1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(已改無錯(cuò)字)
2022-09-01 18:29:18 本頁面
【正文】 設(shè)備與通信線路組成，它負(fù)責(zé)完成網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。交換設(shè)備主要是路由器與交換機(jī)。隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，連入局域網(wǎng)的微型計(jì)算機(jī)數(shù)目日益增多，主要是通過路由器將局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)相連接。 另外，從組網(wǎng)的層次角度看，網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)也不再是一種簡單的平面結(jié)構(gòu)，可能變成一種分層的層次結(jié)構(gòu)。圖 113所示為一個(gè)典型的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最上層稱為核心層，中間層稱為分布層，最下層稱為訪問層，為最終用戶接入網(wǎng)絡(luò)提供接口。 圖 113 典型的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要性能指標(biāo) 帶寬 在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中，都使用帶寬 (Bandwidth)來描述它們的傳輸容量。帶寬本來是指某個(gè)信號具有的頻帶寬度。帶寬的單位為赫茲 (或千赫、兆赫等 )。 在通信線路上傳輸模擬信號時(shí)，將通信線路允許通過的信號頻帶范圍稱為線路的帶寬 (或通頻帶 )。 ?在計(jì)算機(jī)科學(xué)中， bit是表示信息的最小單位，叫做二進(jìn)制位；一般用 0和 1表示。 ?Byte叫做字節(jié)，由 8個(gè)位（ 8bit）組成一個(gè)字節(jié) (1Byte)，用于表示計(jì)算機(jī)中的一個(gè)字符。 ?bit與 Byte換算關(guān)系為： 1Byte=8bit（或簡寫為： 1B=8b）； ?在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或者是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商中，一般，寬帶速率的單位用 bps(或 b/s)表示； ?在實(shí)際所說的 1M帶寬的意思是 1Mbps（是兆比特每秒 Mbps不是兆字節(jié)每秒 MBps）。 記住以下?lián)Q算公式： 1B=8b 1B/s=8b/s(或 1Bps=8bps) 1KB=1024B 1KB/s=1024B/s 1MB=1024KB 1MB/s=1024KB/s 4M帶寬傳輸速率為 ? kbps ?KB/s 網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是由一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包組成，防火墻對每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理要耗費(fèi)資源。 吞吐量是指在沒有幀丟失的情況下，設(shè)備能夠接受的最大速率。 (網(wǎng)速 )由于諸多原因使得吞吐量常常遠(yuǎn)小于所用介質(zhì)本身可以提供的最大數(shù)字帶寬。 決定吞吐量的因素主要有： ? 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備； ? 所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型； ? 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； ? 網(wǎng)絡(luò)上的并發(fā)用戶數(shù)量； ? 用戶的計(jì)算機(jī)； ? 服務(wù)器； ? 擁塞。 時(shí)延 時(shí)延 (Delay或 Latency)是指一個(gè)報(bào)文或分組從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)(或一條鏈路 )的一端傳送到另一端所需的時(shí)間。通常來講，時(shí)延由以下幾部分組成。 1. 發(fā)送時(shí)延 發(fā)送時(shí)延是節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使數(shù)據(jù)塊從節(jié)點(diǎn)進(jìn)入傳輸介質(zhì)所需要的時(shí)間，也就是從數(shù)據(jù)塊的第一個(gè)比特開始發(fā)送算起，到最后一個(gè)比特發(fā)送完畢所需的時(shí)間，又稱為傳輸時(shí)延。它的計(jì)算公式是： 信道帶寬就是數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送速率，也常稱為數(shù)據(jù)在信道上的傳輸效率。 信道帶寬數(shù)據(jù)塊長度發(fā)送時(shí)延 ? 2．傳播時(shí)延 傳播時(shí)延是電磁波在信道上需要傳播一定的距離而花費(fèi)的時(shí)間。傳播時(shí)延的公式是： 電磁波在自由空間的傳播速率是光速，即 ? ?108 m/s。電磁波在網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間要略低一些。在銅纜中的傳播速率約為 ? ?106 m/s，在光纖中的傳播速率約為 ? ?108 m/s。例如， 1000 km長的光纖線路產(chǎn)生的傳播時(shí)延大約為 5 ms。 速率電磁波在信道上的傳播信道長度傳播時(shí)延 ? 3．處理時(shí)延 處理時(shí)延是指數(shù)據(jù)在交換節(jié)點(diǎn)為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費(fèi)的時(shí)間。在節(jié)點(diǎn)緩存隊(duì)列中分組排隊(duì)所經(jīng)歷的時(shí)延是處理時(shí)延中的重要組成部分。因此，處理時(shí)延的長短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時(shí)的通信量。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的通信量很大時(shí)，還會發(fā)生隊(duì)列溢出，使分組丟失，這相當(dāng)于處理時(shí)延為無窮大。有時(shí)可用排隊(duì)時(shí)延作為處理時(shí)延。 這樣，數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時(shí)延就是以上三種時(shí)延之和： 總時(shí)延 ?=?傳播時(shí)延 ?+?發(fā)送時(shí)延 ?+?處理時(shí)延 圖 114所示為三種時(shí)延所產(chǎn)生的位置。 圖 114 三種時(shí)延產(chǎn)生的位置 4．時(shí)延帶積和往返時(shí)延 將傳播時(shí)延和帶寬相乘就是傳播時(shí)延帶積，即 傳播時(shí)延帶積 ?=?傳播時(shí)延 ? ?帶寬 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，往返時(shí)延 RTT(RoundTrip Time)表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送端收到來自接收端的確認(rèn) (接收端收到數(shù)據(jù)后便立即發(fā)送確認(rèn) )，總共經(jīng)歷的時(shí)延。在互聯(lián)網(wǎng)中，往返時(shí)延包括各中間節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送時(shí)延。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù) 從系統(tǒng)的觀點(diǎn)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由單個(gè)節(jié)點(diǎn)和連接這些節(jié)點(diǎn)的鏈路所組成的。單個(gè)節(jié)點(diǎn)主要是連入網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)以及負(fù)責(zé)通信功能的節(jié)點(diǎn)交換機(jī)、路由器，這些設(shè)備的物理組成主要是集成電路，而集成電路的一個(gè)重要支撐就是微電子技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)組成部分就是通信鏈路，負(fù)責(zé)所有節(jié)點(diǎn)間的通信，通信鏈路的一個(gè)重要支撐就是光電子技術(shù)。因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的 兩個(gè)重要的支撐技術(shù)就是微電子技術(shù)和光電子技術(shù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)
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