计算机网络1 第一章 计算机网络概述.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 常见的几种计算机网络类型 * * A B A B 宽带线路 窄带线路 在宽带线路上比特传播得快 ? 在窄带线路上比特传播得慢 ? 错误的概念 A B A B 宽带线路 窄带线路 宽带线路：每秒有更多比特从计算机注入到线路。 宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。 正确的概念 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 0.25 ?s 带宽为 4 Mb/s 比喻：汽车运货 宽带线路 窄带线路 宽带和窄带线路：车速一样 宽带线路：车距缩短 另一种错误概念——“宽带”相当于“多车道” 多车道公路是并行传输 ……100101110100100111010001011010 通信线路上通常都是串行传输 5 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。 例如：100Mb/s的以太网，额定速率100Mb/s， 吞吐量< 100Mb/s，通常小于70Mb/s。 1.5 计算机网络中几个术语 6 时延 时延：指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间。它包括了发送时延，传播时延，处理时延，排队时延 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。又称传输时延 发送时延 = 数据块长度（比特） 信道带宽（比特/秒） 1.5 计算机网络中几个术语 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） 电磁波在自由空间的传播速率是光速，即3.0×105km/s。在铜线电缆中的传播速率为2.3×105km/s，在光纤中的传播速率为2.0×105km/s。例：1000km长的光纤线路产生的传播时延大约为5ms 1.5 计算机网络中几个术语 处理时延:交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。 排队时延:结点缓存队列中分组排队所经历的时延。 排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。 1.5 计算机网络中几个术语 四种时延所产生的地方 1 0 1 1 0 0 1 … 发送器 队列 在链路上产生 传播时延 结点 B 结点 A 在发送器产生传输时延 (即发送时延) 在结点 A 中产生 处理时延和排队时延 数据 从结点 A 向结点 B 发送数据 链路 注 意 对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。 提高链路带宽减小了数据的发送时延。 数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延、排队时延之和： 一般，发送时延与传播时延是主要考虑的。报文长度较大的情况，发送时延是主要矛盾；报文长度较小的情况，传播时延是主要矛盾 在总时延中，哪一个时延占主导地位，没有具体的规定，需要具体问题具体分析。一般忽略排队和处理时延 总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 1.5 计算机网络中几个术语 假定有一个长度为100MB的数据块（这里的M显然不是106而是220，即1048576），在带宽为1MB/S的信道上（这里的M是106）的发送时延是100×1048576×8÷106=838.9s，近要用14分钟才能把数据块发送完毕。若将这样的数据块用光纤传送到1000km远的计算机，那么每一个比特在1000km的光纤上只需用5ms就能传送到目的地。对于这种情况，发送时延占主导地位 再看一个例子。要发送的数据仅有一个字节（即在键盘上键入一个字符）。在1Mb/s的信道上的发送时延是8÷106=8微秒?s 。当传播时延为5ms时，总时延是5.008ms，传播时延占主导地位 注意：不能笼统地认为：数据的发送速率越高传送得就越快。因为总时延是由四项时延组成的，不能仅考虑发送时延一项。对于高速网络链路，提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。提高链路的带宽只是减小了数据