第1章计算机网络和因特网
计算机网络教程课件第1章
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2.网络的网络
理解网络、互联网（互连网）和因特网
网络：由若干结点（node）和连接这些结点的 链路（link）组成。
互联网：“网络的网络”（network of networks）。
因特网：世界上最大的互连网。
（1）分组交换的概念
电路交换的特点
数据交换前需建立起一条从发端到收端的物 理通路；
在数据交换的全部时间内用户始终占用端到 端的固定传输信道；
交换双方可实时进行数据交换而不会存在任 何延迟。
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（1）分组交换的概念
电路交换存在的问题
计算机之间的数据交换往往具有突发性和间歇性特征， 而对电路交换而言，用户支付的费用则是按用户占用 线路的时间来收费的。
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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。 客户软件的特点、服务器软件的特点。
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（1）客户服务器方式
运行客户端程序的主机
A
客户
①发出请求 ②给予响应 因特网的核心
20世纪70年代：网络体系结构与协议标准化的研究
第四阶段：Internet的广泛应用
20世纪90年代
5
第一个阶段：以主机为中心
背景：
1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC 诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的 联系；
20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国 半自动地面防空系统（SAGE）的研究开始了 计算机技术与通信技术相结合的尝试。
《计算机网络技术及应用(第二版)》第1章 计算机网络概述
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
计算机网络知识
第1章计算机网络概述1.计算机发展四阶段：面向终端的计算机网络、计算机-计算机网络、开放式标准化网络、因特网广泛应用和高速网络技术发展2.以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络3.ARPA网（ARPANET）是计算机技术发展中的一个里程碑4.三网合一：传统电信网、广播电视网、计算机网5.电信网一般认为传输速率达到2Gbps的骨干网称作宽带网6.全光网是未来通信网向宽带、大容量发展的优选方案7.一个计算机网络是由资源子网（负责信息处理）和通信子网（负责信息传递）构成的8.广域网传输方式：存储-转发，局域网传输方式：广播9.远程教育的基础设施是电子大学网络（EUN）10.电子银行核心功能：金融交易卡服务11.智能大厦及计算机网络的信息基础设施是结构化综合布线系统SCS12.点—点通信子网拓扑：星形、环形、树形、网状型广播信道通信子网拓扑：总线形、环形、树形、无线通信与卫星通信形13.星形拓扑：优：控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务缺：线太长、中央负担大、分布处理能力差星形拓扑的中央节点执行集中式通信控制策略14.环形拓扑：优：线短、光纤、性能稳定缺：节点故障则全网故障，故障检测难、节点加入复杂、信道利用率低15.网型拓扑在广域网广泛应用16.按网络的交换方式分类：电路交换网、报文交换网、分组交换网电路交换：申请建立一条从发送端到接收端的物理信道，通信期间始终占用该信道报文交换：存储—转发原理分组交换：ARPANET是分组交换网之父17.传输技术：广播方式（单播、多播、广播）、点对点方式采用分组存储转发和路由选择机制是广播式网络和点对点式网络的区别18.EIA是ANSI成员，涉及OSI的物理层标准制定19.IETF又分为若干工作组，RFC大多来自工作组。
因特网的标准都有一个RFC编号第2章计算机网络体系结构1.计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议2. 语义：用于协调与差错处理的控制信息语法：数据及控制信息的格式、编码及信号电平定时：速度匹配和排序3.计算机网络各层次结构模型及其协议的集合称为网络的体系结构4.OSI包括了体系结构、服务定义、协议规范三级抽象。
01 计算机网络 第一章 计算机网络概述 PPT课件
表1-1
因特网的发展情况概况
网 络 数 主 机 数 用 户 数 管理机构数
1980
10
102
102
100
1990
103
105
106
101
2000
105
107
108
102
2005
106
108
109
103
