1 計算機網路的形成與發展

1.1計算機網路發展的4個階段

1.1.1第一階段——計算機網路的初步形成

第一階段可以追溯到20世紀50年代（1940~1950） ，這個階段的特點和標誌性的成果。

1. 資料通訊技術逐漸成熟，為計算機網路奠定了技術基礎
2. 分組交換概念的提出為計算機網路得形成奠定了理論基礎
3. ARPANET的成功執行證明了分組交換理論的正確性。
4. TCP/IP協定的廣泛應用為更大規模的網際網路網路奠定了堅實的基礎

ARPNET與Internet一樣，是計算機網路形成過程中標誌性網路，除此之外還有一個NSFNET

ARPANET的研究人員初期將網路協定分為傳輸控制協定（TCP）和網際網路絡協定（IP）。
TCP：實現兩主機間分散式程序通訊的功能
IP：實現分組通過通訊子網的路由選擇功能

1.1.2 第二階段——網際網路形成與發展

第二階段可以追溯到20世紀90年代（1980~1990） ，這個階段的特點和標誌性的成果。

1. E-mail、FTP、TELNET、DNS等應用展現出計算機網路廣闊的應用背景。
2. NSFNET允許商業應用加快了Internet形成速度。
3. Web技術的出現促進了電子商務，電子政務等等應用的發展
4. 全球資訊高速化和使用者大規模的加入使網際網路加速發展

1.1.3 第三階段——行動網際網路的形成與發展

第三階段可以追溯到20世紀90年代（1980~1990） ，這個階段的特點和標誌性的成果。

1. 移動IP技術與無線通訊技術
2. 行動通訊網與網際網路業務的融合
3. 可穿戴計算裝置促進了行動網路應用的快速發展
4. 行動網際網路成為資訊工業新的增長點

1.1.4 第四階段——物聯網的形成與發展

第四階段開始於2010年前後 ，這個階段的特點和標誌性的成果。

1. 物理世界與網路世界的融合促進了物聯網的發展
2. 感知技術 智慧技術的發展為物聯網的發展奠定了基礎

計算機網路沿著 網際網路——行動網際網路——物聯網的軌跡發展

1.2 分組交換技術的基本設計思路

在否決了電話交換網之後（缺點一：通訊線路利用率低，缺點二：電話線路誤位元速率高。這兩點不適用於計算機之間的資料傳輸）研究人員提出了一種新的資料交換技術——分組交換

1. 獨立性，聯網計算機獨立完成資料的接受和轉發
2. 分組，將欲傳送的資料封裝成多個短的、有固定格式的分組
3. 儲存轉發，若傳送主機與接受主機之間沒有直接道路，可通過中間節點（路由器）採用儲存轉發的方法來轉發分組
4. 選擇演演算法，每個路由器可以根據鏈路狀態和分組的目的地，通過選擇演演算法尋找最優路線。
5. 可組合，接受完所有的分組之後，將所有分組組合起來還原成原文。
   分組交換技術最重要的三個概念：分組，路由器選擇，儲存轉發。

1.3 ARPANET的設計思想

美國國防部為了滿足「可生存網路」的要求，創造了APRANET，採用了分組交換的思想
設計者將ARPANET分為兩個部分：通訊子網和資源子網

通訊子網轉發節點使用一種叫做介面報文處理器（IMP）的小型計算機來實現，IMP之間速率為56kbps，每個IMP都與多個IMP關聯，保證了整個通訊子網的安全性和可靠性。

有可能出現資料的重複，丟失，亂序。

1.4 TCP/IP的研究與發展

1972年，ARPANET的研究人員希望將不同型別的網路互連起來，從而提出了一種叫做閘道器的裝置來實現網路互聯，這時的閘道器從功能上來說就是一種路由器。

1977年，ARPANET研究人員提出了 傳輸控制協定（Transport Control Protocol，TPC）與網際網路網路協定（Internet Protocol，IP）
TCP實現源主機和目的主機作業系統之間分散式程序通訊的功能
IP協定主要用於標識節點地址與實現路由選擇功能。