当前位置：首页 > news >正文

《计算机网络：体系结构》

news 2025/11/16 5:07:48

第一章：计算机网络体系结构

1.1 计算机网络概述

1.1.1 计算机网络

是将一个众多分散的、自治的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

1.1.2 internet（互连网）

泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。

Internet（互联网）

一个专用名词，指当前全球最大的、开放的、由众多网络和路由器互连而成的特定计算机网络，采用TCP/IP族作为通信准则。

1.1.3 计算机网络的功能

数据通信、资源共享、分布式处理、提高可靠性、负载均衡

1.1.4 电路交换、报文交换、分组交换

电路交换：

（1）三步骤：建立连接（释放通信资源）->传输数据（一直占用通信资源）->释放连接（归还通信资源）

（2）优点：时延小、有序传输、没有冲突、实时性强

缺点：建立连接时间长、线路利用率低、灵活性差、难以实现差错控制

报文交换：

（1）采用存储转发技术

（2）优点：无建立连接时延、灵活分配线路、线路利用率高、支持差错控制

缺点：转发时延高、缓存开销大、错误处理低效

分组交换：

（1）也采用存储转发技术，但解决了报文交换中报文过长的问题。

（2）优点：方便存储管理，存储转发开销小、传输效率高（流水线方式）、减少了出错概率和重传代价

缺点：存在存储转发时延、需要传输额外的信息量

1.1.5 计算机网络的分类

按拓扑结构分类：总线形、星形、环形、网状网络等。前三者多用于局域网，后者多用于广域网。

1.1.6 计算机网络的性能指标

（1）速率：指连接到网络上的节点在数字信道上传输数据的速率，也称数据传输速数据率或比特率。单位：bit/s（bps）。

（2）带宽：指网络的通信线路所能传送数据的能力。是数字信道所能传输的“最高数据传输速率”的同义语。单位：bit/s。

（3）时延：指数据（一个报文或一个分组）从网络（或链路）的一端传输到另一端所需的总时间。由四部分组成：发送时延（电磁波在信道传输时也称作传输时延）、传播时延、处理时延、排队时延。

1.1.7 计算公式

k = 10³、M= 10⁶、G = 10⁹、T= 10¹²……

传播时延 = 链路长度 / 传播速率

发送时延 = 分组长度 / 发送速率或分组大小 / 链路带宽

时延带宽积 = 传播时延 * 信道带宽

信道利用率 = 有效数据通过的时间 / （有效数据通过的时间 + 无数据通过的时间）

需要的最小时长 = m * 发送时延 + n * 发送时延 + （n+1） * 传播时延

其中：m是分组个数，n是路由器个数。所以（n+1）是链路数。