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由于因特网存在着技术上和功能上的 不足，加上用户数量猛增，使得现有的因 特网不堪重负。 “下一代因特网计划”， 即“NGI计划” (Next Generation Internet Initiative)。
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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族作为 通信的规则，且其前身是美国的ARPANET。
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第二阶段的特点是建成了三级结构的 因特网。分为主干网、地区网和校园网 （或企业网）。
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1.2.3 关于因特网的标准化 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。
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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。
（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)。
第1章计算机网络概论
第1章计算机网络概论大纲要求：●网络拓扑结构。
●网络分类(LAN、MAN、WAN、接入网、主干网)。
●OSI/RM。
●TCP/IP协议，包括应用层协议、传输层协议(TCP、UDP)、网络层协议(IP)、数据链路层协议。
1.1 计算机网络的形成和发展1.1.1 考点辅导计算机网络是指由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
这里强调构成网络的计算机是自主工作的，是为了和多终端分时系统相区别。
在计算机网络中的各个计算机(工作站)本身拥有计算机资源，能独立工作，完成一定的任务，同时还可以使用网络中其他计算机的资源(如CPU、大容量外存或信息等)。
1. 早期的计算机网络早期的计算机网络出现在20世纪50年代，它实际上是以单个计算机为中心的远程联机系统。
在这种系统中，除了一台中心计算机，其余的终端不具备自主处理能力。
这种网络也称为面向终端的计算机网络。
2. 现代计算机网络的发展20世纪60年代中期出现了大型主机，典型代表是ARPANET。
该时期的计算机网络是多台主机通过通信线路连接起来的，它和以单台计算机为中心的远程联机系统的主要区别是，在这种网络中每台计算机都有独立的处理能力，在这些机器之间不存在主从关系。
但是由于该时期的计算机网络是由研究单位、大学等部门各自研制的，没有统一的网络体系结构，因此要把这些计算机连接起来很困难。
网络工程师考试同步辅导(上午科目)(第3版)3. 计算机网络标准化阶段1977年，国际标准化组织(ISO)的TC97信息处理系统技术委员会SC16分技术委员会开始着手制定开放系统互联参考模型(OSI/RM)。
作为国际标准，OSI规定了可以互联的计算机系统之间的通信协议，遵从OSI协议的网络通信产品都是“开放系统”。
这种网络具有统一的网络体系结构，能够很方便地把不同的计算机连接起来。
4. 微型机局域网的发展时期20世纪80年代初期出现了微型计算机。
1972年，Xerox公司发明了以太网，以太网与微型机的结合使得微型机局域网得到了快速的发展。
第1章 选择题、是非题、复习题、求解题
答案：假设发送主机在时间 t0 开始传输报文。在 t1 = L/R1 时刻，发送主机完成发送，路由器接 收到整个分组（忽略传播延迟）上。因为此时整个分组已到达路由器，所以路由器在 t1 时刻开 始将分组发送到接收主机。在 t2 = t1 + L/R2 时刻，路由器完成发送并且目的主机接收到整个分
5. ADSL 是共享带宽的。
疑难：▇ 重点：★ 一般：▲ 了解：◆ 自学：※
第 1 章 计算机网络与因特网
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答案：错误 提示：ADSL（非对称数字用户线路）在用户与 ISP 之间是点到点的连接，因此 ADSL 的全部带 宽都是独占而不是共享的。
6. 使用 ADSL，每个用户获得的下行带宽比上行带宽多。
2. 在发送一个分组到数据报网络中之前，源端主机必须确定分组从源端到目的端所将经过的所有 链路。
答案：错误 提示：数据报网络中分组的整个路由过程与不用地图而宁愿问路的司机类似。实际上，纯粹的 数据报网络中的交换机完全不清楚可能穿越其中的任何分组流。
3. 因特网协议栈中的第四层和第五层是在终端系统中实现的而不是在网络核心部分的路由器中实 现。
答案：线路交换网络能确保在一个通话期间，有定量的端到端的带宽。而现在大部分分组交换 网络（包括因特网）都不能提供端到端可靠带宽的保证。
