tcp 11种状态(TCP状态详解)

1.首先，客户端和服务器建立的每个TCP连接都会占用服务器内存，所以最大TCP连接数和内存成正比。简单估算为最大内存除以单TCP连接占用的最小内存 2.Linux操作系统中，一切都是文件。所以每个TCP连接，都会打开一个文件。为此Linux操作系统限制了每个用户能打开的文件数量，通过ulimit -n 查看。修改方式：vi /etc/security/limits.conf文件，在文件中添加如下行（限制修改为10240）：speng soft nofile 10240speng hard nofile 102403.Linux操作系统中，TCP连接数量还受到端口数量限制，由于端口号只有1-65535，所以最大TCP连接数也只有65535个(包括系统端口1-1024)4.Linux操作系统对所有用户最大能打开文件的限制：cat /proc/sys/fs/file-max。5.网络核心模块对tcp连接的限制(最大不能超过65535)：vi /etc/sysctl.confnet.ipv4.ip_local_port_range = 1024 650006.防火墙对tcp连接的限制综上，在Linux操作系统中，首先对TCP连接数量的限制依次有：端口数量限制，网络核心限制，最大文件数量限制(因为每建立一个连接就要打开一个文件)，防火墙限制，用户打开文件限制 都是传智播客出版的书上的知识，他们官网也都有。可以去官网多看看视频学学。
这个文件是一个综合性的问题。首先就tcp链接来说吧，主要体现在tcp的socket链接数上面，65535 应该是足够用了，但是tcp连接11种状态，不同不同状态有可能有会话保持什么的。这些暂且不说，现在tcp连接的还有Linux下文件的最大打开数量，流量带宽等等。 优化：1.ulimit -a 查看最大文件打开数量，然后修改2.减少tcp长连接，或其他状态链接，可以改下会话保持时间，主动自动关闭（不建议），重复使用tcp等。这个是在tcp链接数来进行考虑。 3.增多IP，增多端口，一个IP是这么多，那可以在一台Linux上绑定多个IP来增加链接数。

目录：以前我也认为TCP是相当底层的东西，我永远不需要去了解它。虽然差不多是这样，但是实际生活中，你依然可能遇见和TCP算法相关的bug，这时候懂一些TCP的知识就至关重要了。（本文也可以引申为，系统调用，操作系统这些都很重要，这个道理适用于很多东西）这里推荐一篇小短文， 人人都应该懂点TCP使用TCP协议通信的双方必须先建立TCP连接，并在内核中为该连接维持一些必要的数据结构，比如连接的状态、读写缓冲区、定时器等。当通信结束时，双方必须关闭连接以释放这些内核数据。TCP服务基于流，源源不断从一端流向另一端，发送端可以逐字节写入，接收端可以逐字节读出，无需分段。需要注意的几点：TCP状态（11种）：eg.以上为TCP三次握手的状态变迁以下为TCP四次挥手的状态变迁服务器通过 listen 系统调用进入LISTEN状态，被动等待客户端连接，也就是所谓的被动打开。一旦监听到SYN（同步报文段）请求，就将该连接放入内核的等待队列，并向客户端发送带SYN的ACK（确认报文段），此时该连接处于SYN_RECVD状态。如果服务器收到客户端返回的ACK，则转到ESTABLISHED状态。这个状态就是连接双方能进行全双工数据传输的状态。而当客户端主动关闭连接时，服务器收到FIN报文，通过返回ACK使连接进入CLOSE_WAIT状态。此状态表示——等待服务器应用程序关闭连接。通常，服务器检测到客户端关闭连接之后，也会立即给客户端发送一个FIN来关闭连接，使连接转移到LAST_ACK状态，等待客户端对最后一个FIN结束报文段的最后一次确认，一旦确认完成，连接就彻底关闭了。客户端通过 connect 系统调用主动与服务器建立连接。此系统调用会首先给服务器发一个SYN，使连接进入SYN_SENT状态。connect 调用可能因为两种原因失败：1. 目标端口不存在（未被任何进程监听）护着该端口被TIME_WAIT状态的连接占用（ 详见后文 ）。2. 连接超时，在超时时间内未收到服务器的ACK。如果 connect 调用失败，则连接返回初始的CLOSED状态，如果调用成功，则转到ESTABLISHED状态。客户端执行主动关闭时，它会向服务器发送一个FIN，连接进入TIME_WAIT_1状态，如果收到服务器的ACK，进入TIME_WAIT_2状态。此时服务器处于CLOSE_WAIT状态，这一对状态是可能发生办关闭的状态（详见后文）。此时如果服务器发送FIN关闭连接，则客户端会发送ACK进行确认并进入TIME_WAIT状态。流量控制是为了控制发送方发送速率，保证接收方来得及接收。接收方发送的确认报文中的窗口字段可以用来控制发送方窗口大小，从而影响发送方的发送速率。将窗口字段设置为 0，则发送方不能发送数据。如果网络出现拥塞，分组将会丢失，此时发送方会继续重传，从而导致网络拥塞程度更高。因此当出现拥塞时，应当控制发送方的速率。这一点和流量控制很像，但是出发点不同。流量控制是为了让接收方能来得及接收，而拥塞控制是为了降低整个网络的拥塞程度。TCP 主要通过四种算法来进行拥塞控制：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复。在Linux下有多种实现，比如reno算法，vegas算法和cubic算法等。发送方需要维护一个叫做拥塞窗口（cwnd）的状态变量，注意拥塞窗口与发送方窗口的区别：拥塞窗口只是一个状态变量，实际决定发送方能发送多少数据的是发送方窗口。为了便于讨论，做如下假设：发送的最初执行慢开始，令 cwnd=1，发送方只能发送 1 个报文段；当收到确认后，将 cwnd 加倍，因此之后发送方能够发送的报文段数量为：2、4、8 ...注意到慢开始每个轮次都将 cwnd 加倍，这样会让 cwnd 增长速度非常快，从而使得发送方发送的速度增长速度过快，网络拥塞的可能也就更高。设置一个慢开始门限 ssthresh，当 cwnd >= ssthresh 时，进入拥塞避免，每个轮次只将 cwnd 加 1。如果出现了超时，则令 ssthresh = cwnd/2，然后重新执行慢开始。在接收方，要求每次接收到报文段都应该对最后一个已收到的有序报文段进行确认。例如已经接收到 M1 和 M2，此时收到 M4，应当发送对 M2 的确认。在发送方，如果收到三个重复确认，那么可以知道下一个报文段丢失，此时执行快重传，立即重传下一个报文段。例如收到三个 M2，则 M3 丢失，立即重传 M3。在这种情况下，只是丢失个别报文段，而不是网络拥塞。因此执行快恢复，令 ssthresh = cwnd/2 ，cwnd = ssthresh，注意到此时直接进入拥塞避免。慢开始和快恢复的快慢指的是 cwnd 的设定值，而不是 cwnd 的增长速率。慢开始 cwnd 设定为 1，而快恢复 cwnd 设定为 ssthresh。发送端的每个TCP报文都必须得到接收方的应答，才算传输成功。TCP为每个TCP报文段都维护一个重传定时器。发送端在发出一个TCP报文段之后就启动定时器，如果在定时时间类未收到应答，它就将重发该报文段并重置定时器。