【计算机网络概述】第一章:概论 1.3什么是网络核心

简介: 【计算机网络概述】第一章:概论 1.3什么是网络核心

学习目标:

  1. 网络核心
  2. 电路交换
  3. 分组交换
  4. 电路交换与分组交换的区别

前言

      上一篇文章学习了网络边缘,知道了主机和应用进程(端系统)是怎么接入网络核心中的,端系统的两种模式:客户端/服务器模式对等模式。端系统中利用两种面向网络实施的服务:TCPUDP

一、网络核心

概念:路由器的网状网络

基本问题:数据是怎样通过网络进行传输的?

  • 电路交换:为每一呼叫预留一个专有电路,如电话网
  • 分组交换:1)将要传送的数据进行一个一个单位分组     2)将分组从一个路由器传送到与之相邻的路由器,一段段从源端传到目标端     3)每段:采用最大传输能力,称为带宽。

关键核心: 路由转发

  • 路由:决定分组采用的源到目标的路径,路由算法是最短路径算法
  • 转发:将分组从路由器的输入链路转移到输出链路

二、电路交换

2.1 概念

      端到端的资源被分配给从源端到目标端的呼叫“call”。

      这句话的意思是:对于两个端到端的系统直接使用物理链路进行连接,如果说,当这两个端系统进行连接的时候,这条链路被占用,其他的端系统将不能再使用这条链路,即使这两个端系统在连接中,但没有进行通信,但链路被占用,被分配的资源被浪费。

      电路交换在建立连接的时候会消耗一定的时间,因为要建立连接。

因此,总结一下:

  • 电路交换独享资源,不共用,当每一个呼叫一旦建立起来,就能够保证性能
  • 如果呼叫没有数据发送,被分配的资源将会被浪费
  • 电路交换通常被传统电话网络采用;
  • 为呼叫预留端-端资源,要求建立呼叫连接。

2.2 电路交换中网络分片

      在上图中,我们可以看见每两个节点之间的一条链路被分为多片,采用什么方式进行分片呢?我们可以采用频分,时分,波分……等方式

频分,时分,波分,码分的理解

前提知识:

      多路复用:在同一传输线或同一通路,传送多路信号;

      基本方法:使多路信号进行相互分离,方式是:频分,时分,波分,码分

2.3 电路交换为什么不适合计算机之间的通信

  • 建立连接的时间长
  • 计算机之间的通信具有很长的突发性,如果使用电路交换,则浪费的片较多,即使这个呼叫没有数据传递,其所占据的片也不能够被别的呼叫使用
  • 可靠性不高          

三、分组交换

3.1 概念

以分组为单位存储-转发方式,资源共享,按需使用

  • 网络带宽资源不再分为一个个片,传输是使用全部带宽
  • 主机之间传输的数据被分为一个个分组
  • 存储-转发:分组每次移动一跳,再转发之前,节点必须收到整个分组;延迟比线路交换要大;排队时间。

3.2 存储-转发

被传输到下一个链路之前,整个分组必须到达路由器:存储-转发

3.3 排队延迟和丢失

如果到达速率大于链路的输出速率:

  • 分组将会进行排队,等待传输;
  • 如果路由器的缓存用完了,分组将会被抛弃。

3.4 统计多路复用

3.5 分组交换网络的分类

3.5.1 数据报网络:

  • 分组的目标地址决定下一跳
  • 再不同的阶段,路由可以改变

3.5.2 虚电路网络:

  • 每个分组都带标签(虚电路标识),标签决定下一跳
  • 再呼叫建立时决定路径,再整个呼叫中路径保持不变
  • 路由器维持每一个呼叫的状态信息

3.5.3 数据报的工作原理

  • 在通信之前,无须建立一个连接,有数据就可以进行传输
  • 每一个分组都独立路由(路径不一样,可能会失序)
  • 路由器根据分组的目标地址进行路由

3.5.4 虚电路的工作原理

  • 在通信之前,需要建立其一个连接,都有一个虚电路标识,根据虚电路标识进行下一步的跳转。

四、电路交换 VS 分组交换

4.1 证明在同样的网络资源,分组交换允许更多的人使用网络

这里借鉴中科大郑烇老师的课件(本菜鸡还不会概率论)

4.2 突发数据的胜利者是谁?

那肯定是分组交换,原因如下:

  • 分组交换适合于对突发数据传输,资源共享;简单,不必建立呼叫;相反,电路交换需要进行先建立呼叫,再传输数据;
  • 缺点是过度使用会造成网络拥塞:分组延时和丢失。对于可靠数据传输需要协议来约束:拥塞控制;
目录
打赏
0
1
1
0
11
分享
相关文章
图神经网络在欺诈检测与蛋白质功能预测中的应用概述
金融交易网络与蛋白质结构的共同特点是它们无法通过简单的欧几里得空间模型来准确描述,而是需要复杂的图结构来捕捉实体间的交互模式。传统深度学习方法在处理这类数据时效果不佳,图神经网络(GNNs)因此成为解决此类问题的关键技术。GNNs通过消息传递机制,能有效提取图结构中的深层特征,适用于欺诈检测和蛋白质功能预测等复杂网络建模任务。
86 2
图神经网络在欺诈检测与蛋白质功能预测中的应用概述
网络安全与信息安全概述####
本文探讨了网络安全(Cybersecurity)和信息安全(Information Security)的基本概念及其差异,重点介绍了网络安全漏洞、加密技术及安全意识在信息保护中的重要性。本文旨在通过深入分析这些关键技术和策略,提升对信息安全整体性的理解,帮助读者在数字化时代更好地应对信息安全挑战。 ####
【第三期】计算机网络常识/网络分层模型与数据包封装传输过程
【第三期】计算机网络常识/网络分层模型与数据包封装传输过程
68 0
深度学习入门:循环神经网络------RNN概述,词嵌入层,循环网络层及案例实践!(万字详解!)
深度学习入门:循环神经网络------RNN概述,词嵌入层,循环网络层及案例实践!(万字详解!)
深度学习入门:卷积神经网络 | CNN概述,图像基础知识,卷积层,池化层(超详解!!!)
深度学习入门:卷积神经网络 | CNN概述,图像基础知识,卷积层,池化层(超详解!!!)
网络安全与信息安全:知识分享####
【10月更文挑战第21天】 随着数字化时代的快速发展,网络安全和信息安全已成为个人和企业不可忽视的关键问题。本文将探讨网络安全漏洞、加密技术以及安全意识的重要性,并提供一些实用的建议,帮助读者提高自身的网络安全防护能力。 ####
60 17
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将介绍网络安全的重要性,分析常见的网络安全漏洞及其危害,探讨加密技术在保障网络安全中的作用,并强调提高安全意识的必要性。通过本文的学习,读者将了解网络安全的基本概念和应对策略,提升个人和组织的网络安全防护能力。
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
随着互联网的普及,网络安全问题日益突出。本文将从网络安全漏洞、加密技术和安全意识三个方面进行探讨,旨在提高读者对网络安全的认识和防范能力。通过分析常见的网络安全漏洞,介绍加密技术的基本原理和应用,以及强调安全意识的重要性,帮助读者更好地保护自己的网络信息安全。
49 10
网络安全与信息安全:关于网络安全漏洞、加密技术、安全意识等方面的知识分享
在数字化时代,网络安全和信息安全已成为我们生活中不可或缺的一部分。本文将介绍网络安全漏洞、加密技术和安全意识等方面的内容,并提供一些实用的代码示例。通过阅读本文,您将了解到如何保护自己的网络安全,以及如何提高自己的信息安全意识。
61 10

热门文章

最新文章