【文章內(nèi)容簡介】 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 沒有直接連線 。 ? 路由器處理分組的過程是： ? 把收到的分組先放入 緩存（暫時存儲） ； ? 查找 轉(zhuǎn)發(fā)表 ，找出到某個目的地址應從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)； ? 把分組送到適當?shù)?端口 轉(zhuǎn)發(fā)出去。 主機和路由器的作用不同 ? 主機是 為用戶進行信息處理 的，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組，從網(wǎng)絡(luò)接收分組。 ? 路由器對分組進行 存儲轉(zhuǎn)發(fā) ，最后把分組交付目的主機。 分組交換的優(yōu)點 ? 高效 動態(tài)分配傳輸帶寬，對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。 分組交換帶來的問題 ? 分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要 排隊 ，這就會造成一定的 時延 。 ? 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 開銷 。 存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理 并非完全新的概念 ? 在 20 世紀 40 年代，電報通信也采用了基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理的 報文交換 (message switching)。 ? 報文交換的時延較長，從幾分鐘到幾小時不等。現(xiàn)在報文交換已經(jīng)很少有人使用了。 三種交換的比較 報 文 報 文 報 文 A B C D A B C D A B C D 報文交換 電路交換 分組交換 t 連接建立 數(shù)據(jù)傳送 報文 連接釋放 數(shù)據(jù)傳送 的特點 比特流直達終點 報文 報文 報文 分組 分組 分組 存儲 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲 轉(zhuǎn)發(fā) 存儲 轉(zhuǎn)發(fā) 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景 ? 是 20 世紀 60 年代美蘇冷戰(zhàn)時期的產(chǎn)物。 ? 60 年代初，美國國防部領(lǐng)導的遠景研究規(guī)劃局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一種生存性 (survivability)很強的網(wǎng)絡(luò)。 ? 傳統(tǒng)的電路交換 (circuit switching)的電信網(wǎng)有一個缺點：正在通信的電路中有一個交換機或有一條鏈路被炸毀，則整個通信電路就要中斷。 ? 如要改用其他迂回電路，必須重新?lián)芴柦⑦B接。這將要延誤一些時間。 新型網(wǎng)絡(luò)的基本特點 ? 網(wǎng)絡(luò)用于計算機之間的數(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算機，不局限于單一類型的計算機。 ? 所有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點都同等重要，因而大大提高網(wǎng)絡(luò)的生存性。 ? 計算機在進行通信時，必須有冗余的路由。 ? 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應當盡可能地簡單，同時還能夠非?？煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。 ARPANET的成功使 計算機網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生根本變化 ? 早期的面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)是以 單個主機為中心 的星形網(wǎng) ? 各終端通過通信線路共享昂貴的中心主機的硬件和軟件資源。 ? 分組交換網(wǎng)則是以 網(wǎng)絡(luò)為中心 ，主機都處在網(wǎng)絡(luò)的外圍。 ? 用戶通過分組交換網(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。 從主機為中心到以網(wǎng)絡(luò)為中心 主機 終端 以主機為中心 以分組交換網(wǎng)為中心 主機 分組交換網(wǎng) 1. 4 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展 (1) 中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng) CHINANET (2) 中國教育和科研計算機網(wǎng) CERNET (3) 中國科學技術(shù)網(wǎng) CSTNET (4) 中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng) UNINET (5) 中國網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng) CNCNET (6) 中國國際經(jīng)濟貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng) CIETNET (7) 中國移動互聯(lián)網(wǎng) CMNET (8) 中國長城互聯(lián)網(wǎng) CGWNET（建設(shè)中） (9) 中國衛(wèi)星集團互聯(lián)網(wǎng) CSNET（建設(shè)中） 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)的不同定義 ? 最簡單的定義：計算機網(wǎng)絡(luò)是一些互相連接的、自治的計算機的集合。 ? 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)的使用者進行分類 ? 公用網(wǎng) (public work) ? 專用網(wǎng) (private work) 3. 用來把用戶 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。 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標 1. 速率 ? 比特 （ bit）是計算機中數(shù)據(jù)量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。 ? Bit 來源于 binary digit，意思是一個 “ 二進制數(shù)字 ” ，因此一個比特就是二進制數(shù)字中的一個 1 或 0。 ? 速率 即 數(shù)據(jù)率 (data rate)或 比特率 (bit rate)是計算機網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個性能指標。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 標稱速率 。 2. 帶寬 ? ―帶寬 ” (bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度，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，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） ? 請注意：在計算機界， K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240。 數(shù)字信號流隨時間的變化 ? 在 時間軸上 信號的寬度隨帶寬的增大而變窄。 每 秒 106 個比特 時間 1 0 1 0 1 1 1 ?s 帶寬為 1 Mb/s 時間 每 秒 4 ? 106 個比特 ?s 帶寬為 4 Mb/s 3. 吞吐量 ? 吞吐量 (throughput)表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。 ? 吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測量，以便知道實際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(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. 時延 (delay 或 latency) ? 傳輸時延 （發(fā)送時延 ） 發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進入到傳輸媒體所需要的時間。 ? 也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。 發(fā)送時延 = 數(shù)據(jù)塊長度（ 比特 ） 信道帶寬（ 比特 /秒 ） 時延 (delay 或 latency) ? 傳播時延 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 ? 信號 傳輸速率 （即發(fā)送速率）和信號在信道上的 傳播速率 是完全不同的概念。 傳播時延 = 信道長度（ 米 ） 信號在信道上的傳播速率（ 米 /秒 ） 時延 (delay 或 latency) ? 處理時延 交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。 ? 排隊時延 結(jié)點緩存隊列中分組 排隊 所經(jīng)歷的時延。 ? 排隊時延的長短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中 當時的通信量 。 時延 (delay 或 latency) ? 數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延就是發(fā)送時延