因为TCP报文段最终在网络层是以IP数据报的形式发送，而IP数据报到达接收端可能是乱序或者重复的。TCP协议会对收到的TCP报文进行重排、整理，确保顺序正确。TCP报文段所携带的应用程序数据按照长度分为两种：交互数据和成块数据对于什么是粘包、拆包问题，我想先举两个简单的应用场景：对于第一种情况，服务端的处理流程可以是这样的：当客户端与服务端的连接建立成功之后，服务端不断读取客户端发送过来的数据，当客户端与服务端连接断开之后，服务端知道已经读完了一条消息，然后进行解码和后续处理...。对于第二种情况，如果按照上面相同的处理逻辑来处理，那就有问题了，我们来看看第二种情况下客户端发送的两条消息递交到服务端有可能出现的情况：第一种情况：服务端一共读到两个数据包，第一个包包含客户端发出的第一条消息的完整信息，第二个包包含客户端发出的第二条消息，那这种情况比较好处理，服务器只需要简单的从网络缓冲区去读就好了，第一次读到第一条消息的完整信息，消费完再从网络缓冲区将第二条完整消息读出来消费。第二种情况：服务端一共就读到一个数据包，这个数据包包含客户端发出的两条消息的完整信息，这个时候基于之前逻辑实现的服务端就蒙了，因为服务端不知道第一条消息从哪儿结束和第二条消息从哪儿开始，这种情况其实是发生了TCP粘包。第三种情况：服务端一共收到了两个数据包，第一个数据包只包含了第一条消息的一部分，第一条消息的后半部分和第二条消息都在第二个数据包中，或者是第一个数据包包含了第一条消息的完整信息和第二条消息的一部分信息，第二个数据包包含了第二条消息的剩下部分，这种情况其实是发送了TCP拆，因为发生了一条消息被拆分在两个包里面发送了，同样上面的服务器逻辑对于这种情况是不好处理的。我们知道tcp是以流动的方式传输数据，传输的最小单位为一个报文段（segment）。tcp Header中有个Options标识位，常见的标识为mss(Maximum Segment Size)指的是，连接层每次传输的数据有个最大限制MTU(Maximum Transmission Unit)，一般是1500比特，超过这个量要分成多个报文段，mss则是这个最大限制减去TCP的header，光是要传输的数据的大小，一般为1460比特。换算成字节，也就是180多字节。tcp为提高性能，发送端会将需要发送的数据发送到缓冲区，等待缓冲区满了之后，再将缓冲中的数据发送到接收方。同理，接收方也有缓冲区这样的机制，来接收数据。发生TCP粘包、拆包主要是由于下面一些原因：既然知道了tcp是无界的数据流，且协议本身无法避免粘包，拆包的发生，那我们只能在应用层数据协议上，加以控制。通常在制定传输数据时，可以使用如下方法：写了一个简单的 golang 版的tcp服务器实例，仅供参考：例子参考和推荐阅读书目：注释：eg.

译者序前言第1章 概述11.1 引言11.2 分层11.3 TCP/IP的分层41.4 互联网的地址51.5 域名系统61.6 封装61.7 分用81.8 客户-服务器模型81.9 端口号91.10 标准化过程101.11 RFC101.12 标准的简单服务111.13 互联网121.14 实现121.15 应用编程接口121.16 测试网络131.17 小结13第2章 链路层152.1 引言152.2 以太网和IEEE 802封装152.3 尾部封装172.4 SLIP：串行线路IP172.5 压缩的SLIP182.6 PPP：点对点协议182.7 环回接口202.8 最大传输单元MTU212.9 路径MTU212.10 串行线路吞吐量计算212.11 小结22第3章 IP：网际协议243.1 引言243.2 IP首部243.3 IP路由选择273.4 子网寻址303.5 子网掩码323.6 特殊情况的IP地址333.7 一个子网的例子333.8 ifconfig命令353.9 netstat命令363.10 IP的未来363.11 小结37第4章 ARP：地址解析协议384.1 引言384.2 一个例子384.3 ARP高速缓存404.4 ARP的分组格式404.5 ARP举例414.5.1 一般的例子414.5.2 对不存在主机的ARP请求424.5.3 ARP高速缓存超时设置434.6 ARP代理434.7 免费ARP454.8 arp命令454.9 小结46第5章 RARP：逆地址解析协议475.1 引言475.2 RARP的分组格式475.3 RARP举例475.4 RARP服务器的设计485.4.1 作为用户进程的RARP服务器495.4.2 每个网络有多个RARP服务器495.5 小结49第6章 ICMP：Internet控制报文协议506.1 引言506.2 ICMP报文的类型506.3 ICMP地址掩码请求与应答526.4 ICMP时间戳请求与应答536.4.1 举例546.4.2 另一种方法556.5 ICMP端口不可达差错566.6 ICMP报文的4.4BSD处理596.7 小结60第7章 Ping程序617.1 引言617.2 Ping程序617.2.1 LAN输出627.2.2 WAN输出637.2.3 线路SLIP链接647.2.4 拨号SLIP链路657.3 IP记录路由选项657.3.1 通常的例子667.3.2 异常的输出687.4 IP时间戳选项697.5 小结70第8章 Traceroute程序718.1 引言718.2 Traceroute 程序的操作718.3 局域网输出728.4 广域网输出758.5 IP源站选路选项768.5.1 宽松的源站选路的traceroute程序示例788.5.2 严格的源站选路的traceroute程序示例798.5.3 宽松的源站选路traceroute程序的往返路由808.6 小结81第9章 IP选路839.1 引言839.2 选路的原理849.2.1 简单路由表849.2.2 初始化路由表869.2.3 较复杂的路由表879.2.4 没有到达目的地的路由879.3 ICMP主机与网络不可达差错889.4 转发或不转发899.5 ICMP重定向差错899.5.1 一个例子909.5.2 更多的细节919.6 ICMP路由器发现报文929.6.1 路由器操作939.6.2 主机操作939.6.3 实现939.7 小结94第10章 动态选路协议9510.1 引言9510.2 动态选路9510.3 Unix选路守护程序9610.4 RIP：选路信息协议9610.4.1 报文格式9610.4.2 正常运行9710.4.3 度量9810.4.4 问题9810.4.5 举例9810.4.6 另一个例子10010.5 RIP版本210210.6 OSPF：开放最短路径优先10210.7 BGP：边界网关协议10310.8 CIDR：无类型域间选路10410.9 小结105第11章 UDP：用户数据报协议10711.1 引言10711.2 UDP首部10711.3 UDP检验和10811.3.1 tcpdump输出10911.3.2 一些统计结果10911.4 一个简单的例子11011.5 IP分片11111.6 ICMP不可达差错（需要分片）11311.7 用Traceroute确定路径MTU11411.8 采用UDP的路径MTU发现11611.9 UDP和ARP之间的交互作用11811.10 