【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 端口 在路由器 A 暫存 查找轉(zhuǎn)發(fā)表 找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口 路由器 ? 在路由器中的輸入和輸出端口之間 沒(méi)有直接連線 。 ? 路由器處理分組的過(guò)程是： ? 把收到的分組先放入 緩存（暫時(shí)存儲(chǔ)） ； ? 查找 轉(zhuǎn)發(fā)表 ，找出到某個(gè)目的地址應(yīng)從哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)； ? 把分組送到適當(dāng)?shù)?端口 轉(zhuǎn)發(fā)出去。 主機(jī)和路由器的作用不同 ? 主機(jī)是 為用戶進(jìn)行信息處理 的，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組，從網(wǎng)絡(luò)接收分組。 ? 路由器對(duì)分組進(jìn)行 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) ，最后把分組交付目的主機(jī)。 分組交換的優(yōu)點(diǎn) ? 高效 動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬，對(duì)通信鏈路是逐段占用。 ? 靈活 以分組為傳送單位和查找路由。 ? 迅速 不必先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組。 ? 可靠 保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；分布式的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性。 分組交換帶來(lái)的問(wèn)題 ? 分組在各結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要 排隊(duì) ，這就會(huì)造成一定的 時(shí)延 。 ? 分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的 開(kāi)銷 。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)原理 并非完全新的概念 ? 在 20 世紀(jì) 40 年代，電報(bào)通信也采用了基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)原理的 報(bào)文交換 (message switching)。 ? 報(bào)文交換的時(shí)延較長(zhǎng)，從幾分鐘到幾小時(shí)不等。現(xiàn)在報(bào)文交換已經(jīng)很少有人使用了。 三種交換的比較 報(bào) 文 報(bào) 文 報(bào) 文 A B C D A B C D A B C D 報(bào)文交換 電路交換 分組交換 t 連接建立 數(shù)據(jù)傳送 報(bào)文 連接釋放 數(shù)據(jù)傳送 的特點(diǎn) 比特流直達(dá)終點(diǎn) 報(bào)文 報(bào)文 報(bào)文 分組 分組 分組 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景 ? 是 20 世紀(jì) 60 年代美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期的產(chǎn)物。 ? 60 年代初，美國(guó)國(guó)防部領(lǐng)導(dǎo)的遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一種生存性 (survivability)很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)。 ? 傳統(tǒng)的電路交換 (circuit switching)的電信網(wǎng)有一個(gè)缺點(diǎn)：正在通信的電路中有一個(gè)交換機(jī)或有一條鏈路被炸毀，則整個(gè)通信電路就要中斷。 ? 如要改用其他迂回電路，必須重新?lián)芴?hào)建立連接。這將要延誤一些時(shí)間。 新型網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn) ? 網(wǎng)絡(luò)用于計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送，而不是為了打電話。 ? 網(wǎng)絡(luò)能夠連接不同類型的計(jì)算機(jī)，不局限于單一類型的計(jì)算機(jī)。 ? 所有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)都同等重要，因而大大提高網(wǎng)絡(luò)的生存性。 ? 計(jì)算機(jī)在進(jìn)行通信時(shí)，必須有冗余的路由。 ? 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡可能地簡(jiǎn)單，同時(shí)還能夠非常可靠地傳送數(shù)據(jù)。 ARPANET的成功使 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生根本變化 ? 早期的面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以 單個(gè)主機(jī)為中心 的星形網(wǎng) ? 各終端通過(guò)通信線路共享昂貴的中心主機(jī)的硬件和軟件資源。 ? 分組交換網(wǎng)則是以 網(wǎng)絡(luò)為中心 ，主機(jī)都處在網(wǎng)絡(luò)的外圍。 ? 用戶通過(guò)分組交換網(wǎng)可共享連接在網(wǎng)絡(luò)上的許多硬件和各種豐富的軟件資源。 從主機(jī)為中心到以網(wǎng)絡(luò)為中心 主機(jī) 終端 以主機(jī)為中心 以分組交換網(wǎng)為中心 主機(jī) 分組交換網(wǎng) 1. 4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展 (1) 中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng) CHINANET (2) 中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng) CERNET (3) 中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng) CSTNET (4) 中國(guó)聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng) UNINET (5) 中國(guó)網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng) CNCNET (6) 中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng) CIETNET (7) 中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) CMNET (8) 中國(guó)長(zhǎng)城互聯(lián)網(wǎng) CGWNET（建設(shè)中） (9) 中國(guó)衛(wèi)星集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng) CSNET（建設(shè)中） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同定義 ? 