計算機網路概述

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目錄

• 概念
• 協議的三要素及作用
• 網路核心的關鍵功能
• 資料交換
  • 電路交換
  • 報文交換
  • 分組交換
  • 報文交換和分組交換的異同點
  • 分組交換 VS 電路交換
  • 分組交換為什麼會發生丟包和時延

概念

• 自治
  無主從關係
• 互連
  通過通訊鏈路互聯互通
  通過交換網路互連主機，交換的節點為路由器或交換機
• 計算機網路
  計算機網路是互連的、自治的計算機集合
  計算機網路=通訊技術+計算機技術
• 網路協議
  為進行網路中的資料交換而建立的規則、標準或約定
• 網路邊緣
  即主機
• 網路核心
  互聯的路由器網路
• ISP
  網際網路服務提供商
• 頻寬
  數字通道所能傳送的最高資料率，單位b/s即bps

協議的三要素及作用

• 協議的三要素
  語法、語義、時序
• 協議的作用
  協議規定了通訊實體之間所交換訊息的格式、意義、順序以及針對收到資訊或發生的事件所採取的“動作”，即規定了規範

網路核心的關鍵功能

網路核心的關鍵功能：路由 + 轉發
路由：用路由演算法確定分組從源到目的傳輸路徑
轉發：將分組從路由器的輸入埠交換至正確的輸出埠

資料交換

計算機網路通過資料交換從源主機到目的主機
資料交換：動態分配傳輸資源
資料交換的型別：電路交換、報文交換、分組交換

電路交換

• 舉例
  電話網路
• 電路交換的三個階段
  建立連線（呼叫/電路建立）
  通訊
  釋放連線（拆除電路）
• 實現多路複用共享通道
  鏈路/網路資源（如頻寬）劃分為資源片，通過不同的資源片進入通道共享通道

報文交換

報文：資訊源傳送資訊的整體

分組交換

分組：報文分拆出來的一系列相對較小的資料包
分組交換需要對報文進行拆分和重組

報文交換和分組交換的異同點

• 相同點
  都採用儲存-轉發的交換方式
• 不同點
  報文交換：用完整報文進行“儲存-轉發”
  分組交換：用較小的分組進行“儲存-轉發”

分組交換 VS 電路交換

分組交換適用於突發資料傳輸網路（無需呼叫建立，傳輸快）
分組交換可能產生擁塞：分組延遲和丟失

分組交換為什麼會發生丟包和時延

分組在路由器快取中排隊導致丟包，分兩種情況

• 分組到達速率超過輸出鏈路容量時
• 分組排隊等待輸出鏈路可用時