管理信息系統ManagementInformationSystemhttp://BB.管理信息系統的技術基礎2023/6/71本章教學目的通過本章的學習，主要使學生了解信息系統的技術基礎（即計算機硬件、計算機軟件、計算機網絡、數據管理等）。2023/6/72本章內容簡介3.1計算機系統組成3.2計算機網絡技術基礎3.3數據管理3.4數據倉庫和數據挖掘2023/6/73信息技術平臺管理信息系統信息技術平臺信息技術平臺計算機硬件主機外設計算機軟件系統軟件應用軟件計算機網絡服務器路由器交換機其他對MIS的支持技術2023/6/743.1計算機系統本節目標：了解信息系統的軟硬件構成。3.1.1計算機硬件系統3.1.2計算機軟件系統3.1.3計算機系統的發展本節主要內容：2023/6/753.1.1計算機的硬件系統計算機的硬件是指組成一臺計算機的各種物理裝置，是計算機進行工作的物質基礎。計算機系統的硬件由五大基礎部分組成，它們是運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備，稱為馮·諾依曼體系結構，如圖所示。輸入設備主機中央處理器控制器運算器主存儲器輸出設備鍵盤、鼠標、掃描儀等顯示器、打印機等2023/6/76微型機的基本配置運算器：完成對數據的算術、邏輯運算和邏輯判斷；控制器：控制各部件工作，使計算機能自動地執行程序。它通過以下過程來實現功能；運算器和控制器一起構成了CPU（中央處理器）。CPU的兩個性能指標：字長、主頻。取出指令分析指令執行指令2023/6/77微型機的基本配置（續）主頻：每個微操作占一個時鐘周期T，1/T則為主頻，主頻越高，速度越快；

字長：在計算機中作為一個整體進行算術運算或數據處理的一組二進制數，稱為計算機的字長。從以前的8位到64位，字長的位數越多，計算機的執行速度越快。存儲器：用來存儲程序和數據的部件。存儲器分為主存儲器（內存）和輔助存儲器（外存）；內存分為RAM和ROM。2023/6/78輔助存儲器又稱外存。目前常用的外存有軟盤存儲器、硬盤存儲器、優盤和光盤等，以前還有磁帶。可以從方便性、速度、容量、重復使用能力、可靠性和兼容能力、穩定性等幾方面來考察外存的性能。光盤存儲器：

CD-ROM只讀

WORM多次讀一次寫

ROCD多次讀多次寫

DVD可存放大量數據，比如電影。微型機的基本配置（續）2023/6/79微型機的基本配置（續）運算器控制器中央處理器（CPU）內存輸入設備輸出設備外存儲器其他設備外設主機PC2023/6/7103.1.2計算機軟件系統匯編系統解釋系統編譯系統操作系統語言處理系統數據庫管理系統實用軟件公用軟件專用軟件應用軟件系統軟件計算機軟件2023/6/711計算機的軟件系統按其功能分為系統軟件和應用軟件。應用軟件指在計算機硬件和系統軟件的支持下，面向具體問題和具體用戶的軟件。系統軟件：指由計算機廠家及配套的軟件公司提供的用于使用和管理計算機的程序及說明文檔。系統軟件通常包括以下幾種：操作系統：負責計算機的硬件和軟件資源的分配和調試，實現信息的存儲與管理、控制計算機的工作流程，為用戶提供良好的接口的大型程序系統。計算機軟件系統（續）2023/6/712分類方法操作系統類型按系統功能劃分批處理操作系統單道批處理多道批處理分時操作系統實時操作系統按計算機配置劃分單機配置大型機操作系統小型機操作系統微型機操作系統多媒體操作系統多機配置、網絡操作系統、分布式操作系統按用戶劃分單用戶操作系統多用戶操作系統按任務數量劃分單任務操作系統多任務操作系統操作系統類型2023/6/713計算機語言的發展過程：計算機語言機器語言：以二進制代碼0

和1

形式來表示的，能夠被計算機直接識別和執行的語言。低級語言、執行數度快，但編寫和維護較難；匯編語言：面向機器的語言，也是低級語言，比機器語言編寫程序稍微簡單，但十分繁瑣；高級語言：自然語言，基本上與機器無關。編寫和維護較容易，但執行速度較慢；第四代語言：SQL，PowerBuilder面向對象的程序設計語言：C++，Java標記語言：HTML機器語言匯編語言高級語言2023/6/714常用DBMS：SQLServer，Oracle，Sybase，DB2，Informix數據庫管理系統DBMS2023/6/715常用服務程序如診斷程序：QAPLUS、WINBENCH、WINTEST等。實用程序2023/6/716辦公軟件：如Office系列軟件輔助設計軟件：如AutoCAD等用戶編制軟件：如ACDSee等工具軟件：如殺毒軟件、壓縮軟件等應用軟件2023/6/717計算機軟件系統的構成計算機軟件系統軟件應用軟件語言處理系統操作系統數據庫管理系系統實用程序匯編程序解釋程序編譯程序界面工具程序編輯程序連接裝配程序診斷排錯程序其它程序庫軟件包套裝軟件用戶開發的軟件系統2023/6/7183.2計算機網絡技術基礎本節目標：了解計算機網絡的相關概念和技術。3.2.1計算機網絡概念、組成和分類3.2.2數據通信系統3.2.3計算機網絡拓撲結構3.2.4網絡體系結構3.2.5網絡連接設備3.2.6Internet和Intranet3.2.7網絡環境下信息系統的體系結構本節主要內容：2023/6/7193.2.1計算機網絡的概念計算機網絡產生與發展趨勢Internet概述計算機網絡的分類計算機網絡的性能計算機網絡體系結構2023/6/720網絡技術研究與發展趨勢計算機網絡技術研究的主線計算機網絡的形成與研究熱點2023/6/721ARPANETInternet主線1WAN|LAN|MANProtocolPRNETAdhocWSN主線2NetworkSecurity主線3計算機網絡發展的主線無線分組網PRNET(PacketRadioNetwork)

