《计算机网络原理第5章.ppt

2001-03-25 计算机网络原理The Principles of Computer Networking 本章要点 1. 广域网基本概念 广域网的构成 广域网所提供的服务 2. 广域网中的路由选择机制 结点交换机中的路由表 a.层次法的编址方案 b.按照目的站交换机号确定下一站 用图表示广域网 本章要点 3.路由选择的一般原理 理想的路由算法 非自适应路由选择 自适应路由选择 4.拥塞控制 拥塞控制的意义 拥塞控制的一般原理 5.X.25建议书： 6.帧中继FTR 7.异步传输模式ATM 5.1 基本概念 一、广域网的构成 1.问题： 距离较远时,例如，几十，几百公里，甚至几千公里,局域网显然是无法完成通信任务，这就需要另一种结构网络，即广域网。 广域网的构成：由一些结点交换机以及相应的链路组成。 从用户端看网络提供的服务：虚电路与数据报对比： 数据报 不要 每个分组都有 目的站的全地址 每个分组独立选择路由 出故障的路由的可能会丢失 分组，一些路由可能会发生更改 可能不按发送顺序 由主机负责 由主机负责 5.2 广域网中的分组转发机制 术语： 转发（forwarding) 路由选择(routing) 路由表（routing table） 一、结点交换机中查找转发表 分组交换网络的路由选择： 通过查找路由表完成，那么在讨论路由表之前，应先了解广域网是如何给接入网络的计算机进行编址的。 1. 层次结构的编址方案 地址=[分组交换机号，计算机接入交换机的端口号] 例如：有3台交换机，分别接有计算机，如图: 二、用图表示广域网 在研究广域网的路由问题时，可用图论中的“图”表示整个广域网： 结点 — 表示结点交换机 边 — 表示广域网中的链路 简化的路由表 5.3 拥塞控制（congestion) 一、拥塞控制的意义 1.网络拥塞产生的原因： ① 当某个结点缓冲区的容量太小时，到达该结点的分组无空间暂存而不得不被丢弃； ② 处理机处理的速率太慢，可能引起网络的拥塞。 总之：若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏，这种情况称为（拥塞）即: ∑对资源的需求＞可用资源 资源包括网络中的链路容量，交换结点中的缓冲区和处理机等。 拥塞分析 问题1：某结点缓冲区小，到达该结点的分组因无空间而被丢弃 解决：将缓冲区扩大，使所有分组可以暂存 但：链路容量和CPU速度未变 分组在很长时间内排队未发 因超时分组重发 拥塞加剧 问题2：发送端在未收到确认前，保留分组副本。接收端产生的拥塞导致发送端缓冲区的拥塞。 ②实际网络的情况： a.网络负载的增大 网络吞吐量逐渐减小。 b.网络进入了轻度拥塞的状态，这时的吞吐量明显地小于理想的吞吐量。 c.网络拥塞状态，当网络负载达到某一数值时，吞吐量随负载的增大而下降，直到死锁（deadlock）。 二、拥塞控制的一般原理 开环控制:在设计网络中事先将有关发生拥塞的因素考虑周到，力求工作时不产生拥塞。 缺点:一旦整个系统运行起来，就不再中途进行改正。 闭环控制:基于反馈环路原理，有几种措施： ① 监测网络系统以便检测到拥塞在何时、何处发生； ② 将拥塞发生的信息传送到可采取行动的地方； ③ 调整网络系统的运行以解决出现的问题。 三、通信量控制策略： 问题： 拥塞发生的主要原因在于通信量常常是突发性的。如果主机能以一个恒定的速率发送分组，拥塞将会少得多。对于子网而言，子网强迫分组以某种预定的速率的传送。 1、漏桶算法（leaky bucket algorithm） 思路: 用户通过一个流规范（flow specification）说明自已的通信量模式，并经过协商过程来与通信子网和接收者达成一致。通过调整分组传输的速率，从而减少可能发生的拥塞。 漏桶算法： 5.4 X.25建议书 X.25建议书是CCITT在1976年制定的一个著名标准。广泛应用于：数据分组交换网. 适用于：低中速线路（9600bps,64Kbps,或T1 1.44Mbps线路）。 X.25分组交换网现已成为WAN，MAN，或LAN互连常用的通信子网。 一、X.25与OSI/RM的对应点 X.25并不是严格定义下的网络层协议，是一组协议集合，包括含物理层、Data link和Network，所定义的功能被划分到下面三级中。 X.25层次关系 近年来，随着光纤传输技术的迅