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互联网的组成

  • 边缘部分:主机 -> 通信+资源共享
    • 主机又称为 端系统(end system)
  • 核心部分:网络+路由器(Router) -> 连通性+交换

通信方式

客户/服务器方式

Client/Server(C/S)

客户主动向服务器发出请求,服务器被动处理并提供服务

C 需 S 地址,反之不用

对等方式

Peer to Peer(P2P)

实质就是将主机当成 S 的 C/S 方式

核心部分

交换技术包括电路交换,分组交换,报文交换等,互联网核心部分采用分组交换,路由器是实现 分组交换(packet switching)的关键

电路交换

每台主机连接到同一个交换机,由后者通过转接动态分配线路资源

  • 建立连接->通话->释放连接
  • 特点
    • 通话的两个用户始终占用端到端的通信资源
    • 快准狠,但是占用路线资源大,需预分配宽带

分组交换

采用存储转发技术,在发送端,先把较长的报文(message)划分成更小的等长数据段,每个数据段前面添加首部就构成了分组 (packet),后者就是一个数据传输单元

分组又称为“包”,而分组的首部也可称为“包头”

发送端依次将 packet 发送到接收端,后者去掉首部还原为原 massage

  • 特点
    • 每个 packet 传输是独立的,路线选择自由灵活
    • router 负责转发 packet,需创建并维护 转发表
      • router 收到 packet后先检查首部的目标地址,再查找转发表找到合适接口转发出去
      • 注意查表时,router 需短暂存储 packet,会导致 排队延迟

转发表存的是什么????

报文交换

报文就是没有切割报文的“不分组交换”,又臭又长

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上图的A和D是 end system,B和C是 router

计算机网络分类

类别 作用范围或距离
广域网 WAN (Wide Area Network) 通常为几十到几千公里。有时也称为远程网(long haul network)。是互联网的核心部分。
城域网 MAN (Metropolitan Area Network) 作用范围一般是一个城市
局域网 LAN (Local Area Network)
个人区域网 PAN (Personal Area Network) 范围很小,大约在 10 米左右。有时也称为无线个人区域网WPAN (Wireless PAN)。

计算机网络性能

速率,带宽,吞吐量,时延,时延带宽积,往返时间,利用率

1、速率

最重要的指标

指的是数据的传送速率,也称为 数据率 (data rate) 或 比特率 (bit rate)

单位:bit/s,或 kbit/s、Mbit/s、 Gbit/s 等

K M G T P E Z Y B

速率基为 \(10\),带宽基为 \(2\)

????不太确定

2、带宽

bandwidth,分为 频域 和 时域,指示路线承受上限

频域

某个信号具有的频带宽度,即 某信道允许通过的信号频带范围称为该信道的 带宽(或通频带)

单位为 赫

时域

网络中某通道传送数据的能力,即 单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率

单位就是数据率的单位

两者本质相同,一条通信链路的“带宽”越宽,其所能传输的“最高数据率”也越高。

3、吞吐量

throughput,单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的 实际数据量

4、时延

delay / latency,也叫 延迟 / 迟延,总时延由四部分组成

  • 发送时延 Transmission Delay
    • 从主机或 router 发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需时间
    • 即 数据帧长度 / 发送速率,速率与发送端的性能相关
    • 有地方也叫传输时延,不要记这鬼玩意儿
  • 传播时延 Propagation Delay
    • 电磁波在信道中传播花的时间
    • 即 信道长度 / 传播速率
  • 处理时延 Processing Delay
    • end system 或 router 收到 packet 后处理花的时间,如分析首部、查找路由等
  • 排队时延 Queuing Delay
    • 与 router 相关,排队堵车的时间

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所以想提高网速不是换条线啥的就行的,这类似水桶定理

5、时延带宽积

时延带宽积 = 传播时延 x 带宽

链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度

管道中的比特数表示从发送端发出但尚未到达接收端的比特数。 只有在代表链路的管道都充满比特时,链路才得到了充分利用

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6、往返时间

RTT (Round-Trip Time)

从发送方发送完数据,到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间

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7、利用率

信道利用率

某信道有百分之几的时间是被利用的(即有数据通过)

完全空闲的信道的利用率是零

网络利用率

全网络的信道利用率的加权平均值

时延与网络利用率的关系

  • 当某信道的利用率增大时,时延会迅速增加

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网络带宽单位转换 — MB/s、Mb/s、Mbps、Mbit/s、Kbps_带宽单位换算-CSDN博客