8※ 为什么说分组交换采用了统计多路复用？比较统计多路复用和在 TDM 中使用的多路复用技术。
答案：在分组交换网络中，来自不同源端的分组以按需的方式分配链路而不是以固定、预先分 配的方式，所以我们通常说分组交换运用的是统计多路复用模式。在 TDM 线路交换中，每台 主机取得各个循环的 TDM 帧中的某个固定时隙。
第一章计算机网络基础
1. 数据通信 2. 计算机系统的资源共享 3. 进行数据信息的集中和综合处理 4. 能均衡负载，相互协作 5. 提高了系统的可靠性和可用性 6. 进行分布式处理
统速率不用匹配，适于数据通信。 缺点：时延较大，“分组”（或“打包”）的过程比较
复杂，丢包服务质量无保证。
三、计算机网络的产生与发展
1)多用户分时系统，微机
哑终端 虚拟机
主机
T
T
T
T
终端－计算机网络模型
虚实概念
If it's there and you can see it It's REAL If it's there and you can't see it It's
二、计算机网络基本原理
平时常接触的网络
计算机网（局域网，因特网）
计算机和通信技术结合的产物 共享资源
公共交换电话网（Public Switched Telephone Network，PSTN）
有线电视网 电网
电路交换
最早的交换方式，源自电话系统。 建立电路交换的过程：（以打电话为例） 建立链路（象拨打电话并接通，通信的两端接通，便拥有一条实
是一种可以在网络环境中以客户和服务器模式工作的 多功能操作系统。
支持域管理，提供对网络资源管理的一整套解决方案
Unix操作系统
Unix
催生了计算机辅助制造，制造控制系统，实验室模拟和因特网 起源于上个世纪70年代贝尔实验室， 71年用C代码重写 众多版本（没有当今网络，各不相同） 加州大学伯克利分校计算机系统研究小组（CSRG）使用Unix对操作
计算机网络高传善课后答案
计算机网络高传善课后答案【篇一：计算机统考教材与参考书】计算机专业基础综合复习书目一、数据结构★严蔚敏、吴伟民编著：《数据结构（c语言版）》，清华大学出版社★严蔚敏、吴伟民编著：《数据结构题集(c语言版)》，清华大学出版社二、计算机组成原理★唐朔飞编著：《计算机组成原理》，高等教育出版社，1999年版★唐朔飞编著：《计算机组成原理学习指导与习题解答》，高等教育出版社，2005年9月★白中英主编：《计算机组成原理》，科学出版社三、操作系统★汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛编著：《计算机操作系统(第三版)》，西安电子科技大学出版社★梁红兵、汤小丹编著：《计算机操作系统》学习指导与题解(第二版)，西安电子科技大学出版社，2008年9月四、计算机网络★谢希仁编著：《计算机网络(第5版)》，电子工业出版社★高传善、毛迪林、曹袖主编：《数据通信与计算机网络（第2版）》，高等教育出版社说明：★为首推书；出版年份不需要严格要求，一般是越新越好，关键以出版社和作者为主要参照。
相关参考辅导书：★本书编写组：《2011计算机考研大纲解析——全国硕士研究生入学统一考试计算机专业基础综合考试大纲解等教育出版社，2010年8月★上海恩波学校，上海翔高教育计算机统考命题研究中心暨培训中心编著：《计算机学科专业基础综合复习旦大学出版社，2010年9月★巩微、冯东晖主编：《2011年考研计算机学科专业基础综合考试全真模拟试题集》，原子能出版社，2010年★阳光考研命题研究中心编写：《2011年考研计算机科学专业基础综合考试教程》，中国人民大学出版社，20说说：一、数据结构1.教材：《数据结构》严蔚敏清华大学出版社2.辅导书：《算法与数据结构考研试题精析（第二版）》机械工业出版社二、计算机组成原理1.教材：《计算机组成原理》唐朔飞高等教育出版社《计算机组成原理》白中英科学出版社2.辅导书：《计算机组成原理考研指导》徐爱萍清华大学出版社《计算机组成原理--学习指导与习题解答》唐朔飞高等教育出版社三、操作系统1.教材：《计算机操作系统(修订版)》汤子瀛西安电子科技大学出版社2.辅导书：《操作系统考研辅导教程(计算机专业研究生入学考试全真题解) 》电子科技大学出版社四、计算机网络1.教材：《计算机网络(第五版)》谢希仁电子工业出版社2.辅导书：《计算机网络知识要点与习题解析》哈尔滨工程大学出版社【篇二：《计算机网络》教学大纲】t>中文名称：计算机网络课程编号：课程类型：专业基础课学时：总学时 80（含20学时实验）学分：适用对象：计算机相关专业本科生主讲教师：孙家启使用教材：谢希仁，计算机网络教程，人民邮电出版社，2002课程教学大纲一、课程性质、目的和任务1. 本课程是计算机相关专业必修的一门专业基础课程。
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基站与有线的因特网连接，为无线用户
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（1）数字用户线DSL
有多种形式：
如ADSL（不对称）、SDSL （对称）、
HDSL （高速）、 VDSL （非常高速）等等。
