【正文】 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 。 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。 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。 ? 報(bào)文交換的時(shí)延較長，從幾分鐘到幾小時(shí)不等。 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)在我國的發(fā)展 (1) 中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng) CHINANET (2) 中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng) CERNET (3) 中國科學(xué)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(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng) CIETNET (7) 中國移動(dòng)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(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)。 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。 ? 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。 ? Bit 來源于 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 。 ? 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)。 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。 ? 吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測量，以便知道實(shí)際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(wǎng)絡(luò)。 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。常稱為數(shù)據(jù)在信道上的 傳輸速率 。 ? 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)生發(fā)送時(shí)延 (即傳輸時(shí)延 ) 在隊(duì)列中產(chǎn)生 處理時(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. 時(shí)延帶寬積和往返時(shí)延 （傳播）時(shí)延 鏈路 帶寬 時(shí)延帶寬積 = 傳播時(shí)延 ? 帶寬 ? 鏈路的時(shí)延帶寬積又稱為以 比特 為單位的鏈路長度。 6. 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）。 ? 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。 時(shí)延 D 利用率 U 1 0 D0 時(shí)延 急劇 增大 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的非性能特征 ? 費(fèi)用 ? 質(zhì)量 ? 標(biāo)準(zhǔn)化 ? 可靠性 ? 可擴(kuò)展性和可升級(jí)性 ? 易于管理和維護(hù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 ? 相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須 高度協(xié)調(diào)工作 才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。 關(guān)于開放系統(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。 ? OSI 的專家們在完成 OSI 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力； ? OSI 的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低； ? OSI 標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，因而使得按 OSI 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無法及時(shí)進(jìn)入市場； ? OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個(gè)層次中重復(fù)出現(xiàn)。 ? 是非國際標(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 (work protocol)，簡稱為 協(xié)議， 是 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。 ? 語義 需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。 劃分層次的概念舉例 ? 計(jì)算機(jī) 1 向計(jì)算機(jī) 2 通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件。 ? 第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。 ? 雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。剩下的工作由下面的模塊負(fù)責(zé)。 分層的好處 ? 各層之間是獨(dú)立的。 ? 結(jié)構(gòu)上可分割開。 ? 能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。 ? 層數(shù)太多又會(huì)在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。 ? 體系結(jié)構(gòu)就是這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的 精確定義 。 ? 體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的，是真正在運(yùn)行的計(jì)算機(jī)硬件和軟件。 ? 最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具體內(nèi)容。 五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) ? 應(yīng)用層 (application layer) ? 運(yùn)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 運(yùn)輸層 3 網(wǎng)絡(luò)層 2 數(shù)據(jù)鏈路層 1 物理層 計(jì)算機(jī) 1 向計(jì)算機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計(jì)算機(jī) 1 AP2 AP1 計(jì)算機(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 計(jì)算機(jī) 1 向計(jì)算機(jī) 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計(jì)算機(jī) 1 AP2 AP1 計(jì)算機(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 計(jì)算機(jī) 1 向計(jì)算機(jī)