三、計算機網絡與多媒體通信
什麼是網絡互連？
網絡互連通常是指將不同的網絡或相同的網絡用互連設備連接在一起而形成一個範圍更大的網絡，也可以是為增加網絡性能和易於管理而將一個原來很大的網絡劃分為幾個子網或網段。
在現實世界中的計算機網絡往往由許多種不同類型的網絡互連而成。如果幾個計算機網絡隻是在物理上連接在一起，但它們之間並不能進行通信，那麼這種“互連”並沒有實際意義。因此通常在談到“互連”時，就已經暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機網絡已經組成了一個大型的計算機網絡，或稱為互連網絡（internetwork），也可簡稱為互聯網、互連網（internet）。
請注意這裏的字母i是小寫的，所以互連網是泛指由多個計算機網絡互連而成的計算機網絡。使用大寫字母的Internet（因特網）則是指當前全球最大的、開放的、由眾多網絡相互連接而成的特定計算機網絡，它采用TCP/IP協議族，且其前身是美國的ARPANET。
什麼是Internet？
不同的Internet用戶對Internet有不同的認識，特別是對不同領域的用戶來說，更是如此。使用Internet來閱讀新聞或者搜索信息的普通用戶一般通過萬維網（WWW）訪問Internet，他們所見的是簡單的網頁，對他們來說，Internet上的一切都很容易簡單，隻需敲入網址，用鼠標點擊幾下就行了。對工程師或研究人員來說，他們常談起的是“遠程登錄”到這一點或文件傳輸到那一點。但是如果要解釋如何實現“遠程登錄”和“文件傳輸”，那就一言難盡了。對一個有豐富編程經驗的網絡大師來說，他會用大量的網絡術語和技術理論來闡明對Internet的認識，這一定會讓外行的聽眾頭昏腦脹。
很難給Internet下一個總結性的定義。對於一些人來說，Internet僅僅是給其他人發送電子郵件的一種途徑，而對另一些人來說，Internet則是他們會友、娛樂、閱讀、辯論、工作甚至環遊世界的地方。在國外文獻中，人們稱它是“沒有領導、沒有法律、沒有政治、沒有軍隊……”，總之是不可思議的組織結構。
Internet非常象地球上廣闊的海洋，它實際上覆蓋了全球，從美國到歐洲、亞洲、澳大利亞、南美洲，最後再返回美國。同樣可以將Internet劃分為大洋（子網）、海峽（網絡間的連接）、大陸（超級計算機）、大島（大型機、小型機或工作站）和一些數不勝數的小島嶼（個人計算機）。在他們之間來回穿梭的是數據流，或稱為比特流，它們穿越數千裏，從一個港口（計算機端口）到達另一個港口（計算機端口）。在Internet中航行和在大海中航行的最大區別在於航行的速度。網上的用戶和航海員的區別在於用戶不需要離開座位就可以每秒航行數千公裏。你可以從中國出發到美國選取一份文件，將它複製到德國、日本，所有這一切都可以在彈指一揮間完成。這是技術上的一項偉大成就。
由數以千計的小網絡構造出了Internet這個世界上最大、最流行的計算機互聯網，它連接了上百萬台計算機和數千萬用戶（還在不斷增加）。除去設備規模、統計數字、使用方式、發展方向上的明顯優勢外，Internet正以一種令人難以置信的速度在發展。Internet所包含數據的豐富程度遠遠超過了人們最大膽的想象。
從網絡通信技術的角度看，Internet是一個以TCP/IP網絡協議連接各個國家、各個地區以及各個機構的計算機網絡的數據通信網。從信息資源的角度看，Internet是一個集各個部門、各個領域的各種信息資源為一體，供網上用戶共享的信息資源網。今天的Internet已遠遠超過了網絡的涵義，它是一個社會。雖然至今還沒有一個準確的定義概括Internet，但是這個定義應從通信協議、物理連接、資源共享、相互聯係、相互通信的角度綜合考慮。
從一般角度看，Internet的定義應包含下麵三個方麵的內容：
①Internet是一個基於TCP/IP協議族的網絡；