住宅常用的是ADSL不对称数字用户线
(Asymmetrical Digital Subscriber Line) 。
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ADSL特点
新型调制解调器技术：与拨号类似，采用双绞线。
高数据速率：限制用户和ISP调制解调器间距离。
下载速率高于上载速率：
VDSL
下载：从ISP到家庭，超过1～2Mbps。 12～55Mbps
上载：从家庭到ISP ，超过几百kbps 。 1.6～20Mbps
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使用频分复用FDM：通信链路划分为3个不重叠频段：
高速下载信道 50 kHz ～ 1 MHz
每个家庭发送的分组经上行信道向头端传输
几个用户同时发送分组将会冲突，需要相应多路 访问协议协调。
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（3）比较
DSL建立点对点连接，所有带宽专用非共享； HFC比DSL带宽更高； DSL和HFC可随时提供服务（总是在线always
on）：开机后一直连网，并能同时拨打和接听 普通电话。
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三、无线接入
用于无线移动设备（如移动电话和PDA等）的 接入。
无线局域网(wireless LAN)：
广域无线接入网(wide-area wireless access network)：
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无线局域网(wireless LAN)
也称为无线以太网 或Wi-Fi （wireless fidelity，无线保真）。
5
本章内容
1.1 什么是因特网 1.2 网络边缘 1.3 网络核心 1.4 网络接入和物理媒体 1.5 因特网结构和ISP 1.6 分组交换网络中的时延和分组丢失 1.7 协议层次与服务模型 1.8 发展历史 1.9 小结
6
1.1 什么是因特网
两种描述方法： 具体构成
构成因特网的基本硬件和软件。
HFC美国流行，DSL欧洲和亚洲流行。
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二、公司接入
通过局域网(LAN)连接端用户和边缘路由器。
先将多个端系统连接成局域网：如采用以太网技术，
用双绞线或同轴电缆将端系统彼此连接。
局域网再与边缘路由器连接：边缘路由器负责与外连
接。 LAN 以太网技术： 共享以太网：端系统共享以太网的传输速率； 交换以太网：多个用户可同时使用全部带宽通信。
任何一种分布式应用程序只能使用其中一种服务。
不提供“传输时间固定”的服务
即从发送方传递数据到接收方所需时间不确定。
14
1.1.3 什么是协议?
人们交往的协议: “现在几点了?” “我有个问题.” 彼此作自我介绍
… 定义发送的信息 … 定义信息接收后,或某 个事件发生后的动作
网络协议: 通信设备之间的交互而 不是人们的交往 所有在因特网上的通信 活动全部是由协议所控 制的
计算机网络与通信
主 讲：宁航
电 话：13991288155
邮 箱：ninghang@
教科书：计算机网络自顶向下方法
陈鸣译 机械工业出版社
参考书：Computer Networking James. F. Kurose 高等教育出版社
第一讲 计算机网络与因特网概述 1
教学思路
以因特网为研究目标
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协议（protocol）
控制网络中信息接收和发送的一组软件。每个端系 统、路由器和其他因特网部件都要运行。
因特网协议：TCP/IP协议。 • •
TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议
IP （Internet Protocol）网际协议 RFC（Request For Comments ）：请求评论 IETF (Internet Engineering Task Force ) ： 因特网工 程任务组。
连接端系统的中间交换设备。 端系统之间很少直 接连接，通常都是通过分组交换机间接相连。
功能：接收、转发分组。从一条（入）通信链路接收
分组、并保存，再从另一条（出）通信链路转发出去。
类型： 路由器（router） 链路层交换机（link-layer switch）
采用分组交换技术
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Internet Service Provider 一个由多个分组交换机和多段通信链路组成的网络。 端系统通过ISP接入因特网，如住宅区ISP、大学ISP、公 司ISP等。
是分布式应用程序：客户机程序和服务器程序在端系
统分别上运行。
描述服务和被服务的关系。