最大UDP数据报长度11911.11 ICMP源站抑制差错12011.12 UDP服务器的设计12211.12.1 客户IP地址及端口号12211.12.2 目标IP地址12211.12.3 UDP输入队列12211.12.4 限制本地IP地址12411.12.5 限制远端IP地址12511.12.6 每个端口有多个接收者12511.13 小结126第12章 广播和多播12812.1 引言12812.2 广播12912.2.1 受限的广播12912.2.2 指向网络的广播12912.2.3 指向子网的广播12912.2.4 指向所有子网的广播13012.3 广播的例子13012.4 多播13212.4.1 多播组地址13312.4.2 多播组地址到以太网地址的转换13312.4.3 FDDI和令牌环网络中的多播13412.5 小结134第13章 IGMP：Internet组管理协议13613.1 引言13613.2 IGMP报文13613.3 IGMP协议13613.3.1 加入一个多播组13613.3.2 IGMP报告和查询13713.3.3 实现细节13713.3.4 生存时间字段13813.3.5 所有主机组13813.4 一个例子13813.5 小结141第14章 DNS：域名系统14214.1 引言14214.2 DNS基础14214.3 DNS的报文格式14414.3.1 DNS查询报文中的问题部分14614.3.2 DNS响应报文中的资源记录部分14714.4 一个简单的例子14714.5 指针查询15014.5.1 举例15114.5.2 主机名检查15114.6 资源记录15214.7 高速缓存15314.8 用UDP还是用TCP15614.9 另一个例子15614.10 小结157第15章 TFTP：简单文件传送协议15915.1 引言15915.2 协议15915.3 一个例子16015.4 安全性16115.5 小结162第16章 BOOTP: 引导程序协议16316.1 引言16316.2 BOOTP的分组格式16316.3 一个例子16416.4 BOOTP服务器的设计16516.5 BOOTP穿越路由器16716.6 特定厂商信息16716.7 小结168第17章 TCP：传输控制协议17017.1 引言17017.2 TCP的服务17017.3 TCP的首部17117.4 小结173第18章 TCP连接的建立与终止17418.1 引言17418.2 连接的建立与终止17418.2.1 tcpdump的输出17418.2.2 时间系列17518.2.3 建立连接协议17518.2.4 连接终止协议17718.2.5 正常的tcpdump输出17718.3 连接建立的超时17818.3.1 第一次超时时间17818.3.2 服务类型字段17918.4 最大报文段长度17918.5 TCP的半关闭18018.6 TCP的状态变迁图18218.6.1 2MSL等待状态18318.6.2 平静时间的概念18618.6.3 FIN_WAIT_2状态18618.7 复位报文段18618.7.1 到不存在的端口的连接请求18718.7.2 异常终止一个连接18718.7.3 检测半打开连接18818.8 同时打开18918.9 同时关闭19118.10 TCP选项19118.11 TCP服务器的设计19218.11.1 TCP服务器端口号19318.11.2 限定的本地IP地址19418.11.3 限定的远端IP地址19518.11.4 呼入连接请求队列19518.12 小结197第19章 TCP的交互数据流20019.1 引言20019.2 交互式输入20019.3 经受时延的确认20119.4 Nagle算法20319.4.1 关闭Nagle算法20419.4.2 一个例子20519.5 窗口大小通告20719.6 小结208第20章 TCP的成块数据流20920.1 引言20920.2 正常数据流20920.3 滑动窗口21220.4 窗口大小21420.5 PUSH标志21520.6 慢启动21620.7 成块数据的吞吐量21820.7.1 带宽时延乘积22020.7.2 拥塞22020.8 紧急方式22120.9 小结224第21章 TCP的超时与重传22621.1 引言22621.2 超时与重传的简单例子22621.3 往返时间测量22721.4 往返时间RTT的例子22921.4.1 往返时间RTT的测量22921.4.2 RTT估计器的计算23121.4.3 慢启动23321.5 拥塞举例23321.6 拥塞避免算法23521.7 快速重传与快速恢复算法23621.8 拥塞举例（续）23721.9 按每条路由进行度量24021.10 ICMP的差错24021.11 重新分组24321.12 小结243第22章 TCP的坚持定时器24522.1 引言24522.2 一个例子24522.3 糊涂窗口综合症24622.4 小结250第23章 TCP的保活定时器25123.1 引言25123.2 描述25223.3 保活举例25323.3.1 另一端崩溃25323.3.2 另一端崩溃并重新启动25423.3.3 另一端不可达25423.4 小结255第24章 TCP的未来和性能25624.1 引言25624.2 路径MTU发现25624.2.1 一个例子25724.2.2 大分组还是小分组25824.3 长肥管道25924.4 窗口扩大选项26224.5 时间戳选项26324.6 PAWS：防止回绕的序号26524.7 T/TCP：为事务用的TCP扩展26524.8 TCP的性能26724.9 小结268第25章 SNMP：简单网络管理协议27025.1 引言27025.2 协议27025.3 管理信息结构27225.4 对象标识符27425.5 管理信息库介绍27425.6 实例标识27625.6.1 简单变量27625.6.2 表格27625.6.3 字典式排序27725.7 一些简单的例子27725.7.1 简单变量27825.7.2 get-next操作27825.7.3 表格的访问27925.8 管理信息库(续)27925.8.1 system组27925.8.2 interface组28025.8.3 at组28125.8.4 ip组28225.8.5 icmp组28525.8.6 tcp组28525.9 其他一些例子28825.9.1 接口MTU28825.9.2 路由表28825.10 trap29025.11 ASN.1和BER29125.12 SNMPv229225.13 小结292第26章 Telnet和Rlogin：远程登录29326.1 引言29326.2 Rlogin协议29426.2.1 应用进程的启动29526.2.2 流量控制29526.2.3 客户的中断键29626.2.4 窗口大小的改变29626.2.5 服务器到客户的命令29626.2.6 客户到服务器的命令29726.2.7 客户的转义符29826.3 Rlogin的例子29826.3.1 初始的客户-服务器协议29826.3.2 客户中断键29926.4 Telnet协议30226.4.1 NVT ASCII30226.4.2 