分组交换

目录 1.1计算机网络在信息时代的作用 1.2互联网概述 互联网结构发展的三个阶段： 互联网的标准化工作 1.3互联网的组成 1.3.1互联网的边缘部分 C/S方式 P2P方式 1.3.2互联网的核心部分 电路交换 分组交换 分组交换过程 分组交换的优点 分组交换的缺点 1.4计算机网络的类别 按照网络的作用范围分类 按照网络的使用者分类 接入网AN 1.5计算机网络的性能 1.5.1计算机网络的基本功能 1.5.2计算机网络的性能指标（7个） 速率 带宽 吞吐量 时延 时延带宽积 往返时间RTT 利用率 1.5.3计算机网络的非性能指标 1.6计算机网络体系结构 1.6.1计算机网络体系结构的形成 1.6.2 协议与划分层次 1.6.3五层协议的体系结构 1.6.4 实体、协议、服务和服务访问点 本章重要概念 1.1计算机网络在信息时代的作用 互联网具有的两个重要基本特点：连通性和共享 1.2互联网概述 互联网结构发展的三个阶段： 1.从单个网络ARPANET向互联网发展的过程 2.建成了三级结构的互联网 3.逐渐形成多层次ISP结构的互联网 互联网的标准化工作 制定互联网的正式标准要经过三个阶段 （1）互联网草案 （2）建议标准 （3）互联网标准 1.3互联网的组成 （1）边缘部分：用户直接使用 （2）核心部分：为边缘部分提供服务 边缘部分的主机是为用户进行信息处理的

概述 1、三大类网络：    1）电信网络 ：向用户提供电话，传真，电报等服务    2）有线电视网络 ：向用户传播各种电视节目    3）计算机网络 ：用户能够在计算机之间 传递数据文件 2、网络，互连网，互联网    1）计算机网络（网络） ：由若干 结点(node) 和 链路(link) 组成。    结点：可以是计算机，集线器，交换机，路由器    2）互连网（internet） ：通过路由器将网络互连，形成范围更大的计算机网络，称为互连网（通信协议可以任意选择）    3）互联网（Internet） ：专有名词，采用TCP/IP协议族作为通信规则    ---网络（计算机网络）把许多计算机连接在一起，而互连网则把许多网络通过路由器连接在一起。与网络相连的计算机通常称为主机 3、互联网的组成：边缘部分和核心部分    1）边缘部分 ：连在互联网上的所有主机（端系统）    ● 客户-服务器（C/S）方式：客户是服务请求方，服务器是服务提供方    ● 对等方式（P2P，peer-to-peer）：不区分服务的请求方和提供方，只要运行对等软件就可以进行平等的通信    2）核心部分 ：起特殊作用的是 路由器 ，实现 分组交换 ，任务是 转发收到的分组 4、分组交换的主要特点   1）分组交换采用 存储转发 技术   2）所谓分组，就是先把要发送的数据分成若干数据段

一.概述 1.计算机网络的分类 广域网（WAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）、个人区域网（PAN）。 局域网特点： 共享介质式、交换式 。 城域网特点：多个局域网的互联，技术上与局域网类似。 广域网特点：技术上主要采用 分组交换技术 。 2.因特网（互联网） （1）网络是把许多计算机连接在一起，互联网是将许多网络连接在一起。 TCP/IP协议 是因特网上的标准。 （2）因特网的构成：主机（资源子网-边缘部分）、通信链路+路由器（通信子网-核心部分）。 边缘部分：端系统（主机）、客户服务器方式、对等方式(p2p）。 （3） 数据交换技术 ：电路交换、报文交换、分组交换。 　　电路交换：实际的物理线路，独占资源。 　　报文交换：存储转发机制。 　　分组交换：将报文转换为若干个大小相等的分组进行存储转发。 3.网络的性能指标 带宽：数字信道所能传输的最高数据率 b/s； 吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。即在发送者和接收者之间传送比特的速率。（平均、瞬时） 时延：总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 丢包： 4.网络的分层 要解决的问题：分层与功能、服务与接口、协议。 TCP/IP协议 ： 网络接口层、网际层IP、运输层（TCP或UDP）、应用层（TELNET/FTP/SMTP等）。 应用层：文件传输——TFTP/FTP/NFS; 　　E

