【文章內(nèi)容簡介】 傳輸錯誤后 )216。不能滿足實時或交互式通信要求 分組交換技術(shù)n基本思想168。 數(shù)據(jù)分組168。 路由選擇168。 存儲轉(zhuǎn)發(fā)n分組交換特點216。 無呼叫建立和專用通路216。 存儲 轉(zhuǎn)發(fā)式的發(fā)送技術(shù)216。 數(shù)據(jù)分成分組進(jìn)行發(fā)送報文1101000110101010110101011100010011010010報文較長，不便于傳輸(1)數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)段 1 數(shù)據(jù)段 2 數(shù)據(jù)段 3報文216。第一步：在發(fā)送端，先把較長的報文分成若干個較短的、長度固定的數(shù)據(jù)段數(shù) 據(jù) 段 1 數(shù) 據(jù) 段 2 數(shù) 據(jù) 段 3報文216。 第二步：每個數(shù)據(jù)段前面添加上 首部 構(gòu)成分組首部首部首部分組 1分組 2分組 3請注意：現(xiàn)在左邊是 “前面 ”216。 第三步：以 “分組 ”作為數(shù)據(jù)傳輸單元， 依次 把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）數(shù) 據(jù) 段 1 首部分組 1數(shù) 據(jù) 段 2首部分組 2數(shù) 據(jù) 段 3首部分組 3分組首部的重要性n 每一個 分組的首部都含有 地址 等控制信息。n 每個結(jié)點交換機根據(jù)收到的分組首部中的 地址信息 ，把分組 轉(zhuǎn)發(fā) 到下一個結(jié)點交換機。n 用這樣的 存儲轉(zhuǎn)發(fā) 方式，最后分組就能到達(dá)最終目的地 。216。 第四步：接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文數(shù) 據(jù) 段 1首部分組 1數(shù) 據(jù) 段 2首部分組 2數(shù) 據(jù) 段 3首部分組 3收到的數(shù)據(jù)數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù)216。 第五步：在接收端把收到的數(shù)據(jù) 恢復(fù)成為原來的報文 。這里，假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯，在轉(zhuǎn)發(fā)時也沒有被丟棄。報文1101000110101010110101011100010011010010H1A互聯(lián)網(wǎng)BDEC H5H6H4H2H3H1 向 H5 發(fā)送分組H2 向 H6 發(fā)送分組注意分組路徑的變化！路由器主機(2) 路由選擇(3)存儲轉(zhuǎn)發(fā)H1A互聯(lián)網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1 向 H5 發(fā)送分組路由器主機在路由器 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 H5在路由器 C 暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在路由器 A 暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口分組交換優(yōu)點：n 傳輸延遲小，提高了傳輸速率 n 出錯概率小，出錯時重傳分組比報文開銷小n 降低對網(wǎng)絡(luò)結(jié)點存儲容量的要求n 分組在不同鏈路并發(fā)傳送，提高了傳輸效率和線路利用率分組交換出現(xiàn)的問題：n 分組封裝與重組會產(chǎn)生一定的開銷 三種交換方式的數(shù)據(jù)傳輸過程P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4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P2P1連接釋放數(shù)據(jù)傳送的特點比特流直達(dá)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)設(shè)共 k段鏈路，每段鏈路傳播時延為 d秒，報文長度為 l，每段鏈路發(fā)送速率為 v，電路建立時間為 s，結(jié)點處理和排隊時延忽略不計。分組長度為 p，分組首部為 m。