计算机网络笔记一
计算机网络
截图用的是哈工大老师的ppt。
电路交换
多路复用
把链路/网络资源划分为资源片。
将资源片分配给各路呼叫(calls)
每路呼叫独占分配到的资源片进行通讯
这样资源可能闲置。
典型多路复用方法：
1.频分多路复用\(FDM\)
频分多路复用得各用户占用不同的带宽资源。
用户再分配到了一定的频带后将一直占用。
2.时分多路复用\(TDM\)
将时间划分为等长的时分复用帧（TDM帧），各个用户在每个TDM帧占用固定序号的时隙。
每用户所占的时隙是周期性出现的。
频率上是相同的
3.波分多路复用\(WDM\)
4.码分多路复用\(CDM\)
广泛用于无线链路共享（蜂窝网、卫星通信）
每个用户分配一个唯一的码片序列，0用-1表示，1用+1表示。
频率相同，利用各自码片序列 编码数据。
编码信号 = （原始数据）*（码片序列）
报文交换
报文：源发送信息整体
假设报文长度为M bits，链路带宽为 R bps，每次传输报文需要 M/R s
分组交换
分组：报文分拆的一系列相对较小的数据包。
分组需要额外的开销
假设将大小为M bits的报文拆分成较小长度为 L bits/分组在传输速率为R的链路上传输分组
有 分组传输延迟 = L/R s
跳步数为 h,路由器数为 n
则有
\(T= \frac{M}{R}+\frac{(h-1)L}{R} = \frac{M}{R}+\frac{nL}{R}\)
相对于电路交换
分组交换允许更多的用户同时使用网络——网络资源充分共享。
它更适用于突发数据传输网络。
原因：
1.资源充分共享
2.简单、无需呼叫建立
问题：
可能产生拥塞：分组延迟和丢失
这时需要协议处理可靠数据传输和拥塞控制
来自评论区大佬：
分组的优点：能够更加高效灵活地传输数据，对通信链路是逐段占用。电路交换与分组交换的区别在于，电路交换是对通信信道的一个处理，而分组交换是对传输数据的处理。我们可以根据传输数据的特点类型来选择交换方式。
分组的缺点：当网络利用率过高时会产生数据传播的时延，甚至会使分组丢失。
性能指标
速率
数据率或称数据传输速率或比特率
单位：b/s、kb/s、Mb/s、Gb/s
速率往往是指额定速率或标称速率
带宽
原本是信号最高频率与最低频率之差。
网络中指数字信道所能传送的最高数据率，单位b/s。
延迟/时延
分组交换为什么会发生丢包和时延？
当分组在路由器缓存中排队，分组速率超出输出链路容量时。
四种分组延迟：
1.结点处理延迟（较小）
2.排队延迟
取决于路由器拥塞程度
定义 \(R\)：链路带宽 \(L\)：分组长度 \(a\)：平均分组到达速率
有流量强度 = \(La/R\)
3.传输延迟
取决于 分组长度 \(L\) 和 链路带宽 \(R\) 之比.
4.传播延迟
取决于 物理链路长度\(d\) 和 信号传播速度 \(s\)之比。
时延带宽积
时延带宽积 = 传播时延*带宽
单位：\(bit\)
这表示的是以比特为单位的链路长度
分组丢包
原因：
- 队列缓存容量有限
- 分组达到已满队列将被丢弃
丢弃分组可能由前序结点或源重发
丢包率 =丢包数/分组总数
吞吐量
表示发送端和接收端之间传送数据速率
1.即时吞吐量：给定时刻的速率
2.平均吞吐量：一段时间的速率
吞吐量取决与端到端上最小带宽的链路（可以类比网络流上边上的容量概念）