②Internet是一個網絡用戶的集團，用戶使用網絡資源，同時也為該網絡的發展壯大貢獻力量；
③Internet是所有可被訪問和利用的信息資源的集合。
什麼是客戶機和服務器？
客戶機/服務器係統（Client/ServerSystem）是計算機網絡（尤其是Internet）中最重要的應用技術之一，其係統結構是指把一個大型的計算機應用係統變為多個能互相獨立的子係統，而服務器便是整個應用係統資源的存儲與管理中心，多台客戶機則各自處理相應的功能，共同實現完整的應用。用戶使用應用程序時，首先啟動客戶機通過有關命令告知服務器進行連接以完成各種操作，而服務器則按照此請示提供相應的服務。
客戶機/服務器（C/S，Client/Server）概念來源於日常生活中常見的一種工作方式。例如，在一個大餐館中，食客向招待員點菜，招待員把食客要求通知廚房的廚師，廚師按食客要求做好菜讓招待員端給食客，這就是一種餐館的C/S工作方式。餐館中的招待員和廚師進行了分工：招待員直接麵向食客，了解食客要求並向食客提供最終服務；廚師看不到食客，但具體運作食客提交的任務。如果把餐館看成一個係統，則招待員與廚師的分工就是一種係統的分工，C/S工作方式就是一種係統分工、協同的工作方式，有時也稱為C/S模式、C/S係統。招待員與廚師的分工關係是一種係統的結構關係，所以C/S實際上也是一種係統結構模式。
計算機網絡的主要用途之一是允許共享資源。這種共享是通過相呼應的兩個獨立程序來完成的。每個程序在相應的計算機上運行。一個程序在服務器中，提供特定資源；另一個程序在客戶機中，它使客戶機能夠使用服務器上的資源。
例如，你正在計算機上用一個文字處理程序（如Word）進行工作，你告訴程序，你要編輯一個存貯在網絡的另一台計算機中的特定的文件。你的程序將給那台計算機發送一個信號，請求它把這個文件傳輸過來。在這種情況下，你的文字處理程序是客戶機，此時接受這種請求並發出這個文件的程序叫服務器，更確切地說它是一個文件服務器。
在局域網上，硬件就在附近並且看得見。通常，人們用“服務器”這個詞來稱運行服務器程序的這台計算機。假設有這樣的場麵：一位網絡管理員帶著美國總統參觀他的局域網，他在現場指著一台米色計算機，誇耀地說“這就是我們的文件服務器！”對於這種恰當有禮的炫耀，總統點頭示意並說：“很好！”
在Internet上，硬件卻通常看不到，這裏的“客戶機”和“服務器”一般是分別指載有相應程序的計算機，一個是要求服務的計算機，另一個是可提供服務的計算機。
可以舉一個重要的例子，很多Internet的主機提供一種叫做WWW的服務（就相當於你現在瀏覽網頁）。WWW允許你用鼠標點擊“鏈接”（簡言之，就是使鼠標光標變成手形的文本詞句和圖形），每次你點擊一項，WWW程序就執行所要求的任務，一直到你的需要得到滿足。例如，某個“鏈接”是連到一個特定的信息內容（如“今日新聞”），WWW將檢索這個信息，並把它顯示給你。
使用WWW時，要涉及兩個不同的程序。一個程序安裝在客戶機上，它執行你的鼠標點擊，立即顯示鏈接的網頁內容，確保你的要求得到執行，這個程序叫做WWW客戶機程序，比如你使用的瀏覽器（IE或Netscape）。
另一個程序在服務器上，如“阿帕奇”（Apache）Web服務器軟件，它對你的WWW客戶機所要求的一切進行滿足。
這種係統的絕妙之處，就是客戶機和服務器程序不在同一台計算機上運行，這些客戶機和服務器程序通常歸屬不同的計算機。例如，你可能坐在中國北京的一台PC機前，通過WWW來閱讀萬裏之外的美國國家安全局的“今日新聞”，看一看美國總統選舉的鬧劇。在這種情況下，WWW客戶機就是你的PC機，它運行著一個程序，此時WWW服務器是在美國另一端的一台超級計算機，它運行著另一個程序。
大部分計算機網絡（包括所有的Internet服務）都使用這種客戶機/服務器關係。要懂得怎樣使用計算機網絡（尤其是Internet），事實上就意味著要懂得怎樣使用每個客戶機程序。你的任務是啟動客戶機，並叫它執行程序。客戶機的任務是連接上相對應的服務器，並確保你的指令正確執行。
