第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的歷史和新進(jìn)展課件

1、第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的歷史和新進(jìn)展第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的歷史和新進(jìn)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶(hù)提供的最重要的功能 連通性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使上網(wǎng)用戶(hù)之間都可以交換信息，好像這些用戶(hù)的計(jì)算機(jī)都可以彼此直接連通一樣。 共享即資源共享。可以是信息共享、軟件共享，也可以是硬件共享。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶(hù)提供的最重要的功能 連通性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)命題高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息社會(huì)的神經(jīng)和血管體系結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)的骨架和神經(jīng)協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)的心臟和血液關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)命題高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息社會(huì)的神經(jīng)和血管主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)概述Internet的發(fā)展和成功經(jīng)驗(yàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的歷史回顧主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)概述什么是網(wǎng)絡(luò) 從端系統(tǒng)的角度看網(wǎng)絡(luò)

2、提供的服務(wù): 信息傳遞信鴿、烽火、信使 、卡車(chē)、電報(bào)、電話(huà)、Internet類(lèi)比運(yùn)輸服務(wù)：物體的傳遞馬、火車(chē)、卡車(chē)和飛機(jī)不同的網(wǎng)絡(luò)以什么為區(qū)分所提供的服務(wù)服務(wù)以什么為區(qū)分延遲、帶寬、丟失率、端節(jié)點(diǎn)數(shù)目、服務(wù)接口、可靠性, 單播/多播，實(shí)時(shí)，消息/字節(jié)流什么是網(wǎng)絡(luò) 從端系統(tǒng)的角度看網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù): 信息傳什么是網(wǎng)絡(luò) 從網(wǎng)絡(luò)核心的角度看電子、光子等作為傳輸介質(zhì)鏈路：光纖、電纜和衛(wèi)星交換節(jié)點(diǎn)：機(jī)械/電/光協(xié)議: TCP/IP, ATM, MPLS, SONET, Ethernet, PPP, X.25, FrameRelay, AppleTalk, IPX, SNA功能: 路由，差錯(cuò)控制、擁塞控制、

3、服務(wù)質(zhì)量(QoS)應(yīng)用：FTP、HTTP、X windows什么是網(wǎng)絡(luò) 從網(wǎng)絡(luò)核心的角度看電子、光子等作為傳輸介網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型空間距離局域網(wǎng) (LAN): 以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI城域網(wǎng) (MAN): DQDB, SMDS廣域網(wǎng) (WAN): X.25, ATM, frame relay信息類(lèi)型數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) vs. 通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類(lèi)型專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)：飛機(jī)訂票網(wǎng)，銀行網(wǎng)，信用卡網(wǎng)，電話(huà)網(wǎng)通用網(wǎng)絡(luò)：Internet網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型空間距離網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型使用權(quán)私有：企業(yè)網(wǎng)公用：電話(huà)網(wǎng)、Internet協(xié)議的所有權(quán)私有: SNA開(kāi)放: IP技術(shù)地面 vs. 衛(wèi)星有線(xiàn) vs. 無(wú)線(xiàn)協(xié)議IP, AppleTalk, SNA網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型使用權(quán)

4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成多終端系統(tǒng)1970年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)X.25 分組交換網(wǎng)：各國(guó)的電信部門(mén)建設(shè)運(yùn)行各種專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：SNA，DNAInternet 的前身ARPANET進(jìn)行實(shí)驗(yàn)運(yùn)行1980年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：OSI局域網(wǎng)絡(luò) LAN 技術(shù)空前發(fā)展建成NSFNET，Internet 初具規(guī)模計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史1990年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Internet空前發(fā)展Web技術(shù)在Internet/Intranet 得到廣泛應(yīng)用2000年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IPv6網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展移動(dòng)技術(shù)發(fā)展迅速下一代互聯(lián)網(wǎng)研究受到普遍重視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史19