Telnet命令30226.4.3 选项协商30326.4.4 子选项协商30426.4.5 半双工、一次一字符、一次一行或行方式30426.4.6 同步信号30626.4.7 客户的转义符30626.5 Telnet举例30626.5.1 单字符方式30626.5.2 行方式31026.5.3 一次一行方式(准行方式)31226.5.4 行方式：客户中断键31326.6 小结314第27章 FTP：文件传送协议31627.1 引言31627.2 FTP协议31627.2.1 数据表示31627.2.2 FTP命令31827.2.3 FTP应答31927.2.4 连接管理32027.3 FTP的例子32127.3.1 连接管理：临时数据端口32127.3.2 连接管理：默认数据端口32327.3.3 文本文件传输：NVT ASCII表示还是图像表示32527.3.4 异常中止一个文件的传输：Telnet同步信号32627.3.5 匿名FTP32927.3.6 来自一个未知IP地址的匿名FTP33027.4 小结331第28章 SMTP：简单邮件传送协议33228.1 引言33228.2 SMTP协议33228.2.1 简单例子33228.2.2 SMTP命令33428.2.3 信封、首部和正文33528.2.4 中继代理33528.2.5 NVT ASCII33728.2.6 重试间隔33728.3 SMTP的例子33728.3.1 MX记录：主机非直接连到Internet33728.3.2 MX记录：主机出故障33928.3.3 VRFY和EXPN命令34028.4 SMTP的未来34028.4.1 信封的变化：扩充的SMTP34128.4.2 首部变化：非ASCII字符34228.4.3 正文变化：通用Internet邮件扩充34328.5 小结346第29章 网络文件系统34729.1 引言34729.2 Sun远程过程调用34729.3 XDR：外部数据表示34929.4 端口映射器34929.5 NFS协议35129.5.1 文件句柄35329.5.2 安装协议35329.5.3 NFS过程35429.5.4 UDP还是TCP35529.5.5 TCP上的NFS35529.6 NFS实例35629.6.1 简单的例子：读一个文件35629.6.2 简单的例子：创建一个目录35729.6.3 无状态35829.6.4 例子：服务器崩溃35829.6.5 等幂过程36029.7 第3版的NFS36029.8 小结361第30章 其他的TCP/IP应用程序36330.1 引言36330.2 Finger协议36330.3 Whois协议36430.4 Archie、WAIS、Gopher、Veronica和WWW36630.4.1 Archie36630.4.2 WAIS36630.4.3 Gopher36630.4.4 Veronica36630.4.5 万维网WWW36730.5 X窗口系统36730.5.1 Xscope程序36830.5.2 LBX: 低带宽X37030.6 小结370附录A tcpdump程序371附录B 计算机时钟376附录C sock程序378附录D 部分习题的解答381附录E 配置选项395附录F 可以免费获得的源代码406参考文献409缩略语420

技能会造成的状态有：中毒、混乱、昏睡、封印、提升攻击、提升速度、减少法力和生命力、减少仙法和物理伤害、减少鬼火、震慑和三尸虫伤害、遗忘，共11种状态。这11种状态都是战斗中存在的状态，在战斗结束以后不会带到下一场战斗中。中毒每个回合使得敌人减少一定的HP，造成伤害，不影响敌人进行任何操作；　　是无法解除的状态，维持到回合数满后自动解除；不可以使用药品和法术进行解除。昏睡使对手进入昏睡状态，无法进行攻击，但是可以进行给自己补血或者给其他人补血等之类的操作。当玩家受到这个效果的时候玩家所下达的战斗指令（包括攻击、防御、保护、魔法、逃跑）将取消。　　解除方式：如果不受到攻击就等持续回合数满，非防御状态下一受到其他人的攻击（不论法术还是魔法攻击）则立刻解除，并且在当前回合就恢复行动。昏睡状态下可以使用药品及更换召唤兽。混乱使对手无法进行战斗指令，但是每个回合会自动进行攻击，攻击的目标根据受到的技能等级高低判断，低级的为随机，高级的为固定自方队友。封印使对手处于封印的状态，不能进行任何动作（包括攻击或补血等操作）；遭受他人攻击的时候，受到的攻击算MISS（不命中），因此无法受到伤害，包括魔法和法术伤害都对其无效。减少伤害给自己或者队友增加抵抗伤害的能力，对物理伤害和魔法伤害都有效，这样让魔族的人可以延长自己的战斗时间。这点在和擅长武力攻击的人类或自己的同族战斗中比较的有用。使用以后状态保存到法术持续回合数结束。提升攻击给自己或者队友暂时提升战斗能力（增加伤害值），使战斗更容易。相当于装备了一件兵器，当一些魔族的玩家为了提升自己的速度和魔法而没有把属性点分配到攻击的时候特别的有用。使用以后状态保存到法术持续回合数结束。减少HP和MP减少敌人的法术值和生命值。减少的幅度是按照敌人的当前HP和MP为准的，这对于HP和MP值超多的敌人或者BOSS特别有效。增加速度给自己或者队友暂时提升速度，使战斗中出招的先后顺序，有可能扭转战局而占据主动。使用以后状态保存到法术持续回合数结束。

自己看 计算机网络的应用计算机网络在资源共享和信息交换方面所具有的功能，是其它系统所不能替代的。计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点，使得它在工 业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。我国有关部门也已制订了"金桥"、"金关 "和"金卡"三大工程，以及其它的一些金字号工程，这些工程都是以计算机网络为基础设施，为促使国民经济早日实现信息化的主干工程，也是计算机网络的具体 应用。计算机网络的应用范围实在太广泛，本节仅能涉及一些带有普遍意义和典型意义的应用领域。（1）办公自动化OA（Office Automation）办公自动化系统，按计算机系统结构来看是一个计算机网络，每个办公室相当于一个工作站。它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智 能、声音、图像、文字处理技术等综合应用技术之大成，是一种全新的信息处理方式。办公自动化系统的核心是通信，其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服 务、可视会议服务和电子邮件服务。（2）电子数据交换EDI（Electronic Data Interchange）电子数据交换，是将贸易、运输、保险、银行、海关等行业信息用一种国际公认的标准格式，通过计算机网络通信，实现各企业之间的数据交换，并完成以贸易为中心的业务全过程。EDI在发达国家应用已很广泛，我国的"金关"工程就是以EDI作为通信平台的。（3）远程交换（Telecommuting）远程交换是一种在线服务（Online Serving）系统，原指在工作人员与其办公室之间的计算机通信形式，按通俗的说法即为家庭办公。