無線自組網Adhoc

無線傳感器網絡WSN(WirelessSensorNetwork)2023/6/722計算機網絡的發展與研究熱點計算機網絡的形成與發展當前計算機網絡研究的熱點2023/6/723產生新技術的必備條件強烈的社會需求充足的技術儲備2023/6/724計算機網絡發展階段的劃分第一階段:20世紀50年代，聯機系統、計算機與數據通信技術結合的研究與發展；第二階段:20世紀60年代，分組交換網、ARPAnet與分組交換技術的研究與發展；第三階段:20世紀70年代，局域網及網絡體系結構與協議標準化、網絡體系結構與協議標準化的研究、廣域網、局域網與分組交換技術的研究與應用；第四階段:20世紀90年代，Internet和信息高速公路、

Internet技術的廣泛應用、網絡計算技術的研究與發展、寬帶城域網與接入網技術的研究與發展、網絡與信息安全技術的研究與發展2023/6/725直連結構的單機終端聯機系統將通信裝置與遠程終端相連，通信裝置先以脫機方式接收遠程終端的數據和程序，在操作員的干預下送入計算機進行處理，然后將處理結果送回遠程終端。由于脫機系統的輸入輸出需要人工干預，所以效率很低。在計算機上增加通信功能，構成了具有聯機通信功能的批處理系統。聯機系統的發展與應用聯機系統的發展

解決數字/模擬、模擬/數字及串行/并行轉換問題2023/6/726多終端共享通信線路的單機多點線路結構

各終端和主機的通信可以分時地使用同一高速通信線路。相對于每臺終端與主機間都設立專用通信線路配置模式的直連結構而言，多點線路結構無疑極大地提高了信道的利用率。

解決信道復用問題2023/6/727具有通信功能的多計算機系統為減輕主機的負擔，提高系統可靠性，在主計算機和通信線路之間設置通信控制處理機CCP(CommunicationControlProcessor)或前端處理機FEP(FrontEndProcessor)。在終端聚集處設置集中器C(Concentrator)或終端控制器TC(TerminalController)，用低速線路將各終端匯集到集中器或終端控制器，然后通過高速線路與通信控制處理機或前端處理機相連，通常前端處理機或通信控制處理機和集中器終端控制器分別由一臺小型機擔任，形成具有通信功能的多計算機系統。

資源共享與數據通信功能分離2023/6/728聯機系統的應用1951年，美國MIT林肯實驗室開始為美國軍方設計并建立半自動地面環境SAGE(Semi-AutomaticGroundEnvironment)；20世紀50年代初期，美國航空公司(AmericanAirlines

)與IBM聯合研制使用飛機訂票系統SABRE

(Semi-AutomaticBusinessResearchEnvironment)；世界上最大的商用數據處理網絡是美國通用電氣公司

(GE)的信息服務系統(InformationService)。2023/6/729聯機系統（續）2023/6/730分組交換網的產生背景計算機網絡是20世紀60年代美蘇冷戰時期的產物；60年代初，美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA(AdvancedResearchProjectAgency)提出要研制一種生存性(survivability)很強的網絡；傳統的線路交換(circuitswitching)的電信網有一個缺點：正在通信的電路中有一個交換機或有一條鏈路被炸毀，則整個通信電路就要中斷；如要改用其他迂回電路，必須重新撥號建立連接。這將要延誤一些時間。

2023/6/731IP網絡當部分結點或鏈路被摧毀時分組交換仍可保持網絡暢通路由器2023/6/732分組交換網絡的基本特點網絡用于計算機之間的數據傳送，而不是為了打電話；網絡能夠連接不同類型的計算機，不局限于單一類型的計算機；所有的網絡結點都同等重要，因而大大提高網絡的生存性；計算機在進行通信時，必須有冗余的路由；網絡的結構應當盡可能地簡單，同時還能夠非常可靠地傳送數據。2023/6/733分組交換網ARPANET誕生1964年Baran在美國Rand公司所作的《論分布式通信》率先提出了存儲轉發（StoreandForward）的概念；1966年英國國家物理實驗室NPL的Davies首次提出了分組（Packet）的概念；1968年美國防部高級研究計劃局ARPA

（AdvancedResearchProjectAgency）提出研制一種嶄新的、能適應現代戰爭的、抗打擊能力極強的計算機網絡，以對付前蘇聯核導彈的威脅；2023/6/734分組交換網ARPANET誕生（續）1969年由UCLA

（UniversityofCaliforniaLosAngeles）、UCSB（UniversityofCaliforniaSantaBarbara）、SRI（StanfordResearchInstitute）和Utah

（UniversityofUtah）四個不同類型的接口報文處理機IMP（InterfaceMessageProcessor）組成的分組交換式網絡ARPANET

投入了試驗運行。ARPANET的誕生是計算機網絡發展史上的一個重要里程碑。2023/6/735ARPANET的成功使

計算機網絡的概念發生根本變化早期的面向終端的計算機網絡是以單個主機為中心的星形網；各終端通過通信線路共享昂貴的中心主機的硬件和軟件資源。

分組交換網則是以網絡為中心，主機都處在網絡的外圍。用戶通過分組交換網可共享連接在網絡上的許多硬件和各種豐富的軟件資源。

2023/6/736從主機為中心到以網絡為中心主機終端以主機為中心以分組交換網為中心主機分組交換網2023/6/737計算機網絡最重要的功能數據通信（連通性）：計算機網絡使上網用戶之間都可以交換信息，好像這些用戶的計算機都可以彼此直接連通一樣；資源共享（共享性）：可以是信息共享、軟件共享，也可以是硬件共享。

