在现实世界中的计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起，它们之间并不能进行通信。通常在谈到“互连”时，应从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，称为互联网（互连网）。
研究网络互连技术是非常必要的。一方面，各个国家和地区已经建立起来的网络可能采用了不同的底层协议和硬件设备，彼此之间不能直接互相传递消息；另一方面，考虑到管理复杂度和开销等因素，在实际部署的网络中节点数量不能无限制地增加，会导致负载过重、吞吐量下降，影响传输可靠性。
互连在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如不同的寻址方案，不同的分组长度，不同的网络接入机制，不同的差错恢复方法，不同的路由选择技术，不同的用户接入控制，不同的服务，不同的管理等。将网络互相连接起来要使用一些中间设备，不同层使用的设备并不相同，具体如下。
③网络层：路由器。
④传输层及以上：网关。
一般讨论互联网时都是指用路由器进行互连的互联网络。路由器其实就是一台专用计算机，用来在互联网中进行路由选择，并采用标准化的IP协议。图6.1（a）表示有许多计算机网络通过一些路由器进行互连。由于参加互连的计算机网络都使用相同的网际协议IP，因此互连以后的计算机网络，在进行通信时就像在一个网络上通信一样。可以将互连以后的计算机网络看成如图6.1（b）所示的一个虚拟网络。
图6.1 互联网络概念
互联网的发展可以分为几个阶段。最早的计算机网络源于1969年美国国防部创建的分组交换网络阿帕网（ARPANET），后来从军事应用转为科研教育等民用领域。到了20世纪70年代，开始考虑如何实现多个计算机网络之间的互连，即今天互联网的雏形。1983年，TCP/IP协议成为阿帕网的标准协议，这一年又被称为互联网的诞生时间。在互联网发展的第二阶段，美国国家科学基金会（NSF）从1985年开始建立了三级结构的互联网，包括主干网、地区网和校园网（或企业网），覆盖了全美主要的科研院所和高校。到了20世纪90年代，世界上许多公司机构纷纷接入互联网，网络用户数量和数据量急剧增加。美国政府将互联网主干网转交给私人公司运营。欧洲原子核研究组织（CERN）开发了万维网WWW（World Wide Web），极大方便了普通用户使用网络。到了第三个阶段，互联网规模不断扩大，出现了许多互联网服务提供商（ISP），普通用户可以通过ISP获得接入互联网的线路和IP地址。因此逐渐形成了多层次ISP结构的互联网。
我国在20世纪80年代末建立了第一个公用分组交换网CNPAC。到了1994年4月20日，我国用64 kbit/s专线正式接入互联网，从此被国际上正式承认为接入互联网的国家。同年9月，中国公用计算机互联网CHINANET 正式启用。我国的互联网虽然起步晚于欧美地区，但是发展非常迅速。中国互联网络信息中心CNNIC的报告中显示，截止到2019年6月，我国网民规模达8.54亿，互联网普及率达61.2%，手机网民规模达8.47亿。各种网络应用和服务种类繁多，特别是移动互联网发展非常迅速，即时通信、搜索引擎、网络视频、新闻、购物、支付、在线教育等各类应用受到广泛欢迎，用户数量持续增长。互联网公司数量众多，其中的代表阿里巴巴、腾讯、百度等在世界范围内都具有很高的知名度和影响力。
在互联网中，任意两个节点都可以彼此传递消息。由于实际的网络规模庞大，架构和设备类型复杂，通信需要满足用户的需求，要根据具体的网络性能指标来进行衡量。常见的计算机网络性能指标主要有带宽、时延和时延带宽积。
带宽最早用于描述某个模拟信号具有的频带宽度，即组成一个信号的各种不同频率成分所占据的频率范围。常见的带宽单位是赫兹（Hz）。在计算机网络中使用数字信号，此时的带宽指信道上能够传送的数字信号的速率，即数据率或比特率，又称为吞吐量，所采用的单位是每秒传输的比特数（bit/s）。
时延是指一个分组从网络的一端传送到另一端所需的时间，在网络中有多种不同类型的时延。传播时延是指电磁波在信道中传播所需要的时间，与信道长度和电磁波在该信道上的传播速率有关。例如，电磁波在自由空间的传播速率是光速，即3×108 m/s；而电磁波在电缆中的传播速率约为2.3×108 m/s，在光纤中的传播速率约为2.0×108 m/s。这些传播速率都是由信道媒介的物理特性决定的。发送时延是另外一种常见的时延，指在某个节点将一定量的数据发送到信道上所需要的时间，即待发送的数据块长度除以信道带宽。此外，分组经过节点转发，还需要在缓存中等待处理，对应地产生了排队时延和处理时延。一般来说，一个分组传输的端到端时延是指从发送端发送到接收端接收到所需要的总时间，包括了上面提到的经过各节点转发时产生的传播时延、发送时延、排队时延和处理时延之和。需要注意的是，在不同的通信场景中，各种类型的时延所占比重并不相同。
时延带宽积是将时延和带宽相乘得到的，含义是在时延对应的时间内通过的数据比特数。常见的有传播时延带宽积和往返时延带宽积，即将传播时延和往返时延分别与带宽相乘。
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