一个公司内本部与子公司办公室之间也可通过远程交换系统，实现分布式办公系统。远程交换的作用也不仅仅是工作场地的转移，它大大加强了企业的活力与快速反应能力。近年来各大企业的本部，纷纷采用一种被之为"虚拟办公室"（Virtual Office）的技术，创造出一种全新的商业环境与空间。远程交换技术的发展，对世界的整个经济运作规则产生了巨大的影响。（4）远程教育（Distance Education）远程教育是一种利用在线服务系统，开展学历或非学历教育的全新的教学模式。远程教育几乎可以提供大学中所有的课程，学员们通过远程教育，同样可得到正规大学从学士到博士的所有学位。这种教育方式，对于已从事工作而仍想完成高学位的人士特别有吸引力。远程教育的基础设施是电子大学网络EUN（Electronic University Network）。EUN的主要作用是向学员提供课程软件及主机系统的使用，支持学员完成在线课程，并负责行政管理、协作合同等。这里所指的软件除系统软 件之外，包括CAI课件，即计算机辅助教学（Computer Aided Instruction）软件。CAI课件一般采用对话和引导式的方式指导学生学习发现学生错误还具有回溯功能，从本质上解决了学生学习中的困难。（5）电子银行电子银行也是一种在线服务系统，是一种由银行提供的基于计算机和计算机网络的新型金融服务系统。电子银行的功能包括：金融交易卡服务、自动存取款作 业、销售点自动转帐服务、电子汇款与清算等，其核心为金融交易卡服务。金融交易卡的诞生，标志了人类交换方式从物物交换、货币交换到信息交换的又一次飞 跃。围绕金融交易卡服务，产生了自动存取款服务，自动取款机（CD）及自动存取款机（ATM）也应运而生。自动取款机与自动存取款机大多采用联网方式工 作，现已由原来的一行联网发展到多行联网，形成覆盖整个城市、地区，甚至全国的网络，全球性国际金融网络也正在建设之中。电子汇款与清算系统可以提供客户转帐、银行转帐、外币兑换、托收、押汇信用证、行间证券交易、市场查证、借贷通知书、财务报表、资产负债表、资金调拨 及清算处理等金融通信服务。由于大型零售商店等消费场所采用了终端收款机（POS），从而使商场内部的资金即时清算成为现实。销售点的电子资金转帐是 POS与银行计算机系统联网而成的。当前电子银行服务又出现了智能卡（IC）。IC卡内装有微处理器、存储器及输入输出接口，实际上是一台不带电源的微型电子计算机。由于采用IC卡，持卡人的安全性和方便性大大提高了，（6）电子公告板系统BBS（Bulletin Board System）电子公告板是一种发布并交换信息的在线服务系统。BBS可以使更多的用户通过电话线以简单的终端形式实现互联，从而得到廉价的丰富信息，并为其会员提供网上交谈、发布消息、讨论问题、传送文件、学习交流和游戏等的机会和空间。（7）证券及期货交易证券及期货交易是由于其获利巨大、风险巨大，且行情变化迅速，投资者对信息的依赖格外显得重要。金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预 测、金融管理、投资计划等需要大量计算工作的服务，提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务（包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新 闻、文章、股评等）。（8）广播分组交换广播分组交换实际上是由一种无线广播与在线系统结合的特殊服务，该系统使用户在任何地点都可使用在线服务系统。广播分组交换可提供电子邮件、新闻、文 件等传送服务，无线广播与在线系统通过调制解调器，再通过电话局可以结合在一起。移动式电话也属于广播系统。（9）校园网（Campus Network）校园网是在大学校园区内用以完成大中型计算机资源及其它网内资源共享的通信网络。一些发达国家已将校园网确定为信息高速公路的主要分支。无论在国内还 是国外，校园网的存在与否，是衡量该院校学术水平与管理水平的重要标志，也是提高学校教学、科研水平不可或缺的重要支撑环节。共享资源是校园网最基本的应用，人们通过网络更有效地共享各种软、硬件及信息资源，为众多的科研人员提供一种崭新的合作环境。校园网可以提供异型机联网的 公共计算环境、海量的用户文件存储空间、昂贵的打印输出设备、能方便获取的图文并茂的电子图书信息，以及为各级行政人员服务的行政信息管理系统和为一般用 户服务的电子邮件系统。（10）信息高速公路如同现代信息高速公路的结构一样，信息高速公司也分为主干、分支及树叶。图像、声音、文字转化为数字信号在光纤主干线上传送，由交换技术再送到电话线或电缆分支线上，最终送到具体的用户"树叶"。主干部分由光纤及其附属设备组成，是信息高速公路的骨架。我国政府也十分重视信息化事业，为了促进国家经济信息化，提出个"金桥"工程--国家公用经济信息网工程、"金关"工程--外贸专用网工程、"金卡" 工程--电子货币工程。这些工程是规模宏大的系统工程，其中的"金桥工程"是国民经济的基础设施，也是其它"金"字系列工程的基础。“金桥”工程包含信息源、信息通道和信息处理三个组成部分，通过卫星网与地面光纤网开发，并利用国家及各部委、大中型企业的信息资源为经济建设服务。 “金卡”工程是在金桥网上运行的重要业务系统之一，主要包括电子银行及信用卡等内容。“金卡”工程又称为无纸化贸易工程，其主要实现手段为EDI，它以网 络通信和计算机管理系统为支撑，以标准化的电子数据交换替代了传统的纸面贸易文件和单证。其它的一些“金”字系列工程，如“金税”工程、“金智”工程、 “金盾”工程等亦在筹划与运作之中。这些重大信息工程的全面实施，在国内外引起了强烈反响，开创了我国信息化建设事业的新纪元。（11）企业网络集散系统和计算机集成制造系统是两种典型的企业网络系统。集散系统实质上是一种分散型自动化系统，又称做以微处理机为基础的分散综合自动化系统。集散系统具有分散监控和集中综合管理两方面的特征，而更将"集 "字放在首位，更注重于全系统信息的综合管理。80年代以来，集散系统逐渐取代常规仪表，成为工业自动化的主流。工业自动化不仅体现在工业现场，也体现在 企业事务行政管理上。集散系统的发展及工业自动化的需求，导致了一个更庞大、更完善的计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）的诞生。集散系统一般分为三级：过程级、监控级和管理信息级。集散系统是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机（上位 机）集成在一起的系统。它采用了局域网技术，将多个过程监控、操作站和上位机互连在一起，使通信功能增强，信息传输速度加快，吞吐量加大，为信息的综合管 理提供了基础。因为CIMS具有提高生产率、缩短生产周期等一系列极具吸引力的优点，所以已经成为未来工厂自动化的方向。（12）智能大厦和结构化综合布线系统智能大厦（Intelligent Building）是近十年来新兴的高技术建筑形式，它集计算机技术、通信技术、人类工程学、楼宇控制、楼宇设施管理为一体，使大楼具有高度的适应性（柔 性），以适应各种不同环境与不同客户的需要。智能大厦是以信息技术为主要支撑的，这也是其具有"智能"之名称的由来。