什麼是IP地址和域名係統？
Internet由成千上萬的計算機互聯組成，允許任何主機之間通信，為了讓與Internet連接的主機能互相識別對方，定義了兩種方法來標識網上的計算機，分別是IP地址（InternetProtocol）和DNS（域名係統，DomainNameSystem的縮寫）。
IP地址是一個32位的二進製地址，寫成4個十進製的數字字段，中間用點來隔開。例如，北京數據通訊局的Internet服務器的IP地址是：202.98.38.12。
由於用數字難於記憶，為便於解釋機器的IP地址，人們又采用英文符號來表示IP地址，這就產生了域名係統（DNS），並按地理和機構類別來分層。每個域名也由幾部分組成，每部分稱之為域，域與域之間用圓點（.）隔開，最末的一組叫域根，前麵的叫子域。例如北京數據通訊局的域名為：bta.net.cn。其中，最高域名為cn（表示中國），次高域名為net（表示網絡機構），主機名為bta。
隨著Internetde的不斷發展壯大，國際域名管理機構又增加了國家與地區代碼這一新根域名，采用國家（地區）的英文名稱的縮寫作為根域名中的國家代碼，例如，cn表示中國，uk表示英國，jp表示日本。我國又按行政區域劃分了34個行政區代碼，采用各行政區域名稱拚音的第一個字母組合，例如bj表示北京，cq表示重慶。
什麼是通信子網和資源子網
計算機網絡首先是一個通信網絡，各計算機之間通過通信媒體、通信設備進行數字通信，在此基礎上各計算機可以通過網絡軟件共享其他計算機上的硬件資源、軟件資源和數據資源。從計算機網絡各組成部件的功能來看，各部件主要完成兩種功能，即網絡通信和資源共享。把計算機網絡中實現網絡通信功能的設備及其軟件的集合稱為網絡的通信子網，而把網絡中實現資源共享功能的設備及其軟件的集合稱為資源子網。
就局域網而言，通信子網由網卡、線纜、集線器、中繼器、網橋、路由器、交換機等設備和相關軟件組成。資源子網由連網的服務器、工作站、共享的打印機和其他設備及相關軟件所組成。
在廣域網中，通信子網由一些專用的通信處理機（即節點交換機）及其運行的軟件、集中器等設備和連接這些節點的通信鏈路組成。資源子網由上網的所有主機及其外部設備組成。
計算機網絡有哪三大功能？
計算機網絡有很多用處，其中最重要的三個功能是：數據通信、資源共享、分布處理。
（1）數據通信
數據通信是計算機網絡最基本的功能。它用來快速傳送計算機與終端、計算機與計算機之間的各種信息，包括文字信件、新聞消息、谘詢信息、圖片資料、報紙版麵等。利用這一特點，可實現將分散在各個地區的單位或部門用計算機網絡聯係起來，進行統一的調配、控製和管理。
（2）資源共享
“資源”指的是網絡中所有的軟件、硬件和數據資源。“共享”指的是網絡中的用戶都能夠部分或全部地享受這些資源。例如，某些地區或單位的數據庫（如飛機機票、飯店客房等）可供全網使用；某些單位設計的軟件可供需要的地方有償調用或辦理一定手續後調用；一些外部設備如打印機，可麵向用戶，使不具有這些設備的地方也能使用這些硬件設備。如果不能實現資源共享，各地區都需要有完整的一套軟、硬件及數據資源，則將大大地增加全係統的投資費用。
（3）分布處理
當某台計算機負擔過重時，或該計算機正在處理某項工作時，網絡可將新任務轉交給空閑的計算機來完成，這樣處理能均衡各計算機的負載，提高處理問題的實時性；對大型綜合性問題，可將問題各部分交給不同的計算機分頭處理，充分利用網絡資源，擴大計算機的處理能力，即增強實用性。對解決複雜問題來講，多台計算機聯合使用並構成高性能的計算機體係，這種協同工作、並行處理要比單獨購置高性能的大型計算機便宜得多。
計算機網絡有哪些分類？
（1）從小到大——局域網、城域網、廣域網、因特網
