网络基础之网络的网络

一. 分组交换网中的时延。



时延类型:

1. 结点处理时延:是路由器检查分组头部和决定将分组转发至何处等检查操作所需要的时间。

2. 排队时延:在队列中,分组在链路上等待传输的时间;取决于先前到达等待传输的分组数量。

3. 传输时延:是在路由器中将整个分组完全推至链路所用的时间。取决有分组的长度L和传输速率R,时延为L/R。

4. 传播时延:分组在两个路由器之间的链路上传输时间。取决于链路的长度d和传播速率(大约等于光速),时延为d/s。

这四个延时加起来就等于结点总延时。


二. 排队时延和丢包

流量强度:La/R,a是分组到达队列的平均速率(pkt/s),

设计规定,流量强度La/R<1,当有N个分组时,平均排队时延为(n-1)L/R,此时,当流量强度接近1时,平均排队时延会随流量强度的小增加而大幅度增加,只要有足够的缓存容量,排队时延会趋于无限大。


丢包:链路前的队列缓存容量是有限的,当流量强度趋近于1时,没有足够的容量来缓存队列,路由器将丢弃该分组,该分组就会在传输过程中丢失,成为丢包,在网络极慢的情况下有可能所在的路由器队列很多,此时传输文件有很大的可能出现丢包的情况。


三. 计算机网络的吞吐量(下载速度)

1. 平均吞吐量: F/T bps,F是文件的总大小,T是传输时所花的总时间。

2. 瓶颈链路:传输的吞吐量为:min{R1, R2, R3, ..., Rn}(假设存在n条链路,取决于传输速率最慢的那条)


四. 协议分层:各层的所有协议都被称为协议栈,因特网的协议栈由五个层次组成,如图:


1. 应用层:网络应用程序及它们的应用层协议留存的地方。如:HTTP,SMTP,FTP,DNS等,将位于应用层的信息分组成为报文

2. 运输层:在应用程序端点之间传送应用层报文,互联网中存在两个运输协议TCP(面向连接,流量控制,长报文分段,拥塞控制)和UDP(无上面服务)。将运输层分组称为报文段

3. 网络层:IP协议,运输层向网络层传输报文段和目的地址(ip地址),定义了在数据报中各个字段以及端系统和路由器如何作用于这些字段。在网络层分组称为数据报。 IP是将因特网连接在一起的粘合剂。

4. 链路层:在两个路由器之间依靠链路层来传输网络层打包封装好的数据报。包括以太网,WiFi和电缆接入网的DOCSIS协议,我们将在链路层分组称为

5. 物理层:是链路层传输帧的硬件载体,是帧中的一个一个比特从一个节点移动到下一个节点,如双绞铜线,同轴电缆,光纤等。啊


6. 封装:为了保证传输数据(报文)的完整性,在每一层都会在上层的基础上加上自己协议的首部字段,上一层的首部字段可以检查有效载荷字段(来自上一层的分组)的完整性,而该层加上首部字段是给予下一层检查有效载荷字段的完整性。就比如你要寄一件东西(报文),寄件站先给你的快递贴上订单号(报文段=首部字段+报文),快递公司揽收运送至本市中转站,又贴一个标签(数据报=首部字段+报文段),在运送至大区中转站,再贴一个标签(帧=首部字段+数据报),最后送至你那儿,你会看到很多的标签叠加。当然,这个例子不能完整的表达出数据封装过程,不过还是可以理解的。

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