0.前言 WAN:wide area network 广域网 LAN： local area network 局域网 ISO：国际标准化组织 OSI：open systems interconnection 开放式通信系统互联网参考模型 TCP/IP 并非是ISO所定制的某种国际标准，而是由IETF所建议并推进的一种标准化作业的标准。 互联网时代： 路由的目的建立不同网段的链接。 如果用聊天来解释下协议： 不同的语言可以理解成不同的协议，聊天的内容是数据，聊天的过程是数据的通信。 1. OSI OSI层 功能 协议 补充 应用层 拥有特性的不同的协议 SSH,HTTP,SSL,FTP,HTML,etc 1.走到每层都增加数据头 2.上下层的交互通过接口 3.同层之间的交互为协议 表示层 特定的数据格式转换为网络通用的格式 会话层 建立断开通信连接数据分割等传输管理 传输层 保证传输的可靠性（管理两个节点之间） TCP,UDP,SCTP,etc 网络层 目的地址的选择（涉及寻址和路由） ARP，IPv4，IPv6，Ipsec，etc 数据链路层 物理层面上互连节点之间的传输 以太网，无线LAN，PPP（光纤），etc 物理层 0、1转换成光电信号 2.1传输方式分类 根据网络发送数据，可以分为面向有连接和面向无连接两种类型。 面向有连接型：在数据发送之前，要先建立一条可以通信的线路

分组交换 与 报文交换 1.　　这两种数据交换方式的异同点是什么？ 相同点 ：均采用了存储——转发（store and forward）的交换方式。 不同点 ：分组交换以较小的 数据分组（数据包） 的形式存储——转发（相当于并行交换数据）；报文交换以 完整的报文 进行存储——转发 2.　　这两种数据交换方式中哪一种传输速率更快呢？ 　　在不考虑分组交换中 数据的拆装时间、 增加头部的时间、排队时间 的前提下，比较两种交换方式的 传输延迟问题 　 　报文：M bit 　　链路带宽（数据的传输速率）：R bps 　　分组长度（分组大小）：L bit 　　跳步数：h 　　路由器数：n　　 　　 报文交换所需的时间 —— T = （M/R）*h 　　 分组交换所需的时间 —— T = M/R + （h - 1）*L/R = M/R + n*L/R（换一种理解方式：当第一个分组到达 距离 目的端系统 最近的路由器时，然后进行的相当于端对端的直接传输。） 　　由于n*L/R的时间非常小，所以在实际的传输过程中， 分组交换所需时间 远小于 报文交换所需时间 来源： https://www.cnblogs.com/david-lcw/p/10123114.html

最近学习了计算机网络（第七版），将自己学习的笔记整理分享给大家，既是分享也是对自己学习笔记的整理和复习，一石三鸟。 概述（上篇） 计算机网络体系结构 互联网有两个基本特点：连通性、共享 互联网+：互联网+各个传统行业 计算机由若干结点和连接这些结点的链路组成 单个网络 三级结构的互联网 多层isp结构互联网（ISP网络服务提供商） 互联网交换点IXP的主要作用是允许两个网络直接连接并交换分组，而不再需要第三个网络来转发 互联网的组成 ①边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成，用户直接使用。 ②核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成，核心部分是提供服务的。 互联网边缘部分 主机又称为端系统 客户端服务器模式C/S 客户端是请求方、服务器是服务提供方 P2P模式 对等连接、两台机器在通信时并不区分哪个是服务请求方、哪一个是服务提供方。 互联网核心部分 路由器是实现分组交换的关键构件、其任务是转发收到的分组。 交换就是按照某种方式动态的传输线路的资源。 建立连接-通话-释放连接 电路交换 在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源 分组交换 采用存储转发技术、把一个报文划分为几个分组后再进行传送。主机是为用户进行信息处理的，路由器是进行分组交换的 路由器暂时存储的是一个个短分组、短分组是暂时存在路由器的存储器中，而不是存储在磁盘中的，这就保证了较高的交换速率。