2023/6/738ARPANET的主要貢獻完成了對計算機網絡的定義、分類與子課題研究內容的描述；提出了資源子網和通信子網的兩級結構的概念；采用了報文分組交換的數據交換方法；采用了層次結構的網絡體系結構模型和協議體系；促進了TCP/IP協議的發展；為Internet的形成與發展奠定了基礎。2023/6/739資源子網和通信子網2023/6/740局域網1972年美國加利福尼亞大學研制了Newhall環網；1974年英國劍橋大學研制了CambridgeRing環網；1976年美國Xerox公司PaloAlto研究中心(PARC)的RobertMetcalfe研究了以太(Ethernet)總線拓撲的實驗網。2023/6/741體系結構標準化:第二代計算機網絡基本是由研究機構、大學、應用部門或計算機廠商各自研制的，沒有統一的網絡技術標準。1974年IBM公司推出了系統網絡體系結構SNA(SystemNetworkArchitecture)；DEC公司公布了數字網絡體系結構DNA(DigitalNetworkArchitecture)；UNIVAC公司提供了分布式計算機體系結構DCA(DistributeComputerArchitecture)。網絡體系結構標準化2023/6/742Internet與信息高速公路1983年TCP/IP協議成為ARPANET上的標準協議，標志著Internet正式誕生；后來ARPANET一分為二，其中用于民用科研的網絡依然稱作ARPANET，而用于軍用目的的網絡則稱為MILNET；1986年美國國家科學基金會NSF建立了覆蓋了全美主要的大學和科研機構的國家科學基金網NSFNET，包括主干網、地區網和校園網三級網絡結構，NSFNET很快接管了ARPANET；1990年ARPANET正式關閉，使用TCP/IP協議連接各網絡總和的Internet被正式采用了。Internet的誕生2023/6/743萬維網WWW的問世Internet的迅猛發展始于20世紀90年代。由歐洲原子核研究組織CERN開發的萬維網WWW(WorldWideWeb)被廣泛使用在Internet上，大大方便了廣大非網絡專業人員對網絡的使用，成為Internet的這種指數級增長的主要驅動力；1992年美國政府不再管轄Internet，因此專門成立了Internet協會ISOC(InternetSociety)對Internet進行全面管理并在全世界范圍內促進其發展和應用；2023/6/744萬維網WWW的問世（續）1993年，美國伊利諾伊(Illinois)大學國家超級計算中心成功開發了網絡瀏覽工具Mosaic，進而發展成Netscape。從此人們可自由地在Internet上瀏覽和下載WWW服務器上存儲和發布的各種信息。許多商業機構、機關團體、政府部門甚至個人開始大量進入Internet，網絡的虛擬空間(cyberspace)很快形成了。說明:WWW是Internet發展中重要的里程碑。2023/6/745信息高速公路1993年9月，美國政府公布了國家信息基礎設施NII(NationalinformationInfrastructure)建設計劃，NII被形象地形容為信息高速公路。隨后世界主要和新興工業國針對各國具體實際紛紛效仿，制訂自己的國家信息基礎設施建設計劃；1995年全球信息基礎設施委員會GIIC(GlobalInformationInfrastructureCommittee)成立，標志著全球信息化時代的到來。2023/6/746摩爾定律:CPU性能18個月翻番，10年100倍。所有電子系統（包括電子通信系統，計算機）都適用光纖定律：超摩爾定律，骨干網帶寬9個月翻番，10年10000倍。帶寬需求呈超高速增長的趨勢邁特卡爾夫定律:聯網定律，網絡價值隨用戶數平方成正比。未聯網設備增加N倍，效率增加N倍。聯網設備增加N倍，效率增加N2倍網絡時代的三大基本定律2023/6/747當前計算機網絡研究的熱點P2P技術及其發展前景P2P(peer-to-peer):對等網絡技術，在P2P結構中，每一個節點（peer）大都同時具有信息消費者、信息提供者和信息通訊等三方面的功能。在P2P網絡中每一個節點所擁有的權利和義務都是對等的；發展前景:《財富》雜志評價，P2P技術將是改變Internet未來的四大技術之一，也是無線寬帶網的未來技術。2023/6/748無線網絡技術研究與發展2023/6/749無線傳感器網絡WSN研究的學術價值美國《MIT技術評論》(2001年)在預測未來技術發展的報告中，將無線傳感器網絡列為21世紀改變世界的10大技術之首；《商業周刊》預測無線傳感器網絡將與其他三項技術一起，在不遠的將來要掀起新的產業高潮；我國的一份關于未來20年可預見的技術報告中，關于信息技術的157項技術中有7項與無線傳感器網絡相關；2006年我國公布的《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》中確定的信息技術的三個前沿方向中，其中有兩項與無線傳感器網絡直接相關。2023/6/750移動IP的產生與發展自1991年以來，展開了在因特網上支持主機漫游的研究工作，提出了一些支持主機漫游的協議。IETF也成立了移動IP工作組，專門從事移動IP協議的標準化研究；1996年10月公布RFC

2002文檔，提出了移動IP協議標準；2004年6月發布了RFC

3775文檔“Mobility

SupportinIPv6”。2023/6/751Internet

的概念起源于美國的Internet現已發展成為世界上最大的國際性計算機互聯網；網絡(network)由若干結點(node)和連接這些結點的鏈路(link)組成；互聯網是“網絡的網絡”(networkofnetworks)；連接在Internet上的計算機都稱為主機(host)。2023/6/752網絡與互聯網網絡把許多計算機連接在一起；互聯網（internet）則把許多網絡連接在一起。

2023/6/753(a)(b)簡單網絡互聯網（網絡的網絡）結點鏈路網絡與互聯網（續）2023/6/754主機internet網絡與互聯網（續）2023/6/755internet和Internet的區別以小寫字母i開始的internet（互聯網或互連網）是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網絡互連而成的網絡；以大寫字母I開始的Internet則是一個專用名詞，它指當前全球最大的、開放的、由眾多網絡相互連接而成的特定計算機網絡（因特網），它采用TCP/IP協議族作為通信的規則，且其前身是美國的ARPANET。2023/6/756BackboneISPISPResidentialAccessModemDSLCablemodemSatelliteLANEnterprise|ISPaccess，BackbonetransmissionT1/T3DS-1DS-3OC-3，OC-12ATMvs.SONETvs.WDMCampusnetworkEthernetATMInternet物理結構2023/6/757用戶InternetISP1ISP2Internet服務提供者用戶通過ISP接入Internet根據提供服務的覆蓋面積大小以及所擁有的IP

