《计算机网络第五版-谢希仁》CH1-5ed 概述
《计算机网络》(谢希仁)第五版课后习题答案解析
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务？答：计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个，连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
计算机网络(谢希仁第五版)课后答案
计算机网络（谢希仁第五版）课后答案第一章概述1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务？答：计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个，连通性和共享。
1-2试简述分组交换的特点答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-3试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
计算机网络（谢希仁第五版）读书笔记
计算机⽹络（谢希仁第五版）读书笔记1 第⼀章概述电路交换：整个报⽂的⽐特流连续地从源点直达终点，好像在⼀个管道中传送。
建⽴连接（占⽤通信资源）->通话（⼀直占⽤通信资源）->释放连接（归还通信资源）特点：在通话的全部时间内，通话的两个⽤户始终占⽤端到端的通信资源分组交换：采⽤存储转发技术。
单个分组（报⽂的⼀部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下⼀个结点。
把要发送的整块数据称为⼀个报⽂，在发送报⽂之前，先把较长的报⽂划分成⼀些必要的等长数据段。
在每⼀个数据段前⾯，加上⼀些必要的控制信息组成⾸部后，就构成了⼀个分组。
分组⼜称为包，⽽分组的⾸部也可以称为“包头” 优点：⾼效、灵活、迅速、可靠报⽂交换：整个报⽂先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下⼀个结点。
1.2计算机⽹络的性能指标速率（bps）、带宽、吞吐量、时延（发送时延、传播时延、处理时延、排队时延）、时延带宽积、往返时间RTT（表⽰从发送⽅发送数据开始，到发送⽅收到来⾃接收⽅的确认总共经历的时间）、利⽤率（信道或⽹络利⽤率过⾼会产⽣⾮常⼤的时延）1.3计算机⽹络体系结构为进⾏⽹络中的数据交换⽽建⽴的规则、标准或约定称为⽹络协议。
⽹络协议主要由以下三要素组成： 语法：即数据与控制信息的结构或格式； 语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应； 同步：即事件实现顺序的详细说明；开发系统互连基本参考模型OSI/RM 和 TCP/IP协议：1.4 TCP/IP的体系结构everything over IP:TCP/IP协议可以为各式各样的应⽤提供服务。
IP over everything:TCP/IP协议允许IP协议在各式各样的⽹络构成的互联⽹上运⾏。
2 第⼆章物理层可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接⼝有关的⼀些特性，即： （1）机械特性（2）电⽓特性（3）功能特性（4）过程特性2.1 数据通信的基础知识 信道⼀般都是⽤来表⽰向 某⼀⽅向传送信息的媒体。
计算机网络(谢希仁第五版)摘要
第一章摘要：以因特网为代表的计算机网络向用户提供连通性和资源共享的功能，使其正在改变着用户的工作和学习。
本章首先是因特网的概述。
介绍网路、互联网以及因特网的概念以及相互之间的关系。
介绍因特网的发展的三个阶段：从单个网络ARPANET向互联网发展的过程，三级结构的的因特网，再到多层次ISP结构的因特网。
Internet与internet的区分。
介绍因特网的标准化工作的实施过程，以及因特网的六种RFC：建议标准、草案标准、因特网标准、历史的、实验的、提供信息的。
其次介绍因特网的两大块组成：边缘部分和核心部分。
边缘部分主要介绍端系统程序之间的通信方式C/S和P2P；核心部分主要介绍三种交换方式（电路交换、电报交换、分组交换）各自的主要特点以及它们之间优缺点的比较。
简要介绍计算机网络的类别。
再次，主要介绍计算机网络的七个性能标准（速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT以及利用率）各自的意义，简要介绍计算机网络的非性能标准。
最后介绍计算机网络体系结构。
简要介绍计算机网络体系结构的形成过程以及协议与划分层次的好处。
主要介绍五层协议（应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层）各自的主要任务及特点。
介绍实体、协议、服务、服务访问点等的基本概念，以及协议与服务的区别。
第二章摘要：本章详细介绍五层协议中最底层物理层的相关内容。
首先讨论物理层的基本概念，物理层主要任务为确定与传输媒体的接口有关的一些特征，完成传输方式的转换。
然后介绍有关数据通信的基础知识。
介绍数据通信系统模型的三大部分组成：源系统、传输系统和目的系统；介绍通信双方信息交互的基本方式：单向通信、双向交替通信和双向同时通信；介绍调制的两大类：基带调制和带通调制，还有带通调制的基本方法：调幅、调频和调相；介绍限制码元在信道上传输速率的因素：信道能够通过的频率范围和信噪比。
其后介绍物理层下面各种传输媒介各自的结构、分类以及特点。
三种导向传输媒体：双绞线、同轴电缆和光缆。
计算机网络CH1-5ed 概述
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Internet 和 Internet 的区别
以小写字母 i 开始的 internet（互联网或 互连网）是一个通用名词，它泛指由多 个计算机网络互连而成的网络。 以大写字母I开始的的 Internet（因特网） 则是一个专用名词，它指当前全球最大 的、开放的、由众多网络相互连接而成 的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议 族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。
