数据交换方式

计算机网络中的应用模型
    • 客户/服务器(C/S)

      *服务器:24小时为客户提供服务的软件

      • 永远在线

      • 利用大量服务器实现可扩展性

      • 例如web服务器软件

      *客户:享受服务器提供的服务的软件

      • 间歇性接入网络

      • 可能使用动态IP地址

      • 不与其它客户机直接通信

      • 例如:浏览器软件,IE,safari浏览器等

    • 点到点(P2P)

      • 没有永远在线的服务器

      • 任意端系统/节点间可以直接通讯

      • 节点间歇性接入网络

      • 节点可能改变iP地址

      • 例如:文件传输系统

      • 优缺点:高度可伸缩性,但不易于管理

    • 混合结构

      • 文件传输使用P2P结构

      • 文件搜索采用C/S结构

      • 例如:Napster

计算机额网络中所指的带宽
  • 与通信网络中所指的带宽的区别:

    • 通信网络中所指带宽:最高与最低信号频率之差。单位是HZ

    • 计算机网络中所指带宽:每秒钟传输的比特数量。单位是bit/s 即 bps

数据交换的类型
  1. 电路交换:电话网络(独占资源)

  2. 报文交换

  3. 分组交换

多路复用技术
  • 复用:多路信号共享同一信道

(1)频分多路复用(FDM):按频率分割信道。

(2)时分多路复用(TDM):按信道的使用时间划分信道.其中信道中的每个使用时间段被称为“帧”。每个时间段内所占用的信道长度被称为“时隙”。每个用户只在对应其所占用的时隙中进行信息传输。

  • 时分复用的所有用户在不同的时间占用相同的频带宽度

  • 波分多路复用:实质上也是一种光的频分多路复用技术。

(3)码分多路复用(CDM)

  • 广泛运用与无线链路共享(蜂窝网,卫星通信)

  • 给每个用户都分配一个唯一的码片序列,各用户使用相同频率的载波,但要求用户利用该码片序列对需传输的数据进行编码。

  • 编码信号=原始数据*码片序列

    *若原始数据为+1,则发送的是码片序列

    *若原始数据为0,则发送的是码片序列的反码。

  • 每个用户的码片序列必须相互正交

  • 解码:编码信号*码片序列

报文交换(存储-转发交换方式,以一个报文为数据单位)
  • 报文:应用发送信息的整体

  • 报文交换:将整个报文从源主机发送到目的主机的过程

  • 例如:电报通信方式

分组交换(存储—转发交换方式,以一个分组作为数据单位单位)
  • 分组:将报文拆出来的一系列相对较小的数据包。并且需对该数据包进行打包,即在数据包的头部加上一个头部。

  • 分组交换包括:报文的拆分和重组

  • 在分组交换的网络中还存在统计多路复用的信息交换方式,即按需分配带宽,共享链路。

报文交换和分组交换哪个交换更好?以下作比较
  1. 传输延迟:第一个bit发送开始,到最后一个bit发送到目的主机结束,所产生的时间

    image-20210501201302897

    L:分组所占bit总长

    R:链路传输速率

  1. 报文交换串行,分组交换并行。因此分组交换效率高

  2. 结论:

    image-20210501203013156

    T:分组交换的报文交付时间

    M/R:报文交换传输延迟

    L/R:分组交换传输延迟

    n:路由器个数

    h:跳步数(h=n-1)

  3. 分组交换VS电路交换
    1. 分组交换适用于突数据传输网络

    2. 缺点:可鞥产生拥塞,分组延迟和丢失

  4. 计算机网络的性能
    • 速率/比特率 (b/s)

    • 带宽:数字信道所能传输的做大数据率/最高数据传输速率

    • 延迟/时延:分组在路由器中排队所产生的时间延迟

    四种延迟:

    • 节点处理延迟 (相对较小,不会超过毫秒级,一般可以忽略)

    • 排队延迟:取决于路由器当前拥塞状态

    • 传输延迟:链路开始传输一个分组,从分组的第一个比特传输开始,到该分组的最后一个比特传输结束所耗费的时间。

      • 取决于分组长度L(bits)和链路带宽R(bps)

      • d=L/R(传输时延)*

    • 传播延迟:取决于-->物理链路的长度 d

      -->信号传播速率(与传传播介质有关 2*10的次8方 m/s) s

      • d=d/s

    一个跳步所耗费的时间=节点处理延迟+排队延迟+传输延迟+传播延迟

    时延带宽积
    • 时延带宽积=传播时延*带宽

    • 也可以理解为:以比特为单位的链路长度

    分组丢失(丢包)
    • 队列缓存容量有限

    • 分组到达已满队列将被丢弃

    • 丢弃分组可能由前序结点或源重发(也可不重发)

    • 丢包率=丢包数/已发分组总数

    吞吐量/吞吐率
    • 吞吐量:表示在发送端与接收端之间传输的数据率(b/s)

      • 即时吞吐量:给定时刻的速率

      • 平均吞吐量:一段时间的平均速率

    • 在端到端的路径上,吞吐量取决于吞吐量取决于吞吐量的最小链路,即瓶颈链路(理论上而言)

posted @ 2021-05-01 20:36  安妍  阅读(529)  评论(0编辑  收藏  举报