地址數目的不同，ISP也分成為不同的層次。

2023/6/758一級ISP一級ISP第一層ISP大公司本地ISP大公司大公司公司本地ISP本地ISP校園網校園網校園網校園網第二層ISP第二層ISPNAPNAPAB主機A→本地ISP→第二層ISP→NAP→第一層ISP→NAP→第二層ISP→本地ISP→主機B第一層ISP第二層ISP本地ISP本地ISP本地ISP本地ISP第一層ISP第一層第二層第三層本地ISP第二層ISP本地ISP本地ISP本地ISP本地ISP第二層ISP本地ISP本地ISP第二層ISP基于ISP多層結構的Internet的概念示意圖2023/6/759Internet的發展情況概況年份指標網絡數主機數用戶數管理機構數1980101021021001990103105106101200010510710810220051061081091032023/6/760Internet規模的發展2023/6/761Internet應用的發展2023/6/762有遠見的政府不斷支持：1969－有風險的企業參與和投入：NFS：MCI、IBMvBNS：MCIAbilene:Qwest，CISCO聯合協作的開放式研究：IETF/RFC教育和科研的示范網絡為起點具有實驗物理學的研究特點ARPAnet、NSF、ANS、vBNS簡單實用的技術路線：TCP/IPInternet的成功經驗2023/6/763Internet的意義Internet是自印刷術以來人類通信方面最大的變革；現在人們的生活、工作、學習和交往都已離不開Internet。2023/6/764NGI

(NextGenration

IntenetInitiative)

:1996年美國一些研究機構與34所大學提出今后5年利用5億美元聯邦資金實施NGI；NGI的技術體系結構下一代Internet計劃NGI2023/6/765美國總統和副總統宣布啟動NGI（1996.10.10）保證美國的重要利益保持技術領先，創造更多的就業和市場機會NGI的三個主要目標：先進網絡技術的實驗研究下一代網絡測試床革命性的應用政府協調：計算機、信息和通信協調辦公室

CCIC可訪問的Web站點:；NGI

的進展與目標：NGI

概念文章（1997年7月）NGI

實現計劃（1998年2月）NGI：美國下一代Internet研究計劃2023/6/766UCAID（120多個大學會員）的一項研究計劃

UniversityCorporationforAdvancedInternetDevelopment形成大學試驗網，開發下一代Internet技術和應用IPv6，Multicasting，QOS以競爭方式得到NGI計劃的經費支持NGI是政府計劃，Internet2是大學合作計劃相互補充，相互依靠Internet2和NGI的合作范圍NSF支持的vBNSInternet2將建立用于地區連接的gigaPoPInternet2的許多網絡應用開發由NGI支持Internet22023/6/767Internet的標準化工作Internet協會ISOCInternet研究指導小組IRSG

Internet研究部IRTFInternet工程部IETFInternet工程指導小組IESG…RGWG……RG…領域領域Internet體系結構研究委員會IAB

WGWGWG2023/6/768所有Internet標準都以RFC文檔在Internet上發表RFC文檔:請求評價(requestforcomments)文檔是用于Internet開發團體最初的技術文檔系列；1969年ARPANET出現時請求評價RFC文檔就開始存在；任何人都可以提交RFC文檔，但它并不是一定會成為標準，事實上很多RFC

文檔并未實現；RFC文檔草案對于從事Internet技術研究與開發的技術人員是獲得技術發展狀況與動態的重要信息來源；讀者可以很方便地從相關主機使用FTP、Web和其它的檢索方式獲取這些文檔。2023/6/769制訂Internet的

正式標準的四個階段Internet草案(InternetDraft)——在這個階段還不是

RFC文檔；建議標準(ProposedStandard)——從這個階段開始就成為RFC文檔；草案標準(DraftStandard)；Internet標準(InternetStandard)。2023/6/770各種RFC之間的關系Internet草案建議標準草案標準Internet標準歷史的RFC實驗的RFC提供信息的RFC6種RFC2023/6/771讀RFC文檔時需要注意一是需要確定它是最新的文檔，二是需要注意RFC文檔的類別；所有的RFC文檔都要經歷評論和反饋過程，并且在這一段時間內它們會被劃分為不同的類別；RFC文檔一旦被提交，IETF和IAB組織將審查RFC文檔，通過后可以成為一項標準；RFC文檔按照它發展與成熟的過程可以分為標準、草案標準、提案標準、實驗性的、信息性或歷史性的；RFC文檔又可以分為被要求、被推薦、被選擇、受限制使用或不被推薦。2023/6/772Internet的組成從Internet的工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊：邊緣部分

由所有連接在Internet上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行通信（傳送數據、音頻或視頻）和資源共享；核心部分

由大量網絡和連接這些網絡的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。2023/6/773Internet的邊緣部分處在Internet邊緣的部分就是連接在Internet上的所有的主機。這些主機又稱為端系統(endsystem)；“計算機之間通信”，即“主機A的某個進程和主機B上的另一個進程進行通信”。2023/6/774兩種通信方式在網絡邊緣的端系統中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢悾嚎蛻舴掌鞣绞剑–/S方式）即Client/Server方式；對等方式（P2P方式）即Peer-to-Peer方式。2023/6/775

客戶服務器方式客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程；客戶服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系；客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。2023/6/776運行客戶程序網絡邊緣網絡核心運行服務器程序AB①請求服務②得到服務客戶服務器客戶A向服務器B發出請求服務，而服務器B向客戶A提供服務。2023/6/777客戶軟件的特點被用戶調用后運行，在打算通信時主動向遠地服務器發起通信（請求服務）。因此，客戶程序必須知道服務器程序的地址；不需要特殊的硬件和很復雜的操作系統。

2023/6/778服務器軟件的特點一種專門用來提供某種服務的程序，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求；系統啟動后即自動調用并一直不斷地運行著，被動地等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服務器程序不需要知道客戶程序的地址；一般需要強大的硬件和高級的操作系統支持。2023/6/779對等連接方式對等連接(peer-to-peer，簡寫為P2P)是指兩個主機在通信時并不區分哪一個是服務請求方還是服務提供方；只要兩個主機都運行了對等連接軟件（P2P軟件），它們就可以進行平等的、對等連接通信；雙方都可以下載對方已經存儲在硬盤中的共享文檔。2023/6/780對等連接方式的特點對等連接方式從本質上看仍然是使用客戶服務器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務器；例如主機