1.3 因特网的组成 C/S 客户端/服务器模式 P2P 对等连接方式 客户机可以充当服务器 如迅雷 下载 数据交换方式 电路交换 报文交换 分组交换 1.电路交换: 打电话 电路交换的三个阶段：建立连接 通信 释放连接 建立连接即找一条连接专线, 通信即找到专线后用此传输数据, 传输完数据后需要释放链接 可以看到, 长距离电路交换需要经过多个交换机, 占线较多, 所以长途电话很贵 电路交换适合数据量大的实时交换, 如语音,视频 核心路由器之间可以使用电路交换 不灵活, 电路交换存在占线的情况 2.报文交换 报文交换直接传输 整个文件 , 延时高。 储存转发。 3.分组交换 将一个完整的数据进行切分分组, 再将每个部分依次发送，最后将各个部分组装起来。产生额外开销 。 分组交换不存在占线的情况。 报文交换与分组交换均采用存储-转发交换方式 区别： 报文交换以完整报文进行“存储-转发” ; 分组交换以较小的分组进行“存储-转发” 多个用户共享一个链路时， 按需共享链路。 高效 ,灵活, 不占线 开销大 延时高 若报文大小为M， 传输速率为R, 共n个路由器，直连。则传输时间： 注意 1B=8bit 分组交换适用于突发数据传输网络。 可能产生拥塞（congestion）: 分组延迟和丢失 , 需要协议处理可靠数据传输和拥塞控制 . 分组交换允许更多用户同时使用网络！ ——

IP 分组交换特点是：发送数据前不用建立起始端的连接，报文在网络中的传输是随机的，同一数据流的不通报文可能通过不同的路径到达目的地。 ATM：报文发送前，需要在起始端建议一条逻辑链路（可能是永久svc或临时的 pvc ），报文严格按照指定的路径发送。 总体说， ip 更灵活，atm效率高，安全。但随着网络设备性能的不断提升， ip 的性能已经高于atm了。 来源： https://www.cnblogs.com/lhy55/p/11936980.html

目录 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量 一、时延概述 1. 处理时延 2. 排队时延 3. 传输时延 4. 传播时延 二、排队时延 三、丢包 四、端到端时延 五、计算机网络中的吞吐量 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量 因特网的存在，为运行在端系统上的分布式应用提供了很好的服务。希望能通过因特网在任意两个端系统之间移动数据且不丢失数据，理想很美好，可现实却很难达到。因为，计算机网络中必然会限制端系统之间的吞吐量（每秒能够传送的数据量），在端系统之间引入时延，实际上也会丢失分组，这是难免的。 由于分组交换凭借其更好的带宽共享服务以及更高效简单的模式，电信网络已经向着分组交换的方向高速发展，所以了解分组交换就显得非常重要，接下来整篇都将对分组交换网络进行探究。 一、时延概述 分组由源出发，通过一系列路由器传输，在目的地结束，在这一过程中，经受着各种各样的时延。端到端时延（即源向目的地传输分组的总时延）由众多节点时延组成。 1. 处理时延 检查分组首部，决定分组导向需要的时间。 检查比特级别的差错需要的时间。 2. 排队时延 分组在链路上等待传输的时间。 取决于前期到达的正在排队等待向链路传输分组的数量。 当然数量越少，当然排队时延越小咯。 3. 传输时延 是将所有分组的比特推向链路的时间。 是分组长度和链路传输速率之间的函数，与路由器之间距离无关。 4. 传播时延 比特上路后

一、英特网 ISP是英特网服务提供商，例如国内的电信、联通、移动。 根据提供服务的覆盖面积大小和拥有的IP地址数目不同，分为主干ISP、地区ISP、本地ISP。 为了更快的转发分组(数据)以及利用网络资源，英特网交换点IXP产生了，IXP的作用是允许两个网络可以直接相连交换分组； 如上图，有了IXP后，两台主机的通信就不用经过主干ISP了。但是IXP的数量并没有想象的那么多。 英特网的组成如下图所示： 边缘部分： 众多的主机又可以称为端系统，我们通常所说的计算机通信就是说两台计算机(上的某个进程)之间的通信。 这种通信方式又可分为C/S方式(客户-服务器)和对等方式(P2P方式)。 核心部分： 该部分的路由器是一种实现分组交换的专用计算机，是网络核心最重要的功能，实现网络互联。 二、电路交换 这是电话交换机的交换方式 建立连接(占用通信线路)-->通话(一直占用通信资源)-->释放连接(归还通信资源) 如果用电路交换来传输数据，那么传输效率往往会很低，因为计算机数据是突发性地出现在传输线路上的，这就导致将会又大部分时间传输线路是处于空闲状态的。 三、分组交换 分组交换采用存储转发技术，将一个报文分成一个个更小的数据段(又可称为“包”)，每个数据段额外加上了必要的控制信息在内的首部，使得每个分组可以在英特网中独立地选择传输路径，并被正确地交付到传输终点。