EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER...

17
EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE 1.1 INTRODUCTION 1.2 ROOTS OF COMPUTER NETWORKS 1.2.1 Computer Networks as a Result of the Computing and Communications Technologies 1.2.2 Batch-Processing Systems 1.2.3 Multiterminal Systems: Prototype of the Computer Network 1.3 FIRST COMPUTER NETWORKS 1.3.1 First Wide Area Networks (WANs) 1.3.2 First Local Area Networks (LANs) 1.4 CONVERGENCE OF NETWORKS 1.4.1 Convergence of LANs and WANs 1.4.2 Convergence of Computer and Telecommunications Networks CHAPTER SUMMARY REVIEW QUESTIONS PROBLEMS 1

Transcript of EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER...

Page 1: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 9

EVOLUTIONOF COMPUTERNETWORKS

CHAPTER OUTLINE

��������� �����

����������������� ������������

�������������������� !"!�"���!�#���$��%��������&'("')������'&*"�&�'!���*%'�#�(&�!

������+"�*%,���*�!!&'(��-!���!

���.����#�&����&'"#��-!���!/�������-���$��%�����������������

�.������������ ������������

�.����&�!���&)�����"������� !�0���!1

�.�����&�!����*"#����"������� !�0���!1

�2�������3����������������

�2�����'4��(�'*���$����!�"')����!

�2������'4��(�'*���$���������"')���#�*����'&*"�&�'!������� !

��������� ����5

������6 �������

���+����

Page 2: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����10

1.1 INTRODUCTION

���)-&'(��%���4�#��&�'��$�"'-�"��"��$�!*&�'*�������*%'�#�(-��&##�'����'#-�!�&��#"���-���'"���"#�*��&�!&�-7�&���&##�"#!��(&4��-���"�)�������')��!�"')&'(��$��%���"&'�"*%&�4���'�!�&'�%&!�"��"7��" ��-���"�"����$��%���8&!�&'(����')!7�"')�%�#��-�������4"#�"����%�����!��*�!��$!��*&$&*�)�4�#����'�!�����������'����� !�����(�)���#"�&4�#-���*�'�#-7�&'��%��#"���9:;!��%�-�%"4��&'%��&��)��"'-��!�$�#��������&�!�$�����%�&�����)�*�!!��!7�'"��#-7��#)���"')������&)�#-�")����)���#��%�'��'����� !���%&!�&!�'���!����&!&'(7�!&'*��<��%�*�������!

"')���#��%�'�!�"����'&4��!"#�&'!�����'�!��$�*����'&*"�&�'!�����4��7�*��������'����� !�%"4��<���(%��!����%&'(�'���&'����%�����#)��$�*����,

'&*"�&�'!�=�'"��#-7��%����"*�&*"##-�&'�8%"�!�&<#��!������$�&'$���"�&�'�"**���#"��)�<-%��"'�*&4&#&>"�&�'�)��&'(��%��!�4��"#��%��!"')�-�"�!��$�&�!��8&!��'*����%&!�&'$���"�&�'!�����&!�*�'�&'�&'(����(����"��"�!��")&#-�&'*��"!&'(��"�����%&!�<�*"����!��*&"##-�'��&*�"<#�&'��%���&),99;!7��%�'��%���"�&)�(����%��$��%���'���'���*#�"�#-�)���'!��"��)��%"��$���

"')�"'�'-���!�"**�!!����&'$���"�&�'�"')�&'!�"'�7���&���'�*����'&*"�&�'!������%&(%#-4"#��)�<-���!��&')&4&)�"#!�

�%��&'$#��'*���$�*��������'����� !��'���%����-��!��$���#�*����'&*"�&�'!�'����� !��!�#��)�&'�'����� �*�'4��(�'*�7�"����*�!!��%"��!�"���)�#�'(�<�$�����%���'���'�����&(&�"#4�&*����"'!�&!!&�'�&'���#��%�'��'����� !��"!��'���$��%��$&�!��!&('!��$��%"��*�'4��(�'*���������*�'�� &')&*"�&�'!��$�*�'4��(�'*��"��� �%��"*�&4��)�4�#����'���$�'���!��4&*�!� &'

*��������'����� !� �%"�����4&��!#-������ �%�������("�&4�!��$� ��#��%�'�7� �")&�7� "')��'����� !7�!�*%�"!��&*���4������0���17��")&��<��")*"!�!7�"')���!��4&*�!���%�����*�!!��$*�'4��(�'*�� &!�*�'�&'�&'(7� �%��(%��&�%�����$$��&'(�*#�"��!&('!��$� &�!� $�����������4��7 '��&'(��%���4�#��&�'��$�*��������'����� !7��%&*%�&!�)�!*�&<�)�&'��%&!�*%"����7��" �!�&��"!&�������')��!�"')��%���"&'����<#��!��%"��)�4�#����!��$�*��������'����� !���!��$"*��

1.2 ROOTS OF COMPUTER NETWORKS

KEY WORDS/��"&'$�"��7�<"�*%,���*�!!&'(�!-!���!7��&��,!%"�&'(�!-!���!7���#�&,����&'"#�!-!���!7�*��������'����� 7�)"�"*���'����� ����)"�",��"'!�&!!&�'�'��,��� 7�3��!*%?!��"�7� ��*"#����"������� !� 0���!17� !�"')"�)����� ��*%'�#�(&�!/��%��'��7���*'��7��� �'��&'(7�����

1.2.1 Computer Networks as a Result of the Computing and CommunicationsTechnologies Evolution

�%��computer networks�*�4���)�&'��%&!�<�� �"����<4&��!#-�'����%���'#-��-����$�'����� !*��"��)� �%���(%���� %��"'� *&4 &#&>"�&�'�� ��!!&<#-� �%�� �#)�!�� �8"��#�� �$"�'����� �*�4��&'(�#"�(������&���&�!�"')�!��4&'(���#�&�#��*#&�'�!�&!��%���"���,!���#-�!-!,

Page 3: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 11

�����$�"'*&�'��������+���'���"�����%����������"')�)&!�&'*��<-��%�&��'"�����)&$$���'�

'����� !�*"'�!���7��%�-�"##�%"4��!����%&'(�&'�*����'�������8"��#�7�&��&!���!!&<#����)�"��"�*#�"��"'"#�(-�<�����'��%��*����'�'�!��$��#�*��&*�'����� !�"')��%�!���$�"'-�#"�(�,!*"#��*��������'����� ���%"��&!7��%��&'$���"�&�'���!���*�!�$��')�&'�*��������'����� !*����!��')����������!�"�&�'!@�*����'&*"�&�'!�#&' !��$�*��������'����� !�"���"'"#�,(��!����%&(%,4�#�"(����"'!�&!!&�'�#&'�!7�"')�"**�!!�'����� !�"���!&�&#"�������"'!$���&'(!�"�&�'!���&'"##-7�<��%�&'�*��������'����� !�"')�&'��#�*��&*�'����� !7��'��*"'�$&')�*#&�'�

����&'"#!A=��'),�!������ !�"�&�'!�&'�*��������'����� !�"')�%��!�%�#)��#�*��&*�"��#&,"'*�!�&'��#�*��&*�'����� !�

���������'����� !7�"#!�� '��'�"!�datacom����data-transmission networks7������,!�'��"�#�(&*"#���!�#���$��%���4�#��&�'��$������$��%����!��&�����"'��!*&�'�&$&*�"')���*%'&,*"#�<�"'*%�!��$���)��'�*&4&#&>"�&�'�=�*�����&'(�"')���#�*����'&*"�&�'!���*%'�#�(&�!�

�'��'��%"')�0�&(�����17�*��������'����� !������!�'��"��"��&*�#"��*"!���$�)&!��&<���)*�����&'(�!-!���!�&'��%&*%�"�(������$�*�������!�����"���&'�"�*���)&'"��)��"''��������$����"�!����$�&'�����#"��)��"! !�<-��8*%"'(&'(�)"�"�&'�"'�"����"��)���)�����������

'����� !�*"'�"#!��<��*�'!&)���)�"���"'!�$�����"'!�&��&'(�&'$���"�&�'��4���#�'(�)&!�"'*�!����)��!�7�*��������'����� !�&��#���'��4"�&��!����%�)!��$�)"�"��'*�)&'(�"')���#�&�#�8,&'(��%"��"����&)�#-�")����)�&'���#�*����'&*"�&�'!�!-!���!�

1.2.2 Batch�Processing Systems

�&�!�7�*�'!&)����%����&(&'!��$�*��������'����� !���%��*�������!��$��%��9B;!�=�#"�(�7�<�# -7

"')��8��'!&4�A=������&'��')�)�$���"�!�"##�'��<����$���&4&#�(�)��!��!��6�&����$��'7��%�!���'!����!�*�'!���*�&�'!��**��&�)��'�&���<�&#)&'(!����*%�*�������!������'���"<#�����!��4��!��!�&'���"*�&4�#-���'!��")7��%�-�<"�*%�)�C�<!�"')�)�#&4���)���!�#�!�#"����

��������������� �������

�����������������

�������������4�#��&�'��$�*��������'����� !�"���%��&'���$"*�!��$��%��*�����&'(�"')

*����'&*"�&�'!���*%'�#�(&�!

