进入Internet世界

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       当X.25还在继续发展时,来自美国政府、企业和大学的工程师们就已经开始设计他们自己的网络了。最初这一网络不是为日常事务而设计的,而只是作为网络生存能力的实验,以备核战。由于美军对计算机的依赖性不断增加,军方人上希望战争来临时这不会成为其致命弱点,因为这些用来连接计算机和远程用户的精细电路非常容易受攻击。如果有谁想用颗炸弹摧毁一个连接点或使其失效,而这里恰好连有许多重要电路,结果将使计算机间的通信受到严重破坏。
       所要设计的军用网络需要采取完全不同于电路交换的方式进行工作,甚至“沿着虚电路的包交换”这种思想也被抛弃,因为在电路交换和虚电路的包交换的情况下,如果某,路径上的交换机出现故障(或成为核爆炸的目标),重新调整电路路径方向相当困难。

      按照这种思想,工程师们设计出ARPANet(美国高级研究计划署计算机网络),后来发展为DARPANet(美国国防部高级研究计划署计算机网),它可算是今日Internet的鼻祖。在这种网络里,信息可以沿着许多可能路径中的任意一条到达目的地。发送器把每条报文分成许多小的数据报,每个数据报1500字节或稍少一些(有时会少很多),然后把它们送往路由器,由它自己负责找出离目的地更近的路由器,最终把数据发送到目的地。每台路由器都知道所有的目的网络地址,且明白周围有哪些路由器,由它们提供通达这些目的地的路由。这样,路由器把每个分组送往离目的地更近的路由器。以这种步步通近的方式,所有的数据分组最终可以到达日的地,接收器把它们重组起来,阅读其中内容并按其执行命令。如果所有载有特定报文的分组能走同样的路径,进而按照其发送的先后顺序到达,当然也有这种可能,实际上在电路交换网络和X.25这样的虚电路网络中是这样的,但在ARPANct中却不能保证分组按这种方式传输。
美国高级研究计划署计算机网络
       在ARPANet网络上的路由器中,为发送数据报而必需的选路信息最初都是由手工方式传播的,管理人员要定期更新网络中每个路由器的路由表。每当向系统中加入一个新网络时,就得重新制作含有这一信息的路山表,并把它发送给每台路由器的管理员,由他用这张新表替换原有的旧表。然而,当ARPANet发展到一定的规模时,这一相当麻烦的过程就被选路协议取代了。当有新网络增加或有旧网络删除时,这些协议就动态地让路由器共享网络的可达性信息。
       今天的电子邮件、Web页面以及所有其他的Internet业务都按照互连网协议(IP)的数据报格式米传递。IP所规定的数据报大小在20至65000字节之间,不过大部分数据报为1500字节或更少,因为多数用户的报文都比较短。加在报文数据开始处的是IP报头,它含有路由器选路所需的地址及其他信息。
      尽管路由表会自动更新,IP报头会自动寻址,但当数据报在从发送方到接收方的传递过程中仍有可能丢失。可能是因为路由器或链路故障、路由表错误、设备故障,配置不当,或是其他多种原因,都有可能会发生丢包情况。另外,IP分组在网络中传输时分组中的数据也可能被破坏。为了防止丢包或分组损坏带来的不良后果,能确保数据可靠传输的协议(如X.25)一般这样处理:从所获数据中最后一个完好的分组起,让这些丢失或被破坏的分组重发。只要不是运气太坏,第二个或是以后紧随的分组最终都会顺利地把数据传送到目的地。
数据完整性
       在发生数据丢失或破坏的时候,IP协议与类似X.25这样的可信赖协议的做法完全不同,其不同或许会让习惯于X.25的人们大吃,惊。IP根本不重发或是用别的方法传递丢失的数据。在数据通信词典中,IP是一个“不可靠”的协议,意思是说,对于发方交给它的数据,它既不能保证一定传递给收方,也不能保证数据不被损坏。除了源站和目的地之间的连通性,根本不能指望IP提供Qos。实际上,IP忽略了(确切地说是根本不知道)所有影响用户数据的传输错误,也就是说,IP的不可靠性甚至达到不能发现数据被破坏的程度。以这种方式工作的协议如何能让连到Internet上的系统所收到的数据保持完整性呢?
       然而,事情并没有想像的那么糖。首先,Internct和其他基于IP的网,络中的数据报出现错误的可能性还是极小的,出错率取决于它们依赖于光纤或载波类路由器的程度。有人会说:数据被破坏的可能性如此之小,以至于不值得为IP设计纠错机制。不过,对于某些特殊类型的数据,就不是这样了。
       其次,在一定的应用中,对于数据报的偶然错误有时是可以接受的。因为两个正在通信的计算机用户(或程序)可以发现错误并要求重发。例如,设想一个用户正在下载Weh页面,如果他(或她)等了数秒还没等到“请求己收到”之类的响应,他(或她)当然能再输入网址以求再次连接。
TCP/IP协议
        最后,还有一些辅助协议能在需要时协助IP,起提供高可靠性的传输服务,其中主要的是传输控制协议(TCP),它与IP携手已经在许多普通的应用中发挥着作用,如电子邮件和万维网。IP负责寻址和选路,TCP负责可靠性,两者结合起来的应用非常普遍,以至许多人在谈及整个IP支持的协议组时称其为TCP/IP。

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