C請求D的服務時，C是客戶，D是服務器。但如果C又同時向F提供服務，那么C又同時起著服務器的作用。2023/6/781網絡邊緣網絡核心運行P2P程序運行P2P程序DCEF運行P2P程序運行P2P程序2023/6/782Internet的核心部分網絡核心部分是Internet中最復雜的部分；網絡中的核心部分要向網絡邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數據）；在網絡核心部分起特殊作用的是路由器(router)；路由器是實現分組交換(packetswitching)的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組，這是網絡核心部分最重要的功能；2023/6/783Internet的核心部分(續)Internet的核心部分是由許多網絡和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在Internet的邊緣部分；在Internet核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網絡邊緣的主機接入到核心部分則通常以相對較低速率的鏈路相連接；主機的用途是為用戶進行信息處理的，并且可以和其他主機通過網絡交換信息。路由器的用途則是用來轉發分組的，即進行分組交換的。

2023/6/784H1H5H2H4H3H6路由器網絡網絡核心部分主機2023/6/785H1H5H2H4H3H6發送的分組路由器AEDBC網絡核心部分主機2023/6/7863.2.5

數據交換的基本概念數據交換分類線路交換存儲轉發交換高速交換2023/6/787數據交換的分類分組交換報文交換幀長不變:信元中繼如異步傳輸模式ATM幀長可變:幀中繼FrameRelay線路交換存儲轉發交換虛電路數據報高速交換技術數據交換2023/6/788線路交換(circuitexchanging)線路交換特點回顧兩部電話機只需要用一對電線就能夠互相連接起來；

2023/6/789更多的電話機互相連通5部電話機兩兩相連，需10對電線；

n(n-1)N部電話機兩兩相連，需Cn2=對電線；2

當電話機的數量很大時，這種連接方法需要的電線對的數量與電話機數的平方成正比。2023/6/790使用交換機當電話機的數量增多時，就要使用交換機來完成全網的交換任務。…

交換機2023/6/791“交換”的含義“交換”(switching)的含義就是轉接——把一條電話線轉接到另一條電話線，使它們連通起來；從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態地分配傳輸線路的資源。

2023/6/792線路交換的特點線路交換必定是面向連接的；線路交換的三個階段：建立連接通信釋放連接2023/6/793線路交換舉例A和B通話經過四個交換機；通話在A到B的連接上進行。((((交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA2023/6/794線路交換舉例（續）C和D通話只經過一個本地交換機；通話在C到D的連接上進行。((((交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA2023/6/795線路交換傳送計算機數據效率低計算機數據具有突發性；線路交換導致通信線路的利用率很低。2023/6/796存儲轉發交換基本概念(store-and-forwardexchanging)

存儲轉發交換方式與線路交換方式的主要區別:發送的數據與目的地址、源地址、控制信息按照一定格式組成一個數據單元(報文或報文分組)進入通信子網；通信子網中的結點是通信控制處理機(CCP)或報文處理機(IMP)，它負責完成數據單元的接收、差錯校驗、存儲、路選和轉發功能。2023/6/797存儲轉發方式的優點線路利用率高:由于通信子網中的通信控制處理機可以存儲分組，多個分組可以共享通信信道；路由選擇:通信子網中通信控制處理機具有路選功能，可以動態選擇報文分組通過通信子網的最佳路徑；系統效率高:可以平滑通信量；系統可靠性高:分組在通過通信子網中的每個通信控制處理機時，均要進行差錯檢查與糾錯處理，因此可以減少傳輸錯誤；速率與數據代碼格式變換:通過通信控制處理機可以對不同通信速率與數據代碼格式的線路進行轉換。

2023/6/798存儲轉發原理并非完全新的概念在20世紀40年代，電報通信也采用了基于存儲轉發原理的報文交換(messageswitching)；報文交換的時延較長，從幾分鐘到幾小時不等。現在報文交換已經很少有人使用了。

2023/6/799存儲轉發交換分類數據通過通信子網傳輸時可以有報文(message)與分組(packet)兩種方式；報文傳輸:不管發送數據的長度是多少，都把它當作一個邏輯單元發送；分組傳輸:限制一次傳輸數據的最大長度，如果傳輸數據超過規定的最大長度，發送結點就將它分成多個報文分組發送。數據報虛電路2023/6/7100報文和分組結構由于分組長度較短，在傳輸出錯時，檢錯容易并且重發花費的時間較少；限定分組最大數據長度，有利于提高存儲轉發結點的存儲空間利用率與傳輸效率；公用數據網采用的是分組交換技術。2023/6/7101原理無連接：報文交換不像線路交換那樣需要建立專用通道；如果一個站想要發送信息，首先要將信息組成一個稱為報文(Message)的數據包，把目的站(信宿)的地址和本站(信源)的地址附加在報文上，然后把報文發送到網絡上；網絡上的每個中間節點，接收整個報文，然后按目的站地址，尋找合適的通道轉發到下一個節點；每個節點在尋找下一個通路時，如果線路忙，則暫存這個報文，等到線路空閑時再發送到；報文經過這樣多次存儲轉發，直至信宿。報文交換(MessageSwitching)2023/6/7102報文交換過程中不需要專用通道，來自多個用戶的報文可以多路復用一條線路，大大提高了線路的利用率；報文是以存儲轉發方式通過交換機的，可以很容易地實現各種類型終端之間的數據通信；因報文長短不一，通過節點交換時產生的時延值變化大，不利于實時通信；有些報文可能很長，則要求交換機有高速處理能力和大存儲容量，交換設備成本提高。報文交換的特點2023/6/7103報文分組交換原理在發送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數據段；

1101000110101010110101011100010011010010假定這個報文較長不便于傳輸2023/6/7104數據數據數據報文添加首部構成分組每一個數據段前面添加上首部構成分組；首部首部首部分組1分組2分組3請注意:現在左邊是“前面”2023/6/7105分組交換的傳輸單元分組交換網以“分組”作為數據傳輸單元；依次把各分組發送到接收端（假定接收端在左邊）；數據首部分組1數據首部分組2數據首部分組32023/6/7106分組首部的重要性每一個分組的首部都含有地址等控制信息；分組交換網中的結點交換機根據收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉發到下一個結點交換機；用這樣的存儲轉發方式，最后分組就能到達最終目的地。2023/6/7107收到分組后剝去首部接收端收到分組后剝去首部還原成報文；數據首部分組1數據首部分組2數據首部分組3收到的數據2023/6/7108數據數據數據最后還原成原來的報文最后，在接收端把收到的數據恢復成為原來的報文；報文1101000110101010110101011100010011010010這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現差錯，在轉發時也沒有被丟棄。2023/6/7109分組交換網的示意圖H1A互聯網BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發送分組H2向H6

