计算机网络(自顶向下方法) 读书笔记1

一、协议:

    一个协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序,以及报文发送和/或接收一条报文或其他事件所采取的动作。协议的基本要素是语法、语义、同步。

二、分组交换中存在的时延:

    在分组从源向目的地发送的过程中,最为重要的是节点处理时延、排队时延、传输时延、传播时延,算上所有即节点总时延

(1)处理时延:该时延包括检查分组首部和决定将该分组导向何处所需要的时间等。在这种结点处理后路由器将决定将该分组引向通往下一个链路之前的队列。

(2)排队时延:取决于分组到达时,在他之前正在排队的分组数量。实际上的排队时延是毫秒微秒级的。

(3)传输时延:假设分组以先到先服务,且仅当所有已到达分组传输完以后才传输下一个分组。我们用L表示分组长度,Rbps表示链路传输速率。则传输时延为: L/R。传输时延由路由器决定于距离无关。

(4)传播时延:由链路起点到终点所需时间。速率取决于距离与传输介质。用d/s表示,d为距离,s为传播速率

(5)排队时延与流量强度:理论上,假设分组到达传输队列的速率为a pkt/t,流量强度的定义为La/R,意义是每单位时间到达比特与传出比特速率的比值。可以知道当La/R > 1时,传入速率将大于传出速率,这意味着比特平均排队时延无限大。而实际上已经出现了丢包现象。

(6) 端到端时延:链路传输中有不同节点,将所有节点的时延累积起来就是端到端时延。我们忽略排队时延(无拥塞),则中间传输经过N-1台路由器的时延为:d = N(dproc + dtrans + dprop)其中符号分别代表处理时延、传输时延、传播时延。

(7)吞吐量:包括瞬时吞吐量和平均吞吐量。吞吐量指的是单位时间传输比特的数量。例如一个文件F bit传输时间为T则,平均吞吐量为F/T。在通信链路上,吞吐量为min{R1,........Rn},即瓶颈链路的传输速率

三、协议的分层:

    因特网的协议栈由5个层次组成,自顶向下:应用层、运输层、网络层、链路层、物理层。

(1)应用层:网络应用程序以及他们的应用层协议存留的地方。我们把这种位于应用层的信息分组称为报文。

(2)运输层:在应用程序端点之间传输应用层报文。有TCP、UDP协议。运输层的信息分组称为报文段。

(3)网络层:将成为数据报的网络层分组从一台主机移动到另外一台主机。协议有IP协议等。

(4)链路层:  将数据帧在逻辑相邻的网络节点传送。

(5)物理层:将整个数据帧一个比特一个比特地从一个结点移动到下一个节点。物理邻近。

四、一些练习:

    考虑两台主机A、B由一条速率为R bps的链路相连。假定这两台主机相隔m米,该链路的传播速率为s m/s。主机A向主机B发送长度为L比特的分组。

a. 用m和s来表示传播时延dprop

b. 用L和R来确定该分组的传输时间dtrans

c. 忽略处理和排队时延,得出端到端时延的表达式

d. 假定主机A在时刻t = 0开始传输该分组,在时刻t = dtrans,该分组的第一个bit在何处?

答案:

a. m/s

b. L/R

c. m/s+L/R

d. 刚刚离开A

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