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1.1 计算机网络 在信息时代的作用
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网 络化和信息化，它是一个以网络为核心 的信息时代。 网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。 网络是指“三网”，即电信网络、有线 电视网络和计算机网络。 发展最快的并起到核心作用的是计算机 网络。
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第 1 章 概述（续）
1.4 计算机网络在我国的发展 1.5 计算机网络的类别 1.5.1 计算机网络的定义 1.5.2 几种不同类别的网络 1.6 计算机网络的性能 1.6.1 计算机网络的性能指标 1.6.2 计算机网络的非性能特征
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第 1 章 概述（续）
1.7 计算机网络的体系结构 1.7.1 计算机网络体系结构的形成 1.7.2 协议与划分层次 1.7.3 具有五层协议的体系结构 1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点 1.7.5 TCP/IP 的体系结构
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因特网的发展情况概况
网络数 主机数 用户数 管理机构数 10 102 102 100 103 105 106 101 105 107 108 102 106 108 109 103
CH1-5ed+概述
本地 ISP
大公司
本地 ISP 本地 ISP
本地 ISP
第一层 ISP
第一层ISP 第二层ISP
本地 ISP
第二层ISP NAP 本地 ISP
第一一一级层级IIISSSPPP
NAP 第二层ISP
本地 ISP
第二层 ISP
第二层 ISP
大公司
本地 ISP
本地 ISP
本地 ISP
公司
本地 ISP
2020年6月17日
5
因特网(Internet)的发展
进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为 代表的计算机网络得到了飞速的发展。 已从最初的教育科研网络逐步发展成为 商业网络。 已成为仅次于全球电话网的世界第二大 网络。
2020年6月17日
6
因特网的意义
因特网是自印刷术以来人类通信方面最
大的变革（想一想为什么这么说）。
因特网的迅猛发展始于20世纪90年代。由欧洲原 子核研究组织CERN开发的万维网WWW (World Wide Web)被广泛使用在因特网上，大大方便了 广大非网络专业人员对网络的使用，成为因特网 的这种指数级增长的主要驱动力。
20
1980 1990 2000 2005
1.2.1 网络的网络
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。
网 络 (network) 由 若 干 结 点 (node) 和 连 接 这 些 结 点 的 链路(link)组成。
互联网是“网络的网络”(network of networks)。
连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。
2020年6月17日
11
主机 因特网
CH1-5ed 概述_3
明日正午进攻，如何？ 同意 收到“同意”
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。 下层的协议对上层的服务用户是透明的 下层的协议对上层的服务用户是透明的。 透明 协议是“水平的” 即协议是控制对等实体之间通信的规则。 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提 服务是“垂直的” 供的。 供的。 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。 。
1.5.3 五层协议的体系结构
TCP/IP得到广泛应用，但结构不明确，概念不清晰，最 得到广泛应用，但结构不明确，概念不清晰， 得到广泛应用 下面的网络接口层并没有具体内容。 下面的网络接口层并没有具体内容。 OSI复杂不实用，但概念清晰，体系结构理论体系完整。 复杂不实用，但概念清晰，体系结构理论体系完整。 复杂不实用 因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点， 因此往往采取折中的办法， 的优点， 采用一种只有五层协议的体系结构 。
T2
AP2 5 4 3 2 1
10100110100101 比 特 流 110101110101
注意观察剥去首部（尾部）的层次
计算机 1 AP1 5 4 3 2 1
H2
计算机 2 AP2 5 4
计算机 2 的物理层收到比特流后 交给数据链路层
H3 H4 H5
3
T2
应用程序数据
2 1
10100110100101 比 特 流 110101110101
应当注意： 应当注意：事实上难免有极个别的不利情况 在设计协议时并没有预计到。 在设计协议时并没有预计到。在出现这种 情况时，协议就会失败。 情况时，协议就会失败。因此实际上协议 往往只能应付绝大多数的不利情况， 往往只能应付绝大多数的不利情况，不可 能设计出100%可靠的协议。 100%可靠的协议 能设计出100%可靠的协议。
CH1-5ed概述
接收端在发送端的右方时，首部往往画在分组 的右方。
发 送 端 分组 传送方向
数
据
首部
接 收 端
2. 分组交换
因特网的核心部分示意图
因特网的核心部分是由许多网络和把它们互连 起来的路由器组成，而主机处在因特网的边缘 部分。 讨论因特网核心部分中路由器转发分组过程时， 通常将路由器连接的单个网络简化为一条链路， 而路由器成为核心部分的结点
速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是指连接在计算机网络上的主机在数字 信道上传输数据的速率 速率往往是指额定速率或标称速率。 速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s 等
2. 带宽