發送分組注意分組路徑的變化！路由器主機2023/6/7110注意分組的存儲轉發過程H1A互聯網BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發送分組路由器主機在路由器E暫存查找轉發表找到轉發的端口最后到達目的主機H5在路由器C暫存查找轉發表找到轉發的端口在路由器A暫存查找轉發表找到轉發的端口2023/6/7111路由器概述在路由器中的輸入和輸出接口之間沒有直接連線；路由器處理分組的過程是：把收到的分組先放入緩存（暫時存儲）；查找轉發表，找出到某個目的地址應從哪個接口轉發；把分組送到適當的接口轉發出去。

2023/6/7112主機和路由器的作用不同主機是為用戶進行信息處理的，并向網絡發送分組，從網絡接收分組；路由器對分組進行存儲轉發，最后把分組交付目的主機。2023/6/7113分組交換的優點高效:動態分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用；靈活:以分組為傳送單位和查找路由；迅速:不必先建立連接就能向其他主機發送分組；可靠:保證可靠性的網絡協議；分布式的路由選擇協議使網絡有很好的生存性。

2023/6/7114分組交換帶來的問題分組在各結點存儲轉發時需要排隊，這就會造成一定的時延；分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開銷。

2023/6/7115數據報(Datagram)方式原理數據報是分組存儲轉發中分組交換的一種形式；在數據報方式中，分組傳送之間不需要預先在源主機與目的主機之間建立“線路連接”；源主機所發送的每一個分組都可以獨立地選擇一條傳輸路徑；每個分組在通信子網中可能是通過不同的傳輸路徑到達目的主機。2023/6/7116數據報方式的工作原理示意圖2023/6/7117數據報方式的特點同一報文的不同分組可通過不同的傳輸路徑通過通信子網；同一報文的不同分組到達結點時可能出現亂序、重復或丟失現象；每個分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址和源地址；數據報傳輸延遲較大，適用于突發性通信，不適于長報文和會話式通信。2023/6/7118虛電路(VirtualCircuit)方式原理虛電路方式試圖將數據報方式與線路交換方式結合起來，處分發揮兩種方法的優點，以達到最佳的數據交換效果;面向連接：數據報方式在分組發送之前，發送方與接收方之間不需要預先建立連接。虛電路方式在分組發送之前，需要在發送方和接收方建立一條邏輯連接的虛電路;虛電路方式與線路交換方式相同，整個通信過程分為以下三個階段:虛電路建立、數據傳輸與虛電路釋放階段。2023/6/7119虛電路方式原理示意圖2023/6/7120虛電路的特點在每次分組發送之前，必須在發送方與接收方之間建立一條邏輯連接。這是因為不需要真正去建立一條物理鏈路，連接發送方與接收方的物理鏈路已經存在；一次通信的所有分組都通過這條虛電路順序傳送，因此報文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息。分組到達目的結點時不會出現丟失、重復與亂序的現象；分組通過虛電路上的每個結點時，結點只需要做差錯檢測，而不需要做路徑選擇；通信子網中每個結點可以和任何結點建立多條虛電路連接。2023/6/7121虛電路方式與線路交換方式的比較虛電路是在傳輸分組時建立起的邏輯連接，稱為“虛電路”是因為這種電路不是專用的。每個結點到其它結點間可能有無數條虛電路存在；一個結點可以同時與多個結點之間具有虛電路；每條虛電路支持特定的兩個結點之間的數據傳輸由于虛電路方式具有分組交換與線路交換兩種方式的優點，因此曾經在計算機網絡中得到了廣泛的應用。2023/6/7122三種交換的比較P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報文報文報文ABCD

ABCDABCD報文交換線路交換分組交換t連接建立數據傳送報文P2P1連接釋放數據傳送的特點比特流直達終點報文報文報文分組分組分組存儲轉發存儲轉發存儲轉發存儲轉發2023/6/7123思考請比較計算機網絡、分布式系統；請比較分布式計算、網格計算、云計算；請比較C/S模式和P2P模式；請從傳統電話與IP電話的工作原理比較二者在使用成本和通話質量方面的區別？如何理解虛電路的“虛”？Internet為何沒有選擇虛電路技術而采用了數據報技術？2023/6/7124高速交換*幀長不變的高速交換:ATM交換方式異步傳輸模式ATM(asynchronoustransfermodel)幀長可變的高速交換:幀中繼FrameRelay2023/6/7125計算機網絡在我國的發展中國公用計算機互聯網CHINANET中國教育和科研計算機網CERNET中國科學技術網CSTNET中國聯通互聯網UNINET中國網通公用互聯網CNCNET中國國際經濟貿易互聯網CIETNET中國移動互聯網CMNET中國長城互聯網CGWNET（建設中）中國衛星集團互聯網CSNET（建設中）

2023/6/7126我國網民數量的增長情況

2011年9月已經超過4億，穩居世界第一2023/6/7127我國互聯網普及率的增長情況

2008年6月已經達到19.1%，低于世界平均數21.1%2023/6/7128我國Internet應用的3個第一我國網民數量超過4

億，居世界第一；我國寬帶網民數量達到2.14億，居世界第一；CN域注冊的域名數量達到1218.8萬個，超過最多的德國.de，成為世界國家級域名數量的第一。2023/6/7129國家“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”科技攻關項目國家863高技術研究發展計劃863計算機主題，863通信主題中國高速信息示范網絡