5、90年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Internet發(fā)展歷史1969年，ARPANET產(chǎn)生1970年代，作為研究項(xiàng)目，帶寬56kbps，連接計(jì)算機(jī)不超過(guò)100臺(tái)。1979年，TCP/IP成熟198083，APPANet和MILNET分開(kāi)， ARPANET采用TCP/IP協(xié)議1983年，BSD UNIX內(nèi)含TCP/IP198586，NSF開(kāi)始建設(shè)NSFNET，作為骨干網(wǎng)連接6個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)中心，帶寬1.544Mbps，連接10,000臺(tái)計(jì)算機(jī)Internet發(fā)展歷史1969年，ARPANET產(chǎn)生Internet發(fā)展歷史198790，連接地區(qū)網(wǎng)絡(luò)，NSI，ESNET，DARTnet，TWBNet，計(jì)算機(jī)數(shù)量超過(guò)10

6、萬(wàn)臺(tái)199092，NSFNET發(fā)展到45兆帶寬，連接16個(gè)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)1994年，NSF骨干網(wǎng)解體，出現(xiàn)多個(gè)商用骨干網(wǎng)今天：Internet骨干網(wǎng)的速率達(dá)到2.5/10Gbps，連接150多個(gè)國(guó)家的上千萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)2019.1，全球主要學(xué)術(shù)網(wǎng)宣布開(kāi)通IPv6服務(wù)Internet發(fā)展歷史198790，連接地區(qū)網(wǎng)絡(luò)，NSI中國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史1970年代末開(kāi)始1980年代局域網(wǎng)OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)低速?gòu)V域網(wǎng)（電話(huà)線(xiàn)）1990年代局域網(wǎng)Novell, TCP/IPX.25廣域網(wǎng)及其應(yīng)用國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化高潮的到來(lái)，“金”字工程互聯(lián)網(wǎng)Internet在中國(guó)開(kāi)始大規(guī)模發(fā)展 2000推動(dòng)以IPv6為基礎(chǔ)的下一代互

7、聯(lián)網(wǎng)中國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史1970年代末開(kāi)始Internet在中國(guó)的發(fā)展1988年，中國(guó)第一個(gè)電子郵件發(fā)到Internet1990 1993，通過(guò) X.25與國(guó)際連網(wǎng)，Tunet1994年，中科院高能所，64K，日本2019年，CERNET, 128K, Sprint；Chinanet, 64K + 64K, Sprint2019年，ChinaGBN,64K, Sprint2019.12，用戶(hù)74萬(wàn)2019.12，用戶(hù)達(dá)到200萬(wàn)2019.6，用戶(hù)達(dá)到6800萬(wàn)2019.6，用戶(hù)達(dá)到10300萬(wàn)Internet在中國(guó)的發(fā)展1988年，中國(guó)第一個(gè)電子郵件發(fā)Internet在中國(guó)的發(fā)展(2009

8、)2009年底，中國(guó)網(wǎng)民人數(shù)達(dá)到3.84億，比2019年增長(zhǎng)了618倍，年均增長(zhǎng)3，195萬(wàn)人，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)到28.9%，超過(guò)世界平均水平。中國(guó)境內(nèi)網(wǎng)站達(dá)323萬(wàn)個(gè)，比2019年增長(zhǎng)了2，152倍。中國(guó)擁有IPv4地址約2.3億個(gè)，已成為世界第二大IPv4地址擁有國(guó)。中國(guó)使用寬帶上網(wǎng)的網(wǎng)民達(dá)到3.46億人，使用手機(jī)上網(wǎng)的網(wǎng)民達(dá)到2.33億人。 Internet在中國(guó)的發(fā)展(2009)2009年底，中國(guó)網(wǎng)2019年中國(guó)手機(jī)用戶(hù)概況2019.5用戶(hù)總數(shù)已達(dá)9億2019年3.03億用戶(hù)使用手機(jī)上網(wǎng)，較2009年增加了2.3億。2019年新增3G用戶(hù)數(shù)3.47億，2019年第1季度新增3G用戶(hù)數(shù)1.