Page 4: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����12

Batch-processing systems ������!�"##-�<"!�)��'��"&'$�"��!�"')�����������$�#�"')��#&"<#���'&4��!"#�*�������!�� !��!����#)�����"�����'*%�)�*"�)!�*�'�"&'&'(�)"�"�"')����,(�"��*�)��"')��%�'����#)���"'!$����%�!��*"�)!�����%��*�����&'(�*�'���������"���!����#)�'�����%�!��*"�)!�&'����%��*�������7�"')��!��!����#)���*�&4���%����!�#�!�"�)"-�#"����&'��%�$�����$�"���&'�����0�&(���A��1���%�!7�"�!&'(#����'*%�*"�)�*�'�"&'&'(�"'����������#)���"'

"�)�#"-��$�"��#�"!���2�%���!��<4&��!#-7� $�����%���')��!��!?���&'���$�4&��7�"'�&'���"*�&4����)���$�����"�&'(��%"�

"##��!��%�������"'"(���%�����*�!!&'(��$��%�&��)"�"��'��%��$#-�$�����%������&'"#�&!�����*�'4�'&�'����%��&'����!�!��$��')��!��!������!�<!�"'�&"##-�'�(#�*��)�"���%���"�#&�!��!�"(�!��$�%���4�#��&�'��$�*�����&'(�!-!���!���%���$$&*&�'*-��$��%������"�&�'��$��%����!���8��',!&4��*����'�'���$�"�*��������=��%�����*�!!���=��"!���("�)�)�"!��$��"�"���'��&����,

�"'*�7��4�'�"���%���8��'!���$��%���!������)�*�&4&�-�

1.2.3 Multiterminal Systems: Prototype of the Computer Network

�!����*�!!��!�<�*"���*%�"����&'��%���"�#-�9:;!7�'������%�)!��$���("'&>&'(�*����������*�!!&'(�"���"��)���%�!�����%�)!����4&)�)��%����!!&<&#&�-��$��" &'(��'),�!���*�'4�,'&�'*��&'���"**��'����%�!7���#�&����&'"#�!-!���!��4�#4�)�0�&(���A�.1���'�!�*%��&��,!%"�&'(

������ �������

������������������������������

������������

�����������

�������

��������

���

�������������'��"#&>�)�!-!����<"!�)��'�"��"&'$�"��

Page 5: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 13

!-!���!7��%��*���������"!�"���%��)&!��!"#��$�!�4��"#��!��!�� !��!�%")��%�&����'�����&,'"#!�$�����%&*%��%�-�*��#)�*����'&*"����&�%��%��*����������%����!��'!���&����$��%�

*�����&'(�!-!�����"!�!%�����'��(%�����"! ��%"���%��*��������!��4�)���#�&�#���!��!&'��"�"##�#�

����&'"#!���4�)������$�*�����&'(�*�'���!�"')��'���)�! ���!��4����'�&�����("'&>",�&�'!���#�%��(%����*�!!&'(������� ���"&'�)� $�##-� *�'��"#&>�)7� !���� $�'*�&�'!7� !�*%� "!)"�"�&'����"')�������7�<�*"���)&!��&<���)����*%�*�'��"#&>�)7���#�&����&'"#�!-!���!�#�� �)!&�&#"�������*"#����"������� !�0���!1���')��!��!����*�&4�)���� &'(�"���%������&'"#���"*,

�&*"##-��%��!"����"-��%"����!������#��'���4&������ &'(�"��"����*�''�*��)����"�'����� ��%���!���*��#)�"**�!!� !%"��)� $&#�!�"')����&�%��"#�)�4&*�!�"')��"&'�"&'� �%�� &##�!&�'��$�!&'(��%��*��������&'�"'��8*#�!&4����)�7�!&'*���%���!���*��#)�!�"���"'-���D�&��)����(�"�"��"'-�����'��"')���*�&4���%����!�#�!�"#��!��&���)&"��#-��0������!��!�������4�'�*�',4&'*�)��%"��"##�*"#*�#"�&�'!�������")��!����%����&'!&)���%��*��������)&!�#"-�1

��#�&����&'"#�!-!���!7���� &'(�&'��&��,!%"�&'(���)�7�<�*"����%��$&�!��!�������"�)��%�)�4�#����'���$����!�

������

������������������������������

��

������

!���

������������

"���

������������

#������������������

������

��������������#�&����&'"#�!-!����"!�"�������-����$�"�*��������'�����

Page 6: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����14

����4��7��%���4�#��&�'�!�&##�%")�"�#�'(��"-����(��<�$�������!�"���"��)7�<�*"�!����#�&,����&'"#�!-!���!����"&'�)��%���!!�'�&"#�$�"����!��$�*�'��"#&>�)�)"�"����*�!!&'(�)�!�&���!�,

���$&*&"#���!��<#"'*�����)&!��&<���)�!-!���!���("'&>"�&�'!�)&)'?��$��#�"����!!&'(�'��)�$������!���&�%&'�"�!&'(#��<�&#)&'(7��%�����"!

'��%&'(����*�''�*�� ����!&'(�"�'����� ����!��*���"'&�!�*��#)�'���"$$��)��%�� #�8��-��$���*%"!&'(�������%"'��'��*������������&'(��%&!����&�)7��%��!�,*"##�)������������0'"��)"$�������<����3��!*%1��"!��'&4��!"##-���������������!�'��)����&�&*"##-��%����*%'�#�(&*"#�#�4,�#��$��%"���&�����**��)&'(�����%&!�#"�7��%��*�!���$�"�*��������!-!����&'*��"!�!�"!�"�!D�"�������

�$��%��*�����"�&�'"#��������$��%��!-!�������'*�7�&���"!���������$&�"<#��������*%"!���'������$�#��"*%&'���"�%��� �%"'�����#�!!������$�#��'�!�<�*"�!���%�&�� ���"#�*�����"�&�'"#���������4�)����<��!&('&$&*"'�#-�#������%"'��%"���$��%���8��'!&4���"*%&'��

1.3 FIRST COMPUTER NETWORKS

KEY WORDS/��"* ���!�&�*%&'(7�<��!�-���"$$&*7��&)�����"������� �0���17���#��%�'�'����� ���*%'�#�(-7�<"* <�'�7���"'!�&!!&�'�'����� !7��"* ��7��'���'��7�'����� ���,��"�&�'�!-!���7�!�"')"�)�������*%'�#�(&!/���%��'��7���*'��7��� �'��&'(7�����

1.3.1 First Wide Area Networks (WANs)

+-�*�'��"!�7��%��'��)�$���*�''�*�&'(�*�������!�#�*"��)�"�#�'(�)&!�"'*��$�����'��"'��%����"!

"#��")-�&��&'�'������"##�!�"���)��&�%��%��!�#��&�'��$�"�!&��#����"! 7�&���7����4&)&'(�"**�!!���"�*��������$���������������&'"#!�#�*"��)�%�')��)!�"')�!����&��!��%��!"')!��$��&#�!�"�"�����)��!�������!�)����*�''�*������&'"#!����*�������!��%���(%���#��%�'��#&'�!����*%�'��,��� !�"##���)���#�&�#����������!��!����"**�!!��%��!%"��)���!���*�!��$�!�4��"#������$�#�!����,*�������!��+-��%���&���)&!��&<���)�!-!���!�"���"��)7�'����'#-�������%����*�''�*�&�'!�<�,����'�� ���������������� ��7�*�''�*�&�'!�<�����'������� ��������"#!��&��#���'��)�

��������!�<�*"���"<#������8*%"'(��)"�"�&'�"����"�&*���)�7��%&*%7��!!�'�&"##-7�&!��%�<"!&*���*%"'&!���$�"'-�*��������'����� ����4�#����!��$��%��$&�!��'����� !�&��#���'��)!��4&*�!�$���$&#���8*%"'(�7�)"�"<"!��!-'*%��'&>"�&�'7��,�"&#7�"')���%���'����� �!��4&*�!�%"��%"4��<�*����*����'�#"*��

�%��'�#�(&*"##-7�Wide Area Networks (WANs1�������%��$&�!�����"���"������!�C�&'�)(��(�"�%&*"##-�)&!��&<���)�*�������!7��4�'��%�!��#�*"��)�&'�)&$$���'��*&�&�!����*��'��&�!�

����"!� &'� �%��*���!���$� �%��)�4�#����'���$����!� �%"���"'-� &)�"!� $�')"��'�"#� ����)��'�*��������'����� !������&'���)�*�)�"')�)�4�#���)7�!�*%�"!/

� ��#�&#"-���"�*%&��*������$�*����'&*"�&�'!������*�#!

