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计算机网络概述（三）
计算机网络概述（一）
网络协议
网络协议规定了通信双方具体的通信规则，包括消息的传递细节。
协议的三要素：语法、语义、同步
语义：对构成协议元素的含义的解释，即“讲什么”。
语法：数据与控制信息的结构或格式，即“怎么讲”。
同步：规定了事件的执行顺序。
交换的概念和分类
概念：网络中间结点按照某种方式动态地分配传输线路的资源，从输入链路选择连通到输出链路的过程称为交换。
分类：电路交换技术、分组交换技术、报文交换技术
电路交换技术
特性
1）提供面向连接的服务（拨号建立连接，通信，挂机释放连接）
电路交换最典型的例子就是打电话，当打电话时，别人无法打进同一个电话，资源独占。
每次打电话时首先要拨号建立连接，打完电话需要挂机释放连接，属于面向连接的服务。
2）资源独占，价格高
3）通信可靠性高
分组交换技术
核心思想：
分组：将需要传输的较大的文件或报文分成多个小的包（分组）。
存储转发：分组交换机（路由器）收到分组，存储到缓存中，排队等待处理，最后选择输出链路转发。
资源共享：由于存储转发使得多个用户可以共享一段链路。资源共享是宏观的。
为什么要分组？
- 数据越大，传输中出错的概率越大，重传分组的代价越高
- 数据越大，路由器缓存越大，不利于存储转发
分组分多大最合理？
- 低出错不影响路由器存储转发的前提下尽可能大
- 一般链路的分组最大为1500Byte
每个分组加上首部有什么作用？
- 首部实现了协议的规则
- 使接收方能够有效的将分组还原
分组交换网的优点和缺点？
- 优点：适合计算机通信，实现宏观上的资源共享，通信效率高。
- 缺点：存储交换排队导致网络延迟很大甚至出现网络拥塞。
报文交换技术特点：
不分组、存储转发、资源共享
三种交换技术比较
网络的性能指标
网络的带宽和时延
带宽：网络的最高数据传输率，即每秒最高能传输多少bit的数据。单位：b/s或bps（每秒钟可以发送的比特数）
一个网络的带宽是该网络所有链路带宽的最小值。
网络带宽的进一步说明
- 为什么20Mb/s的带宽下载速度约2.4MB/S？
网络带宽单位：1Mb/s = 103kb/s = 106b/s
计算机存储单位：1M = 1024K = 220Byte = 8*220bit
吞吐量：在单位时间内实际通过某个网络（或信道、接口）的数据量，单位b/s。
- 吞吐量是网络实际的带宽。
- 带宽是网络最高的吞吐量
传播速度：信号（即电磁波）在传输介质上的传播速率，单位m/s（米/秒）或千米/小时。
分组交换网络的时延
传输时延（发送时延）：数据从结点发送到链路上的时间
传播时延：信号从链路的一端发送到另一端传播的时间
接收时延：一般作为结点处理时延考虑
结点处理时延（排队转发时延）：路由器接收数据，排队等待处理，查找转发表决定输出链路所花费的时间
- 在移动网访问部署在电信的服务器为什么会很慢？
分组交换网络时延的计算
传输时延=数据大小/网络带宽
由网络带宽、数据大小决定
传播时延=链路长度/传播速度
由传播介质、传播速度、链路长度决定
分组交换网的网络拥塞
网络拥塞现象：当中间节点（路由器）收到数据的速度大于发出数据的速度时，缓冲将被填满，部分分组将被丢弃，网络出现拥塞。
往返时延RTT
RTT（Roud-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为止总共经历的时延。
RTT反映了分组传输总的时延，使用ping命令可以测量RTT。
时延带宽积
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 = 传播时延 x 带宽
