计算机网络：网络概述

网络协议

凡是涉及两个或多个远程通信实体的所有活动都受协议的制约

网络边缘

接入网

将端系统连接到其边缘路由器的物理链路

网络核心

分组交换

分组：源将长报文划分为比较小的数据块

源和目的之间，每个分组通过通信链路和分组交换机（包括路由器和链路层交换机）传送

1. 存储转发传输

   存储转发机制是交换机完整收到一个分组后才进行传输。

   

   时延为2L/R

   如果不用存储转发，时延为L/R

   如果有三个分组，时延为4L/R

   如果一个分组，N-1个路由器，时延NL/R

2. 排队时延和分组丢失

   分组交换机有输出缓存

   排队时延：分组传输到某条链路，但是链路正忙，于是到达分组要在输出缓存中等待

   分组丢失：排队太长了，超出了缓存容量

   比如路由器左边10Mbps，右边1.5Mbps，就会发生这种情况

   

3. 转发表和路由选择协议

电路交换

端系统间会话，预留了端系统间通信沿路径所需要的资源（缓存、链路传输速率等）

例如如下，如果两台邻近交换机之间为1Mbps，每个端到端电路交换连接获得250kbps

1. 频分复用、时分复用

   frequency-division multiplexing FDM

   time-division multiplexing TDM

   

   24时隙TMD，1.536Mbps，创建端到端电路500ms，问传输640kb？

   1.536Mbps/24 = 64kbps

   640kbps/64kbps= 10s

   10s+500ms = 10.5s

2. 分组交换和电路交换对比

   • 分组交换不适合实时服务，时延不可测
   • 分组交换更好地带宽共享
   • 分组交换简单、高效、成本低

   两个例子

   

   

分组交换的时延

结点时延

结点总时延由以下组成：

d_nodal= d_proc+d_queue+d_trans+d_prop

1. 结点处理时延nodal processing delay
2. 排队时延queuing delay
3. 传输时延transmission delay
4. 传播时延propagation delay

传输时延是路由器将分组推出所需要的时间，是分组长度和传输速率的函数

传播时延是一个比特从一台路由器到另一台路由器传播所需要的时间，是路由器之间距离的函数，与分组长度或链路传输速率无关。

端到端时延

假设网络无拥塞，排队时延微不足道

源主机和目的主机间有N-1个路由器

d_end-end= N（d_proc+d_trans+d_prop）

吞吐量

考虑瓶颈

吞吐量为min{R1，R2，...，Rn}

下载F比特的文件需要F/min{R1，R2，...，Rn}

吞吐量为min{Rs，Rc，R/10}

分层

• 应用层 报文message

• 传输层 报文段segment

• 网络层 数据包datagram

• 链路层 帧frame

• 物理层