網絡基礎之網絡的網絡

一. 分組交換網中的時延。



時延類型:

1. 結點處理時延:是路由器檢查分組頭部和決定將分組轉發至何處等檢查操作所需要的時間。

2. 排隊時延:在隊列中,分組在鏈路上等待傳輸的時間;取決於先前到達等待傳輸的分組數量。

3. 傳輸時延:是在路由器中將整個分組完全推至鏈路所用的時間。取決有分組的長度L和傳輸速率R,時延爲L/R。

4. 傳播時延:分組在兩個路由器之間的鏈路上傳輸時間。取決於鏈路的長度d和傳播速率(大約等於光速),時延爲d/s。

這四個延時加起來就等於結點總延時。


二. 排隊時延和丟包

流量強度:La/R,a是分組到達隊列的平均速率(pkt/s),

設計規定,流量強度La/R<1,當有N個分組時,平均排隊時延爲(n-1)L/R,此時,當流量強度接近1時,平均排隊時延會隨流量強度的小增加而大幅度增加,只要有足夠的緩存容量,排隊時延會趨於無限大。


丟包:鏈路前的隊列緩存容量是有限的,當流量強度趨近於1時,沒有足夠的容量來緩存隊列,路由器將丟棄該分組,該分組就會在傳輸過程中丟失,成爲丟包,在網絡極慢的情況下有可能所在的路由器隊列很多,此時傳輸文件有很大的可能出現丟包的情況。


三. 計算機網絡的吞吐量(下載速度)

1. 平均吞吐量: F/T bps,F是文件的總大小,T是傳輸時所花的總時間。

2. 瓶頸鍊路:傳輸的吞吐量爲:min{R1, R2, R3, ..., Rn}(假設存在n條鏈路,取決於傳輸速率最慢的那條)


四. 協議分層:各層的所有協議都被稱爲協議棧,因特網的協議棧由五個層次組成,如圖:


1. 應用層:網絡應用程序及它們的應用層協議留存的地方。如:HTTP,SMTP,FTP,DNS等,將位於應用層的信息分組成爲報文

2. 運輸層:在應用程序端點之間傳送應用層報文,互聯網中存在兩個運輸協議TCP(面向連接,流量控制,長報文分段,擁塞控制)和UDP(無上面服務)。將運輸層分組稱爲報文段

3. 網絡層:IP協議,運輸層向網絡層傳輸報文段和目的地址(ip地址),定義了在數據報中各個字段以及端系統和路由器如何作用於這些字段。在網絡層分組稱爲數據報。 IP是將因特網連接在一起的粘合劑。

4. 鏈路層:在兩個路由器之間依靠鏈路層來傳輸網絡層打包封裝好的數據報。包括以太網,WiFi和電纜接入網的DOCSIS協議,我們將在鏈路層分組稱爲

5. 物理層:是鏈路層傳輸幀的硬件載體,是幀中的一個一個比特從一個節點移動到下一個節點,如雙絞銅線,同軸電纜,光纖等。啊


6. 封裝:爲了保證傳輸數據(報文)的完整性,在每一層都會在上層的基礎上加上自己協議的首部字段,上一層的首部字段可以檢查有效載荷字段(來自上一層的分組)的完整性,而該層加上首部字段是給予下一層檢查有效載荷字段的完整性。就比如你要寄一件東西(報文),寄件站先給你的快遞貼上訂單號(報文段=首部字段+報文),快遞公司攬收運送至本市中轉站,又貼一個標籤(數據報=首部字段+報文段),在運送至大區中轉站,再貼一個標籤(幀=首部字段+數據報),最後送至你那兒,你會看到很多的標籤疊加。當然,這個例子不能完整的表達出數據封裝過程,不過還是可以理解的。

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