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计算机网络体系结构 物理层 是与传输媒体（物理传输介质）的接口，完成传输媒体上的信号和二进制数据间的转换。物理接口上发送或者接收的是以某种规则表示的二进制的数据。发送端将二进制数据转换成信号，接收端将信号转换成二进制数据。计算机上一些通信接口：并行接口，串行接口，RJ45接口等等。 物理层定义是接口的机械特性（插口形状，RJ45、RS232接口、我们就可以将同种的插口对应起来，引脚的作用有发送、接收、控制等）、电气特性（信号的编码方式，0的电平，1的电平，持续延时）、功能和过程特性等（如同步或异步的交互过程）。 计算机网络体系结构 数据链路层（帧） 提供点到点的可靠传输，通常把数据（物理层的比特 串）分帧，并且保证帧的正确接收。 识别帧的标志（帧头、帧尾的标识） 帧的接收（要校验,将校验码一同传输）、要确认 发送方在超时或收到否定性确认后，要重发 重复帧要丢弃（如：确认帧丢失时） 还要解决信道共享问题等等（局域网中涉及到的，就是介质访问子层MAC层的工作） 计算机网络体系结构 网络层（报文） 一台主机与另一台主机通过网络进行通信，其间可能存在多条 通路，网络层将实现的功能包括： 选择路由 拥塞控制(路由器来不及处理资源子网的请求，通信子网无法满足请求，需要网络层处理这种拥塞) 协议的转换（互联网的出现，分组在各种网络之间的传输需要协议转换） 分段和重组（以太网和令牌环的支持帧长度不同，所以互连时要转接） 对用户的分组、字符等计数等等（收费网络中进行统计的度量） 广播式网络中的，路由问题比较简单，所以网络层往往比较薄，甚至根本不存在。 计算机网络体系结构 传输层（数据段） 端到端，应用程序到应用程序的无错通路。 传输层将把高层要求传输的数据分成若干个报文 报文与帧不一样，帧只有帧标志（起始标志、结束标志），而报文有信源和信宿的地址及端口、报文的顺序号、确认号等等 低三层的通信对象通常是路由器（相邻主机），它们是被串起来的。传输层是端到端的（源、目的主机间），必须考虑该报文怎样才能从源端正确地传输到目的端 计算机网络的主要性能指标 处理时延 交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。 分析分组首部、提取数据部分、差错检验、查找路由等。 排队时延 结点缓存队列中分组排队所经历的时延。 分组在输入队列等待处理，输出队列等待发送 排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。 通信量很大的时会发生队列溢出，排队时延无限大 计算机网络的主要性能指标 数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和： 总时延中谁占主导地位，必须具体分析 正常情况可以忽略处理时延和排队时延 当通信量过大时，处理时延和排队时延占主导地位，此时网络性能已经变坏了。 总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延 四种时延所产生的地方 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 (即发送时延) 在结点 A 中产生 处理时延和排队时延 数据 从结点 A 向结点 B 发送数据 链路 计算机网络的主要性能指标 例如（不考虑排队时延和处理时延） 假定有一个长度为100MB的数据块。在带宽为1Mb/s的信道上连续发送： 发送时延：100×220×8÷106＝838.9s 若将这样的数据用光纤传送到1000km远的计算机，每个比特在1000km的光纤上只需要5ms【1000×103÷（2×108）秒】 这个例子中总时延的数值基本上由发送时延来决定 计算机网络的主要性能指标 如果传送的数据只有1个字节，1Mb/s的信道 发送时延：8÷106s＝8us 如同上例的传播时延5ms 总时延：5008us 这种情况下，传播时延决定了总时延 计算机网络的主要性能指标 容易产生的错误概念 对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。 所以高速网络链路中比特流跑的与其他链路上一样快 提高链路带宽减小了数据的发送时延。 光纤信道的传输速率高：指的是光纤信道发送数据的速率可以很高，而光纤信道的传播速率实际比铜线电缆要略低。 5. 时延带宽积 （传播）时延 链路 带宽 时延带宽积 = 传播时延 ? 带宽 传播时延：以时间作为单位来表示链路长度 如传播时延20ms，带宽10Mb/s：时延带宽积=2*105bit 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。 时延带宽积 计算机网络的主要性能指标 计算机网络的主要性能指标 6.往返时延 RTT (Round-Trip Time) 表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后立即发送确认），总共经历的时延。 互联网中RTT包括： 发送时延、传播时