CAINONET（863-300）國家“十五”863高技術研究發展計劃中國高速互連網絡示范工程CAINET中科院、上海市、廣電部、鐵道部聯合建設中國高速計算機互連試驗網絡NSFCNET國家自然科學基金會CNGI中國的高速計算機網絡研究計劃2023/6/7130北大清華GSR12012GSR12008POSOC-48GEDPTRing北航GSR12008北郵GSR12008基金委GSR12008中科院GSR12008CERNETCSTNETAPAN/STAR2023/6/7131…中國高速信息示范網IP/SDH/DWDM地區AOXC節點A1OADM節點A3OADM節點A2CRSDHUASPSTNADSL地區BOXC節點B1SDHOADM節點B3ADMUASERLANOADM節點B2地區COXC節點C1OADM節點C2OADM節點C3OADM節點C4TMERLANERLANLANERCRCR中國高速信息示范網

CAINONet示意圖PSTNATM設備ATM設備TMTMATM設備ATM設備ADM2023/6/7132CERNET主干網2023/6/7133按地域范圍分類：局域網LAN、城域網MAN、廣域網WAN

；按拓撲結構分類：星型網、環形網、總線型網等；按信息傳輸交換方式分類：電路交換、報文交換、分組交換和混合交換；按網絡組建屬性分類：公用網和專用網；網絡的分類標準不一，分類方式還有很多。計算機網絡的分類2023/6/7134不同覆蓋范圍的網絡廣域網WAN(WideAreaNetwork)局域網LAN(LocalAreaNetwork)

城域網MAN(MetropolitanAreaNetwork)個人區域網PAN(PersonalAreaNetwork)|無線個人區域網WPAN(Wireless

PersonalAreaNetwork)多處理機系統(CPU距離小于1m)2023/6/7135LocalAreaNetworksTwobroadcastnetworks(a)Bus(b)Ring2023/6/7136MetropolitanAreaNetworksAmetropolitanareanetworkbasedoncableTV.基于有線電視的MAN2023/6/7137WideAreaNetworksLAN上的主機與子網間的關系2023/6/7138WideAreaNetworks(2)Astreamofpacketsfromsendertoreceiver.從發送方到接收方之間的分組流2023/6/7139WirelessNetworksCategoriesofwirelessnetworks:SysteminterconnectionWirelessLANsWirelessWANs2023/6/7140WirelessNetworks(2)(a)Bluetoothconfiguration(b)WirelessLAN2023/6/7141WirelessNetworks(3)(a)Individualmobilecomputers(b)AflyingLAN2023/6/7142廣域網、城域網、局域網的關系城域網城域網廣域網園區網醫院網校園網企業網……2023/6/7143局域網的拓撲結構局域網最基本的拓撲結構有三種：總線型拓撲結構、環型拓撲結構和星型拓撲結構。集線器星形網干線耦合器環形網匹配電阻總線網2023/6/7144不同使用者的網絡從網絡的使用者進行分類公用網(publicnetwork)專用網(privatenetwork)

2023/6/7145接入網接入網

AN(AccessNetwork)，它又稱為本地接入網或居民接入網，用來把用戶接入到Internet的網絡；由ISP

提供的接入網只是起到讓用戶能夠與Internet連接的“橋梁”作用。建設寬帶網絡的關鍵技術是骨干網技術和接入網技術。2023/6/7146計算機網絡的性能計算機網絡的性能指標計算機網絡的非性能指標2023/6/7147計算機網絡的性能指標速率信息量:若狀態數據為k，則信息量為I=log2k，單位為bit；比特（bit）:計算機中數據量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位；Bit

來源于binarydigit，意思是一個“二進制數字”，因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0；2023/6/7148計算機網絡的性能指標（續）數據傳輸速率:每秒傳輸構成數據代碼的二進制比特數(信息量)，S=I/T=(1/T)log2k其中T為脈沖（碼元）寬度，單位秒；速率即數據率(datarate)或比特率(bitrate)是計算機網絡中最重要的一個性能指標。速率的單位是b/s(bps)，或kbps，Mbps，Gbps等；速率往往是指額定速率或標稱速率。2023/6/7149帶寬“帶寬”(bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）；現在“帶寬”是數字信道所能傳送的“最高數據率”的同義語，單位是“比特每秒”，或b/s(bit/s或bps)。

2023/6/7150常用的帶寬單位更常用的帶寬單位是千比每秒，即kb/s（103

bps）兆比每秒，即Mb/s（106

bps）吉比每秒，即Gb/s（109

bps）太比每秒，即Tb/s（1012

bps）請注意：在計算機界，K=210=1024M=220，G=230，T=240。2023/6/7151數字信號流隨時間的變化在時間軸上信號的寬度隨帶寬的增大而變窄。每秒106個比特時間1010111s帶寬為1Mb/s

時間每秒4106個比特0.25s帶寬為4Mb/s

2023/6/7152信號傳輸速率定義:碼元速率、調制速率或波特率，單位時間內通過信道傳輸的碼元數(信號的個數)B=1/T

其中T為信號碼元的寬度，單位為秒；單位:波特或baud說明:數據傳輸速率與信號傳輸速率的關系

S=Blog2k或B=S/log2k

2023/6/7153[例]采用四相調制方式，即k=4，且T=833x10-6秒，請分別計算數據傳輸速率s和信號傳輸速率B

S=1/T*log2k=1/(833x10-6)*log24=2400(bps)B=1/T=1/(833x10-6)=1200(Baud)信號傳輸速率（續）2023/6/7154吞吐量吞吐量(throughput)表示在單位時間內通過某個網絡（或信道、接口）的數據量；吞吐量更經常地用于對現實世界中的網絡的一種測量，以便知道實際上到底有多少數據量能夠通過網絡；吞吐量受網絡的帶寬或網絡的額定速率的限制。

2023/6/7155時延(delay或latency)傳輸時延（發送時延）:發送數據時，數據塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間；即從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發送完畢所需的時間；接收時延與發送時延類似。

發送時延=數據塊長度(比特)信道帶寬(比特/秒)2023/6/7156時延(delay或latency)（續）傳播時延:電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間；信號傳輸速率（即發送速率）和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。

傳播時延=信道長度(米)信號在信道上的傳播速率(米/秒)2023/6/7157時延(delay或latency)（續）處理時延:交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間；排隊時延:結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延；排隊時延的長短往往取決于網絡中當時的通信量。2023/6/7158時延(delay或latency)（續）數據經歷的總時延就是發送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延之和：總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延2023/6/7159三種交換的時延

