【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00010011010010 請(qǐng)注意首部的位置 ? 接收端在發(fā)送端的左方時(shí)，首部往往畫在分組的左方。 ? 接收端在發(fā)送端的右方時(shí)，首部往往畫在分組的右方。 數(shù) 據(jù) 首部 分組 接 收 端 發(fā) 送 端 傳送方向 數(shù) 據(jù) 首部 分組 接 收 端 發(fā) 送 端 傳送方向 分組交換網(wǎng)的示意圖 H1 A 分組交換網(wǎng) B D E C H5 H6 H4 H2 H3 H1 向 H5 發(fā)送分組 H2 向 H6 發(fā)送分組 注意分組路徑的變化！ 結(jié)點(diǎn)交換機(jī) 主機(jī) 注意分組的 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 過(guò)程 H1 A 分組交換網(wǎng) B D E C H5 H6 H4 H2 H3 H1 向 H5 發(fā)送分組 結(jié)點(diǎn)交換機(jī) 主機(jī) 在結(jié)點(diǎn)交換機(jī) A 暫存 查找轉(zhuǎn)發(fā)表 找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口 在結(jié)點(diǎn)交換機(jī) C 暫存 查找轉(zhuǎn)發(fā)表 找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口 在結(jié)點(diǎn)交換機(jī) E 暫存 查找轉(zhuǎn)發(fā)表 找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口 最后到達(dá)目的主機(jī) H5 注意結(jié)點(diǎn)交換機(jī)有多個(gè)端口 A B C D E H1 H5 H2 H4 H3 H6 高速鏈路 結(jié)點(diǎn) 交換機(jī) 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 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(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 開銷 。 ? 分組交換的特點(diǎn)、任務(wù)和缺點(diǎn) 特點(diǎn) ： 結(jié)點(diǎn)暫時(shí)存儲(chǔ)一個(gè)個(gè)分組，而不是整個(gè)數(shù)據(jù)文件；分組暫時(shí)保存在結(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中，而不是被保存在結(jié)點(diǎn)的外存中，從而保證了較高交換速率；分組交換采用的是動(dòng)態(tài)分配信道的策略，極大地提高了通信線路的利用率。 任務(wù)： 是負(fù)責(zé)系統(tǒng)中分組的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)和選擇合適的分組傳輸路徑。 缺點(diǎn)： 分組在各結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)是因排隊(duì)而造成的延時(shí)；由于分組中必須攜帶一些控制信息而產(chǎn)生一定的額外開銷；分組交換網(wǎng)的管理和控制比較復(fù)雜。 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?，F(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)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) ” 。 ? 幾種不同的分類方法 ? 從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類 ? 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) 廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)以及局域網(wǎng)的關(guān)系 城域網(wǎng) 城域網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 廣域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 校園網(wǎng) 企業(yè)網(wǎng) … … 廣域網(wǎng)的構(gòu)成 ： 距離較遠(yuǎn)時(shí) ,例如，幾十，幾百公里，甚至幾千公里 ,局域網(wǎng)顯然是無(wú)法完成通信任務(wù)，這就需要另一種結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，即廣域網(wǎng)。 ? 廣域網(wǎng)的構(gòu)成： 由一些結(jié)點(diǎn)交換機(jī)以及相應(yīng)的鏈路組成。 A B C D E 廣域網(wǎng) LAN1 LAN2 互連網(wǎng) : 路由器是一種特殊的計(jì)算機(jī)，注意它的位置 Router 局域網(wǎng)采用的 多點(diǎn)接入技術(shù) 廣域網(wǎng)結(jié)點(diǎn)之間采用 點(diǎn)到點(diǎn) 連接 局域網(wǎng)主要在 Data Link層 廣域網(wǎng)主要在 Network層 路由器 連接 注意 區(qū)別 共同點(diǎn) ：連在一個(gè)廣域網(wǎng)或連在一個(gè)局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)在該網(wǎng)內(nèi)通信 時(shí)，只需要使用其網(wǎng)絡(luò)的物理地址即可。 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) ? 發(fā)送時(shí)延 （傳輸時(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。 ? 信道帶寬 數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送速率。常稱為數(shù)據(jù)在信道上的 傳輸速率 。 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、傳播時(shí)延和處理時(shí)延之和： 總時(shí)延 = 發(fā)送時(shí)延 + 傳播時(shí)延 + 處理時(shí)延 三種時(shí)延所