網絡中計算機設備之間的距離可近可遠，即網絡覆蓋地域麵積可大可小。按照聯網的計算機之間的距離和網絡覆蓋麵的不同，一般分為局域網（LAN，即Localareanetwork）、城域網（MAN，即Metropolitanareanetwork）、廣域網（WAN，即Wideareanetwork）和因特網（Internet）。LAN相當於某廠、校的內部電話網，MAN猶如某地隻能拔通市話的電話網，WAN好像國內直拔電話網，因特網則類似於國際長途電話網。
局域網（LAN）是由某種類型的電纜把計算機直接連在一起的網絡。把局域網連在一起組成了廣域網（WAN）。大多數的廣域網是通過電話線路連接的，少數的也采用其他類型的技術，如衛星通訊。Internet中大多數廣域網連接是通過電話係統。
下麵就是一個很典型的網絡例子。設想你坐在一所大學的計算中心房間裏，裏麵放滿了計算機。你的計算機在這一局域網中，與房間中所有其他的計算機相連，也與整棟建築內的辦公室的計算機相連。在一個學校，有很多的局域網。例如，電信係有自己的計算機網絡，管理係、計算機科學係等等也有。這些局域網中的每一台機器都連在一個作為主幹的高速通路上，構成一個校園的廣域網。
以上是一個大學的例子，很多其他的機構，如公司、政府機關、研究單位、其他種類的學校等，其實也是相似的。如果是小機構，可以隻要一個局域網，大機構可把多個局域網連成一個或多個複雜的廣域網，通常由專職人員來管理這些網絡。
局域網間是怎樣連接的？它是通過一種叫做路由器（router）的專門設備來實現的。路由器的作用是提供從一個網絡到另一個網絡的通路。我們用路由器來連接局域網（構成廣域網）和廣域網（構成更大的廣域網）。換句話說，我們可以認為：Internet裏的計算機通過大量的路由器連成局域網和廣域網。
（2）地位不同——基於服務器的網絡和對等網絡
在計算機網絡中，倘若每台計算機的地位平等，都可以平等地使用其他計算機內部的資源，每台機器磁盤上的空間和文件都成為公共財產，這種網就稱之為對等局域網（PeertoPeerLAN），簡稱對等網。在對等網計算機資源這種共享方式將會導致計算機的速度比平時慢，但對等網非常適合於小型的、任務輕的局域網，例如在普通辦公室、家庭、遊戲廳、學生宿舍內建個小LAN。
如果網絡所連接的計算機較多，在10台以上且共享資源較多時，就需要考慮專門設立一個計算機來存儲和管理需要共享的資源，這台計算機被稱為文件服務器，其他的計算機稱為工作站，工作站裏硬盤的資源就不必與他人共享。
如果想與某人共享一份文件，就必須先把文件從工作站拷貝到文件服務器上，或者一開始就把文件安裝在服務器上，這樣其他工作站上的用戶才能訪問到這份文件。這種網絡稱為客戶機/服務器（Client/Server）網絡。
計算機網絡如何進行數據通信？
數據通信技術是計算機網絡係統的基礎之一。
當計算機互相通信時，它們在說些什麼呢？大多數時候是在它們之間傳送特定的電信號——數據信號。
盡管多數人從不知道——也不關心所發生的事情，但粗略地看看一些超出基礎的通信知識（隻是超出一點點）會有助於你理解所發生的一切。
下麵來看一看兩台計算機之間傳輸文件的過程。首先，計算機A通過調製解調器和電話線與計算機B建立連接；然後，利用通信軟件，計算機A將存在磁盤上的文本文件FILE.TXT通過建立的連接傳到計算機B的磁盤裏。這樣接收到的文件和發送的文件是完全一致的。
上述文件傳輸過程看似簡單，其實它包含了非常複雜的通信技術。假設在計算機A中的文件FILE.TXT包含一條問候信息“你好！新年快樂！”，這一問候信息其實由一些ASCII碼字符組成，而每個ASCII碼字符又是8位二進製數的序列，所以計算機A中的文件FILE.TXT由一個二進製數的序列組成。在發送文件時，這個二進製數的序列從磁盤調入計算機的內存，然後通過計算機與調製解調器之間的通信電纜，二進製數的序列被送到調製解調器時，成為一個二值（具有高低兩個電壓）的電信號序列。為了防止傳輸錯誤，調製解調器往往在這個二值的電信號序列中添加一些錯誤校驗信息，然後轉換成適合於在電話線中傳輸的模擬信號，以便有效而可靠地傳輸。在這個模擬信號的傳輸過程中，由於信號的能量會有所衰減和受到其他的幹擾，所以在接收端，計算機B的調製解調器收到的信號往往與計算機A的調製解調器發出的信號不同。計算機B的調製解調器將接收到的信號轉換回二值的電信號序列，並根據校驗信息試圖發現或糾正傳輸中的錯誤。正確的二值電信號序列被送到計算機B的存儲器裏，然後又轉儲到磁盤中。計算機B的用戶打開接收到的文件就可以看到接收到的信息，這條信息通常是發送的原始信息的準確複製。