� �"* ��,!�&�*%&'(���*%'�#�(-

� �"* �������&'(�&'�%�����(�'���!�'����� !

Page 7: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 15

�#�%��(%����!�&'%��&��)��"'-�$�"����!�$�����#)���"')�������&)�!���")�#�'(,%"�#'����� !7�!�*%�"!�telephone networks7��%����!��&''�4"�&4��$�"������"!����)��"���$����%��*&�*�&�,!�&�*%&'(���&'*&�#�7��%&*%�%")�<��'�!�**�!!$�##-��!�)�&'���#��%�'��'����� !$���)�*")�!�

��*&�*�&���&�%�"� *�'!�"'�� !���)�"##�*"��)� $��� �%���'�&��� !�!!&�'�*��#)�'���<���!�)

�$$&*&�'�#-� <-� �%��bursty traffic ��$�*��������)"�"�0<��!�-���"'!����&�)!��$�&'��'!�)"�"��8*%"'(��'��)����"#���'"����&�%�#�'(��"�!�!1���8���&��'�!�"')��"�%��"�&*"#���),�#&'(�%"4��!%��'��%"��'����� !�<"!�)��'��%���"* ��,!�&�*%&'(���&'*&�#��*"'�������$$&,*&�'�#-���"'!�&��<��!�-���"$$&*�

�**��)&'(������&'*&�#���$�packet switching�)"�"�"���)&4&)�)�&'���!�"##�$�"(��'�!7� '��'"!�packets���%���"�(���%�!��"))��!!�&!���<�))�)�&'���"��"* ���%�")��7�"##��&'(��"*%��"* ��

�����"4�#��4����%��'����� ��'�&�!���'��&'*���%��*�'!���*�&�'��$�%&(%,D�"#&�-�*����'&*"�&�'!�#&'�!�*�''�*�&'(�)&!�"'��#�*",

�&�'!�&!�4��-��8��'!&4�7��%��$&�!�����!��$��'��!�)�"4"&#"<#��*����'&*"�&�'!�#&' !7�&'&�&"##-&'��')�)�$���D�&���)&$$���'�������!�!�������8"��#�7����!�$���"�#�'(��&��������*�'!���*��)�'��%��<"!&!��$��%����#��%�'��#&'�!��+�*"�!���%����"'!�&!!&�'��"����$�)&!*�����*�������)"�"��!&'(�!�*%�#&' !��"!��"�%���#��7�%�')��)!��$��&#�<&�!�����!�*�')�0�<�!17��%��!����$

!��4&*�!����4&)�)�<-�!�*%�'����� !��"!� #&�&��)� ��� $&#�� ��"'!$��7��"&'#-� &'�<"* (���')��)�7�"')�����,�"&#���'�"))&�&�'�����%��#�����"'!�&!!&�'��"��7�!�*%�*%"''�#!�%")�"'��%��)�"�<"* �=��%�-�&'���)�*�)�!&('&$&*"'��)&!����&�'!�&'����%����"'!�&���)�!&('"#!���%���,$���7�'����� ������*�#!�&'����!��!&'(�#��,D�"#&�-�*����'&*"�&�'!�#&'�!������*%"�"*,���&>�)�<-�*���#&*"��)����*�)���!�$���)"�"�*�'���#�"')�)"�"���!���"�&�'�����-�&*"#��8"�,�#���$�!�*%�"�'����� �&!��%��E��B�'����� �)�4�#���)�&'��%���"�#-�9F;!7��%�'�#��,�"��7

"'"#�(�*%"''�#!�#�"!�)�$������#��%�'��*���"'&�!���������4"#�'��$���*�''�*�&'(��%��*��,�����!�"')�!�&�*%�!��$����!�

�'�9:97��%�� �������"����'���$���$�'!��&'&�&"��)���!�"�*%�&'���C�&'&'(��%��*�������!�$�)�$�'!��"')���!�"�*%�*�'���!�&'���"�'����� ���%&!�'����� 7��%&*%�<�*"��� '��'�"!ARPANET7�!��4�)�"!�"�!�"��&'(���&'��$����%��*�'!���*�&�'��$��%��$&�!��"')���!���&)�#- '��'����7�'��")"-!� '��'�"!��%��Internet�

��������C�&'�)�*�������!��$�)&$$���'���-��!7���''&'(�4"�&��!�����"�&'(�!-!���!��&�%)&$$���'��")),�'���)�#�!�<-�&��#���'�&'(�*����'&*"�&�'!������*�#!�*����'�$���"##*�������!��"��&*&�"�&'(�&'��%��'����� ����*%�����"�&'(�!-!���!�*"'�<��*�'!&)���)��%�$&�!�������network operating systems�

�����'����� �����"�&'(�!-!���!7�&'�*�'��"!�������#�&����&'"#��'�!7�"##���)��%��!-!���'����'#-����)&!��&<�����!��!�<���"#!�������("'&>��)"�"�!���"(����%�-�"#!��"##���)�$������,

*�!!&'(����<��)&!��&<���)�"��'(�!�4��"#�*�������!�*�''�*��)�<-��#�*��&*�#&' !���'-�'��,��� �����"�&'(�!-!����&!�*"�"<#���$����$���&'(�"##�$�'*�&�'!��$�"�#�*"#�����"�&'(�!-!���

�������"')���������������"�����*�('&>�)�"')�*����'#-�")����)�)"�"�*����'&*"�&�'!�����!�

�**��)&'(������*%'&*"#�)�$&'&�&�'!����4&)�)�<-��&!*���-!���!7�<��!��&!�"�!�D��'*���$�!&('"#!

*��'��)�"!��'���'&��&'�"**��)"'*���&�%�!����!��*&$&*�*�&���&�'������"!���7�"')�<��!�-���"$$&*

��$��!����"'��'�4�'��"����'��$�)"�"���"'!�&!!&�'�

Page 8: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����16

"')��$����4&)&'(�"))&�&�'"#�$�'*�&�'"#&�-7�"##��&'(��%��!-!�������*����'&*"����&�%���%,�������"�&'(�!-!���!�4&"��%��'����� ����$��"�����)�#�!7�&��#���'�&'(�'����� &'(�$�'*,

�&�'!7������&'���)�*�)�&'�������"�&'(�!-!���!�(�")�"##-7��&�%�")4"'*�!�&'�'����� ���*%,'�#�(&�!�"')�*��������%"�)�"��7�"!�'����"! !���D�&�&'(�'����� ����*�!!&'(�"���"��)�

�%�����(��!!��$����!�)���')�)��"&'#-��'��%�����(��!!��$���#��%�'��'����� !�

������%��#"���9:;!7�4�&*����"'!�&!!&�'�&'�"�)&(&�"#�$���"��<�*"���&'*��"!&'(#-�*��,��'�&'���#��%�'��'����� !�

�%&!���!�#��)�&'��%��"��&4"#��$�%&(%,!���)�)&(&�"#�*%"''�#!��%"��*�''�*��)�"����"�&*��#��%�'���8*%"'(��!�"�&�'!�"')�"##���)�!&��#�"'���!���"'!�&!!&�'��$���'!�����4�'�%�',)��)!��$�*�'4��!"�&�'!�����*&"#���*%'�#�(-��"!�)�4�#���)�$����%��*�'!���*�&�'��$�trans-mission networks7� ���backbones�� ��*%�'����� !�)��'��� !��4�� �')��!��!@� �"�%��7� �%�-�����!�'���%��$��')"�&�'����'��%&*%�%&(%,!���)�G��&'�,��,��&'�H�)&(&�"#�*%"''�#!�"��<"!�)���%�!��*%"''�#!�*�''�*���%���D�&���'���$�"'��%���'����� �0�%���� ����� �����1�%"��!��4�!��')��!��!�

�'&�&"##-7���"'!�&!!&�'�'����� !������!�'��)��8*#�!&4�#-�&'���'"#���*%'�#�(-��!�)��'#-<-� ��#��%�'�� *���"'&�!��3�")�"##-7� %���4��7� �%�!�� *���"'&�!� !�"���)� ��� #�"!���"����$�%�&��)&(&�"#�*%"''�#!7�*�''�*��)�&'�����"'!�&!!&�'�'����� !7����*���"'&�!��%"���!�)��%��$���*��"�&'(��%�&����'���#��%�'��'����� !�"')����!�����")"-!7���"'!�&!!&�'�'����� !%"4���"&!�)�)"�"���"'!�&!!&�'�!���)!����%�')��)!��$�3&("<&�!�����!�*�')�03<�!1�"')7�&'!����*"!�!7����!�4��"#����"<&�!�����!�*�')@��%�!��'����� !�*�4����%������&���&�!��$�"##��"&'&')�!��&"#�!�"��!�

+��%�4"�&��-�"')�D�"#&�-��$�!��4&*�!�%"4��%�#��)����!�*"�*%�����&�%����!7��%&*%�%")<��'��%��#�")��!�)�!�&����%�&����#"�&4�#-�#"���"��&4"#�

1.3.2 First Local Area Networks (LANs)

�'��%���"�#-�9F;!7�"'��4�'����� ��#"*���%"��%"!�%")��%��(��"��!��&'$#��'*���'��%���4�#��&�'��$*��������'����� !���!�"���!�#���$���*%'�#�(&*"#�")4"'*�!�&'��%��$&�#)��$�*�������,*����,'�'�!��"'�$"*���&'(7�#"�(�,!*"#��&'��(�"��)�*&�*�&�!�0����)�4&*�!1�"���"��)������)�4&*�!�����*%"�"*���&>�)�<-���#"�&4�#-� #���*�!��"')�")4"'*�)�$�'*�&�'"#�*"�"<&#&�&�!���%&!� #�)�����%�)�4�#����'���$��&'&*�������!7��%&*%�<�*"����%����"#�*�����&���!�$����"&'$�"��!��3��!*%?!�"��*�"!�)���������!�'����"#&�-7�!&'*��"�)�>�'��&'&*�������!7�%"4&'(��%��!"���*�!��"!��'�

�"&'$�"��7������*"�"<#���$�"**���#&!%&'(�!�����"! !�0�!��*&"##-��'�!��%"��*��#)�<���8�,*���)�&'��"�"##�#1���*%�$"!����

������%"������'�7��4�'�!�"##�*���"'&�!�*��#)��'C�-��%����!!&<&#&�-��$�%"4&'(��%�&���'�*�������!���&'&*�������!�*��#)�*"��-������"! !�!�*%�"!�*�'���##&'(���*%'&*"#��D�&�,��'������"'"(&'(�!��* !���%&!��"!��%����&(&'��$��%��)&!��&<���)�*�����&'(�*�'*���7��&�%*�����&'(���!���*�!�<�*��&'(�)&!��&<���)��4����%���'�&����'�����&!����##�*�������!��&�%&'

�%��!"�����("'&>"�&�'7�%���4��7�*�'�&'��)��������"���&')���')�'�#-�0�&(���A�21��&�%��&��7��%��'��)!��$�*���������!��!��4�#4�)���')��!��!������'��#�'(���!"�&!$&�)

�&�%�&!�#"��)���� ��'�"�!�"')"#�'��*�������������&'!�"'*�7��%�-�'��)�)�����8*%"'(��*��,

Page 9: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 17

����������

���������� ����������

�������� �� ����������

�������� � ��������

�������� ��� ������ �

����� �

�������������')���')�'������"�&�'��$�!�4��"#��&'&*�������!��&�%&'��%��!"����'�����&!�

����������

�����������������������

���� � ���

����� ��

����������

����� � �������

����������

����� � �������

����� ��

���������������

���� � ���

�������� ����-��!��$�#&' !�&'��%��$&�!�����!

Page 10: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����18

������)"�"�0�$��'�"����"�&*"##-1��&�%��!��!�&'���%���<�"'*%�!�"')��$$&*�!�����!"�&!$-��%�!�

��D�&����'�!7��%��$&�!�����!�"���"��)�0�&(���A�B1�

���!������!�'��(����!��$�*�������!�*�'*�'��"��)�&'�"���#"�&4�#-�!�"##���(&�'�=��!�"##-�&�%&'�"��")&�!�'����8*��)&'(��B��&#�!7�"#�%��(%����!�*"'�<���8��')�)����*�4���#"�(��"��"!�0)�>�'!��$��&#�!1���'�(�'��"#7����!������!�'��"�*����'&*"�&�'!�!-!����<�#�'(&'(���"�!&'(#����("'&>"�&�'�

���$&�!�7������������ ���������� �������� ��������!�)����*�''�*��*�������!�����%�'����� �

Network technology &!�"�*���)&'"��)�!����$�!�$��"���"')�%"�)�"���0$����8"��#�7�)�&4,��!7�'����� �")"����!7�*"<#�!�"')�*�''�*���!1�"')���*%"'&!�!��$�)"�"� ��"'!�&!!&�'"*��!!��%��*����'&*"�&�'!�#&' !7�!�$$&*&�'��$���<�&#)&'(�"�*��������'����� �

"�&��!������&��"�-�&'���$"*���'&�!��!&'(������&��"�-����%�)!�$���)"�"������!�'�"�&�'�'�*����'&*"�&�'!�#&' !7������&��"�-��-��!��$�*"<#�!7���*�7�*��#)�*�''�*���'#-�!��*&$&*�-��!�"')���)�#!��$�*�������!7�'"��#-7��%���'�!�$����%&*%��%�-������)�!&('�)�������8"��#�!�"��� �%�� &'���$"*�!� $���*�''�*�&'(����,��&'&*�������!� ��� �+�A.:;��"&',$�"��!�������#���,�"* "�)��&'&*�������!�������,��&*��*�������!�

������%���&),9I;!7��%��!&��"�&�'�<�("'����*%"'(���")&*"##-��Standard technologies�$��*�''�*�&'(�*�������!�����%��'����� 7�!�*%�"!���%��'��7���*'��7��� �'��&'(7�"')7�!���,�%"��#"���7�����7�<�*"���$&��#-��!�"<#&!%�)�

�%��")���&�'��$����!�'"#�*�������!��"!�"������$�#�&'*�'�&4��$����%��)�4�#����'���$�%�!����*%'�#�(&�!����!�<�*"���&)�"#��#���'�!�$���<�&#)&'(�'����� !���'��%���'��%"')7�%�-�����������$�#��'��(%����!�������'����� &'(�!�$��"��@��'��%����%���%"')7��%�-��<,4&��!#-�'��)�)����*�''�*���%�&�����*�!!&'(������!����!�#4��*���#�8��"! !�"')�!%"����8,��'!&4�����&�%��"#�)�4&*�!�"')�)&! �"��"-!��+�*"�!���$��%&!7���!�<�*"������4"#�'��&'����!7'����'#-��#"-&'(��%����#�!��$�*#&�'�!�<���"#!�����$���&'(�)"�"�!���"(��"')����*�!!&'(�*�',����$�'*�&�'!�0&���7�<�*��&'(�'����� �!��4��!1���!���!�<�*"������������#"�7��%�-�$��*�)�&'&*�������!�"')��"&'$�"��!������$��%�!����#�!�

�##�!�"')"�)�������*%'�#�(&�!������<"!�)��'��%��!"���!�&�*%&'(���&'*&�#���%"�����'�)�������<��!��!�**�!!$�#��%�'���"'!�&��&'(���"$$&*�&'����!7�&���7��%���"* ��,!�&�*%&'(���&'*&�#��

�%�����*�!!��$�<�&#)&'(����!��%�'����'�)�$����%"')*�"$�&'(����"�!�"')"�)����*�)�����!&'(!�"')"�)�'����� &'(���*%'�#�(&�!�����<�&#)�"�'����� 7�&���"!��'��(%�������*%"!��"�!�"')"�)*"<#��"')�'����� �")"����!�"**��)&'(�����%����D�&��)�!��*&$&*"�&�'�0��%��'��7�$����8"��#�17�*�','�*��")"����!�����%��*"<#���!&'(�!�"')"�)�*�''�*���!7�"')�&'!�"##��'��%��*���������'���$��%�'����� �����"�&'(�!-!���!�����#"��"���%"���&���0��4�##�����"��7�$����8"��#�1�

����)�4�#����!�&'���)�*�)��"'-�&''�4"�&�'!�"$$�*�&'(��%����("'&>"�&�'��$��'),�!����� ���"! !�!�*%�"!�"**�!!&'(�!%"��)�'����� ���!���*�!�<�*"���!&('&$&*"'�#-�!&��#�����'*�'��"!����������!��!7�����#���!&'(����!��������#�"!�)�$�����%��'�*�!!&�-��$������&>,&'(�*���#&*"��)�&)�'�&$&��!��$�!%"��)���!���*�!�������%&!������!�7��%��!-!�������#)����,4&)���%��#&!���$�"4"&#"<#����!���*�!�&'�"��!��,$�&�')#-�$���"��0$����8"��#�7�&'�"�%&��"�*%&,*"#7�����,#& ��!���*����1���'��%���")4"'�"(���$���� &'(�&'����!��"!��%"��"$�����!�"<#&!%&'(�%��*�''�*�&�'�����%�����������!���*�7�����#��*��#)�"**�!!��%����!���*���!&'(��%��!"��*���"')!��%"��������!�)��%�'���� &'(��&�%�#�*"#���!���*�!���%��"��&4"#��$�"�#"�(��'��,

Page 11: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 19

<����$��')��!��!�$���)�$����!��)-&'(�!��*&"#&>�)�0"')��"�%���*���#&*"��)1�'����� &'(�*��,�"')!�<�*"����%��*�'!�D��'*�7�"!���##�"!��%��)�&4&'(�$��*�7��$�!�*%����(��!!�

��� �%�� D��!�&�'� "�&!�!/��%-�)&)� "##� �%�!�� *�'4�'&�'*�!� <�*���� "4"&#"<#�� ��� �')�!��!��'#-��&�%� �%�� "��&4"#� �$����!J��"&'#-7� <�*"�!�����!��!��%&(%,D�"#&�-� *"<#�#&'�!���4�'� $&�!�,(�'��"�&�'�'����� �")"����!��'!���)�"�)"�"� ��"'!$��� �"������ ���;�<�!���&'*�����!�"���*%"�"*���&>�)�<-�#&�&��)��8�"'!&�'7��%��*�!���$�!�*%�#&'�!��"!�"'"(�"<#������� �%&!� ��"!�'7� �*�'��&>&'(��'� �%��<"')�&)�%7�"'� &�����"'���"�����&�%��%���"�#-�������*%'�#�(&�!7��"!�'���"���&�"�-�*�'*��'�&'��%��)�4�#����'���$���������*�#!�� ')����%�!��*�')&�&�'!7����&�)&*�!��4���<��")*"!�!��$���!���*�!�"')!��4&*�!�<�*"��� �%���"&'���*%"'&!���$���("'&>&'(� ��"'!�"��'�� "**�!!� ���������,!���*�!��+"!�)��'��%�!��<��")*"!�!7�*#&�'��*�������!�*����!�)�#&!�!��$�"4"&#"<#��'��,��� ���!���*�!�"')����!�'��)��%�������!��!�

�'��%��#"���99;!7��%����%��'���$"�&#-�<�*"����%��&')&!���"<#��#�")���"��'(�������*%,'�#�(&�!��+�!&)�!�*#"!!&*���%��'���0;A�<�!1���*%'�#�(-7��%&!�$"�&#-�&'*#�)�)��"!����%,��'���0;;A�<�!1�"')�3&("<&����%��'���07;;;A�<�!1�

�&��#��"#(��&�%�!��'!���)��%��#���*�!���$���%��'����D�&���'����%���"'(���$��%��)"�"��"'!�&!!&�'�!���)!��'"<#�)�'����� �"�*%&��*�!�����!��"��"�&�'"#�"����"*%��%�'�<�&#)&'(���!7� *%��!&'(� !��*&$&*���%��'��� ��*%'�#�(-� �%"�� <�!�� !"�&!$&�)� �%�� ��D�&����'�!� �$�%���'�����&!����##���%��'��� ��*%'�#�(&�!� *#�!�#-� ��!��<#�)� �'�� "'��%��� <-� ����"�&'(��&'*&�#�!7�!&��#&$-&'(��"&'��'"'*��"')�&'��(�"�&�'��$�!�*%�'����� !�

�%��*%��'�#�(&*"#�!�D��'*���$��&#�!��'�!�&'��%��%&!���-��$�*��������'����� ��4�#�,�&�'�&!�!%��'�&'��"<#����

�����������%��'�#�(-��$��%����!��!&('&$&*"'���4�'�!&'��%��%&!���-��$�*��������'����� !

�&�!��(#�<"#�*�''�*�&�'!�<�����'�*�������!���&�!�

�8���&��'�!��&�%�<"�*%,���*�!!&'(�'����� !� �"���9:;!

��"����$�)&(&�"#�4�&*����"'!�&!!&�'��%���(%���#��%�'��'����� !� �"���9:;!

���&4"#��$�#"�(�,!*"#��&'��(�"��)�*&�*�&�!���&�!���&'&*�������!�

�&�!�������&��"�-����!� �"�#-�9F;!

��4�#����'���$��%���+��!-!���!�'����� �"�*%&��*����� 9F2

��"')"�)&>"�&�'��$��%��E��B���*%'�#�(-� 9F2

���&4"#��$��%��$&�!�����!�'"#�*�������!� �"�#-�9I;!

���"�&�'��$��%���'���'���&'�&�!�*����'��$������'!�"##"�&�'

�$��%�����K���!�"* ��'�"##�'�)�!� �"�#-�9I;!

���&4"#��$��%��$&�!��!�"')"�)�������*%'�#�(&�!� ��%��'���=�9I;

�� �'��&'(�=�9IB

�����=�9IB

��"����$�*�����*&"#��!���$��%���'���'��� �"���9I;!

�'4�'�&�'��$��%�����#)��&)����<� 99

Page 12: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����20

1.4 CONVERGENCE OF NETWORKS

KEY WORDS/� *�'4��(�'*�7� &'��"'��@� &'���'��7��'���'��7��������#&�"'����"����,��� �0���17���#�&!��4&*��'����� !7���#�*����'&*"�&�'!�'����� !7��"�"�'����� 7!�"')"�)�'����� &'(���*%'�#�(&�!7�����7���%��'��7��� �'��&'(7����7��'��(�"��)

���4&*�!��&(&�"#������� �0����1@��'���'����� 7�6��

1.4.1 Convergence of LANs and WANs

+-��%��#"���9I;!7��%��$�##��&'(�)&$$���'*�!�<�����'����!�"')����!�������4&)�'�/

� ������������������������������������������!�"���)&!�&'(�&!%�)�$�������!�<-��%�!�"##�)&!�"'*�!�<�����'�'����� �'�)�!����&'*&�"##-7��%&!�$"*�����'"<#�)�'����� �)�4�#,

����!�����!��*����'&*"�&�'!�#&'�!��$�%&(%���D�"#&�-��%"'��%�!��$������!�

� ����� ������������������������ �������+�*"�!���$��%��#�����#&"<&#&�-��$��%-!&*"#�*��,��'&*"�&�'!�*%"''�#!7����!���D�&��)������!��%&!�&*"��)����%�)!��$�)"�"���"'!�&!,!&�'�"')������*���#�8��D�&���'���%"'����!�

� �� ����� ��� ���'����!7��%���"��!�0;7�:7�"')�;;A�<�!1������!&('&$&*"'�#-�%&(%���%"'��%�!��&'����!�0$������2A�<�!�����A�<�!1�

� !�� ������� ���� ����&(%�!���)!��$�)"�"��8*%"'(��"##���)�'����� �)�4�#����!����&��#�,��'��"��"'(���$�!��4&*�!�&'����!���%�!��!��4&*�!�&'*#�)�)�<��")�*"�"<&#&�&�!��$�"**�!!,&'(�"')��!&'(�$&#�!�!����)��'��%��%"�)�)&! !��$���%���'����� �)�*�������!@� !%"�&'(

��&'�&'(�)�4&*�!7���)��!7�"')�$"8�!@�"**�!!&'(�*�'��"#&>�)�)"�"<"!�!@�"')��,�"&#���%��"'(���$�!��4&*�!����4&)�)�<-����!��"!��"&'#-� #&�&��)�����"&#�"')�$&#��!��4&*�!� &'�%�&��!&��#�!��$���!�0'����%����!��*�'4�'&�'��$����')��!��!1�

3�")�"##-7��%��)&$$���'*�!�<�����'����!�"')����!�<�("'����)&�&'&!%�������� �)�,4�#����!�!�"���)����C�&'�&!�#"��)����!7��!&'(����!�"!�*�''�*�&'(���)&"���#�!��&'��(�",�&�'�<�����'����!� "')����!� ��!�#��)� &'� !&('&$&*"'�� &'�����'���"�&�'��$� "������&"��

��*%'�#�(&�!���'4��(�'*�� &'�)"�"� ��"'!�&!!&�'����%�)!� &!�<"!�)��'��%���#"�$�����$�)&(&�"#�)"�"

��"'!�&!!&�'�"#�'(�$&<��,���&*�*����'&*"�&�'!�#&'�!���%&!���"'!�&!!&�'���)&���&!��!�)<-���"*�&*"##-�"##�������*%'�#�(&�!�&'��')�)�$���%&(%,!���)�)"�"��8*%"'(��"��)&!�"'*�!�8*��)&'(�;�-"�)!���%��!"�����"'!�&!!&�'���)&���&!��!�)�"!�"�<"!&!�$���"##�*�'�����,�"�-�<"* <�'�!��$���"'!�&!!&�'�'����� !7����4&)&'(�)&(&�"#�*%"''�#!�$���*�''�*�&'(����

�D�&���'���%��%&(%�D�"#&�-��$�)&(&�"#�*%"''�#!�%"!�*%"'(�)��%����D�&����'�!��$����������*�#!�

�'!��")��$����*�)���!��'!��&'(���#&"<&#&�-7�$"*���!�!�*%�"!�"4��"(��!���)��$�&'$���"�&�')�#&4��-�"')���&��&�-����*�!!&'(��$��"* ��!�%&(%#-�!�'!&�&4�������"$$&*�)�#"-!�0!�*%�"!�4�&*�

Page 13: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 21

��"$$&*1������<���(%������%��$���$��'����%�!��*%"'(�!��������$#�*��)�&'�'���������*%'�#,�(&�!�!�*%�"!���"�����#"-�"')��!-'*%��'��!���"'!$�����)��0���1���'�!�*%�'����� !7�&�

&!� "!!���)� �%"��<&�� *������&�'� &!� !�*%�"� �"����4�'�� �%"�� &�� &!���*%���������$&�"<#�� ��!&��#-�)&!*"�)�����'���!��"* ��!���##����<#��!� ��#"��)� ����"* ��� #�!!� "���)�#�("��)� ��!��*&$&*�!�$��"�����)�#�!��$�%&(%���#�4�#!7��%&*%�"���'���)&��*�#-�&'��(�"��)�&'�����"����#"-�"')�����'����� !�

�%��)��&'"'*���$��%���'���'��������*�#�0��1�%"!�*�'��&<���)�����%��*�'4��(�'*���$���!�"')����!�����")"-!7� �%&!������*�#� &!��!�)��4���"'-��������������*%'�#�(-7

&'*#�)&'(���%��'��7��� �'��&'(7����7�"')���"�����#"-7����*��"���"��'&$&�)�&'���'����� �

�'��%��<"!&!��$�4"�&��!�!�<'��!�������%��99;!7����!�����"�&'(��'��%��<"!&!��$�$"!��)&(&�"#�*%"''�#!�%"4��!&('&$&*"'�#-

�&)�'�)��%���"'(���$�!��4&*�!7��"�#&���)�4�#���)�&'����!�����<�*"�����!!&<#�����*��"��!��4&*�!��%�!������"�&�'�&!���#"��)�����%��)�#&4��-��$�#"�(��"���'�!��$���#�&��)&"�&'$��,�"�&�'�&'���"#��&��7�&'*#�)&'(�&�"(�!7�4&)��7�"')�4�&*����%�����#)��&)����<�0���17

"�%-�����8��&'$���"�&�'�!��4&*���%"��<�*"����%���"&'�&'$���"�&�'�!��4&*���'��%���'���,'��7�&!��%����!��&����!!&4���8"��#����'���"*�&4��*"�"<&#&�&�!��$��%&!�!��4&*��#�'(�"(���8,*��)�)��%��*"�"<&#&�&�!��$�!&�&#"��!��4&*�!����4&)�)�<-����!���%���$���7�����"�*%&��*�!%"4��!&��#-�<������)��%&!�!��4&*��$�������!���%�����*�!!��$�����&'(��'���'�����*%'�#,�(&�!� &'������!�<�*"��� !���&)�!���")� �%"��D�&��� !��'7� �%�� !��*&"#&>�)� ����� intranet"���"��)�

���")"-!7�&'����!7��!��!�%"4������"-��%��!"���"���'�&�'�����%����*%"'&!�!��$������*�&'(&'$���"�&�'�$�����'"��%��&>�)�"**�!!��%"���%�-�)��&'����!���%&!�&!�<�*"�!�����!�"���'�#�'(���&!�#"��)�����D��'�#-7����!�%"4��"**�!!�����%��G���!&)�����#)H���%���(%�����#&' !�

�&'"##-7�&��&!�'�*�!!"�-������'�&�'��%"��'�������*%'�#�(&�!�*�'�&'����������(����%�-�����&'&�&"##-�&'��')�)�$���<��%� &')!��$�'����� !���%��<�&(%��!��!��*&��'��$��%��'��,(�'��"�&�'���*%'�#�(&�!� &!����7. ��%&*%�*"'�!��4��"!�"�<"!&!�$���<��%����!�"')����!

<�*"�!��&���$$&*&�'�#-�*��<&'�!�"##� &')!��$���"$$&*��&�%&'�"�!&'(#����"'!�&!!&�'�'����� ��%����%��'���$"�&#-��$���*%'�#�(&�!7��%&*%���&(&'"��)�$�������!7�!��4�!�"!�"'��%����8,"��#����%��'�����%��'���;3�!�"')"�)�"##��!�)"�"���"'!�&!!&�'�"��;A3<�!�"')�&!�&',��')�)�$����%��<"* <�'�!��$�<��%����!�"')�#"�(�����!�

��%��� �4&)�'*�� �$� �%�����L����*�'4��(�'*�� &!� �%�� "��&4"#� �$�Metropolitan AreaNetworks (MANs)7��%&*%��" ��"'�&'�����)&"�����!&�&�'�<�����'����!�"')����!���%�!�'����� !�"���&'��')�)�$���!��4&'(�#"�(��*&�&�!�

���'���'����� �&!�"�*����'���*%'&*"#��������$���&'(����"�*�##�*�&�'��$�'����� !�&'���*�''�*�,

�)�<-�������!�"')���%���)�4&*�!��3�'��"##-7�"'� &'���'����� � $�'*�&�'!�"!�"� !&'(#��'����� �

�����&��!� &�� &!�*"##�)�"'�&'���'��������4��7� &�� &!�'������<��*�'$�!�)��&�%��%���'���'��7� �%�

#"�(�!��&'���'����� �*�''�*�&'(���'!��$��%��!"')!��$�'����� !����#)�&)��.��!-'*%��'��!���"'!$�����)��&!�"�'����� ���*%'�#�(-��%"��)-'"�&*"##-�"##�*"��!�<"')�&)�%�

�����!�!�$&8�),!&>��)"�"��"* ��!�"')�"�$&8�)�*%"''�#�<�����'�������&'�!�$���)"�"���"'!$���

�����"!�)�!&('�)����!���������#�&�#��!��4&*�!�!�*%�"!�4�&*�7�(�"�%&*!7�)"�"7�"')�$�##,���&�'

4&)�������"##��!���#��%�'��"')�*"<#����*���"'&�!����"!!&('�<"')�&)�%����&')&4&)�"#�*�!�����!�

Page 14: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����22

�%�!�����!��!��)&(&�"#�*����'&*"�&�'!�*%"''�#!7� $��D��'�#-�$&<��,���&*7�"')�"��*%"�"*���&>�)�<-�<"* <�'��!���)!��$�BBA�<�!����%&(%�����%�-����4&)��"'��$$&*&�'���"-

�$�&'���*�''�*�&'(����!�"!���##�"!��$�*�''�*�&'(����!�������!���'&�&"##-7��%�!��'��,��� !������)�4�#���)��'#-�$���)"�"���"'!�&!!&�'�����")"-!7��%���"'(���$��%�&��!��4&*�!%"!�<��'��&)�'�)�������8"��#�7����!�!�������4&)���*�'$���'*�!�"')�&'��(�"��)�4�&*�"')���8����"'!�&!!&�'����'������"�-����!�"���)&!�&'(�&!%�)�<-�"�4"�&��-��$�!��4&*�!7�%&*%��'"<#���%�&��*#&�'�!����*�''�*��*����'&*"�&�'!��D�&���'���$�4"�&��!��-��!7�&',*#�)&'(���&4"���+�"'*%��8*%"'(��0�+E1�

1.4.2 Convergence of Computer and Telecommunications Networks

�%�����')����"�)�*�'4��(�'*���$�4"�&��!�*��������"')���#�*����'&*"�&�'!�'����� !�$�)&$$���'���-��!�(���!�!���'(����4��-�-�"����������!�"����")�����*��"����'&4��!"#7�!�,*"##�)�multiservice networks,�*"�"<#���$����4&)&'(�!��4&*�!�$���*��������"')�*����,'&*"�&�'!�'����� !�

��#�*����'&*"�&�'!� '����� !� &'*#�)�� ��#��%�'�7� �")&�7� "')� �� '����� !�

�%���"&'�$�"������%"���" �!��%���!&�&#"�����*��������'����� !�&!��%"��&'$���"�&�'�&!�%���"&'���!���*�����4&)�)����*#&�'�!������4��7��%�!��'����� !7�"!�"���#�7����4&)��&'$��,�"�&�'�&'�"�)&$$���'��$����������8"��#�7�*��������'����� !������&'&�&"##-�&'��')�)�$����"'!�&��&'(� "#�%"'����&*� &'$���"�&�'7� !&��#-� '��'�"!�)"�"���!� "� ��!�#�7� *�������'����� !�%"4��"'��%���'"���=�data networks����#��%�'��"')��")&��'����� !������)�,4�#���)�$�����"'!�&��&'(�4�&*��&'$���"�&�'��'#-@���'����� !�"���*"�"<#���$���"'!�&�,

�&'(�<��%�4�&*��"')�4&)�����!�&��� �%&!7� �%�� *�'4��(�'*�� �$� *�������� "')� ��#�*����'&*"�&�'!�'����� !� &!� &'

���(��!!��&�!�7����� �� �� ����� ���� ���� �����4&)�)�����%��*#&�'�!�&!����<��'��&*�)���%��$&�!��"������

���*��"���"���#�&!��4&*��'����� �*"�"<#���$����4&)&'(�4"�&��!�!��4&*�!�&'*#�)&'(���#��%�,'-�"')�)"�"���"'!�&!!&�'7�%"!���!�#��)�&'��%��)�4�#����'���$��%���'��(�"��)����4&*�!��&(,&�"#������� �0����1���*%'�#�(-���'���"*�&*�7�%���4��7������'������4&)�!��"&'#-���#�,�%�'��!��4&*�!�

����'��7��%���'���'���&!��%���"&'�*"')&)"���$����%����#���$�"�(#�<"#���#�&!��4&*��'��,��� ��$� �%��'���(�'��"�&�'���!��*&"##-� "���"*�&4�� "���'��� �-��!��$� &'��(�"��)� !��4&*�!*��<&'&'(�!�4��"#��-��!��$���")&�&�'"#�!��4&*�!7�!�*%�"!� '&$&�)���!!"(&'(��%"��*��<&'�!�,�"&#7���#��%�'-7�$"8�!��4&*�7�"')��"(&'(���'���"*�&*�7������#��%�'-7��%&*%�&!�*����'�#-�!�)7�)&��*�#-����&')&��*�#-7�<-��&##&�'!��$��!��!�"##��4����%�����#)7�%"!����4�)����<���%���!��!�**�!!$�#������4��7��%���'���'���%"!�"�#�'(��4�#��&�'"�-��"-����(��<�$����&��<�,*���!�"������'��,(�'��"�&�'�'����� �" ��������������� �� �� ��$���)"-?!�'����� !�&!�<"!�)��'��%��)&(&�"#���"'!�&!!&�'��$

4"�&��!� &')!��$� &'$���"�&�'7��"* ��� !�&�*%&'(7� "')� !��4&*�� ���(�"��&'(����#��%�'-#�'(�"(����� �!�4��"#�!���!����"�)�&'��(�"�&�'��&�%�*��������'����� !���%&!�&!�"*%&�4�)<�*"�!���$�4�&*�����!�'�"�&�'�&'�)&(&�"#�$���"�7�"##��&'(��%����!!&<&#&�-��$���"'!�&��&'(

Page 15: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 23

��#��%�'�� "')� *�������� ��"$$&*��!&'(� �%�� !"���)&(&�"#� *%"''�#!�������'�#-7��� &!� "#!�*"�"<#���$���"'!�&��&'(�&'$���"�&�'�&'�)&(&�"#�$���"�����#��%�'��'����� !�����&'�#-��!�"�*��<&'"�&�'��$�*&�*�&��"')��"* ���!�&�*%&'(���%�!7�$�����"'!�&��&'(�!��4&*����!!"(�!0 '��'�"!�!&('"#���!!"(�!1��"* ��,!�&�*%&'(����%�)!�"����!�)��%"��"���!&�&#"�� ��� �%������*�#!� ���#�-�)� &'� *��������'����� !@� $��� 4�&*�� ��"'!�&!!&�'7� ��")&�&�'"#� *&�*�&�!�&�*%&'(�&!��!�)�

����#���'�"�-�!��4&*�!����4&)�)�<-���#��%�'��'����� !7�!�*%�"!�*"##���"'!$��7�*�'$��,�'*&'(7� "')� ��#���##&'(7� *"'�<���'!���)�<-��!&'(� �%��Intelligent�Network (IN)7��%&*%�����!�'�!�"�*��������'����� ��&�%�!��4��!�&'��%&*%��%��!��4&*��#�(&*�&!����(�"���)�

��)"-7��"* ��,!�&�*%&'(����%�)!�"���(�")�"##-�("&'&'(��'�*&�*�&�,!�&�*%&'(����%�)!7��")&�&�'"##-��!�)� &'� ��#��%�'��'����� !7� �4�'� &'� �%�� $&�#)��$�4�&*�� ��"'!�&!!&�'���%&!���')�%"!�"'��<4&��!���"!�'/��"* ���!�&�*%&'(�"##��!�������$$&*&�'��<"')�&)�%��!"(���$

<��%�*����'&*"�&�'!�*%"''�#!�"')�!�&�*%&'(��D�&���'��������8"��#�7��"�!�!�&'�"���#�,�%�'��*�'4��!"�&�'�*"'��" ��������2;M��$��%�����"#�*�''�*�&�'��&��������4��7��'#-��"* ,���!�&�*%&'(�%"!��%��"<&#&�-����G*����$$H��%���"�!�!�"')��!���%����#�"!�)�*%"''�#�<"')�&)�%$�����"'!�&��&'(��%����"$$&*��$���%�����#��%�'��!�<!*�&<��!���%�������#"�&�-��$��%���'���'��7�%&*%�&!�<"!�)��'��"* ���!�&�*%&'(7�&!�"'��%���"�(���'��&'�$"4����$��&(�"�&'(�����"* ��!�&�*%&'(�

�%���!���$��"* ���!�&�*%&'(�$����%��!&��#�"'���!���"'!�&!!&�'��$�%�����(�'���!���"$,$&*� 0&'*#�)&'(�4�&*�7� 4&)��7� "')� ��8�1�%"!� &'*��"!�)� �%�� &�����"'*���$�)�4�#��&'(�'�����%�)!� ����'!����Quality of Service (QoS)�����%�)!� ��� �'!����6���"��� &'��')�)� ���&'&�&>���%��)�#"-�#�4�#�$�����"#,�&�����"$$&*7�!�*%�"!�4�&*����"$$&*7�"')�����'!����"'�"4��,"(��&'$���"�&�'��"���"')�)-'"�&*�)"�"���"$$&*�

����4��7�&��!%��#)�'���<��"!!���)��%"��*&�*�&�,!�&�*%&'(����%�)!�%"4��<�*�����<!�,

#����"')7��%���$���7�%"4��'��$�����������%&!�'���!�"(���$���*%'�#�(&*"#��4�#��&�'7��%�-�"#!�$&')��%�&��"��#&*"�&�'7�<���&'�'�������*%'�#�(&�!�

���������'����� !7� &'� ���'7�%"4��<������)�D�&���"� #��� $������#��%�'��"')���'��,��� !���'��"��&*�#"�7�"#�%��(%��%���'���'���"')�*�����"���'����� !�#"* ��%��%&(%���#&"<&#&�-�-�&*"#�$�����#��%�'��'����� !7�*��������'����� !�%"4��!�"���)����"))�����%�&��"����-��%���#&"<&#&�-����#!�'���"##-��!�)�&'���#��%�'��'����� !�

