计网学习笔记一.分组交换与电路交换

通过网络链路和交换机移动数据有两种办法，电路交换和分组交换。

一.分组交换

端系统彼此交换报文，报文能够包含协议设计者需要的任何东西。

源将长报文划分成比较小的数据块，称这些数据块为分组。在源和目的之间，每个分组通过通信链路和分组交换机传送。分组以等于该线路最大传输速率的速度传输通过通信链路。

存储转发机制是指在交换机能够开始向输出链路传输该分组的第一个比特之前，必须接收到整个分组。

对于每条相连的链路，分组交换机有一个输出缓存，用于存储路由器准备发往那条链路的分组。如果到达的分组需要传输到某条链路，但发现该链路正传输其他分组，该到达分组必须在输出缓存中等待。

故分组需要承受输出缓存的排队时延，如果缓存已经被其他等待传输的分组充满了，那么将出现分组丢失/丢包的情况，到达的分组或者已经排队的分组之一将被丢弃。

当源主机向目的端系统发送分组时，源在该分组的首部包含目的地的IP地址。

每台路由器具有一个转发表，用于将目的地址映射成为输出链路。

因特网的路由选择协议可以决定从每台路由器到每个目的地的最短路径。

电路交换网络中，端系统间通信会话期间，预留了端系统间通信沿路径所需要的资源（缓存、链路传输速率）

分组交换网络中不预留资源，会话的报文按需使用资源。

链路的频谱由跨越链路创建的所有连接所共享。在连接期间链路为每条连接专用一个频段。频段的宽度成为带宽。

对于一条TDM链路，时间被划分为固定区间的帧，并且每帧又被划分为固定数量的时隙。每个连接由网络指定一个时隙单独使用。

电路传输速率=帧速率×一个时隙中的比特数

结点总时延=结点处理时延+排队时延+传输时延+传播时延

结点时延是单台路由器上的时延。

检查分组首部和决定将该分组导向何处是时间的一部分。对一台路由器的最大吞吐量有重大影响，最大吞吐量是一台路由器能够转发分组的最大速率。

先到先服务的方式是分组交换常见的方式。假设L是该分组的长度，R bps 是从路由器A到B的链路传输速率。传输时延是L/R，这是将所有分组的比特推向链路所需要的时间。

从该链路的起点到路由器B的时间

流量强度大于1时，队列溢出。路由器丢弃到达的不能被存储的分组。分组丢失的份额随着流量强度增加而增加。

从源到目的地的总时延。假设网络无拥塞（排队时延忽略不计），源主机和目的主机之间有N-1台路由器。

那么有：

端到端时延=N*（处理时延+传输时延+传播时延）

在任何时间瞬间的瞬时吞吐量是主机B接收到该文件的速率。对吞吐量的限制因素通常是接入网。