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計算機網路復習整理(第一章-2)交換技術

2021-06-12 08:23:42 其他

保留所有權利,禁止任何未經授權的轉載,

注意:二次轉載,即我授權A轉載,B轉載A并說這是從A那里轉載而不是從我,這是不行的,,,

前言:

每章分為三個部分:概念部分(需要記住)、詳解部分(需要完全理解)、習題部分

這是第一章的第二部分,對需要完全理解的部分進行詳細講解

參考文獻:

[1]陳虹、肖成龍、郭鵬飛、肖振久、江燁.計算機網路[M].機械工業出版社:北京,2021:1. //主要使用
[2]James F.Kurose,Keith W.Ross.計算機網路(自頂向下方法)[M].機械工業出版社:北京,2017:1. //輔助使用

計算機網路概述(第一章)

第二部分-詳解部分(1/2)

因為有點多,時間來不及了,這個部分分成1/2按交換技術不同和2/2計算機網路體系結構兩章來寫,其余部分看明日更新把

計算機網路按交換技術不同分為電路交換網、報文交換網、分組交換網(部分教材將報文交換歸入電路交換的方式之一,我們分開來講)

1.1 電路交換網(電路交換技術、線路交換網)

1.1.1面向連接方式:你可以把電路交換網理解為需要打電話預定的餐館,一個叫報文的人去吃飯,需要提前預定座位,然后才可以去就餐,即:先呼叫建立連接,實作端到端的資源預留,

電話網路就是電路交換網之一,先呼叫,這時候其他人就打不進來了,通信雙方的通信資源保留,物理通路被通信雙方獨占,資源專用,即使空閑也不與其他連接共享

1.1.2資源保留的含義:保留鏈路帶寬資源交換機的交換能力

1.1.3由于建立連接并預留資源,因此傳輸性能好;但如果傳輸中發生設備故障,則傳輸被中斷

(很好理解,你手機沒電了當然通話就斷了)

1.1.4通信程序三個階段:線路建立、資料傳輸、線路拆除

電路交換圖解

1.2 報文交換網:采用存盤轉發技術,不需要在兩個節點之間建立專用線路,

1.2.1 儲存轉發技術:先說人話:把你要發送的東西完整接收到之后,先找個東西先把你要發送的存起來,找到往哪發之后再發過去,

即:中間交換節點收到資料先存盤在緩沖區中,根據目的地址尋找下一個連接的節點將快取資料轉發出去,路由器需要接收到完整的整個資料分組以后,才能開始發送,

1.2.2傳輸延遲

將L位資料包以R bps的速率傳輸到鏈路中的傳輸延遲為

D_{tra}=L/R

拓展:儲存轉發傳輸的端到端時延(源和目的地間有N-1臺路由器):

d_{tra}=N\frac{L}{R}

1.2.3優缺點

優點:不用建立專門的線路、雙方不用同步作業、提供傳輸速度和資料格式的轉換

(可以把報文交換想成快遞,不用單獨為你搭建一個快遞專線,快遞運輸到站點發出就可以了,)

缺點:有時延,因此并不適合實時通信(你會用寄信去講要緊的事嘛)

報文交換圖解

1.3 分組交換網(包交換)

通信雙方以分組為單位、使用存盤-轉發機制,實作資料互動的通信方式,

1.3.1原理:源主機將長報文劃分為若干資料塊(分組),以分組為單位在通信線路中進行傳輸,當所有分組均到達目的主機時,再將所有分組重組成原來的資料,

(想象成給你發的快遞有大有小,裝在一個箱子里不方便,所以一票多件了,配送的時候又一塊送)

1.3.2特點:

每個分組的首部都含有地址(目的地址和源地址)等控制資訊

每個分組在互聯網中獨立地選擇傳輸路徑

支持靈活的統計多路復用

1.3.3分類

分組交換分為資料報和虛電路兩種作業方式

1.3.3.1 資料報方式 (如圖)

步驟:1)主機A把報文分為P1、P2等組發送

2)發送到某個節點后,節點進行差錯檢測,以保證傳輸的資料無誤,如果無誤,下一個節點向上一個節點發送確認資訊(ACK)

3)收到ACK后,上一個節點洗掉該分組的副本

4)根據網路狀態,選擇往哪個節點繼續發送,

特點:不同分組可以通過不同路徑傳輸,資料可能有誤因此需要驗證,傳輸程序中每個分組都要有源地址、目的地址,延遲大,只能用于突發通信

1.3.3.2 虛電路方式(如圖)

虛電路方式相當于把線路交換和資料報結合起來,即第一個資料包發送按前述資料報的方式,以后的節點都按該方式傳輸,

虛電路方式作業程序分為3個階段:虛電路建立階段、資料傳輸階段與虛電路拆除階段,

特點:

分組傳輸前需要在源節點與目的節點之間建立一條邏輯連接,
一次通信的所有分組都通過虛電路順序傳送,因此,分組不必帶目的地址、源地址等資訊,
分組到達目的節點時不會出現丟失、重復與亂序的現象,
分組通過虛電路上的每個節點時,節點只需要進行差錯檢測,不需要進行路由選擇,
通信子網中每個節點可以與任何節點建立多條虛電路連接,

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