有人认为具有三A的大厦，可视为智能 大厦。所谓三A就是CA（通信自动化）、OA（办公自动化）和BA（楼宇自动化）。概括起来，可以认为智能大厦除有传统大厦功能之外，主要必须具备下列基 本构成要素：高舒适的工程环境、高效率的管理信息系统和办公自动化系统、先进的计算机网络和远距离通信网络及楼宇自动化。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SCS（Structure Cabling System）。在建设计算机网络系统时，布线系统是整个计算机网络系统设计中不可分割的一部分，它关系到日后网络的性能、投资效益、实际使用效果以及日 常维护工作。结构化布线系统是指在一个楼宇或楼群中的通信传输网络能连接所有的话音、数字设备，并将它们与交换系统相连，构成一个统一、开放的结构化布线 系统。在综合布线系统中，设备的增减、工位的变动，仅需通过跳线简单插拔即可，而不必变动布线本身，从而大大方便了管理、使用和维护。网络的分类按照网络的类型特征，对网络进行分类是了解网络、学习网络技术的重要基础之一。从不同的角度对网络分类则有不同的分类方法。常见的分类方法有以下几种：1、按分布地理范围分类按分布地理范围分类，计算机网络可以分为广域网、局域网和城域网三种。广域网（Wide Area Network，简称WAN）又称远程网，其分布范围可达数百公里乃至更远，可以覆盖一个地区，一个国家，更至全世界。局域网（Local Area Network，简称LAN）是将小区域内的计算机及各种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一个建筑物或一个企业内。城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）的分布范围介于局域网与广域网之间，其目的是在一个较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。2、按交换方式分类按网络的交换方式分类，计算机网络可以分为电路交换网，报文交换网和分组交换网三种。电路交换（Circuit Switching）方式类似于传统的电话交换方式，用户在开始通信之前，必须申请建立一条从发送端到接收端的物理通道，并且在双方通信期间始终占用该信道。报文交换（Message Switching）方式的数据单元是要发送一个完整报文，其长度不受限制。报文交换采用存储转发原理，这点像古代的邮政通信，邮件由途中的驿站逐个存储 转发一样。每个报文中含有目的地址，每个用户节点要为途径的报文选择适当的路径，使其能最终达到目的端。分组交换（Packet Switching）方式也称包交换方式，1969年首次在ARPANET上使用，现在人们都公认ARPANET是分组交换网之父，并将分组交换网的出现 作为计算机网络新时代的开始。采用分组交换方式通信前，发送端先将数据划分为一个个等长的单位（即分组），这些分组逐个由各中间节点采用存储转发方式进行 传输，最终达到目的端。由于分组长度有限，可以在中间节点机的内存中进行存储处理，其转发速度可大大提高。3、按拓扑结构分类按拓扑结构分类，计算机网络可分为星形网、总线网、环形网、树型网和网形网。星形网是最早采用的拓扑结构形式，其每个站点都通过连接电缆与主控机相联，相关站点之间的通信都由主控机进行，所以要求主控机有很高的可靠性，这种结构是一种集中控制方式。环形网中各工作站依次相互连接组成一个闭合的环形，信息可以沿着环形线路单向（或双向）传输，由目的站点接收。环形网适合那些数据不需要在中心主控机上集中处理而主要在各站点进行处理的情况。总线结构网中各个工作站通过一条总线连接，信息可以沿着两个不同的方向由一个站点传向另一个站点，是目前局域网中普遍采用的一种网络拓扑结构情形。除了以上分类方法以外，还可按所采用的传输媒体分为双绞线网，同轴电缆网、光纤网、无线网；按信道的带宽分为窄带网和宽带网；按不同用户分为科研网、教育网、商业网和企业网等。计算机网络的拓扑结构和传输媒体1、网络的拓扑结构“拓扑”"这个名词是从几何学中借用来的。网络拓扑是指网络形状，或者是它在物理上的连通性。下面介绍几种最为主要的网络拓扑结构。（1）星形拓扑星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成，如图 7.5所示。中央节点执行集中工通信控制策略，因此中央节点相当复杂，而各个站点的通信处理负担都很小。星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换，尤以 电路交换方式更为普遍。这种结构一旦建立通道连接，就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。目前流行的专用交换机 PBX（ Private Branch eXchange）就是星形拓扑结构的典型实例。星形拓扑结构有以下优点：① 控制简单。在星形网络中，任何一个站点只和中央节点相连接，因而媒体访问控制方法很简单，致使访问协议也十分简单。② 故障诊断和隔离容易。在星形网络中，中央节点对网络连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位，单个连节点的故障只影响一个设备，不会影响整个网络。③ 方便服务。中央节点可方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。星形拓扑结构的缺点：① 电缆长度和安装工作量相当可观。因为每个站点都要和中央节点直接连接，需要耗费大量的电缆、安装、维护的工作量也剧增。② 中央节点的负担较重，易形成瓶颈。一旦发生故障，则全网受影响，因而对中央节点的可靠性和冗余度方面的要求很高。③ 各站点的分布处理能力较低。星形拓扑结构广泛应用于网络智能集中于某个中央站点的场合。从目前的趋势看，计算机的发展已从集中的主机系统发展到大量功能很强的微型机和工作站，在这种形势下，传统的星形拓扑使用会有所减少。（2）总线拓扑总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，该公共传输媒体即称为总线。任何一个站发送的信号都沿着传输媒体传播，而且能被所有的其它站点所接收。总线拓扑结构见图 7.6所示。因为所有站点共享一条公用的通信信道，所以一次只能有一个设备传输信号。通常采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送。发送时，发送站将报文分成分 组，然后逐个依次发送这些分组，有时还要与其它站来的分组交替地在传输媒体上传输。当分组经过各站时，其中的目的站会识别到分组所携带的目的地址，然后复 制下这些分组的内容。总线拓扑结构的优点：① 总线结构所需要的电缆数量少。② 总线结构简单，又无源工作，有较高的可靠性。③ 易于扩充，增加和减少用户比较方便。总线拓扑结构的缺点：① 总线传输距离有限，通信范围受限制。② 故障诊断和隔离比较困难。③ 分布式协议不能保证信息的及时传输。④ 不具有实时功能，站点必须是智能的，要有媒体访问控制功能，从而增加了站点的硬件和软件开销。