從上麵的介紹可以看出，計算機間的通信和普通電話間的通信有著顯著的區別。首先，計算機通信係統中發送和接收的是數字信號，而電話通信中發送和接收的是模擬信號；其次，計算機間的通信增加了信號變換的設備，例如調製解調器，通過它可以在模擬信號上傳遞數字數據，並且可以發現或糾正傳輸中的錯誤；第三，在計算機間的通信中，接收到的數據和發送的數據通常是完全一致的，而在電話通信中，接收的卻是變了樣的原始信號的仿製品。將上麵的計算機間傳輸文件的係統抽象化，就成為如下圖所示的數據通信係統一般結構模型。
DTE（DataTerminalEquipment）是數據終端設備，它是數據的出發點和目的地。數據輸入輸出設備、通信處理機和計算機屬於DTE的範圍。DTE根據協議控製通信的功能。通信控製器負責DTE和通信線路的連接，完成數據緩衝、速度匹配、串並轉換等。如微機內部的異步通信適配器（UART）、數字基帶網中的網卡就是通信控製器。
信道是傳輸信號的通道，可以是有線的傳輸媒體，也可以是無線的傳輸媒體。信號變換器的功能是把通信控製器發出的信號轉換成適合於在信道上傳輸的信號，或者相反，把從信道上接收的信號轉換成通信控製器所能接受的信號。如調製解調器、光纖通信網中的光電轉換器。信號變換器和其他的網絡通信設備又統稱為數據通信設備DCE（DataCommunicationEquipment），DCE為用戶設備提供入網的連接點。
撥號上網的工作原理是什麼？
常用的撥號上網方式與電話的接入方式基本相同，通過計算機撥163或169上網時，這些從計算機發出的信息都是數字的，通過Modem轉換成模擬信號，然後通過電話線傳到程控交換機上（因為電話線隻能傳輸模擬信號），在程控交換機接收前，信號通過模/數轉換器把該模擬信號還原成數字信號，交換機通過內部分析程序分析傳過來的號碼，如果是163或169的信號，交換機就會把該信息轉到撥號服務器上，撥號服務器就會給我們的計算機找尋空閑IP地址，然後分配給它，這樣這台計算機在網絡上就有了一個唯一的標識了，而計算機與撥號服務器之間就建立了一條通路。當另一台計算機（個人計算機或服務器）要與我們通信時，它也通過撥號服務器得到一個IP地址，也就是說，它也與撥號服務器之間建立了通路。通信時，它會給路由器發出指令，指出其通信的計算機的IP地址，路由器就會把信息發給目標計算機所在的路由器，目標計算機所在的路由器會把信息發給目標計算機所連接的撥號服務器，撥號服務器會根據其存儲的資料來確定目標計算機的具體地址，以確定具體的通路。這樣兩台計算機之間就可以通信了。這些數據之間的傳送使用PPP協議在路由器間傳遞。
撥號上網用的接入線路也是金屬對絞線，即電話用戶線，在通常的用戶接入半徑（95％概率在4km以內）範圍內金屬對絞線還可以支持更高的數據率，但交換機的模擬用戶線接口（Z接口）限製了這一速率的提高。數字程控交換機本身就具有處理每路64kb/s速率的數字信號能力，隻要將交換機的模擬用戶接口改為數字用戶接口（V接口），網絡的數字化就可以延伸到用戶終端。在交換機的用戶線側裝上線路終端模塊（LT），在用戶終端的網絡側裝上網絡終端（NT）模塊，金屬用戶線的傳輸能力就可以進一步提高，LT和NT起到對數字信號線路編碼及支持二線雙工數字傳輸的功能。
在我國所有的上網用戶中，撥號上網的用戶占80％，所以快速增長的、具有長時間撥號上網用戶給公共電話網絡造成了嚴重的負擔——數據通信的通信時間很長，造成了線路交換型網絡的超負荷。交換機和中繼線已沒有足夠的能力完成通話，經常出現“快速占線”、延遲出現撥號音或沒有撥號音等電話網絡堵塞情況。