9、35億2019年購(gòu)買(mǎi)智能手機(jī)6200萬(wàn)部，預(yù)計(jì)2019年購(gòu)買(mǎi)智能手機(jī)9500萬(wàn)部 2019年中國(guó)手機(jī)用戶(hù)概況2019.5用戶(hù)總數(shù)已達(dá)9億主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)概述Internet的發(fā)展和成功經(jīng)驗(yàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的歷史回顧主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)概述Internet全球范圍、通用、異構(gòu)的公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Internet協(xié)議開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn): Internet Engineering Task Force (IETF) 負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的制訂維護(hù)和協(xié)調(diào)是其他類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)（Intranet） 由研究機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā) Internet全球范圍、通用、異構(gòu)的公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Internet的增長(zhǎng)Internet上的主機(jī)數(shù):Aug. 19

10、81 213Oct. 1984 1,024Dec. 1987 28,174 Oct. 1990 313,000 Oct. 1993 2,056,000Apr. 2019 5,706,000Jul. 2019 19,540,000Jul. 2000 93,047,785Internet的增長(zhǎng)Internet上的主機(jī)數(shù):最近的增長(zhǎng) (1991-2000)最近的增長(zhǎng) (1991-2000)Internet 發(fā)展規(guī)模和趨勢(shì)Internet的發(fā)展速度是歷史上發(fā)展最快的一種技術(shù)以商業(yè)化后達(dá)到 5000 萬(wàn)用戶(hù)為例電視用了13年，收音機(jī)用了38年，電話(huà)更長(zhǎng)Internet 從商業(yè)化后達(dá)到 5000 萬(wàn)用戶(hù)用

11、了4 年時(shí)間Internet 正在以超過(guò)摩爾定理的速度發(fā)展Internet 發(fā)展規(guī)模和趨勢(shì)Internet的發(fā)展速度網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的三大基本定律摩爾定律:CPU性能18個(gè)月翻番,10年100倍。所有電子系統(tǒng)（包括電子通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)）都適用光纖定律：超摩爾定律，骨干網(wǎng)帶寬9個(gè)月翻番，10年10000倍。帶寬需求呈超高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)邁特卡爾夫定律:聯(lián)網(wǎng)定律，網(wǎng)絡(luò)價(jià)值隨用戶(hù)數(shù)平方成正比。未聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加N倍，效率增加N倍。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加N倍，效率增加N2倍網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的三大基本定律摩爾定律:光纖定律：邁特卡爾夫定律:聯(lián)網(wǎng)絡(luò)帶寬與CPU性能網(wǎng)絡(luò)帶寬與CPU性能光纖容量光纖容量高水平大容量光纖傳輸試驗(yàn)系統(tǒng)容量光纖長(zhǎng)度

12、特點(diǎn)研制單位3Tb/s 40km 用 T-EDFANTT(160Gb/s X 19 CH OTDM/WDM) (DSF-0=1535nm)用DSF光纖(NZDSF)PD1-11.02Tb/s1000km0.4b/s/Hz，用 SMF光纖CNET(20Gb/s x 51 CH WDM)(SMF 環(huán)測(cè))101km放大器間距PD4-11Tb/s342km用True Wave光纖 Lucent(40Gb/s x 25 CH)(True Wave 光纖)85 km放大器間距PD7-1750Gb/s2000km采用 C波段和 L波段Tyco(5.3Gb/s x 50 CH,10Gb/s x 8CH) (純

13、Si光纖+NZDSF環(huán)測(cè)) 純Si光纖PD16-1640Gb/s7200km0.33b/s/HzTyco(10Gb/s x 64 CH)(NZDSF 環(huán)測(cè))PD2-1490Gb/s335.2KM 采用拉曼放大+EDFA混合Lucent(10Gb/s x 49 CH)(ZDSF 環(huán)測(cè) ) 0色散光纖(67km)+NZDSF(17km)PD8-1340Gb/s6380km實(shí)線(xiàn)試驗(yàn)Alcatel(10Gb/s x 34 CH WDM)(NZDSF)50GHz SpacingPD18-1 80Gb/s172kmSolitonChalmer(10Gb/s x 8 CH OTDM)(DSF 0=1547n

14、m)已敷設(shè)的光纖PD6-1高水平大容量光纖傳輸試驗(yàn)系統(tǒng)容量光纖長(zhǎng)度特點(diǎn)數(shù)據(jù)流量超過(guò)話(huà)音0201920192019201920002019201920406080100120140160180RelativeCapacity(%)VoiceDataSource: MCI (Vint Cerf)International data traffic already exceeds international voice from Australia and Scandinavia.數(shù)據(jù)流量超過(guò)話(huà)音0201920192019201920002數(shù)據(jù)中絕大部分是IP數(shù)據(jù)200020192019All Ot