（3）环形拓扑环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环，如图 7.7所示，每个站点能够接收从一链路传来的数据，并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一链路上。这种链路可以是单向的，也可以是双向的。数据以分组形式发送，如果环上 A站希望发送一个报文到 C站，就先要把报文分成若干个分组，每个分组除了数据还要加上某些控制信息，其中包括 C站的地址。 A站依次把每个分组送到环上，开始沿环传输， C站识别到带有它自己地址的分组时，便将其中的数据复制下来。由于多个设备连接在一个环上，因此需要用分布式控制策略来进行控制。环形拓扑结构的优点：① 电缆的长度短。环形拓扑结构的网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似，但比起星形拓扑结构的网络要短得多。② 减少或增加工作站时，仅需简单的连接操作。③ 可使用光纤。光纤的传输速度率很高，十分适合于环形拓扑的单向传输。环形拓扑结构的缺点：① 节点的故障会引起全网络的故障。这是因为环上的数据传输要通过接在环上的每一个节点，一旦环中某个节点发生故障就会引起全网络的故障。② 故障检测困难。这与总线拓扑结构相似，因为不是集中控制，故障检测需要在网上各个节点进行，因此故障检测就较为困难。③ 环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传送的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说比较低。总的来说，不管局域网或广域网，网络的拓扑选择，需要考虑诸多因素，网络要既利于安装，又有利于扩展，网络的可靠性也是要考虑的重要因素，以外网络拓扑结构的选择还会影响传输媒体的选择和媒体访问控制方法的确定。2、传输媒体传输媒体是通信网中发送方和接收方之间的物理通路，计算机网络中采用的传输媒体可以分为有线和无线两大类。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输媒体，无线电通信、微波通信、红外线通信以及激光通信的信息载体都属于无线传输媒体。传输媒体的特性对网络数据通信质量有很大的影响，这些特性是：① 物理特性，说明传输媒体的特征。② 传输特征，包括信号形式、调制技术、传输速度及频带宽度等内容。③ 连通性，采用点到点连接还是多点连接。④ 地域范围，网上各点间的最大距离。⑤ 抗干扰性，防止噪声、电磁干扰对数据传输影响的能力。⑥ 相对价格，以元件、安装和维护的价格为基础。以下分别介绍其中最为常用的传输媒体的特性。（1）双绞线由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起可以减少相互间的辐射电磁干扰。双绞线是最常用的传输媒体，早就用于电话通信中的模拟信号传输，也 可用于数字信号的传输。双绞线一般是铜质的，能提供良好的传导率。双绞线既可用于传输模拟信号，也可用于传输数字信号。对于模拟信号来说，大约每 5 -6km需要一个放大器；对于数字信号来说，每 2 -3km使用一个中继器。双绞线也可用于局域网，如 10BASE-T和 100BASE-T总线，可分别提供 10Mbit/s和 100Mbit/s的数据传输速率。通常将多对双绞线封装于一个绝缘套里组成双绞线电缆，局域网中常用的 3类双绞线和 5类双绞线，均由 4对双绞线组成，其中 3类双绞线常用于 10BASE-T总线局域网， 5类双绞线常用于 100BASE-T总线局域网。双绞线普遍话用于点到点的连接，双绞线可以很容易地在 15km或更大范围内提供数据传输。局域网的双绞线主要用于一个建筑物或几个建筑物间的通信，但在 10Mbit/s和 100Mbit/s传输速率的 10BASE-T和 100BASE-T的总线传输距离都不超过 100m。双绞线的抗干扰性能不如同轴电缆，但价格比同轴电缆要便宜。（2）同轴电缆同轴电缆也像双绞线一样由一对导体组成，但它们是按 "同轴 "的形式构成线对，其最里层是内芯，向外依次为绝缘层、屏蔽层，最外则是起保护作用的塑料外套，内芯和屏蔽层构成一对导体。同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆又可以分为粗缆和细缆两种，都用于直接传送数字信号；宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，也可用于不使用频分多路复用的高速数据通信和模拟信号的传输，闭路电视所使用的 CATV电缆就是宽带同轴电缆。同轴电缆适用于点到点连接和多点连接，基带电缆每段可支持几百台设备，在大系统中还可以用转接器将各段连接起来；宽带同轴电缆可支持数千台设备，但在高数据传输速率（ 50Mbit/s）下使用宽带电缆时，设备数目限制在 20-30台。同轴电缆的传输距离取决于传输信号的形式和传输的速率，典型基带电缆的电大距离限制在几公里。在相同速率条件下，粗缆传输距离较细缆长。同轴电缆的抗干扰性能比双绞线好，但在价格上较双绞线贵，但比光纤要便宜。（3）光纤光纤是光纤纤维的简称，它由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成。相对于金属导线来说具有重量轻、线径细的特点。用光纤传输信号时，在发送端先要将电信号转换成光信号，而在接收端要由光检测器还原成电信号。光纤在计算机网络中普遍采用点到点连接，从地域范围来看可以在 6 -8km的距离内不用中继器传输，因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网。由于光纤具有不受电磁干扰和噪音影响的独有特征，适宜在长 距离内保持高速数据传输率，而且能提供很好的安全性。网络除了有线媒体以外，还可以通过无线传输媒体进行无线传输，目前常用的技术有无线电波、微波、红外线和激光。随着便携式计算机的出现和普及，以及在军事、野外等特殊场合下移动产品的通信联网需要，促进了无线通信网络的发展，出现了无线网络产品。计算机网络的协议及其作用两个计算机间通信时对传输信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必需进行一个共同的约定，我们称为协议（ Protocol）。一般来说，协议要由如下三个要素组成：（1）语义（ Semantics）。涉及用于协调和差错处理的控制信息。（2）语法（ Syntax）。涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。（3）定时（ Timing）。涉及速度匹配和排序等。协议本质上无非是一种网上交流的约定，由于联网的计算机类型可以各不相同，各自使用的操作系统和应用软件也不尽相同，为了保持彼此之间实现信息交换和资源共享，它们必须具有共同的语言，交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵行某种互相都能够接受的规则。目前，全球最大的网络是因特网（ Internet），它所采用的网络协议是 TCP/IP协议。它是因特网的核心技术。 