计算机网络的起源与发展
计算机网络的起源与发展
电路交换
传统的电路交换的电信网生存性和容错性弱
电路交换的特点
面向连接
必须经过以下三个步骤
- 建立连接（占用通信资源）
- 通话（始终占用通信资源）
- 释放连接（归还通信资源）
电路交换的缺点
- 电路交换方式传送计算机数据效率低
- 计算机数据具有突发性
- 传送数据的时间不到10%，甚至低于1%
- 面向连接的方式进行传输导致资源浪费
- 被占用的通信线路绝大部分时间都是空闲的
- 计算机数据具有突发性
分组交换
分组交换的原理
- 发送端
- 把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段
- 每一个数据段前面添加上首部构成分组
- 分组是互联网中传送的数据单元
- 每个首部都包含地址等控制信息
- 以此把各分组发送出去
- 中间节点：通过存储转发的形式将分组逐跳转发至目的地
- 中间结点即分组交换网中的分组交换机
- 专门负责转发分组的计算机（路由器、二层交换机等）
- 每个分组交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个交换机
- 以存储转发的方式
- 一个分组经历的一系列分组交换机和通信链路称为通过该网络的路径
- 中间结点即分组交换网中的分组交换机
- 接收端
- 收到分组之后剥去分组的首部，把数据恢复成为原来的报文
分组交换的优点
- 高效
- 动态分配传输带宽，对通信链路逐段占用，充分使用链路的带宽
- 灵活
- 以分组为单位，查找路由和传送
- 迅速
- 不必先建立连接就能向其他主机发送分组
- 可靠
- 自适应的路由选择，使网络有很好的生存性
分组交换的缺点
- 时延
- 处理时延：逐跳决策，每个中间结点都需要进行路由查找
- 排队时延：分组在各结点存储转发时需要排队
- 附加开销
- 分组必须携带报头（首部），造成一定开销
交换技术的比较
电路交换
- 面向连接，报文的比特流连续地从源到终点，像在一个管道中传输
报文交换
- 在电报通信是采用，同样是基于存储转发原理
- 整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点
分组交换
- 单个分组（整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一结点
互联网概述
基本概念
- 链路
- 物理直连介质：同轴电缆、双绞线、光纤、无线电频谱等
- 网络连通有不同的层次，最底层的是一个或多个计算机通过物理介质直连
- 结点
- 被连接的计算机/其他硬件
- 主机（端系统）：PC、服务器、智能手机、智能家电、传感器等
- 网络内部交换结点：交换机、AP、基站、路由器等
- 被连接的计算机/其他硬件
- 云形图
- 计算机网络中重要的图标，表示任意类型的网络
- 将网络的内部结点与使用网络的外部结点分开
- 直连链路
- 所有的结点都是直连的
- 交换网络
- 若干结点和链路组成，主机间接连通
- 主机：支持用户运行应用程序
- 交换结点：存储和转发分组
- 互联网
- 网络的网络，路由器将网络和网络互连
- 网络可以由网络的嵌套组成
- 通过将云互联成更大的云，递归构建任意大的网络