15、herIPXTCP/IPTraffic RatiosSource: Gartner 2019100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%數(shù)據(jù)中絕大部分是IP數(shù)據(jù)200020192019All OtInternet上的信息趨于交互Relative UserPopulationMultimediaDynamic WWWStatic WWWFTP and TelnetE-Mail and NewsOther8%17%39%27%7%2%13%18%23%23%16%7%14%17%12%15%28%14%To Transactional Pages (Red) andAudio

16、/Video Content (Purple)100%80%60%40%20%0%200020192019Source: The Yankee Group, 2019Internet上的信息趨于交互Relative UserM應(yīng)用促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展Simple Video, MultimediaBrowsing, PCM VoiceIP, PCS, E-Mail, File TransferPagingVideo Conferencing, MPEG1 NTSC VideoTelnet, VoIPISDN, Frame RelayATM/POST3/E3T1/E1New ModemWireless

17、WANOld Modem.004.0192.0288.1281.53155Mb/sMinimum Bandwidth for Application per UserVirtual Reality, Medical Imaging應(yīng)用促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展Simple Video, MultimedData/Voice/Video 三網(wǎng)融合InternetData/Voice/Video 三網(wǎng)融合Internet高速信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向： 通信與計(jì)算聚合通信和計(jì)算技術(shù)的聚合改變了各自的原有特征高速信息網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)分層結(jié)構(gòu)；分布控制、管理和安全機(jī)制分層結(jié)構(gòu)應(yīng)用（Application）服務(wù)（Ser

18、vice）基礎(chǔ)設(shè)施（Infrastructure）高速信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向： 通信與計(jì)算聚合通信和計(jì)算技下一代互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)(1)下一代互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)(1)下一代互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)(2)下一代互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)(2)協(xié)議層次扁平化ATMSDH/SONETIPOpticalB-ISDNIP over ATMIP over SDH/SONETIP over OpticalLong-Term WinnersIPATMOpticalIPSDH/SONETOpticalIPOpticalMultiplexing, Protection, and Management at Every La

19、yer.Eliminating Layers Lowers Costs.協(xié)議層次扁平化ATMSDH/SONETIPOpticalB-Internet標(biāo)準(zhǔn)化組織Internet Engineering Task Force（IETF）：IETF負(fù)責(zé)Internet協(xié)議的研發(fā)和改進(jìn)。IETF被分為很多個(gè)工作組（working groups），他們提交的文檔稱(chēng)為RFC（Request For Comments）。IRTF（Internet Research Task Force）：IRTF由一些專(zhuān)注于某個(gè)領(lǐng)域長(zhǎng)期發(fā)展的研究小組組成。Internet Architecture Board（IAB）：I

20、AB負(fù)責(zé)定義Internet的整體框架，為IETF提供大方向上的指導(dǎo)。The Internet Engineering Steering Group（IESG）：IESG在技術(shù)方面管理IETF的活動(dòng)，負(fù)責(zé)Internet標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程。Internet標(biāo)準(zhǔn)化組織Internet EngineerInternet標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程所有的標(biāo)準(zhǔn)以RFC的形式發(fā)布出來(lái)，可以從免費(fèi)獲得。但不是所有的RFC都是Internet標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)形成的一般步驟是：Internet DraftsRFCsProposed StandardDraft Standard（需要兩個(gè)可以工作的實(shí)現(xiàn)）Internet Standar

21、d（由IAB發(fā)布）David Clark, MIT, 1992: We reject: kings, presidents, and voting. We believe in: rough consensus and running code.”Internet標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程所有的標(biāo)準(zhǔn)以RFC的形式發(fā)布出Internet提供的服務(wù)計(jì)算資源的共享訪(fǎng)問(wèn)：telnet（1970s）數(shù)據(jù)和文件的共享訪(fǎng)問(wèn)：FTP，NFS（1980s）人們互相通訊的媒介：email(1980s),網(wǎng)上聊天室,即時(shí)消息（1990s）語(yǔ)音和視頻（1990s）取代電話(huà)？信息分發(fā)的媒介USENET（1980s）WWW(1990

