第2章探索网络究竟part1.ppt

你所理解的计算机网络 说说你的想法… 三级结构的因特网 各网络之间需要使用路由器来连接。 三级结构的因特网 主机到主机的通信可能要经过多种网络。 多级结构的因特网 主机到主机的通信可能经过多种 ISP。 因特网的发展概况 下一代因特网计划NGI 1996年美国一些研究机构和34所大学，提出下一代因特网计划，即NGI计划： 目标： 提高速度 改善引用 改进技术，提高性能 提高可靠性、安全性。 各种RFC之间的关系 例：传统电话网使用电路交换 分组交换的原理（一） 1.在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。 分组交换的原理（二） 2.每一个数据段前面添加上首部构成分组。 分组交换的原理（三） 3.分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 依次把各分组发送到接收端。 分组首部的重要性 每一个分组的首部都含有地址等控制信息。 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。 分组交换的原理（四） 4.接收端收到分组后剥去首部还原成报文。 分组交换的原理（五） 5.最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文. 三种交换的比较 数字信号流随时间的变化 在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。 2.宽带 宽带线路：可通过较高数据率的线路。 宽带是相对的概念，并没有绝对的标准。 在目前，对于用户接入到因特网的用户线来说，每秒传送几个兆比特就可以算是宽带速率。 对宽带传输的错误概念 有些人愿意用“汽车在公路上跑”来比喻“比特在网络上传输”，认为宽带传输的好处就是传输更快，好比汽车在高速公路上可以跑得更快一样。 对于这种比喻一定要谨慎对待。 常见的错误是混淆了两种速率 在网络中有两种不同的速率： 信号（即电磁波）在传输媒体上的传播速率（米/秒，或公里/秒） 计算机向网络发送比特的速率（比特/秒） 这两种速率的意义和单位完全不同。 比喻：汽车运货 另一种错误概念——“宽带”相当于“多车道” 时延所产生的地方 小结 A B A B 宽带线路 窄带线路 在宽带线路上比特传播得快 ? 在窄带线路上比特传播得慢 ? 错误的概念 A B A B 宽带线路 窄带线路 宽带线路：每秒有更多比特从计算机 注入到线路。 宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。 正确的概念 宽带线路 窄带线路 宽带和窄带线路：车速一样 宽带线路：车距缩短 多车道公路是并行传输 ……100101110100100111010001011010 通信线路上通常都是串行传输 1.表示在单位时间内通过某个网络的数据量。 2.用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。 3.吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 4.单位是b/s,也可以用每秒传送的字节数或帧数来表示。 二、吞吐量 时延是一个报文或分组从一个网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需要的时间，是由以下几个不同的部分组成的。 1.发送时延：结点在发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间，也叫传输时延 三、时延： 发送时延 = 数据块长度（比特） 信道带宽（比特/秒） 2.传播时延： 电磁波在信道中要传播一定的距离而花费的时间 传播时延 = 信道长度（米） 信号在信道上的传播速率（米/秒） 注意：发送速率＝传输速率传播速率 电磁波在自由空间的传播速率是光速，即3×105 km/s,在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间要低一些，例如在光纤中的传播速率约为2×105 km/s，在铜缆中为2.3×105 km/s 3.处理时延: 主机或路由器在收到分组时，要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部，从分组中提取数据部分，进行差错检验或查找适当的路由等。 4.排队时延: 分组在经过网络传输时，要经过许多的路由器，但分组在进入路由器后要现在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发，这就产生了排队时延。 排队时延的长短主要取决于网络当时的通信量，当网络的通信量很大时，会发生队列溢出，使分组丢失，这相当于排队时延为无穷大。 总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 1 0 1 1 0 0 1 … 发送器 队列 在链路上产生 传播时延 结点 B 结点 A 在发送器产生发送时延 (即传输时延) 在队列中产生 排队时延 数据 从结点 A 向结点 B 发送数据 链路 （传播）时延 链路（链路就好像一个圆柱形管道） 时延带宽积 = 传播时延 ? 带宽 时延带宽积 带宽 四、时延带宽积： 表示这样的链路可以容纳多少个比特！ 或者说有多少个比特在链路上传输！ ？ 往返时延RTT：