TCP/IP协议，具体的说就是传输控制协议（ Transmission Control Protocol，即 TCP）和网际协议（ Internet Protocol，即 IP）。其中 TCP协议用于负责网上信息的正确传输，而 IP协议则是负责将信息从一处传输到另一处。TCP/IP协议本质上是一种采用分组交换技术的协议。其基本思想是把信息分割成一个个不超过一定大小的信息包来传送。目的是：一方面可以避免单个用户长时间地占用网络线路；另一方面，可以在传输出错时不必重新传送全部信息，只需重传出错的信息包就行了。TCP/IP协议组织信息传输的方式是一种 4层的协议方式。下表是一种简化了的层次模型：应用层 Telnet、FTP和e-mail等传输层 TCP和UDP网络层 IP、ICMP和IGMP网络接口层 设备驱动程序及接口卡模型中，最底层为 TCP/IP的实现基础，主要用于访问具体局域网，如以大网等。中间两层为 TCP/IP协议，其中的 UDP为一种建立在 IP协议基础上的用户数据协议（ User Data gram Protocol，即 UDP）。最上层为建立在 TCP/IP协议基础上的一些服务： TELNET（远程登录），允许某个用户登录到网上的其它计算机上（要求用户必须拥有该机帐号），然后像使用自己的计算机一样使用远端计算机： FTP（ File Transfer Protocol，文件传输协议），允许用户在网上计算机之间传送程序或文件； SMTP（ Simple Message Transfer Protocol，简单邮件传送协议），允许网上计算机之间互通信函； DNS（ Domain Name Service，域名服务协议），用于将域名地址转换成 IP地址等。因特网（Internet）及其应用因特网概述因特网（ Internet）是一个建立在网络互连基础上的最大的、开放的全球性网络。因特网拥有数千万台计算机和上亿个用户，是全球信息资源的超大型集合体。所有 采用 TCP/IP协议的计算机都可以加入因特网，实现信息共享和互相通信。与传统的书籍、报刊、广播、电视等传播媒体相比，因特网使用更方便，查阅更快捷，内 容更丰富。今天，因特网已在世界范围内得到了广泛的普及与应用，并正在迅速地改变人们的工作方式和生活方式。因特网起源于 20世纪 60年代中期由美国国防部高级研究计划局（ ARPA）资助的 ARPANET，此后提出的 TCP/IP协议为因特网的发展奠定了基础。 1986年美国国家科学基金会（ NSF）的 NSFNET加入了因特网主干网，由此推动了因特网的发展。但是，因特网的真正飞跃发展应该归功于 20世纪 90年代的商业化应用。此后，世界各地无数的企业和个人纷纷加入，终于发展演变成今天成熟的因特网。 我国正式接入因特网是在 1994年 4月，当时为了发展国际科研合作的需要，中国科学院高能物理研究所和北京化工大学开通了到美国的因特网专
1．电路交换技术 电路交换技术的典型代表:公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）基本特点:采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。优点：①由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。②通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。⑤电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。缺点：①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。②电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。③电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。2．报文交换技术报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。优点：①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。缺点：①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。②报文交换只适用于数字信号。③由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路不空闲时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。3．分组交换技术电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术，在通信之前不需要建立连接，每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中，然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点，这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高，但时延较大。优点：①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。此外，传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多，这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。②简化了存储管理。因为分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理，相对比较容易。③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短，其出错机率必然减少，每次重发的数据量也就大大减少，这样不仅提高了可靠性，也减少了传输时延。④由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据，因此对于计算机之间的突发式的数据通信，分组交换显然更为合适些。缺点：①尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。②分组交换与报文交换一样，每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，使传送的信息量大约增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。 ③当分组交换采用数据报服务时，可能出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的结点时，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。若采用虚电路服务，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。