計算機網絡位于通信和計算機的交叉點上，是兩者不斷融合和促進的產物。 第一篇文章簡單介紹下計算機網絡的發展過程。 計算機網絡誕生于在1960年代美蘇冷戰時期，當時的美國國防部要求研發一種新型網絡，要求一下特點： 1. 該網絡不是為了打電話，而是為了計算機之間傳輸數據 2. 能連接不用類型的計算機 3. 網絡上的節點同等重要 4. 有冗余的路由 5. 盡可能地簡單，但是非常可靠 在此之前，美國已有發達的電信網。計算機網絡是在電信網的基礎之上提出的，所以有必要對比一下兩者。 電信網的最基本特點是電路交換（circuit switching），而電路交換是面向連接的。 面向連接的通信有三個步驟：1）建立連接；2）傳輸整條報文；3）釋放連接。 如果通信鏈路中斷，那么就必須重連（**可靠性差**）。 為什么計算機網絡不使用電路交換的思想去設計呢？ 簡單說就是鏈路的數據傳輸效率低。電路交換的特點是，在通話的全部時間內，通話的兩個用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬。而計算機通信的數據往往是突發的，在整個通信過程中，可能只是很少的時間用于傳輸數據，大部分時間可能用于用戶在編輯一個文件等。所以通信鏈路沒有被充分利用。 計算機網絡的設計原理是分組交換（packet switching）。網絡會把一個報文（message）拆分成一個一個的分組（packet），分組又稱“包”，是互聯網中的傳輸數據單元。 分組由兩部分組成：包頭部分和數據部分。包頭中有分組的控制信息，比如目的地址和源地址。正是有了這些信息，分組才能在分組交換網中選擇路由。在使用分組交換時，可以無需建立連接就直接發送數據。這種通信機制不是面向連接的。  注意上圖有錯誤：報文中的數據存放在數據部分，不會存放在包頭。 存儲交換的工作原理是**存儲轉發**，這個過程是由**節點交換機**完成的。交換機有很多端口，用這些端口和外部路線聯系。交換機會把收到的分組放入緩存，再查找轉發表，找到目的地址應該從哪個端口轉發，然后再把分組傳遞到相關的端口。在傳輸過程中，如果某些結點或者線路被破壞，交換機會根據路由轉發協議，找到其他路徑。存儲轉發策略的本質是在通信過程中動態（斷續）地分配帶寬資源，非常適合突發式數據的傳輸，大大提高了通信線路的利用率。 分組交換的優點是顯而易見的： 1. 高效：動態分配帶寬資源，對通信線路逐段占有 2. 靈活：對每一個分組獨立地選擇轉發路由 3. 迅速：不需要建立連接；網絡使用高速線路 4. 可靠：完善的網絡協議，分布式，多路由。 分組交換也帶了一些問題： 1. 分組在存儲轉發的時候需要排隊，增加了時延。 2. 分組的首部的控制信息是額外開銷 3. 分組交換網需要專門地 思考題：分組交換和電路交換有什么不同？計算機網絡為什么使用前者？ 提示：所謂“交換”，其實是指在通信中分配帶寬資源。