【物联网组网复习】——计算机网络概述

计算机网络概述（0—1.1）

网络－>电路交换－>分组交换

在一个网络要实现信息交互。比如说电话，使用的是电路交换，一条电线可以将两部电话相互连接起来，N 部电话机两两相连，就需 N(N – 1)/2对电线，电话机数量很大时，就要使用交换机减少电线数。当电话机的数量更多，并且还分布在不同的地区，就需要使用多个交换机并且将他们互连起来。（交换：转接和动态分配）

由于电路交换建立的电路为通信双方独占，计算机数据具有突发性，有大量需要挂机的网络应用，这导致通信线路的利用率很低。

怎么办？能否仅在发送数据时才占用线路？
使用分组交换。能
分组交换：在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。再将控制信息作为首部加在数据前一起发送出去。

分组交换机先收下整个分组，然后根据分组首部查找路由表，最后将分组转发出去

在因特网中最典型的分组交换机就是路由器(router)。
路由器存储转发的过程：
1. 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；
 2根据分组首部中的控制信息（典型的是目的地址），查找转发表，找出应从哪个端口转发；
 3。把分组送到适当的端口转发出去。

分组交换的问题：分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延甚至会丢弃分组。 分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

计算机网络的性能指标
1.速率：数据率是发送设备向链路推送数据的发送速率而不是信号在链路上的传播的速率！
2.带宽：指信号具有的频带宽度。现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。
3.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。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
4.时延：总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
5.利用率
6.丢包率：单位时间内丢失分组的比率 【有线网络】丢包主要源于拥塞【无线网络】信道质量也会引起大量丢包。

【作业】
对比电路交换和分组交换的区别，并举例两种交换方式的代表性系统。
【答】连接上：电路交换通信前需要建立连接，分组交换可以不用。
独占上：电路交换通信过程中始终占用端到端的固定传输宽带，分组交换仅逐段占用经过的链路。
拥塞上：电路交换通信时线路上不回因为拥塞而丢失数据，分组交换会。
按序：电路交换数据按序到达，分组交换可能失序。
地址：电路交换建立连接后通信过程中不再需要地址，分组交换所有分组都携带地址或相关控制信息。
时延上：电路交换端到端时延确定，分组交换不确定。
电路交换适合实时数据传输，分组交换适合突发数据传输。

电路交换代表性系统：电话网
分组交换代表性系统：因特网

【复习】
1.电路交换有别于分组交换的最典型特征是什么？
【答】通信前要建立连接、通信过程独占信道、不会丢失数据、建立连接后通信过程中不再需要地址。
2.为什么分组交换比电话交换更适合计算机网络？
【答】因为计算机数据具有突发性，有大量需要挂机的网络应用，分组交换高效：动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。灵活：以分组为传送单位和查找路由。迅速：不必先建立连接就能向其他主机发送分组。
3.分组交换的缺点有哪些？
【答】（1）分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延甚至会丢弃分组。（2）分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

复习
1.网络时延主要由哪几部分时延组成？
【答】发送时延、传播时延、处理时延、排队时延

2.网络协议的三要素是什么，都是什么含义？
【答】网络协议的三要素：语法（控制信息的结构和格式）、语义（控制信息的含义）、同步（有关现实中时序和时间长短的详细说明和约定）。

3.有两个网络节点，每个节点中都有协议栈，协议是谁和谁签署的？服务是谁给谁提供的？
【答】协议：同层之间；服务：下层对上层

4.请依次描述5层原理模型中各层的名称、大体功能和代表性协议
【答】物理层: 如何在物理媒体上传送比特（有线、无线）；
数据链路层: 相邻节点间分组(帧)的传输（PPP, 以太网）；
网络层: 如何将分组从源主机通过中间路由器传送到目的主机（IP, 选路协议）；
运输层: 提供不同主机上应用程序间的数据传输服务（TCP, UDP）；
应用层: 应用程序间为完成特定网络应用进行的通信和交互的规则（FTP, SMTP）；

最后

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