1.1.2　分組交換網——第二代計算機網絡

為了克服第一代計算機網絡的缺點，提高網絡的可靠性和可用性，人們開始研究將多臺計算機相互連接的方法。網絡用戶希望通過網絡實現計算機資源共享。人們首先想到的是借鑒電話系統中所采用的電路交換（Circuit Switching）。但電路交換本來是為電話通信而設計的，對于計算機網絡來說，建立通路的呼叫過程太長，必須尋找新的適合于計算機通信的交換技術。1964年8月，巴蘭（Baran）在美國蘭德（Rand）公司“論分布式通信”的研究報告中提到了存儲轉發的概念，為第二代計算機網絡的出現提供了重要的技術支撐。

第二代計算機網絡的階段是20世紀60年代中期到70年代早期。第二代計算機網絡在真正意義上實現了計算機之間的互聯，以資源共享為目的，典型的代表是20世紀60年代美國國防部高級研究計劃局的網絡ARPANET（Advanced Research Project Agency Network）。ARPANET不僅開創了第二代計算機網絡，而且影響深遠，深遠的意義在于由它開始發展成為今天在世界范圍內廣泛應用的因特網（Internet）。它的TCP/IP協議簇已成為事實上的國際標準。第二代計算機網絡將分散在不同地點的計算機互聯，它是以資源子網為中心的計算機網絡，從邏輯功能上來看，可以分為資源子網和通信子網兩部分，如圖1-3所示。在第二代計算機網絡中，主機之間沒有主從關系，網絡中的多個用戶通過終端不僅可以共享本主機上的軟件、硬件資源，還可以共享通信子網中其他主機上的軟件、硬件資源，故這種計算機網絡又稱共享系統資源的計算機網絡。

1.資源子網

資源子網主要包括各類主機、終端、外圍設備、網絡協議及網絡軟件等，它的主要任務是收集、存儲和處理信息，為用戶提供網絡服務和資源共享功能等。

（1）主機（Host）

在計算機網絡中，主機是網絡上管理共享資源的各種類型的計算機，包括大型機、中型機、小型機、工作站或微機。主機是資源子網的主要組成部分，通過高速線路與通信子網的通信控制處理機（Communication Control Processor，CCP）相連接。

（2）終端（Terminal）

終端是用戶訪問網絡的界面裝置，又稱終端設備，是計算機網絡中處于網絡最外圍的設備，主要用于用戶信息的輸入以及處理結果的輸出等。在個人計算機時代，個人計算機可以運行稱為終端仿真器的程序來模仿一個終端的工作。隨著移動網絡的發展，移動終端（如智能手機、PAD）等得到了廣泛應用。此時，終端不僅能承擔輸入/輸出的工作，同時也能進行一定的運算和處理，實現部分系統功能。

2.通信子網

通信子網是把網絡中各站點互相連接起來的數據通信系統，主要包括通信線路（傳輸介質）、網絡連接設備（如通信控制處理器）、網絡協議和通信控制軟件等。通信子網的主要任務是連接網絡上的各種計算機，完成數據的傳輸、交換、加工和通信處理工作。按照功能來分，包括數據交換和數據傳輸兩部分，硬件部分由通信線路、通信控制處理機以及其他通信設備組成。

（1）通信線路

通信線路（傳輸介質）是指用于連接兩個或多個網絡結點（通信控制處理機或者主機）的物理傳輸線路，包括雙絞線、同軸電纜、光纖、無線通信信道、微波與衛星通信信道等。

（2）通信控制處理機

通信控制處理機是一種在數據通信系統中專門負責數據通信、傳輸和控制的計算機或具有同等功能的計算機部件。

通信控制處理機在網絡拓撲結構中稱為網絡結點。一方面，通信控制處理機作為與資源子網的主機、終端連接的接口，將主機和終端連入網內；另一方面，通信控制處理機作為通信子網中的分組存儲轉發結點，完成分組的接收、校驗、存儲、轉發等功能，并起著將源主機報文準確地發送到目的主機的作用。

（3）其他通信設備

其他通信設備主要包括交換機和信號變換設備等。其中信號變換設備的功能是對信號進行變換以適應不同傳輸媒體的要求，包括調制解調器、無線通信的收發設備等。

在第二代計算機網絡中，多臺計算機通過通信子網構成一個有機的整體，既分散又統一，從而使整個系統性能大大提高；原來單一主機的負載可以分散到全網的各個機器上，使得網絡系統的響應速度加快；而且在這種系統中，單機故障也不會導致整個網絡系統的全面癱瘓。