客户机程序(client program)：服务请求方。发出请
求，并从服务器程序接收服务。
服务器程序(server program)：送报文进行交互。 路由器、链路和其他部件成为“黑盒子”。
分布式应用程序（distributed application）：在端系统上
运行，彼此可以通信。实现因特网的各种应用，如电子 邮件、Web应用、远程注册等等。
提供两种服务：
面向连接的可靠服务： 确保从发送方发出的数据最终
按顺序完整地交付给接收方。
无连接的不可靠的服务：不能对最终交付作任何保证。
因特网标准：由IETF制定的标准文档RFC。 • •
• RFC有近5000个，不断更新完善。
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内联网（Intranet）
专用的内部网络。如公司和政府网络。
所用主机、路由器、链路和协议等与因特网相同。
专网内的主机不能随意与专网外部的主机交换信息(由
防火墙控制)。
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1.1.2 服务描述
理论知识内容。
基本要求
熟练掌握计算机网络的基本概念和相关知识、基 本组成和工作原理、 体系结构及相关协议等。
教学方式
课堂讲授、课后作业及答疑等。
3
第1章 计算机网络和因特网
学习目标
网络总体概述 掌握基本概念和术语
主要内容
概念、术语 网络组成：网络边缘、核心 接入网，物理媒体 网络性能：丢包率，时延 网络的体系结构：协议分层
后面章节深入、细致学习
以因特网为例
和服务模型 网络发展
4
计算机网络定义
计算机网络自20世纪60年代开始发展。各种定义。
简单定义 一些互相连接的、自治的计算机的集合。 文献定义 计算机网络是用通信设备和线路将分散在不同地点的 有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，并按照网 络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机集合。 多个计算机：为用户提供服务； 一个通信子网：通信设备和线路； 一系列协议：保证数据通信。 网络类型 很多，如局域网、广域网等。 典型：因特网。
8
通信链路(communication link)
把端系统连接到一起的物理线路。
多种类型：同轴电缆、双绞线、
本地ISP
链路
光纤和无线电等。
多种速率：不同的链路传输数据
区域 ISP
的速率不同。
链路传输速率：每秒传输多少位
数据。单位bit/s或bps。
公司网络
9
分组交换机（packet switch）
各种网 络应用
以因特网为中心。围绕因特网体系 结构5层模型学习，了解掌握计算机网络 的基本概念和基本原理。
自顶向下方法
应用层 运输层 网络层
自上而下组织介绍内容，从应用层 开始向下逐层讲解到物理层。
着重原理
链路层
物理层
网络基础问题及解决方法和技术。
2
教学目标和方式
教学目标
以因特网为中心，深入学习和讲授计算机网络的
24
点对点接入
数模/模数转换 模数/数模转换
速率可达 56kbps
端系统
ISP
• 端系统方发送：MODEM将PC输出的数字信号转换为 模拟形式，在模拟电话线（双绞线）上传输。
• ISP方接收：MODEM再将模拟信号转换回数字形式， 作为ISP路由器输入。
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缺陷：
用户有效速率低于56kbps：双绞线质量低。
提供服务
为分布式应用程序提供的服务。
协议
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1.1.1 具体构成描述
公共因特网（Internet、因特 网）：
一个世界范围的计算机网络。 互联遍及全世界的数以百万的
本地ISP
区域 ISP
计算设备。
全球性“网络的网络”。
公司网络
计算设备：主机（host）、端系统（end system）。
因特网服务提供商ISP
不同的ISP提供各种不同类型的网络接入：如电话接入 对内容提供者提供接入：如发布信息。 低层次的ISP通过国家、国际的高层ISP互联：
实现世界范围的通信。高层ISP由一些用高速光纤链 路互联的高速路由器组成。
每个ISP独立管理，运行ISP协议：遵从一定的命名和
地址规则。
2:00 time Q: 其它人际交往的协议?
<file>
16
1.2 网络边缘
网络划分为两大部分： 网络边缘（资源子网） 外围部件、主机 网络应用
网络核心（通信子网）
网络核心
网络结构
路由器 通信链路 网络的网络
网络边缘
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客户机/服务器模式
因特网应用程序广泛采用。如电子邮件、Web服 务等。
解调：将模拟信号转换成数字信号。
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模拟信号和数字信号
模拟信号：用连续变化的电磁波表示数