n 電路交換時延 電路建立時間 +發(fā)送報文時延 +k段傳播時延 =s+l/v+kdn 報文交換時延 k個結(jié)點發(fā)送報文時延 +k段傳播時延 = kl/v + kdn 分組交換時延 設(shè)需劃分 n個分組， l/(pm) 若能整除，則 n= l/(pm)，否則 n= l/(pm)+1，此時分組交換時延為； 第 1個分組的 k段發(fā)送時延 +第 1個分組的 k段傳播時延 + n1個分組的 1段發(fā)送時延 =kp/v+kd+(n1)p/v三種交換技術(shù)對比n 電路交換存在呼叫建立，專用線路不傳送數(shù)據(jù)時浪費資源。n 報文交換沒有呼叫建立，只有發(fā)送數(shù)據(jù)時才占用線路，但傳輸延遲較長n 分組交換除了報文交換的特點外，還有傳輸延遲小的優(yōu)點例 1：在圖 “ 存儲 轉(zhuǎn)發(fā) ” 方式分組的交換網(wǎng)絡(luò)中，所有鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速度為 100Mbps，分組大小為 1000B，其中分組頭大小為 20B，若主機 H1向主機H2發(fā)送一個大小為 980000B的文件，則在不考慮分組拆裝時間和傳播延遲的情況下，從 H1發(fā)送到 H2接收完為止，需要的時間至少是多少？ 2023年全國考研題H1 H2劃分分組數(shù)為：980000/(100020)=1000對于每個分組發(fā)送時延：(1000*8)/(100*106)=總的時間至少為：*3+*999=作業(yè) ：要傳送的報文共 1024bit，從源站到目的站共經(jīng)過3段鏈路，每段鏈路的傳播時延為 10ms，數(shù)據(jù)率為1Mbps。在電路交換時電路的建立時間為 100ms。在分組交換時，分組長度為 672bit，首部長度為160bit，且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。(1)計算在電路交換時的時延 (2)計算在分組交換時的時延 流量控制n 流量控制： 指控制發(fā)送方的發(fā)送能力不超過接收方的接收能力n 常見的流量控制協(xié)議包括：168。停止 等待協(xié)議168。連續(xù) ARQ協(xié)議168。選擇重傳 ARQ協(xié)議采用滑動窗口機制 停止 等待協(xié)議n 常稱為自動重傳請求 ARQ(Automatic Repeat reQuest)n 協(xié)議描述：216。當(dāng) 發(fā)送方 發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，便等待接收方發(fā)回的確認(rèn)幀216。只有當(dāng)確認(rèn)幀到達(dá)后，才能發(fā)送下一個數(shù)據(jù)幀216。若計時器 超時 而仍未收到確認(rèn)幀，則 重傳 剛剛發(fā)送過的數(shù)據(jù)幀。超時重傳 M1?(a) 無差錯情況A發(fā)送 M1確認(rèn) M1B發(fā)送 M2發(fā)送 M3確認(rèn) M2確認(rèn) M3A發(fā)送 M1B發(fā)送 M2確認(rèn) M1丟棄有差錯的數(shù)據(jù)幀(b) 超時重傳t t t tA發(fā)送 M1B超時重傳 M1發(fā)送 M2丟棄重復(fù)的 M1重傳確認(rèn) M1?(a) 確認(rèn)丟失確認(rèn) M1A發(fā)送 M1B超時重傳 M1發(fā)送 M2丟棄重復(fù)的 M1重傳確認(rèn) M1?(b) 確認(rèn)遲到確認(rèn) M1收下遲到的確認(rèn) ,但什么也不做t t t t超時重傳n 發(fā)送方每發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀，就對這個數(shù)據(jù)幀設(shè)置一次 超時計時器 。n 只要超時計時器設(shè)置的 重傳時間已到 ，但 發(fā)送方還沒有收到接收方的確認(rèn)，就要向接收方 重傳 這個數(shù)據(jù)幀。請注意n 在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，必須 暫時保留 已發(fā)送數(shù)據(jù)幀的副本。n 數(shù)據(jù)幀和確認(rèn)幀都必須進(jìn)行 編號， 并且序號循環(huán)使用。n 超時計時器的重傳時間應(yīng)當(dāng)比數(shù)據(jù)幀的平均往返時延 更長一些 。 ack2ack1ack0發(fā)送方接收方0 1 1 2 時間時間0 E 1 2超時重傳出錯 連續(xù) ARQ協(xié)議n 協(xié)議提出原因 改進(jìn)停止 等待協(xié)議 —— 提高信道利用率n 協(xié)議描述168。數(shù)據(jù)幀 按序 從發(fā)送方流向接收方168。發(fā)送方 在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，不是停下來等待確認(rèn)幀，而是可以連續(xù)再發(fā)送若干個數(shù)據(jù)幀168。