计网第一章概述

一。计算机网络的性能指标

1.速率

​ 数据的传送速率 bit/s

2.带宽

1. 某个信号具有的频带宽度。信号所包含的各种频率成分所占据的频率范围
2. 计网中，带宽用来表示某通道传递数据的能力，单位就是bit/s(bps)

3.吞吐量

​ 单位时间内通过某个网络的实际数据量。

:star:4.时延

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

1. 发送延迟

   主机或路由器发送数据帧所需要的时间
   $$
   发送时延 = 数据帧长度(bit) / 发送速率(bit/s)
   $$

2. 传播延迟

   电磁波在信道中传播一定距离所需要花的时间
   $$
   传播时延 = 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s)
   $$

   • 1000KM的光纤上的传播时延约为5ms

3. 处理延迟

   主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理

4. 排队延迟

   分组在经过网络传输时，要经过许多路由器。分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理

• 无论发送多少比特数据，都只有一个传播时延
• 

:star:5.时延带宽积

圆柱体管道代表一个链路

传播时延表示链路长度，带宽代表管道的截面积，时延带宽积代表圆柱体体积，即链路可以容纳多少个比特

• 若发送端连续发送数据，则在发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发送了时延带宽积个比特
• 时延带宽积又称 以比特为单位的链路长度

$$
时延带宽积 = 传播时延 * 带宽
$$

6.往返时间RTT

​ 双向交互一次所需的时间
$$
有效数据率 = 数据长度 / (发送时间+RTT）
$$

二。计算机网络体系结构

1.协议与划分层次

:star:网络协议：

定义：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定

:star:组成：

• 语法：数据与控制信息的结构或格式
• 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应
• 同步：时间实现顺序的详细说明

计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构

三。三种交换方式

1.电路交换

电话交换机接通电话线的方式

步骤

• 建立连接(物理连接)：分配通信资源
• 通话（一直占用通信资源）
• 释放连接

2.分组交换

​ 首部数据 + 数据部分组成分组

发送方：

• 构造分组，发送分组

路由器(分组交换机)

• 要完成的任务就是缓存分组和转发分组

接收方：

• 接收分组，还原报文

3.报文交换

​ 用于早期的电报通信网，现在基本已经被取代

四。习题

1. 网络协议的三要素是什么，各有什么含义

2. 主机A向主机B连续传送一个600000bit的文件。A和B之间有一条带宽为1Mbit/s的链路相连，距离为5000km，在此链路上的传播速率为2.5*10^8m/s

1)链路上的比特数目的最大值是多少

2)链路上每比特的宽度为多少

3)若把链路上每比特的宽度变为5000km，应该把发送速率调整到什么数值