计算机网络课件制作人：谢希仁

计算机网络课件制作人：谢希仁内容摘要：

H5 H6 H4 H2 H3 H1 向 H5 发送分组 路由器 主机 在路由器 E 暂存 查找转发表 找到转发的端口 最后到达目的主机 H5 在路由器 C暂存 查找转发表 找到转发的端口 在路由器 A 暂存 查找转发表 找到转发的端口 课件制作人：谢希仁 路由器  在路由器中的输入和输出端口之间 没有直接连线。  路由器处理分组的过程是：  把收到的分组先放入 缓存（暂时存储） ；  查找 转发表 ，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；  把分组送到适当的 端口 转发出去。 课件制作人：谢希仁 主机和路由器的作用不同  主机是 为用户进行信息处理 的，并向网络发送分组，从网络接收分组。  路由器对分组进行 存储转发 ，最后把分组交付目的主机。 课件制作人：谢希仁 分组交换的优点  高效 动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。  灵活 以分组为传送单位和查找路由。  迅速 不必先建立连接就能向其他主机发送分组。  可靠 保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。 课件制作人：谢希仁 分组交换带来的问题  分组在各结点存储转发时需要 排队 ，这就会造成一定的 时延。  分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的 开销。 课件制作人：谢希仁 存储转发原理 并非完全新的概念  在 20 世纪 40 年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的 报文交换 (message switching)。  报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。 现在报文交换已经很少有人使用了。 三种交换的比较 报 文 报 文 报 文 A B C D A B C D A B C D 报文交换 电路交换 分组交换 t 连接建立 数据传送 报文 连接释放 数据传送 的特点 比特流直达终点 报文 报文 报文 分组 分组 分组 存储 转发 存储 转发 存储 转发 存储 转发 课件制作人：谢希仁 计算机网络的产生背景  是 20 世纪 60 年代美苏冷战时期的产物。  60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一种生存性 (survivability)很强的网络。  传统的电路交换 (circuit switching)的电信网有一个缺点：正在通信的电路中有一个交换机或有一条链路被炸毁，则整个通信电路就要中断。  如要改用其他迂回电路，必须重新拨号建立连接。 这将要延误一些时间。 课件制作人：谢希仁 新型网络的基本特点  网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打电话。  网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一类型的计算机。  所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网络的生存性。  计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。  网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非常可靠地传送数据。 课件制作人：谢希仁 ARPANET的成功使 计算机网络的概念发生根本变化  早期的面向终端的计算机网络是以 单个主机为中心 的星形网  各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬件和软件资源。  分组交换网则是以 网络为中心 ，主机都处在网络的外围。  用户通过分组交换网可共享连接在网络上的许多硬件和各种丰富的软件资源。 课件制作人：谢希仁 从主机为中心到以网络为中心 主机 终端 以主机为中心 以分组交换网为中心 主机 分组交换网 课件制作人：谢希仁 1. 4 计算机网络在我国的发展 (1) 中国公用计算机互联网 CHINANET (2) 中国教育和科研计算机网 CERNET (3) 中国科学技术网 CSTNET (4) 中国联通互联网 UNINET (5) 中国网通公用互联网 CNCNET (6) 中国国际经济贸易互联网 CIETNET (7) 中国移动互联网 CMNET (8) 中国长城互联网 CGWNET（建设中） (9) 中国卫星集团互联网 CSNET（建设中） 课件制作人：谢希仁 计算机网络的分类  计算机网络的不同定义  最简单的定义：计算机网络是 一些互相连接的、自治的计算机的集合。  因特网 (Inter)是 “ 网络的网络 ”。  几种不同的类别的网络  不同作用范围的网络  从网络的使用者进行分类 课件制作人：谢希仁 几种不同类别的网络  不同作用范围的网络  广域网 WAN (Wide Area Network)  局域网 LAN (Local Area Network)  城域网 MAN (Metropolitan Area Network)  个人区域网 PAN (Personal Area Network) 课件制作人：谢希仁 2. 不同使用者的网络  从网络的使用者进行分类  公用网 (public work)  专用网 (private work) 课件制作人：谢希仁 3. 用来把用户 接入到因特网的网络  接入网 AN (Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网。  由 ISP 提供的接入网只是起到让用户能够与因特网连接的“桥梁”作用。 课件制作人：谢希仁 计算机网络的性能 计算机网络的性能指标 1. 速率  比特 （ bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。  Bit 来源于 binary digit，意思是一个“ 二进制数字 ”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。  速率 即 数据率 (data rate)或 比特率 (bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。 速率的单位是 b/s，或 kb/s, Mb/s, Gb/s 等  速率往往是指 额定速率 或 标称速率。 课件制作人：谢希仁 2. 带宽  ―带宽 ” (bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。  现在“带宽”是数字信道所能传送的“ 最高数据率 ”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。 课件制作人：谢希仁 常用的带宽单位  更常用的带宽单位是  千比每秒，即 kb/s （ 103 b/s）  兆比每秒，即 Mb/s（ 106 b/s）  吉比每秒，即 Gb/s（ 109 b/s）  太比每秒，即 Tb/s（ 1012 b/s）  请注意：在计算机界， K = 210 = 1024 M = 220, G = 230, T = 240。 课件制作人：谢希仁 数字信号流随时间的变化  在 时间轴上 信号的宽度随带宽的增大而变窄。 每 秒 106 个比特 时间 1 0 1 0 1 1 1 s 带宽为 1 Mb/s 时间 每 秒 4  106 个比特 s 带宽为 4 Mb/s 课件制作人：谢希仁 3. 吞吐量  吞吐量 (throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。  吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。  吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 课件制作人：谢希仁 4. 时延 (delay 或 latency)  传输时延 （发送时延 ） 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。  也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 发送时延 = 数据块长度（ 比特 ） 发送速率（ 比特 /秒 ） 课件制作人：谢希仁 时延 (delay 或 latency)  传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。  信号 传输速率 （即发送速率）和信号在信道上的 传播速率 是完全不同的概念。 传播时延 = 信道长度（ 米 ） 信号在信道上的传播速率（ 米 /秒 ） 课件制作人：谢希仁 时延 (delay 或 latency)  处理时延 交换结点为存。