（自考学习课件）《计算机网络原理》第1章-计算机网络概述.ppt

主机和结点交换机的作用不同 主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组。 结点交换机对分组进行存储转发，最后把分组交付给目的主机。 * 分组交换的优点 高效 动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 灵活 以分组为传送单位和查找路由。 迅速 不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽。 可靠 完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性。 * 分组交换带来的问题 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。 分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。 * 存储转发原理并非完全新的概念 在 20 世纪 40 年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。 报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。现在报文交换已经很少有人使用了。 * 三种交换的比较 P1 P2 P3 P4 P1 P2 P3 P4 P3 P4 报 文 报 文 报 文 A B C D A B C D A B C D 报文交换 电路交换 分组交换 t 连接建立 数据传送 报文 P2 P1 连接释放 * ARPANET的成功使计算机网络的概念发生根本变化 早期的面向终端的计算机网络是以单个主机为中心的星形网 各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬件和软件资源。 分组交换网则是以网络为中心，主机都处在网络的外围。 用户通过分组交换网可共享连接在网络上的许多硬件和各种丰富的软件资源。 * 从主机为中心到以网络为中心 主机 终端 以主机为中心 以分组交换网为中心 主机 分组交换网 * 1.4 计算机网络的主要性能指标1.4.1 带宽 “带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。 现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。 * 常用的带宽单位 更常用的带宽单位是 千比每秒，即 kb/s （103 b/s） 兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s） 吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s） 太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s） 请注意：在计算机界，K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240。 * 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。 每秒 106 个比特 时间 1 0 1 0 1 1 1 ?s 带宽为 1 Mb/s 时间 每秒 4 ? 106 个比特 0.25 ?s 带宽为 4 Mb/s * 时延(delay 或 latency) 发送时延（传输时延 ） 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。 信道带宽 数据在信道上的发送速率。常称为数据在信道上的传输速率。 发送时延 = 数据块长度（比特） 信道带宽（比特/秒） * 时延(delay 或 latency) 传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。 传播时延 = 信道长度（米） 信号在信道上的传播速率（米/秒） * 时延(delay 或 latency) 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。 结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中的重要组成部分。 处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。 有时可用排队时延作为处理时延。 * 时延(delay 或 latency) 数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和： 总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 * 三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 (即传输时延) 在队列中产生 处理时延 数据 从结点 A 向结点 B 发送数据 链路 * 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。 提高链路带宽减小了数据的发送时延。 * 1.4.3 时延带宽积和往返时延 （传播）时延 链路 带宽 时延带宽积 = 传播时延 ? 带宽 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