―带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的 频带宽度，单位是赫兹Hz（或千赫kHz、 兆赫MHz、吉赫GHz等）。 现在“带宽”是数字信道所能传送的 “最高数据率”的同义语，单位是“比 特每秒”，或 b/s (bit/s)。
1.1 计算机网络在信息时代的作用
网络是指“三网”，即电信网络、有线电 视网络和计算机网络。
1.1 计算机网络在信息时代的作用
计算机网络的最重要的功能
连通性：计算机网络使上网用户之间都可以交 换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直 接连通一样。 共享：即资源共享。可以是信息共享、软件共 享，也可以是硬件共享。
1.3 计算机网络的发展
使用分组交换技术的网络
1969年12月，美国的分组交换网ARPANET投入 运行，它标志着第二代计算机网络的产生。 ARPANET成为日后Internet的基础。
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第 1 章 概述（续）
1.4 计算机网络在我国的发展 1.5 计算机网络的类别 1.5.1 计算机网络的定义 1.5.2 几种不同类别的网络 1.6 计算机网络的性能 1.6.1 计算机网络的性能指标 1.6.2 计算机网络的非性能特征
课件制作人：谢希仁
第 1 章 概述（续）
1.7 计算机网络的体系结构 1.7.1 计算机网络体系结构的形成 1.7.2 协议与划分层次 1.7.3 具有五层协议的体系结构 1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点 1.7.5 TCP/IP 的体系结构
在这里，“交换”(switching)的含义就是 转接——把一条电话线转接到另一条电 话线，使它们连通起来。 从通信资源的分配角度来看，“交换” 就是按照某种方式动态地分配传输线路 的资源。
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电路交换的特点
电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段：
建立连接 通信 释放连接
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因特网的发展情况概况
网络数 主机数 用户数 管理机构数 10 102 102 100 103 105 106 101 105 107 108 102 106 108 109 103
1980 1990 2000 2005
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1.2.3 关于因特网的标准化工作
因特网协会 ISOC 因特网体系结构 研究委员会 IAB 因特网研究部 IRTF 因特网研究指导小组 IRSG …
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因特网(Internet)的发展
进入 20 世纪 90 年代以后，以因特网为 代表的计算机网络得到了飞速的发展。 已从最初的教育科研网络逐步发展成为 商业网络。 已成为仅次于全球电话网的世界第二大 网络。
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因特网的意义
因特网是自印刷术以来人类通信方面最 大的变革。 现在人们的生活、工作、学习和交往都 已离不开因特网。
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网络与因特网
网络把许多计算机连接在一起。 因特网则把许多网络连接在一起。
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网络 结点
互联网（网络的网络）
链路
(a)
(b)
主机
因特网
1.2.2 因特网发展的网络 ARPANET 向互 联网发展的过程。 1983 年 TCP/IP 协议成为 ARPANET 上 的标准协议。 人们把 1983 年作为因特网的诞生时间。
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电路交换举例
第二层 第一层 大公司 本地 ISP 本地 ISP
大公司
第一层 ISP
第一层ISP
第二层ISP 本地 ISP
NAP
一级 ISP 一级 ISP 第一层ISP
NAP
第二层ISP
第二层ISP 本地 ISP
大公司 本地 ISP
本地 ISP 本地 ISP 公司 校园网 B
本地 ISP
A 校园网
校园网
校园网
主机A → 本地 ISP → 第二层 ISP → NAP → 第一层 ISP → NAP → 第二层 ISP → 本地 ISP → 主机B
路由器的重要任务
路由器是实现分组交换(packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组， 这是网络核心部分最重要的功能。
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1. 电路交换的主要特点
两部电话机只需要用一对电线就能够互 相连接起来。
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更多的电话机互相连通
5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
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Internet 和 Internet 的区别
以小写字母 i 开始的 internet（互联网或 互连网）是一个通用名词，它泛指由多 个计算机网络互连而成的网络。 以大写字母I开始的的 Internet（因特网） 则是一个专用名词，它指当前全球最大 的、开放的、由众多网络相互连接而成 的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议 族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。
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服务器软件的特点
