【正文】 產(chǎn)生的地方 1 0 1 1 0 0 1 … 發(fā)送器 隊列 在鏈路上產(chǎn)生 傳播時延 結(jié)點 B 結(jié)點 A 在發(fā)送器產(chǎn)生發(fā)送時延 (即傳輸時延 ) 在隊列中產(chǎn)生 處理時延 數(shù)據(jù) 從結(jié)點 A 向結(jié)點 B 發(fā)送數(shù)據(jù) 鏈路 容易產(chǎn)生的錯誤概念 ? 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 。 ? 提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。 5. 時延帶寬積和往返時延 （傳播）時延 鏈路 帶寬 時延帶寬積 = 傳播時延 ? 帶寬 ? 鏈路的時延帶寬積又稱為以 比特 為單位的鏈路長度。 時延帶寬積 往返時延 RTT ? 往返時延 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（接收端收到數(shù)據(jù)后立即發(fā)送確認），總共經(jīng)歷的時延。 6. 利用率 ? 信道利用率 指出某信道有百分之幾的時間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過）。完全空閑的信道的利用率是零。 ? 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。 ? 信道利用率并非越高越好。 時延與網(wǎng)絡(luò)利用率的關(guān)系 ? 根據(jù)排隊論的理論，當某信道的利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加。 ? 若令 D0 表示網(wǎng)絡(luò)空閑時的時延， D 表示網(wǎng)絡(luò)當前的時延，則在適當?shù)募俣l件下，可以用下面的簡單公式表示 D 和 D0之間的關(guān)系： UDD?? 10U 是網(wǎng)絡(luò)的利用率，數(shù)值在 0 到 1 之間。 時延 D 利用率 U 1 0 D0 時延 急劇 增大 計算機網(wǎng)絡(luò)的非性能特征 ? 費用 ? 質(zhì)量 ? 標準化 ? 可靠性 ? 可擴展性和可升級性 ? 易于管理和維護 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 ? 相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須 高度協(xié)調(diào)工作 才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當復雜的。 ? “ 分層 ”可將龐大而復雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。 關(guān)于開放系統(tǒng)互連參考模型 OSI/RM ? 只要遵循 OSI 標準，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。 ? 在市場化方面 OSI 卻失敗了。 ? OSI 的專家們在完成 OSI 標準時沒有商業(yè)驅(qū)動力； ? OSI 的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復雜，且運行效率很低； ? OSI 標準的制定周期太長，因而使得按 OSI 標準生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進入市場； ? OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復出現(xiàn)。 兩種國際標準 ? 法律上的 (de jure)國際標準 OSI 并沒有得到市場的認可。 ? 是非國際標準 TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。 ? TCP/IP 常被稱為 事實上的 (de facto) 國際標準 。 劃分層次的必要性 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換 必須遵守事先約定好的規(guī)則 。 ? 這些 規(guī)則 明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時序的意思）。 ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 (work protocol)，簡稱為 協(xié)議， 是 為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素 ? 語法 數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式 。 ? 語義 需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。 ? 同步 事件實現(xiàn)順序的詳細說明。 劃分層次的概念舉例 ? 計算機 1 向計算機 2 通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件。 ? 可以將要做的工作進行如下的劃分。 ? 第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。 ? 確信對方已做好接收和存儲文件的準備。 ? 雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。 ? 兩個計算機將 文件傳送模塊 作為最高的一層 。剩下的工作由下面的模塊負責。 兩個計算機交換文件 文件傳送模塊 計算機 1 計算機 2 文件傳送模塊 只看這兩個文件傳送模塊 好像文件及文件傳送命令 是按照水平方向的虛線傳送的 把文件交給下層模塊 進行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 再設(shè)計一個通信服務(wù)模塊 文件傳送模塊 計算機 1 計算機 2 文件傳送模塊 只看這兩個通信服務(wù)模塊 好像可直接把文件 可靠地傳送到對方 把文件交給下層模塊 進行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 通信服務(wù)模塊 通信服務(wù)模塊 再設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)接入模塊 文件傳送模塊 計算機 1 計算機 2 文件傳送模塊 通信服務(wù)模塊 通信服務(wù)模塊 網(wǎng)絡(luò)接入模塊 網(wǎng)絡(luò)接入模塊 通信網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 接口 網(wǎng)絡(luò) 接口 網(wǎng)絡(luò)接入模塊負責做與網(wǎng)絡(luò)接口細節(jié)有關(guān)的工作 例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷剑瑤淖畲箝L度等。 分層的好處 ? 各層之間是獨立的。 ? 靈活性好。 ? 結(jié)構(gòu)上可分割開。 ? 易于實現(xiàn)和維護。 ? 能促進標準化工作。 層數(shù)多少要適當 ? 若層數(shù)太少，就會使每一層的協(xié)議太復雜。 ? 層數(shù)太多又會在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時遇到較多的困難。 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) ? 計算機網(wǎng)絡(luò)的 體系結(jié)構(gòu) (architecture)是計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。 ? 體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的 精確定義 。 ? 實現(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題。 ? 體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運行的計算機硬件和軟件。 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、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。 ? 最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具體內(nèi)容。 ? 因此往往采取折中的辦法，即綜合 OSI 和 TCP/IP 的優(yōu)點，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) 。 五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) ? 應(yīng)用層 (application layer) ? 運輸層 (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 運輸層 3 網(wǎng)絡(luò)層 2 數(shù)據(jù)鏈路層 1 物理層 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 應(yīng)用進程數(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 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 應(yīng)用層 PDU 再傳送到運輸層 加上運輸層首部，成為運輸層報文 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 運輸層報文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層 加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為 IP 數(shù)據(jù)報（或分組） 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 IP 數(shù)據(jù)報再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層 加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層 最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) ? 應(yīng)用層 (application layer) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 物理傳輸媒體 計算機 1 AP2 AP1 電信號（或光信號）在物理媒體中傳播 從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層 計算機 2 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊? 取出數(shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分 上交給運輸層 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 運輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分 上交給應(yīng)用層 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鰬?yīng)用程序數(shù)據(jù) 上交給應(yīng)用進程 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 我收到了 AP1 發(fā)來的 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！ 計算機 1 向計算機 2 發(fā)送數(shù)據(jù) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 計算機 1 AP2 AP1 計算機 2 應(yīng) 用 程