出錯幀處理方法 ： 接收方 等待發(fā)送方重發(fā)該幀，對其它發(fā)送方發(fā)來的幀均丟棄， 發(fā)送方 重發(fā)包括該幀在內(nèi)的后面 N幀n 附加說明216。連續(xù) ARQ協(xié)議又叫后退 N幀 ARQ協(xié)議 (Go Back N,GBN)216。接收方可以累計確認(rèn)ack620 1 3 4 2 3 40 1 E D D 2 3 45 65 6發(fā)送方接收方重傳 2~4┏━━━━┓ack0 ack1 ack2 ack3ack4出錯 被丟棄的數(shù)據(jù)幀超時間隔ack5 選擇重傳 ARQ協(xié)議n 選擇重傳 (Selective Repeat)協(xié)議 (SR)n 協(xié)議提出原因： 改進(jìn)連續(xù) ARQ協(xié)議 —— 減少重傳幀數(shù) ，設(shè)法只重傳 出錯的數(shù)據(jù)幀n 協(xié)議描述： 出錯幀的處理方法216。 接收方 發(fā)現(xiàn)某幀出錯后，接收方對后面?zhèn)鱽淼膸粊G棄，而是把它們放在一個緩沖區(qū)中216。 發(fā)送方 只對出錯幀進(jìn)行重傳216。 接收方 收到重傳幀后，就將已收到的其余幀一起按正確的順序遞交網(wǎng)絡(luò)層，且只對最高序號幀進(jìn)行確認(rèn)。20 1 3 4 2 5 60 1 E 3 4 2 5 67 87 8發(fā)送端接收端重傳┏━┓超時間隔ack0 ack1 ack4 ack5ack6ack7ack8出錯 被緩沖的數(shù)據(jù)幀將 2~4傳給網(wǎng)絡(luò)層 滑動窗口機制n 滑動窗口機制 是從發(fā)送和接收兩方面限制用戶資源需求，并通過接收方來控制發(fā)送方的數(shù)量n 發(fā)送方 在發(fā)送窗口尺寸允許下，一次可連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)幀n 接收方 在接收窗口尺寸允許下，可接收多個數(shù)據(jù)幀，并對多個數(shù)據(jù)幀一次進(jìn)行確認(rèn)發(fā)送窗口和接收窗口發(fā)送窗口n 發(fā)送窗口 是指發(fā)送方允許連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀的序列表n 發(fā)送窗口的大小 限制了發(fā)送方的已發(fā)送但未被確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀的數(shù)目。接收窗口n 接收窗口 是指接收方允許接收數(shù)據(jù)幀的序列表n 凡是到達(dá)接收窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)幀才被接收，在窗口外的其它數(shù)據(jù)幀被丟棄窗口滑動方法發(fā)送窗口滑動方法n 發(fā)送方 收到 確認(rèn) ACKi(i為接收方期望收到的序號 )后，將發(fā)送窗口向前滑動到起始序號為 i的位置，然后根據(jù) 收到的 接收窗口大小 來設(shè)置發(fā)送窗口大小接收窗口滑動方法n 接收方 對按序收到數(shù)據(jù)中的最高序號 j(j為接收方最后正確接收的序號 )給出確認(rèn) ACKj+1，然后將接收窗口向前滑動到起始序號為 j+1的位置窗口的滑動過程前移不允許發(fā)送已發(fā)送并收到確認(rèn)A 的發(fā)送窗口 = 20允許發(fā)送的序號26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56B 期望收到的序號 31前沿后沿前移 收縮根據(jù) B 給出的確認(rèn)號 31,接收窗口大小 20A構(gòu)造出自己的發(fā)送窗口TCP 標(biāo)準(zhǔn)強烈不贊成發(fā)送窗口前沿向后收縮 不允許發(fā)送已發(fā)送并收到確認(rèn)A 的發(fā)送窗口位置不變允許發(fā)送但尚未發(fā)送26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55已發(fā)送但未收到確認(rèn)56P1 P2 P3不允許接收已發(fā)送確認(rèn)并交付主機B 的接收窗口允許接收26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56未按序收到可用窗口A 發(fā)送了 11 個數(shù)據(jù)幀P3 – P1 = A 的發(fā)送窗口 (又稱為通知窗口 )P2 – P1 = 已發(fā)送但尚未收到確認(rèn)的數(shù)據(jù)幀P3 – P2 = 允