解決電話網絡堵塞問題的一種方案就是使信息流直接接到數據通信網，從而徹底擺脫電話網。這種方案可以通過對Internet的信息流進行識別，或者通過xDSL等技術的采用，使得信息流不再通過電話網絡來實現。這是一種最徹底的擺脫堵塞的解決方案。隨著電信網絡不斷向個人通信發展，一種完全基於個人通信的係統PCS也可能是一種較好的徹底擺脫擁塞的解決方案。
數據通信要遵循哪些規則？
“數字”與“數據”的概念不同。若數字信號具有一定編碼、一定格式和一定位長，該數字信號才成為“數據”。換句話說，數字可以看作是一個個的人，數據就是有組織的隊列。數據通信指數據經過一定的處理，能在有線或無線的傳輸係統中進行的通信，其處理的目的是要保證數據準確、無誤地傳送。例如接收和發送的同步問題，當傳輸出現差錯時的檢錯和糾錯問題，傳輸過程中如何提高效率的問題。
（1）傳送隊列——並行和串行
數據傳送要有一定的順序，如果順序錯了，“字”的含義就變了。因此，當發送端把數據通過信道傳送到接收端時，一定要按規格並保證順序不變的原則。所謂規格就是一個字占多少位，所謂順序就是位（比特）的排列。
通常數據的傳遞有兩種方式：一種稱為“並行傳輸”；另一種稱為“串行傳輸”。
當我們站好方隊，例如每行有8人（列），每列有若幹人（行），然後隊伍才能行進。並行傳輸就好像一行人“齊步走”，一起到達終點，此時第二行才能再次齊頭並進……確切地講，並行傳輸就是把每一個字符所包含的幾個“位”（如8位）同時從發送端傳送出去。隔一段時間之後，再按同樣的方法傳送下一個字符。
串行傳輸就是將第一行的8人按順序一個一個地行進，到終點之後，再按其原有的順序恢複原樣編排，此時第二行才能再次出發並按順序一個一個地前進……確切地講，串行傳輸就是在發送端把每一個字符所包含的幾個“位”（如8位）按順序一個一個地傳送出去，隔一段時間之後，再按同樣的方法傳送下一個字符。
（2）單雙行線——單工、半雙工和全雙工
數據的流動就好像火車行駛或汽車車隊的行駛一樣，火車要有車頭、車廂和車尾，數據（例如報文）也要有報頭、數據信息和報尾。火車要在鐵路上行駛，數據也要在信道中流動。鐵路有雙線和單線，公路也有雙行線和單行線，通信信道也是這樣。
所謂單工通信，就是指傳送的數據始終是一個方向，而不能進行與此相反方向的傳送，好像單行線一樣。
所謂半雙工通信，就是指傳送的數據可以在兩個方向傳送，但不是同時。就像單線鐵路一樣，某時允許A站發出列車到B站，另一時刻允許B站發出列車到A站，火車往返運行要由調度控製。
所謂雙工通信，就是指傳送的數據可以同時在兩個方向傳送，好像雙線鐵路一樣，其中一線路隻允許A站發出列車到B站，另一線路隻允許B站發出列車到A站，兩站可同時或不同時發送列車。又或者讓兩路數據通過調製的方法，在共同的信道中傳輸而不衝突，就像寬馬路中間劃一條黃線，隻要司機開車不越黃線逆行，就不會發生碰撞。
（3）交通指揮——同步和轉接
在十字路口，通常會有紅綠燈轉換，或者由交通警察指揮，它是汽車流量和流向控製的重要環節。數據信息的流動也同樣需要有個交通指揮，來指揮一組一組的數據。指揮時要注意兩個問題：一是“同步”，即每一組數據都要有它明顯的頭、尾標誌，以便每到一個“節點”（分叉口）轉向一條新路時，該組數據能完整轉向，也就是說，節點能準確截斷數據流，防止出現一組數據中間被截斷；二是“轉接”，即數據流的流向控製，要能準確地按地址轉接到規定的路徑。
數據同步主要是區分每一組數據首尾，它要求一組數據的前和後要有明顯的標記，也就是說發送端要給接收端（或中轉站）以明顯的同步標記。正如在公路上看到的迎賓車隊，前麵有能發出閃光和警報信號的開道車（表示起始），最後一輛車則打著雙轉向黃色閃光燈（表示結束），這樣，交警的指揮就不會出現車隊被中間截斷的事故。
