NO IMAGE

計算機網路和因特網

1.1分組交換

1.儲存轉發傳輸
儲存轉發機制:在交換機能夠開始向輸出鏈路傳輸該分組的第一個位元之前,必須接受到整個分組。
時延:d=N*L/R(N為鏈路數目,R為速率,L是鏈路長度)
2.排隊時延和分組丟失
每個分組交換機有多條鏈路相連,對於每條相連的鏈路,交換機具有輸出快取。除了儲存轉發時延,分組還要承受輸出快取的排隊時延。當一個到達的分組發現該快取已經被其他分組充滿時,就會出現分組丟包
3.轉發表和路由選擇協議
在因特網中,每臺端系統具有一個IP地址,每臺路由器具有一個轉發表(用於將目的地址(或者其一部分)對映為輸出鏈路)。因特網中具有一些特殊的路由選擇協議,用於自動設定轉發表。

1.2電路交換

在電路交換網路中,端系統通訊會話期間,預留了端系統通訊沿電路所需要的資源(快取,鏈路傳輸速率)。在分組交換網路中,這些資源是不被預留的,會話報文按需使用這些資源,可能不得不等待(排隊)接入通訊線路。傳統的電話網路是電路交換。

1.3分組交換和電路交換的對比

1.分組交換不適合實時服務,因為端到端時延是不可預測的。
2.分組交換提供了比電路交換更好的頻寬共享
3.分組交換比電路交換更簡單,更有效,實現成本更低

1.4分組交換網中的時延,丟包和吞吐量

1.時延型別
結點處理時延,排隊時延,傳輸時延,傳播時延,
2.排隊時延和丟包
La/R稱為流量強度(所有分組由L位元組成,a表示分組到達佇列的平均速率,R是傳輸速率)
設計系統是流量強度不能大於1.當流量強度接近1時,到達的分組將發現一個滿的佇列,路由器將丟棄該分組,該分組丟失
3.端到端時延
端到端時延=源主機處理時延 路由器到源主機的時延(L/R) 每條鏈路傳播時延
4.計算機網路吞吐量
在任何時間瞬間的瞬時吞吐量是主機B接受到該檔案的速率
檔案由F位元組成,主機B接受到所有F位元用去T秒,則檔案傳輸的平均吞吐量是F/T.

1.5協議層次及其服務模型

1.協議分層

網路設計者以分層的方式組織協議以及實現這些協議的網路硬體和軟體。各層所有協議被稱為協議棧
因特網五層協議棧:
應用層、運輸層、網路層、資料鏈路層、物理層。
OSI七層參考模型
應用層:為作業系統或網路應用程式提供訪問網路服務的介面(應用協議資料單元apdu)
表示層:使通訊的應用程式能夠解釋交換資料的含義,包括資料的壓縮,加密以及資料描述(表示協議資料單元ppdu)
會話層:提供資料交換定界和同步功能,包括建立檢查點和恢復方案的方法(會話協議資料單元spdu)
//傳輸層以上資訊分組稱為(報文message)
運輸層:提供端到端的可靠報文傳輸和錯誤恢復(報文段segment)
網路層:將資料包的網路層分組從一臺主機移動到另一臺主機,接收運輸層的報文段和目的地址,還包括路由選擇協議(資料包datagram)
資料鏈路層:將位元封裝成幀和點到點的傳遞(幀frame)
物理層;通過媒介傳輸位元,確定機械及電氣規範(位元bit)
tcp/ip四層協議棧
應用層,傳輸層,網路介面層,網際層

2.封裝

在傳送主機端,一個應用層報文被髮送到運輸層。運輸層收取到報文並附上附加資訊(運輸層首部資訊),該首部將被接收端的運輸層使用。應用層報文和運輸層首部資訊(差錯檢測資訊等)一起構成了運輸層報文段。運輸層報文段因此封裝了應用程報文。運輸層則向網路層傳遞該報文段,網路層增加了網路層首部資訊(源和目的端系統地址等),產生了網路層資料包。該資料包接下來傳遞給鏈路層,鏈路層增加了自己的鏈路層首部資訊並建立了鏈路層幀。所以,在一層,一個分組有兩種型別欄位:首部欄位和有效載荷欄位(通常來自上一個分組)。