最簡(jiǎn)單的定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一些互相連接的、自治的計(jì)算機(jī)的集合。 ? 因特網(wǎng) (Inter)是 “ 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) ” 。 ? 幾種不同的類別的網(wǎng)絡(luò) ? 不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò) ? 從網(wǎng)絡(luò)的使用者進(jìn)行分類 幾種不同類別的網(wǎng)絡(luò) ? 不同作用范圍的網(wǎng)絡(luò) ? 廣域網(wǎng) WAN (Wide Area Network) ? 局域網(wǎng) LAN (Local Area Network) ? 城域網(wǎng) MAN (Metropolitan Area Network) ? 個(gè)人區(qū)域網(wǎng) PAN (Personal Area Network) 2. 不同使用者的網(wǎng)絡(luò) ? 從網(wǎng)絡(luò)的使用者進(jìn)行分類 ? 公用網(wǎng) (public work) ? 專用網(wǎng) (private work) 3. 用來(lái)把用戶 接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) ? 接入網(wǎng) AN (Access Network)，它又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)。 ? 由 ISP 提供的接入網(wǎng)只是起到讓用戶能夠與因特網(wǎng)連接的 “ 橋梁 ” 作用。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo) 1. 速率 ? 比特 （ bit）是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。 ? Bit 來(lái)源于 binary digit，意思是一個(gè) “ 二進(jìn)制數(shù)字 ” ，因此一個(gè)比特就是二進(jìn)制數(shù)字中的一個(gè) 1 或 0。 ? 速率 即 數(shù)據(jù)率 (data rate)或 比特率 (bit rate)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個(gè)性能指標(biāo)。速率的單位是 b/s，或 kb/s, Mb/s, Gb/s 等 ? 速率往往是指 額定速率 或 標(biāo)稱速率 。 2. 帶寬 ? ―帶寬 ” (bandwidth)本來(lái)是指信號(hào)具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。 ? 現(xiàn)在 “ 帶寬 ” 是數(shù)字信道所能傳送的“ 最高數(shù)據(jù)率 ” 的同義語(yǔ)，單位是 “ 比特每秒 ” ，或 b/s (bit/s)。 常用的帶寬單位 ? 更常用的帶寬單位是 ? 千比每秒，即 kb/s （ 103 b/s） ? 兆比每秒，即 Mb/s（ 106 b/s） ? 吉比每秒，即 Gb/s（ 109 b/s） ? 太比每秒，即 Tb/s（ 1012 b/s） ? 請(qǐng)注意：在計(jì)算機(jī)界， K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240。 數(shù)字信號(hào)流隨時(shí)間的變化 ? 在 時(shí)間軸上 信號(hào)的寬度隨帶寬的增大而變窄。 每 秒 106 個(gè)比特 時(shí)間 1 0 1 0 1 1 1 ?s 帶寬為 1 Mb/s 時(shí)間 每 秒 4 ? 106 個(gè)比特 ?s 帶寬為 4 Mb/s 3. 吞吐量 ? 吞吐量 (throughput)表示在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。 ? 吞吐量更經(jīng)常地用于對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測(cè)量，以便知道實(shí)際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。 ? 吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。 4. 時(shí)延 (delay 或 latency) ? 傳輸時(shí)延 （發(fā)送時(shí)延 ） 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時(shí)間。 ? 也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個(gè)比特算起，到該幀的最后一個(gè)比特發(fā)送完畢所需的時(shí)間。 發(fā)送時(shí)延 = 數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度（ 比特 ） 信道帶寬（ 比特 /秒 ） 時(shí)延 (delay 或 latency) ? 傳播時(shí)延 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費(fèi)的時(shí)間。 ? 信號(hào) 傳輸速率 （即發(fā)送速率）和信號(hào)在信道上的 傳播速率 是完全不同的概念。 傳播時(shí)延 = 信道長(zhǎng)度（ 米 ） 信號(hào)在信道上的傳播速率（ 米 /秒 ） 時(shí)延 (delay 或 latency) ? 處理時(shí)延 交換結(jié)點(diǎn)為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費(fèi)的時(shí)間。 ? 排隊(duì)時(shí)延 結(jié)點(diǎn)緩存隊(duì)列中分組 排隊(duì) 所經(jīng)歷的時(shí)延。 ? 排隊(duì)時(shí)延的長(zhǎng)短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中 當(dāng)時(shí)的通信量 。 時(shí)延 (delay 或 latency) ? 數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時(shí)延就是發(fā)送時(shí)延