一种专门用来提供某种服务的程序，可 同时处理多个远地或本地客户的请求。 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。
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万维网 WWW 的问世
因特网已经成为世界上规模最大和增长 速率最快的计算机网络，没有人能够准 确说出因特网究竟有多大。 因特网的迅猛发展始于 20 世纪 90 年代。 由欧洲原子核研究组织 CERN 开发的万 维网 WWW (World Wide Web)被广泛使 用在因特网上，大大方便了广大非网络 专业人员对网络的使用，成为因特网的 这种指数级增长的主要驱动力。
两种通信方式
在网络边缘的端系统中运行的程序之间的 通信方式通常可划分为两大类： 客户服务器方式（C/S 方式） 即Client/Server方式 对等方式（P2P 方式） 即 Peer-to-Peer方式
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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。 客户是服务的请求方，服务器是服务的 提供方。
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。 双方都可以下载对方已经存储在硬盘中 的共享文档。
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计算机网络向用户提供的 最重要的功能
连通性——计算机网络使上网用户之间 都可以交换信息，好像这些用户的计算 机都可以彼此直接连通一样。 共享——即资源共享。可以是信息共享、 软件共享，也可以是硬件共享。
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1.2 因特网概述
1.2.1 网络的网络 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 网络(network)由若干结点(node)和连接 这些结点的链路(link)组成。 互联网是“网络的网络”(network of networks)。 连接在因特网上的计算机都称为主机 (host)。
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运行 客户 程序
A
网络边缘
运行 服务器 程序 B
客户
网络核心 服务器
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。
客户软件的特点
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。 不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
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第 1 章 概述
1.1 计算机网络在信息时代中的作用 1.2 因特网概述 1.2.1 网络的网络 1.2.2 因特网发展的三个阶段 1.2.3 因特网的标准化工作 1.2.4 计算机网络在我国的发展 1.3 因特网的组成 1.3.1 因特网的边缘部分 1.3.2 因特网的核心部分
网络边缘
C
运行 P2P 程序
F 运行 P2P 程序
网络核心
D 运行 P2P 程序
1.3.2 因特网的核心部分
网络核心部分是因特网中最复杂的部分。 网络中的核心部分要向网络边缘中的大量 主机提供连通性，使边缘部分中的任何一 个主机都能够向其他主机通信（即传送或 接收各种形式的数据）。 在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。 路由器是实现分组交换(packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组， 这是网络核心部分最重要的功能。 课件制作人：谢希仁
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1.1 计算机网络 在信息时代的作用
21 世纪的一些重要特征就是数字化、网 络化和信息化，它是一个以网络为核心 的信息时代。 网络现已成为信息社会的命脉和发展知 识经济的重要基础。 网络是指“三网”，即电信网络、有线 电视网络和计算机网络。 发展最快的并起到核心作用的是计算机 网络。
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三级结构的因特网
第二阶段的特点是建成了三级结构的因 特网。 三级计算机网络，分为主干网、地区网 和校园网（或企业网）。
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多层次 ISP 结构的因特网
第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网。 出现了因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider)。
计算机网络（第 5 版）课件
电子工业出版社 2007 年
谢希仁 编著 （使用 OfficeXP 或 Office 2003 演示动画）
《计算机网络》课件
制作人：谢希仁
课件制作人声明
本课件共 10个 Powerpoint 文件（每章 一个）。教师可根据教学要求自由修改 此课件（增加或删减内容），但不能自 行出版销售。 对于课件中出现的缺点和错误，欢迎读 者提出宝贵意见，以便及时修订。 课件制作人 谢希仁 2006 年 11 月
课件制作人：谢希仁
因特网的边缘部分与核心部分
因特网的边缘部分 主机 路由器 网络
因特网的核心部分
1.3.1 因特网的边缘部分
处在因特网边缘的部分就是连接在因特 网上的所有的主机。这些主机又称为端 系统(end system)。 “主机 A 和主机 B 进行通信”，实际上 是指：“运行在主机 A 上的某个程序和 运行在主机 B 上的另一个程序进行通 信”。 即“主机 A 的某个进程和主机 B 上的另 一个进程进行通信”。或简称为“计算 课件制作人：谢希仁 机之间通信”