计网笔记-3 网络核心

网络核心：路由器的网状网络

 

数据传输的方式：电路交换，分组交换

 

网络核心：电路交换：端到端的资源被分配给从源端到目标端的呼叫。

信令系统在网络核心中为两者通信分配一条独享的线路，靠信令即靠控制信息。

通信链路可以通过各种复用方法分解成小片。交换节点之间的链路带宽比较大可以通过复用分成小片。通过信令系统挑出没有被用的链路，给两个主机单独使用，独享资源，不同享。

如果呼叫没有数据发送，被分配的资源就会被浪费。

呼叫建立起来后虽然不共享能保证性能，但会造成浪费。

总结：

为呼叫预留端-端资源

1.链路带宽，交换能力

2.专用资源：不共享

3.保证性能

4.要求建立呼叫连接

 

复用：频分，时分，波分

频分：将有效通信频率划分成若干个小片，每一条链路上找到空闲的小片进行通信

时分：将两个主机的通信能力分成若干个以T为周期的块（TDM帧），每个周期里面由划分多个小片（时隙），每个小片给不同用户使用

波分：对光进行频分

 

计算机局域网的传播延迟可以忽略，而广域网的传播有传播延迟。每个比特传输时间是 带宽的倒数，是持续那么长时间，不是一瞬间。

 

电路交换不适合计算机之间的通信：

建立连接时间长，而主机之间通信时间很短

计算机之间的通信有突发性，如果使用电路交换，浪费的片较多（即不共享，没有数据传递的链路，无法被其他的呼叫使用）

可靠性不高？ 交换机要维互主机到主机的链路，即从一个片到另一个片的映射关系，又因为维护的数量很多，如果核心节点宕机，影响范围很广。

 

网络核心：分组交换：：以分组为单位存储-转发方式

网络带宽资源不在分成一个片，传输时使用全部带宽

分组交换优点：

主机之间传输的数据被分成一个个单位，即分组 packet，在交换机全部存储后再转发，否则如果每接收一个比特就转发，相当于交换机接受的链路再用，发送的也在用，那么也是电路交换，不能共享链路，而且用完了带宽。如果全部存储后再转发，相当于只用交换机接受的链路或发送的链路，那么在存储过程中会有空闲链路给其他交换机使用。

存储时间会有延迟，所以分组交换延迟大于电路交换。电路交换只延迟一个比特，而分组延迟一整个数据

同时如果存储好后准备发送，但发送的链路有其他数据在发送，那么需要排队，这就产生的排队延迟，上述两种延迟换取了共享性

 

分组交换缺点：

进交换机的速率大于链路输出速率：1.分组将会排队 2.如果路由器缓存用完了，分组将会被抛弃

 

网络核心的关键功能：

路由：决定分组采用的源到目标的路径（路由算法

转发：将分组从路由器的输入链路移动到输出链路（根据路由表，选择输出链路

 

分组交换：统计多路复用：分组没有固定的模式，即按需分配时隙。时分复用是按用户数分配，如果该时刻该用户不用，就会浪费掉，统计时分复用就不会，但会有用户的地址信息产生额外开销。

 

分组交换允许更多用户使用网络

分组交换是“突发数据的胜利者”

适合于对突发式数据传输的条件：资源共享，简单，不必建立呼叫

过度使用会造成网络拥塞：分组延时和丢失。对可靠地数据传输需要协议来约束：如拥塞控制

 

多媒体应用需要电路交换的一些特性，需要分组交换尽量表现得像电路交换。（可通过增大媒体传输的带宽。）

 

分组交换：分组的存储转发一段一段从源端传到目标端，按照有无网络层分成：

数据报（每个分组的传递是独立（没有握手），无连接）网络：

不同阶段，路由可以改变

无需建立连接，有数据就传输

每一个分组都独立路由（路径不一样，可能会失序）

分组的目标地址决定下一跳

路由器不维护主机和主机的通信状态，他只负责根据路由表来转发。路由表会改变IP地址不变，所以同一个主机路径传递会不同

 

虚电路（主机间要建立网络连接）网络：

在呼叫建立时决定了路径，并且不改变

每个分组都带有标签

路由器维持每个呼叫时的状态信息

虚电路靠信令建立

有连接不仅体现在源主机和目标主机上，还有中间所经过的所有交换节点之上。这种连接成为网络连接

 

总结：
　　　　　　　        通信网络

       电路交换网络         　　　　分组交换网络             

FDM                TDM　　　　虚电路网络      数据报网络

 

分类如上按层次下分。