT网等。
1.4计算机网络的性能
1.4.1计算机网络的性能指标
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。 1．速率
比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位
2．带宽
“带宽”（bandwidth）有以下两种不同的意义： （1）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不 同频率成份所占据的频率范围 （2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络 带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
1.2.4 计算机网络的发展历程
我国互联网发展的历程，我们可以将其划分为以下几个重要节点：
1．铁道部在1980年即开始进行计算机联网实验。然后，从1987年9月20 日钱天白教授发出第一封E-mail开始，到1994年4月20日NCFG正式连入 Internet这段时间里，中国的互联网在艰苦地孕育着。
资源子网 资源子网由各类主机、终端、其他外围设备及各种软件资源等组成，负责全网的数据处理 和向网络用户提供网络资源以及网络
服务。它是计算机网络的外层。 （１）主机 （２）终端 终端（Terminal）是用户访问网络的界面装置。 2．通信子网 通信子网是由网络结点和通信线路组成的独立的数据通信系统，承担全网的数据传输、转 接、加工和变换等通信处理工作，实
1.3.5按传播技术分类
根据所使用的传输技术，可以将网络分为：广播式网络和点到点网 络。
1.3.6按网络操作系统分类
根据使用的网络操作系统，可以将网络分为：Novell Netware 网、 UNIX网、Linux网、Windows NT网等。
1.4计算机网络的性能
1.4.1计算机网络的性能指标
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。 1．速率
比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位
2．带宽
“带宽”（bandwidth）有以下两种不同的意义： （1）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不 同频率成份所占据的频率范围 （2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络 带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
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计算机网络 之 网尽其用
家庭网络 区域ISP
机构网络 （如校园网等）
主讲人：李全龙
9
谢 谢！
全球最大的互联网络
PC 服务器
ISP网络互连的“网络之网络”
数以百万计的互连的
移动网络 全球ISP
计算设备集合:
无线笔记本
智能手机
主机(hosts)=端系统 （end systems） 运行各种网络应用
家庭网络 区域ISP
无线链路 有线链路
通信链路
光纤, 铜缆, 无线电, 卫星……
计算机网络之网尽其用
主讲人：李全龙
本讲主题
什么是计算机网络？
计算机网络 之 网尽其用
主讲人：李全龙
2
计算机网络=通信技术+计算机技术
计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的 产物 通信系统模型：
信源 发送设备 信道 接收设备 信宿
噪声源
计算机网络就是一种通信网络
计算机网络 之 网尽其用
主讲人：李全龙
5
什么是Internet？- 组成细节角度
全球最大的互联网络
ISP(Internet Service Provider)网 络互连的“网络之网络”
移动网络 全球ISP
家庭网络 区域ISP
机构网络 （如校园网等）
计算机网络 之 网尽其用
主讲人：李全龙
6
什么是Internet？- 组成细节角度
主讲人：李全龙
3
计算机网络？
定义：计算机网络就是互连的、自治的计算机集 合。 主机 自治-无主从关系 互连-互联互通
通信链路
通信链路
距离远、数量大如何保证互连？
计算机网络 之 网尽其用 主讲人：李全龙
4
计算机网络
通过交换网络互连主机
交换节点 （路由器或交换机）
交换网络
计算机网络 之 网尽其用
移动网络 全球ISP
家庭网络 区域ISP
为网络应用提供应用编程 接口（API）：
支持应用程序“连接” Internet，发送/接收数据 提供类似于邮政系统的数据 传输服务
机构网络 （如校园网等）
计算机网络 之 网尽其用
主讲人：李全龙
8
问题
Q：仅有硬件（主机、
移动网络 全球ISP
链路、路由器……）连 接，Internet能否顺畅 运行？能保证应用数据 有序交付吗？……
分组交换:
转发分组
机构网络 （如校园网等）
路由器
(数据包)
路由器(routers) 和 交换机(switches)
计算机网络 之 网尽其用
主讲人：李全龙
7
பைடு நூலகம்
什么是Internet？- 服务角度
为网络应用提供通信服务 的通信基础设施:
Web, VoIP, email, 网络游戏, 电子商务, 社交网络, …
计算机网络 之 网尽其用
家庭网络 区域ISP
机构网络 （如校园网等）
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全球最大的互联网络
PC 服务器
ISP网络互连的“网络之网络”
数以百万计的互连的
移动网络 全球ISP
计算设备集合:
无线笔记本
智能手机
主机(hosts)=端系统 （end systems） 运行各种网络应用
家庭网络 区域ISP
无线链路 有线链路
通信链路
光纤, 铜缆, 无线电, 卫星……
计算机网络之网尽其用
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本讲主题
什么是计算机网络？
计算机网络 之 网尽其用
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2
计算机网络=通信技术+计算机技术
计算机网络是通信技术与计算机技术紧密结合的 产物 通信系统模型：
信源 发送设备 信道 接收设备 信宿
噪声源
计算机网络就是一种通信网络
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移动网络 全球ISP
家庭网络 区域ISP
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计算机网络？
定义：计算机网络就是互连的、自治的计算机集 合。 主机 自治-无主从关系 互连-互联互通
通信链路
通信链路
距离远、数量大如何保证互连？
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计算机网络
通过交换网络互连主机
交换节点 （路由器或交换机）
交换网络
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家庭网络 区域ISP
为网络应用提供应用编程 接口（API）：
支持应用程序“连接” Internet，发送/接收数据 提供类似于邮政系统的数据 传输服务
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8
问题
Q：仅有硬件（主机、
移动网络 全球ISP
链路、路由器……）连 接，Internet能否顺畅 运行？能保证应用数据 有序交付吗？……
分组交换:
转发分组
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路由器
(数据包)
路由器(routers) 和 交换机(switches)
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