22、s)取代報(bào)紙、雜志？語(yǔ)音和視頻（1990s）取代電視、CD、電影？Internet提供的服務(wù)計(jì)算資源的共享訪(fǎng)問(wèn)：telnet（與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的工業(yè)界電話(huà)公司擁有傳輸線(xiàn)路和接入線(xiàn)路，大量的客戶(hù)有線(xiàn)電視公司擁有接入線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)/衛(wèi)星公司通訊線(xiàn)路電力、鐵路公司有能力鋪設(shè)線(xiàn)路與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的工業(yè)界電話(huà)公司與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的工業(yè)界媒體公司可以提供內(nèi)容ISP，Internet服務(wù)提供商設(shè)備制造商交換機(jī)/路由器，芯片，光纖，計(jì)算機(jī)軟件公司與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的工業(yè)界媒體公司Internet 物理結(jié)構(gòu)BackboneISPISPResidential AccessModemDSLCable modemSatelliteLANEnterp

23、rise/ISP access, Backbone transmissionT1/T3, DS-1 DS-3OC-3, OC-12ATM vs. SONET, vs. WDM Campus networkEthernet, ATMInternet 物理結(jié)構(gòu)BackboneISPISPRes長(zhǎng)距離傳輸鏈路Types of linksT1/DS1: 1.544 MbpsT3/DS3: 44.736 MbpsSTS-1/OC-1: 51.850 MbpsSTS-3/OC-3: 155.2 MbpsSTS-12/OC-12: 622.080 MbpsSTS-48/OC-48: 2.488 GbpsST

24、S-192/OC-192: 9.953 GbpsHigher levels of services offered commerciallyFrame RelayATMPossibilitiesIP over SDH/SONET IP over ATMIP over Frame RelayIP over WDM長(zhǎng)距離傳輸鏈路Types of linksPossibiliInternet的主要技術(shù)特點(diǎn)分層的分布式結(jié)構(gòu)無(wú)連接的分組交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP（IP over everything）路由器加專(zhuān)線(xiàn)技術(shù)可擴(kuò)展的路由技術(shù)端到端的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)層次結(jié)構(gòu)的域名、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)通用的應(yīng)用技術(shù)Intern

25、et的主要技術(shù)特點(diǎn)分層的分布式結(jié)構(gòu)Internet 的成功經(jīng)驗(yàn)有遠(yuǎn)見(jiàn)的政府不斷支持：1969有風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè)參與和投入：NFS：MCI、IBMvBNS：MCI；Abilene: Qwest，CISCO聯(lián)合協(xié)作的開(kāi)放式研究：IETF/RFC教育和科研的示范網(wǎng)絡(luò)為起點(diǎn)具有實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的研究特點(diǎn)ARPAnet、NSF、ANS、vBNS簡(jiǎn)單實(shí)用的技術(shù)路線(xiàn)：TCP/IPInternet 的成功經(jīng)驗(yàn)有遠(yuǎn)見(jiàn)的政府不斷支持：1969Research andDevelopmentCommercializationPartnershipsPrivatizationNSFNETInternet2, Abilene, vB

26、NSAdvanced US Govt NetworksARPAnetgigabittestbedsActiveNetswirelessWDMSprintLinkInternetMCIUS GovtNetworksANSInteroperableHigh PerformanceResearch &EducationNetworks21st CenturyNetworkingQuality of Service(QoS)Research andDevelopmentCommerc主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)概述Internet的發(fā)展和成功經(jīng)驗(yàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的歷史回顧主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)概述Paul Baran在分布式通信

27、方面的貢獻(xiàn)時(shí)間: 1960 - 1964目標(biāo):建造一套健壯的通信系統(tǒng)可以承受核攻擊結(jié)果: 分組交換網(wǎng)絡(luò)DST Distce Nxt-HDestination addressdataPaul Baran在分布式通信方面的貢獻(xiàn)時(shí)間: 1960 Baran的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)自適應(yīng)系統(tǒng): 熱土豆路由策略如果不知道正確的路由，就把報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給所有的鄰居節(jié)點(diǎn)通過(guò)觀(guān)察路過(guò)的報(bào)文更新路由表，舊的路由表項(xiàng)會(huì)過(guò)期而被刪除盡可能快的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文不需要每次都沿著最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)學(xué)習(xí)并適應(yīng)變化的環(huán)境Baran的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)自適應(yīng)系統(tǒng): 熱土豆路由策略Baran的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)報(bào)文發(fā)送每個(gè)交換節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己的路由表判斷如何轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文每個(gè)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)都是獨(dú)

