計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件-在線瀏覽
2024-09-11 14:05本頁(yè)面
【正文】 ? 在因特網(wǎng)核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網(wǎng)絡(luò)邊緣的主機(jī)接入到核心部分則通常以相對(duì)較低速率的鏈路相連接。 路由器 的用途則是用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組的，即進(jìn)行分組交換的。 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。 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。 ? 迅速 不必先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組。 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 。 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)。現(xiàn)在報(bào)文交換已經(jīng)很少有人使用了。 ? 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。這將要延誤一些時(shí)間。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 ? 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。 ? 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) ? 城域網(wǎng) MAN (Metropolitan Area Network) ? 廣域網(wǎng) WAN (Wide Area Network) ? 局域網(wǎng) LAN (Local 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)。 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。 ? 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)。 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）。 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。 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。 ? 吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。 ? 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。 ? 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。 ? 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。 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、處理時(shí)延和排隊(duì)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 +排隊(duì) 時(shí)延 四種時(shí)延所產(chǎn)生的地方 1 0 1 1 0 0 1 … 發(fā)送器 隊(duì)列 在鏈路上產(chǎn)生 傳播時(shí)延 結(jié)點(diǎn) B 結(jié)點(diǎn) A 在發(fā)送器產(chǎn)生傳輸時(shí)延 (即發(fā)送時(shí)延 ) 在結(jié)點(diǎn) A 中產(chǎn)生 處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延 數(shù)據(jù) 從結(jié)點(diǎn) A 向結(jié)點(diǎn) B 發(fā)送數(shù)據(jù) 鏈路 容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤概念 ? 對(duì)于高速網(wǎng)絡(luò)鏈路，我們提高的僅僅是數(shù)據(jù)的 發(fā)送速率 而不是比特在鏈路上的傳播速率 。 5. 利用率 ? 信道利用率 指出某信道有百分之幾的時(shí)間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過(guò)）。 ? 網(wǎng)絡(luò)利用率 則是全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。 時(shí)延與網(wǎng)絡(luò)利用率的關(guān)系 ? 根據(jù)排隊(duì)論的理論，當(dāng)某信道的利用率增大時(shí)，該信道引起的時(shí)延也就迅速增加。 ? “ 分層 ”可將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題，而這些較小的局部問(wèn)題就比較易于研究和處理。 ? 靈活性好。 ? 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。 層數(shù)多少要適當(dāng) ? 若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。 關(guān)于開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型 OSI/RM ? 只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。 ? 非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。 劃分層次的必要性 ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換 必須遵守事先約定好的規(guī)則 。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素 ? 語(yǔ)法 數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式 。 ? 同步 事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。 ? 實(shí)現(xiàn) (implementation)是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問(wèn)題。 具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) ? TCP/IP 是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。 五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) ? 應(yīng)用層 (application layer) ? 傳輸層 (transport layer) ? 網(wǎng)絡(luò)層 (work layer) ? 數(shù)據(jù)鏈路層 (data link layer) ? 物理層 (physical layer) 數(shù)據(jù)鏈路層 5 應(yīng)用層 4 傳 輸層 3 網(wǎng)絡(luò)層 2 數(shù)據(jù)鏈路層 1 物理層 主機(jī) 1 向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機(jī) 1 AP2 AP1 主機(jī) 2 應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層 加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層 PDU 主機(jī) 1 向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機(jī) 1 AP2 AP1 主機(jī) 2 應(yīng)用層 PDU 再傳送到運(yùn)輸層 加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報(bào)文 主機(jī) 1 向主機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 主機(jī) 1 AP2 AP1 主機(jī) 2 運(yùn)輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層 加上網(wǎng)絡(luò)層首
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