计算机网络原理(英文版)课件Chapter1-下

Chapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普16、DataswitchingtechnologiesDataSwitching:CircuitSwitching（电路交换）PacketSwitching（分组交换）Chapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普2CircuitSwitchingHostHostHostHostHostHostSourceDestination6、DataswitchingtechnologiesChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普36、DataswitchingtechnologiesCircuitSwitchingEnd-endresourcesreservedfor“call”linkbandwidth,switchcapacitydedicatedresources:nosharingcircuit-like(guaranteed)performancecallsetuprequiredChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普4PacketSwitching昆明成都西安广州武汉上海北京沈阳HostHostHostHost123412341423341214212346、DataswitchingtechnologiespppppPacketBufferStore-and-forwardpppppppChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普56、Dataswitchingtechnologieseachend-enddatastreamdividedintopacketsuserA,Bpacketssharenetworkresourceseachpacketusesfulllinkbandwidthresourcesusedasneededresourcecontention:aggregateresourcedemandcanexceedamountavailablecongestion:packetsqueue,waitforlinkusestoreandforward:packetsmoveonehopatatimeNodereceivescompletepacketbeforeforwardingPacketSwitchingChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普6SequenceofA&Bpacketsdoesnothavefixedpattern,sharedondemandstatisticalmultiplexing.TDM:eachhostgetssameslotinrevolvingTDMframe.ABC10Mb/sEthernet1.5Mb/sDEstatisticalmultiplexingqueueofpacketswaitingforoutputlink6、DataswitchingtechnologiesPacketSwitching:StatisticalMultiplexingChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普7Packetswitchingversuscircuitswitching1Mb/slinkeachuser:100kb/swhenactive”active10%oftimecircuit-switching:10userspacketswitching:with35users,probability10ctivelessthan.0004Packetswitchingallowsmoreuserstousenetwork!Nusers1Mbpslink6、DataswitchingtechnologiesChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普8NetworkTaxonomyTelecommunicationnetworksCircuit-switchednetworksFDMTDMPacket-switchednetworksNetworkswithVCsDatagramNetworksDatagramnetworkisnoteitherconnection-orientedorconnectionless.Internetprovidesbothconnection-oriented(TCP)andconnectionlessservices(UDP)toapps.Chapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普96、DataswitchingtechnologiesABpropagationtransmissionnodalprocessingqueueingDelayinpacket-switchednetworks——分组交换网性能关键参数Chapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普10Delayinpacket-switchednetworks——分组交换网性能关键参数Transmissiondelay（传输时延）Processingdelay（处理时延）Queuingdelay（排队时延）Propagationdelay（传播时延）6、Dataswitchingtechnologies处理时延排队时延传输时延分组完全到达分组送到输出队列分组第一位送出分组最后一位送出传播时延分组第一位到接收方时间时间senderRecv分组最后位到接收方ABpropagationtransmissionnodalprocessingqueueingsenderReceiverChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普11Delayinpacket-switchednetworksProcessingdelay（处理时延）检查分组头并决定输出路径的时间+计算校验和以决定分组是否出错的时间等，记为dproc处理时延由设备的处理能力决定。典型的处理时延为：ms级或更低6、DataswitchingtechnologiesChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普126、DataswitchingtechnologiesDelayinpacket-switchednetworksTransmissiondelay（传输时延）分组第一位传出到最后一位传出所需要的时间.设分组长度为Lbits，传输速率为Rbps。则分组传输时延为：dtrans=L/R(秒）例如：设分组长度L=1540bits，传输速率为100Mbps.则dtrans=1540/(100*1000000)=0.0000154s=15.4μsChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普13Delayinpacket-switchednetworksQueuingdelay（排队时延）分组在输出队列上等待输出到链路上的时间，记为dqueue.排队时延依赖于输出队列的长短（即网络负载情况）、线路传输速率。典型的排队时延：若干ms6、DataswitchingtechnologiesChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普146、DataswitchingtechnologiesDelayinpacket-switchednetworksPropagationdelay（传播时延）传输1bit到达接收方所需要的时间(或信号传播时间).设线路长度为l米，信号传播速度为s米/秒，则传播时延为：dprop=l/s(秒）(其中:s=2×108~3×108m/s)例如：设线路长度l=1000米，传输介质为光纤（光传播速度3×108米/秒），则dprop=1000/(3×108)≈3.3×10-6s=3.3μsChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普15通过一个节点的总时延dnodal=dtrans+dproc+dqueue+dprop端到端的总时延)(11queuetransQpropprocQnodalendenddddddd其中即Q是通过的通信链路数，意味着中间结点（路由器）的个数是（Q-1）。6、DataswitchingtechnologiesDelayinpacket-switchednetworksChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普16分组平均到达率（Theaveragerateofpacketsarrivetoqueue)：单位时间内平均到达的分组数，用a表示。则：称La/R为通信强度（Trafficintensity)。其中：L是分组长度、R为线路传输速率。6、DataswitchingtechnologiesQueuingDelayinpacket-switchednetworksChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普17讨论：1、如果La/R1，则表明LaR，即到达的分组超过了能够传输的分组。随着分组的不断到达，将在Queue中不断积累，将最终使分组的Queuingdelay为。因此，从理论上说，只有La/R≤1时，网络才能实现有效通信。6、DataswitchingtechnologiesQueuingDelayinpacket-switchednetworksChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一18讨论：2、假定分组是定期到达的，且在L/R时间只到达一个分组，则每个到达的分组都将不需要排队即可被立即发送出去，Queuingdelay=0；如果在(L/R)N的时间内有N个分组同时到达，则第一个分组的Queuingdelay=0，第二个分组的Queuingdelay=L/R秒，第N个分组Queuingdelay=（N-1）L/R秒平均Queuingdelay为：=(S)RNLNN·2)1(6、Dataswitchingtechnologies=RLN·2)1(SecondsQueuingDelayinpacket-switchednetworksRNLNRLNRLRLN)121())1(...2(1Chapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普19讨论：3、实际上分组是随机到达的，AverageQueuingdelay与通信强度的关系为：1La/RAverageQueuingdelay06、DataswitchingtechnologiesQueuingDelayinpacket-switchednetworksChapter1:ComputerNetworkandInternet2020年2月24日星期一软件学院王世普207、Physicalmedi