28、立于其他報(bào)文的交換節(jié)點(diǎn)不保存端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)可擴(kuò)展性好不是最有效的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送不是完美的端節(jié)點(diǎn)必須能容忍發(fā)送錯(cuò)誤并從中恢復(fù) Baran的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)報(bào)文發(fā)送Baran的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)分布式系統(tǒng)所有交換節(jié)點(diǎn)是平等的避免了單一節(jié)點(diǎn)失效問(wèn)題部件可以失效，但系統(tǒng)不可以系統(tǒng)的健壯性來(lái)自于足夠的物理（硬件）冗余適應(yīng)性路由模擬實(shí)驗(yàn)表明： “extremely survivable networks can be built using a moderately low redundancy of connectivity level”P(pán)aul Baran, 1964Baran的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)分布式系統(tǒng)鮮為人知的故事.當(dāng)時(shí)很多電信界

29、的人認(rèn)為Baran的設(shè)計(jì)是完全荒謬的。“they kicked, screamed, grumbled, and worse. Their response tended to be emotional, often with anger, rarely with humor”“outsiders could not possibly understand the complexity of large systems like the telephone network”鮮為人知的故事.當(dāng)時(shí)兩種實(shí)現(xiàn)可靠系統(tǒng)的思路電話(huà)系統(tǒng) 笨終端，聰明的網(wǎng)絡(luò) 確保每個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件都是可靠的 系統(tǒng)可靠性部件可靠性

30、通過(guò)局部冗余實(shí)現(xiàn)部件的高可靠性 期望每個(gè)部件都能正常工作，部件失敗的可能性很低 需要人工配置的，高度控制的網(wǎng)絡(luò) Baran的系統(tǒng) 建立在簡(jiǎn)單的、不可靠部件上的可靠系統(tǒng) 自適應(yīng)的系統(tǒng) 聰明的終端，可以修正傳輸錯(cuò)誤 兩種實(shí)現(xiàn)可靠系統(tǒng)的思路電話(huà)系統(tǒng) Baran設(shè)計(jì)思想的一種實(shí)現(xiàn):the Internet連接異構(gòu)的子網(wǎng)，提供兩種基本功能 全球唯一的地址 報(bào)文通過(guò)動(dòng)態(tài)路由從源節(jié)點(diǎn)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn) 特性: simple, flexible, scalable, and robustIPs view of the worldIPAll kinds of subnet technologiesall kinds

31、 of applicationsall kinds of transport protocolsBaran設(shè)計(jì)思想的一種實(shí)現(xiàn):the Internet連接異分組交換的特點(diǎn)：簡(jiǎn)單性每個(gè)報(bào)文攜帶各自的地址信息 一個(gè)路由表可以為所有的流量服務(wù) 可以適應(yīng)爆炸性的增長(zhǎng) 越簡(jiǎn)單越不容易出錯(cuò) 越簡(jiǎn)單越容易增長(zhǎng) 對(duì)基本網(wǎng)絡(luò)功能的要求少，可以在其上建立多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò) 分組交換的特點(diǎn)：簡(jiǎn)單性每個(gè)報(bào)文攜帶各自的地址信息 分組交換的特點(diǎn)：靈活性可以在各種底層物理網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行 Ethernet,FDDI, Frame Relay, ATM, SONET, DWDM 可以支持各種類(lèi)型應(yīng)用 telnet, ftp, email, 多媒體, web, 電子商務(wù)What will the future bring? The best bet would be to stay flexible分組交換的特點(diǎn)：靈活性可以在各種底層物理網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行 分組交換的特點(diǎn)：可擴(kuò)展性可擴(kuò)展的系統(tǒng)必須能對(duì)付端系統(tǒng)的增加 流量的增加 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增長(zhǎng) 大的路由表 路由頻繁的變化 With IP, “the network knows nothing about i