���&!�<�*��&'(�&'*��"!&'(#-��<4&��!��%"����#�&!��4&*��'����� !��$��%��'�8��(�'��",�&�'�*"''���<��*��"��)�"!�"���!�#���$��%��4&*���-��$�"�!&'(#����*%'�#�(-����"����"*%����*"'�<��*��"��)��'#-�"!�"���!�#���$�"�*�'4��(�'*�����*�!!7��%&*%��" �!�"##��%��<�!��$�"����!"')�*%"�"*���&!�&*!�$�����"*%���*%'�#�(-�"')�C�&'!��%���&'���!����'���*��<&'"�&�'�%"�����4&)�!��%����D�&��)�D�"#&�-�$���!������&'(��%���8&!�&'(�!��4&*�!�"')�$���*��"�&'('����'�!�����)�!&('"����%&!�"����"*%7�"�'���������"!�&'���)�*�)�=�infocommunica-tions networks =��%"���8�#&*&�#-�!��*&$&�!�����*����'�'�!��$�*�'������"�-�'����� !��%�!�� "��� &'$���"�&�'"#� 0*�������,<"!�)1� "')� ��#�*����'&*"�&�'!�� �&'*�� �%&!� '�������%"!�'���("&'�)�!�$$&*&�'������#"�&�-�-��7�����&##��!���%��!�"')"�)�"')�(�'��"##-"**����)��'��=���#�*����'&*"�&�'!�'����� �=�&'�&�!��8��')�)���"'&'(7�&���7�&'*#�),&'(�*��������'����� !�

Page 16: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

����� � � � � � � � ����������3�+�����24

SUMMARY

� ���������'����� !�"����%��#�(&*"#���!�#���$��%���4�#��&�'��$�*��������"')�*����,'&*"�&�'!���*%'�#�(&�!���%�-������!�'��"��"��&*�#"��*"!���$�)&!��&<���)�*��������!-!,���!� "')� *"'� <�� *�'!&)���)� "���)&��� $��� ��"'!�&��&'(� &'$���"�&�'� �4��� #�'()&!�"'*�!������ �%�� #"����������!�7� �%�-� &��#���'��)"�"� �'*�)&'(�"')���#�&�#�8&'(���%�)!�)�4�#���)�"')�")����)�&'�4"�&��!�*����'&*"�&�'!�!-!���!�

� �##�'����� !�*"'�<��*#"!!&$&�)7�<"!�)��'�(��(�"�%&*"#�#�*"�&�'7�&'��%��$�##��&'(�*"��,(��&�!/��&)��"��"�'����� !�0���!17� #�*"#�"��"�'����� !�0���!1�"')��������#&�"'"��"�'����� !�0���!1�

� �%��'�#�(&*"##-7����!�������%��$&�!��'����� !����"���"����%�-�*�''�*��*�������!�)&!��&<,���)��4���%�')��)!��$��&#�!���%�-�"����$��'�<"!�)����'��8&!�&'(7�#��,D�"#&�-�*����'&*",�&�'!�#&' !7���!�#�&'(�&'�#���)"�",��"'!�&!!&�'�!���)!������"��)�������!7����!����4&)��"#&�&��)�!����$�!��4&*�!7��"&'#-�$&#����"'!$���"')��,�"&#7�&'�<"* (���')��"�%����%"'�&'���"#��&���

� ���!��!�"##-�*�4�����(&�'!��&�%&'�"��")&�!��$�'��������%"'��B��&#�!���%�-�"���<"!�)�'��8��'!&4�7�%&(%,D�"#&�-�*�''�*�&�'�#&' !��%"��"##���!&��#�����%�)!��$�)"�"���"'!,�&!!&�'�"��%&(%���!���)!��$�)"�"��8*%"'(��0"<����;;A�<�!1��%"'�"##���)�<-����!� !�"##-7����!����4&)��"��"'(���$�!��4&*�!�&��#���'��)��'#&'��

� ���!�"���&'��')�)�$���!��4&'(�#"�(��*&�&�!��+�&'(�*%"�"*���&>�)�<-��"�%���#�'(�)&!,�"'*�!�<�����'�'����� �'�)�!�0!����&��!���'!��$��&#�!1��%�-�"#!�����4&)��%&(%,D�"#&�-*����'&*"�&�'!�#&' !�"')�!�������%&(%�!���)!��$�)"�"��8*%"'(������!��'!�����*�,'��&*�"')��$$&*&�'��*�''�*�&�'��$����!7����4&)&'(��%���"**�!!�������!�

� �%����!��&�����"'��!�"(��&'��%���4�#��&�'��$�*��������'����� !��"!��%��"��&4"#��$!�"')"�)�'����� &'(���*%'�#�(&�!���%�!��&'*#�)����%��'��7�����7�"')��� �'��&'(��%�!����*%'�#�(&�!�"##���)&$$���'���-��!�*�������!����*�''�*��D�&* #-�"')��$$&*&�'�#-�

� ���&'(��%��#"���9I;!7����!�"')����!������*%"�"*���&>�)�<-�!&('&$&*"'��)&$$���'*�!

<�����'��%��#�'(�%�"')��%��D�"#&�-��$�*����'&*"�&�'!�#&' !7��%��*���#�8&�-��$��%�)"�"���"'!�&!!&�'����%�)!7�)"�"��8*%"'(���"��!7��%���"'(���$����4&)�)�!��4&*�!7�"')!*"#"<&#&�-���"���7�"!�"���!�#���$� �%��*#�!�� &'��(�"�&�'��$����7����7�"')����7� �%�*�'4��(�'*���$��%�!����*%'�#�(&�!���� ��#"*��

� �%�����')��$�*�'4��(�'*���$��%��)&$$���'���-��!��$�'����� !�&!�*%"�"*���&!�&*�'����'#-$������!�"')����!�<���"#!��$�����%����-��!��$���#�*����'&*"�&�'!�'����� !7�&',*#�)&'(���#��%�'�7� �")&�7�"')���'����� !������'��7���!�"�*%�&!�"&��)�"��*��"�&'(�'&4��!"#���#�&!��4&*��'����� !7�*"�"<#���$� �$$&*&�'�#-� ��"'!�&��&'(� &'$���"�&�'��$"'-� &')7�&'*#�)&'(�)"�"7�4�&*�7�"')�4&)���

Page 17: EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKSdwang5/courses/fall18/pdf/evolution.pdf · EVOLUTION OF COMPUTER NETWORKS CHAPTER OUTLINE ˘ ˇˆ˙˝˛˚ ˛˝˜˘˚ ! ... 1.2.1 Computer Networks as

��������� � � � � ���� ������������ ������������ 25

REVIEW QUESTIONS

1. �%&*%�*%"�"*���&!�&*!��$� "���#�&����&'"#� !-!�����" �� &��)&$$���'�� $����"� *�������'����� J

2. �%�'�������%��$&�!��&�����"'����!�#�!�"*%&�4�)�&'��%��$&�#)��$�C�&'&'(�*�������!��!&'(#�'(,%"�#�#&' !J

3. �%"��&!��������J�� ��'����� ��$�!����*�������!�<�#�'(&'(�����&#&�"�-���("'&>"�&�'!�"')���!�"�*%

&'!�&����!�&'��%�� '&��)���"��!+� �'�&'���'"�&�'"#�!*&�'�&$&*���!�"�*%�'����� �� �%����*%'�#�(-��$�*��"�&'(����!

4. �%�'�)&)��%��$&�!��'����� �����"�&'(�!-!���!�"���"�J

5. �'��%"����)���)&)��%���4�'�!�#&!��)�%�����" ���#"*�J

�� �%��&'4�'�&�'��$��%����<+� �%��)�4�#����'���$�!�"')"�)�������*%'�#�(&�!

�� �%��!�"����$�4�&*����"'!�&!!&�'�&'�)&(&�"#�$�����%���(%���#��%�'��'����� !

6. �%&*%��$��%���4�'�!�!�&��#"��)�����)�4�#����'�J

7. ���*&$-��%�'� �%�� $�##��&'(� ��*%'�#�(&�!������ !�"')"�)&>�)/���%��'��7��� �'��&'(7

"')������

8. �&!���%���"&'�)&��*�&�'!�&'��%&*%��%��*�'4��(�'*���$�*��������"')���#�*����'&*",

�&�'!�'����� !����*��)!�

9. �8�#"&'� �%�� ��"'&'(� �$� �%�� $�##��&'(� ����!/� ��#�&!��4&*�� '����� 7� &'$�,

*����'&*"�&�'!�'����� 7�"')��'��##&(�'�������� �

PROBLEMS

1. �8�#"&'��%-����!�"���"��)��"�#&����%"'����!�2. !&'(� 4"�&��!� !���*�!� �'� �%�� �'���'��7� $&')� %&!���&*"#� ��#"�&�'!%&�!� <�����'

�%��E��B���*%'�#�(-�"')��%����������'����� �3. ���-����%&' ��%"���%��%&!���-��$�*��������'����� !�*"'�<��&'��������)�"!��%��%&!���-

�$��%���'���'����4�#��&�'J���<!�"'�&"���-������&'&�'