數據從發送端傳遞到接收端時，中間要通過很多轉接的節點，該節點有時稱為“交換中心”。節點就好像車隊到了交叉路口，由紅綠燈或交警決定車輛何時行駛及行駛方向。我們知道，為確保每個車隊能順利到達終點有兩種方法：一是事先聯係並通知各交叉路口，建立好一條專用通道，然後快速通過完整的一組車隊，最後解除該專用通道，此間其他各路車隊都不得駛入這條通道，正如前麵介紹的迎賓車隊，這類似於“電路轉接方式”；二是司機根據地址行駛，每到一個交叉路口，用轉向燈告知交警將要轉向的路徑，這類似於“存儲轉接方式”。
網絡傳輸協議有何作用？
“無規矩，不成方圓。”網絡協議就是網絡通信的規章製度。
協議本質上是一套行為規則。這些規則也許是非書麵形式的，但卻是人們在使用中認為是正確而接受的。由於環境和文化的原因，行為規則有些細微差別。有些行為規則是寫在紙上的，例如交通規則。但由於國家和地區的不同，交通規則的差異也很大。例如，在中國，黃色交通信號意味著“當心，準備停車”。但是在德國，同樣的黃色交通信號卻表示“準備，燈就要變成綠色了”。類似地，當兩台或更多台計算機需要通信時，它們也要有行為規則和書寫與傳送信息的習慣（“你先來”，“不，你先來”）。就象世界各地的人們在不同的地區講不同的語言一樣，計算機也需要“講”特定的網絡語言即“協議”。如果一台計算機不能使用某個協議，它就不能與使用那個協議的計算機通信。
網絡裏麵充斥著各種協議。一台計算機需要準確地知道信息在網絡裏以什麼形式傳遞，從而確保信息到達正確的地方。它需要知道網絡預計的信息格式（例如，信息的哪一部分是數據，哪一部分用於製定接收方的地址）；隻有這樣，網絡才能將數據順利地傳遞至目的地。就像上麵提到的交通規則，我們可以稱之為十字路口的公路交通協議，這種協議可以確保車輛的安全通過。
網絡通信為什麼要分層進行嗎？
計算機網絡結構中采用了分層描述的方法，將整個網絡的通信功能劃分為多個層次，每層各自完成一定的任務，而且功能相對獨立；相鄰兩層有接口聯接，以便實現功能的過渡，該過渡條件是接口協議，使本層通過接口向上一層提供服務；依靠層間接口聯接和各層特定功能，可實現有機組合，完成不同類別及要求的兩個係統（或計算機用戶）間的信息傳遞。
舉個例子，某間公司由上至下有總經理、部門經理、項目組長、小職員四個“層次”，他們各自的職能不一樣，他們之間有對上服務、對下管轄的關係。假如這間公司想與另外一間具有同樣架構的公司進行合作，並且合作是在兩公司的小職員之間進行實際接觸的話（就是讓他們來接頭並傳話），那麼合作的指示將從這公司的總經理開始下達，一路通過部門經理、項目組長到小職員，然後由小職員與對方的小職員碰麵洽談（可能包括一些細節問題），然後對方的小職員又向那邊的公司的項目組長進行彙報，再經過部門經理把合作意向反映到總經理那裏。
這個例子說明了網絡分層通信的一個簡單過程。不過要注意的是，要最後拍板還得由老總來麵談，而實際的網絡通信中一切數據則都是通過底層傳送的。
一般來講，網絡分層時要注意如下原則：若層次過少，各層的任務就多，實現功能就有一定的困難（累死職員）；若層次過多，總的服務開銷也就增大（要多請職員）。類似的功能盡可能集中在一個層內實現（沒必要重複建設）。當某一層的功能發生更改時，不能影響其他層功能的執行（部門合並不會影響公司運作）。同一層內可設若幹子層（比如設正副職）。
兩個係統之間要進行通信，一則要求兩係統必須是對等層，就好象經理跟經理談，小職員跟小職員談；二則要求兩對等層通信時，要遵守一係列的約定（“協議”），正如雙方會談時，要按事先安排好的程序進行。
層間數據信息的流動過程可以打個比方，如果A公司老總（最高層）要發一封信（數據）給B公司老總（對等層），他先在信封（協議單元）上寫上對方老總的姓名地址，然後傳給A公司部門經理（次高層），部門經理又在外麵套了一個信封，寫上對方部門經理的姓名地址，然後傳給A公司項目組長，如此類推，直到A公司小職員（最底層）把信發給對方的小職員，對方收到信後又一層層拆開寫給自己的信封並把裏麵的信封上交，最後B公司老總收到的就是原來A老總所寫的信。