P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報文報文報文ABCD

ABCDABCD報文交換線路交換分組交換t連接建立數據傳送報文P2P1連接釋放數據傳送的特點比特流直達終點報文報文報文分組分組分組存儲轉發存儲轉發存儲轉發存儲轉發2023/6/7160四種時延所產生的地方1011001…發送器隊列在鏈路上產生傳播時延結點B結點A在發送器產生傳輸時延(即發送時延)在結點A中產生處理時延和排隊時延數據從結點A向結點B發送數據鏈路2023/6/7161思考現在要在光纖上發送一個計算機屏幕圖像系列。屏幕大小為480×640象數。每個象數24位，每秒60幅屏幕圖像，問：需要多大的帶寬？若每個計算機屏幕圖像大小為480×640象素。每個象素3字節，在100Mbps的

Eethernet上發送一個未經壓縮的計算機屏幕圖像，問需要多長時間？2023/6/7162容易產生的錯誤概念對于高速網絡鏈路，我們提高的僅僅是數據的發送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率；提高鏈路帶寬減小了數據的發送時延。

2023/6/7163思考試在下列條件下比較電路交換和分組交換。若要傳送的報文共xbit，從源點到終點共經過k段鏈路，每段鏈路傳播時延為ds，在分組交換時分組長度為pbit，且各結點的排隊等待時間忽略不計。問在什么條件下，分組交換的時延比電路交換的時延??？在上題分組交換網中，設報文和分組長度分別是x和p+hbit，其中p為分組數據部分的長度，而h為每個分組所帶控制信息的固定長度，與p的大小無關。通信兩端共經過k段鏈路，鏈路的數據率為bbps，忽略傳播時延和各結點的排隊等待時間。若希望總的時延最小，問分組的數據部分p應取多大？2023/6/7164時延帶寬積（傳播）時延鏈路帶寬時延帶寬積=傳播時延帶寬鏈路的時延帶寬積又稱為以比特為單位的鏈路長度。時延帶寬積2023/6/7165往返時間RTT往返時間RTT(Round-TripTime):從發送方發送數據開始到發送方收到來自接方的確認共經歷的時間；RTT與所發送的分組長度有關；說明:在衛星通信中RTT較長，是個很重要的性能指標。2023/6/7166RTT帶寬積的意義當發送方連續發送數據時間，即使能收到對方的確認，但已經將許多比特發到鏈路上了。B分組ttAACK2023/6/7167利用率信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的（有數據通過）。完全空閑的信道的利用率是零；網絡利用率則是全網絡的信道利用率的加權平均值；信道或網絡利用率過高將產生非常大的時延，可見信道利用率并非越高越好。

2023/6/7168時延與網絡利用率的關系根據排隊論的理論，當某信道的利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加；若令D0表示網絡空閑時的時延，D表示網絡當前的時延，則在適當的假定條件下，可以用下面的簡單公式表示D和D0之間的關系：U是網絡的利用率，數值在0到1之間。D=D01-U2023/6/7169時延

D利用率U10D0時延急劇增大時延與網絡利用率的關系（續）2023/6/7170計算機網絡的非性能特征費用質量標準化可靠性可擴展性和可升級性易于管理和維護

2023/6/7171思考若網絡的利用率達到了90%，試估算現在的網絡時延是其最小值的多少倍？收發兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在介質上傳播速率為2×108km，試計算以下兩種情況下發送時延和傳播時延：數據長度為107b，數據發送速率為100kbps；數據長度為103b，數據發送速率為1000kbps。從以上計算結果可得出什么結論？2023/6/7172思考（續）若信號在介質上傳播速率為2×108km，介質長度l為10cm（NIC）100m（LAN）100km（MAN）5000km（WAN）試計算當數據率為1Mbps和1Gbps在以上介質中正在傳播的比特數。長度為100B的應用層數據交給傳輸層傳送，需加上20BrTCP首部，再交網絡層傳送，需再加上20B的IP首部，最后交數據鏈路層上傳送，加上首部和尾部共18B計算數據傳輸效率。數據傳輸效率為發送的應用層數據除以所發送的總數據（即應用層數據加上名層額外開銷）。若應用層數據為1000B，則數據傳輸效率是多少？2023/6/7173計算機網絡的體系結構計算機網絡體系結構的概念網絡與Internet協議標準組織與管理機構OSI參考模型TCP/IP參考模型OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較具有五層協議的體系結構2023/6/7174網絡體系結構的研究方法兩臺計算機要通過計算機網絡來進行有效的通信，有許多復雜的問題需要解決；要想從整體上周密地設計出有效的計算機網絡是非常困難的；人們在設計計算機網絡時采用了一種“分層”的思想，“分層”可將龐大而復雜的問題，轉化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。2023/6/7175假設有兩位哲學家，其中一個會講烏爾都語(Urdu)和英語，另一個會講漢語和法語；由于他們倆人沒有共同語言，所以他們每個人都雇傭了一個翻譯；每個翻譯又進一步聯系了一位秘書，兩位翻譯有一種雙方都能理解的中立語言：荷蘭語。網絡體系結構的研究方法（續）2023/6/7176位置Ａ位置Ｂ消息Ilikerabbits翻譯翻譯Ik

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leuk.J’aimeleslapins哲學家秘書秘書網絡體系結構的研究方法（續）2023/6/7177實際郵政系統信件發送、接收過程發信者書寫信件貼郵票送郵箱收信者閱讀信件信件分揀蓋郵戳信件投遞通信者活動郵局服務業務郵局轉送業務通信者活動郵局服務業務郵局轉送業務運輸部門的郵件運輸業務收集信件蓋郵戳信件分揀信件打包送運輸部門路由選擇運輸分發郵件郵件拆包接收郵包轉送郵局每個層次要完成的服務及服務實現的過程都有明確規定；不同地區的系統分成相同的層次；不同系統的同等層次具有相同的功能；高層使用低層提供的服務時，并不需要知道低層服務的具體實現方法。2023/6/7178分層的好處各層之間是獨立的；靈活性好；結構上可分割開；易于實現和維護；能促進標準化工作。2023/6/7179層數多少要適當