计算机网络发展历程与体系结构详解

第1章计算机网络概论深入探讨了数据单元在不同层级的含义和作用。数据单元（DU）是计算机网络中信息传输的基本单位，它根据网络层次的不同被赋予不同的名称和功能。 首先，报文（message）作为用户级别的数据单元，它是应用程序之间传递的原始数据，通常在操作系统内部使用。在传输层，例如TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）中，数据被划分为报文段，每个报文段都有明确的目的地和顺序信息，用于确保数据的可靠传输。 在网络层，数据单元被称为数据报或分组（packet/datagram），这是IP（互联网协议）的主要承载者。IP负责将这些分组从源地址发送到目标地址，每个分组独立且可能不按原序到达。 在数据链路层，数据单元表现为帧（frame），这是在局域网中传输的基本单元，包含了物理层的控制信息，如地址和校验码，以确保数据的正确传输。 章节中还提到了计算机网络的发展历程，从早期的面向终端的计算机网络（如1952年的SAGE系统）到分时网络、分组交换网络（如ARPANET，1969年）以及最终的计算机网络愿景，即一个透明、强大、资源丰富、高速和智能的单一计算机系统。网络的发展伴随着计算机技术和通信技术的进步，如通信线路从电信号到微波、光纤，交换技术从人工到自动化，以及网络架构的标准化和开放性。 此外，计算机网络的发展解决了信息孤岛和性能极限问题，比如通过网络扩大信息传播范围，提高了性能上限，例如通过分布式计算来解决TSP问题中的大规模计算任务，同时通过加密技术应对密码破译等安全挑战。 网络的分类和主要性能指标也是本章内容，包括网络的类型（局域网、广域网、城域网）、带宽、延迟、吞吐量等，这些都是衡量网络性能的重要参数。 第1章计算机网络概论全面介绍了数据单元在不同层次上的概念、发展历程、分类和主要特点，以及网络在现代社会中的应用和影响，为后续深入学习计算机网络奠定了基础。