数据经历的总时延就是发送时延

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1、东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院时延(delay 或 latency)?数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和：数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和：总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延LEC.3 东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院三种时延所产生的地方1 0 1 1 0 0 1发送器队列在链路上产生 传播时延结点A在发送器产生发送时延 (即传输时延)在队列中产生 处理时延数据链路从结点 A 向结点 B 发送数据结点B东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大

2、学自动化学院容易产生的错误概念?对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的 发送速率发送速率而不是比特在链路上的而不是比特在链路上的传播速率传播速率。?提高链路带宽减小了数据的发送时延。提高链路带宽减小了数据的发送时延。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院1.6.3 时延带宽积和往返时延时延带宽积（传播）时延链路带宽时延带宽积 = 传播时延 带宽?链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。?举例：传播延迟20ms,带宽10Mb/s,则时延带宽积20x10-3x10x105=2x105bit东南大学自动化学院东南大学自

3、动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院往返时延 RTT ?往返时延 RTT (Round-Trip Time) 表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的 确认（接收端收到数据后立即发送确认），总 共经历的时延。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院1.7 计算机网络的体系结构?通信两个不同实体之间通过传输线路进行的信息 交换通信两个不同实体之间通过传输线路进行的信息 交换?通信的条件必须使用相同的语言，交流什么、怎 样交流及何时交流等都必须遵从相互都能接受的规则通信的条件必须使用相同的语言，交流什么、怎 样交流及何时交流等都必须遵从相互都能接受

4、的规则?通信传输的是一组二进制的“0”或“1”位串，但在 不同的位置可能有不同的含义：通信传输的是一组二进制的“0”或“1”位串，但在 不同的位置可能有不同的含义：1）同步参考信号2）地址3）控制信号1）同步参考信号2）地址3）控制信号4）数据5）校验码4）数据5）校验码需要规定格式需要规定格式通信协议通信协议东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院通信协议概述?计算机网络中的数据交换计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好 的规则必须遵守事先约定好 的规则。?这些这些规则规则明确规定了所交换的数据的格式以及 有关的同步问题（同步含有时序的意思）。明确规定了所交

5、换的数据的格式以及 有关的同步问题（同步含有时序的意思）。?为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准 或约定即为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准 或约定即网络协议网络协议(network protocol)，简称 为(network protocol)，简称 为协议协议。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院网络协议的组成要素?语法语法数据与控制信息的结构或格式 。数据与控制信息的结构或格式 。?语义语义需要发出何种控制信息，完成何种 动作以及做出何种响应。需要发出何种控制信息，完成何种 动作以及做出何种响应。?同步同步事件实现顺序的详细说明。事件实现顺

6、序的详细说明。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院通信协议标准化的必要性?70年代以后计算机的迅速发展70年代以后计算机的迅速发展IBM: 360/370系列， DEC:VAX系列，系列，IBM: 360/370系列， DEC:VAX系列，系列，HP:9000系列等HP:9000系列等形成各自的操作系统和系统软件形成各自的操作系统和系统软件?互连通信要求的提出互连通信要求的提出计算机厂商有开始研究开发各自的计算机通信设备、 通信协议、体系结构、硬软件产品计算机厂商有开始研究开发各自的计算机通信设备、 通信协议、体系结构、硬软件产品IBM: SNA，DEC:D

7、NAIBM: SNA，DEC:DNA?问题：问题：互不兼容，形成信息孤岛互不兼容，形成信息孤岛东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院开放系统互连参考模型 OSI/RM形成?为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标 准化组织（ISO）于1977年成立了一个专门的机构来研 究该问题。为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标 准化组织（ISO）于1977年成立了一个专门的机构来研 究该问题。?1981年提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连 成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模 型OSI/RM（Open Systems Interconnec

8、tion Reference Model），简称为OSI。1981年提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连 成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模 型OSI/RM（Open Systems Interconnection Reference Model），简称为OSI。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院标准化方法?自顶向下自顶向下?体系结构体系结构?服务服务?协议规范协议规范?顶层体系结构：约束最少，抽象程度最高顶层体系结构：约束最少，抽象程度最高最稳定最稳定东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院关于开放系统互连

9、参考模型 OSI/RM?开放系统只要 遵循 OSI 标准， 一个系统就可以和 位于世界上任何地 方的、也遵循这同 一标准的其他任何 系统进行通信。开放系统只要 遵循 OSI 标准， 一个系统就可以和 位于世界上任何地 方的、也遵循这同 一标准的其他任何 系统进行通信。?主要结构思想 功能结构分层主要结构思想 功能结构分层东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院分层的优点?各层之间独立、结构上可分割开降低网络系统复杂性，灵活性好?简化设计与实现?便于更新、扩充，各层采用不同技术?易于维护?能促进标准化工作。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南

10、大学自动化学院分层基本原则?根据功能的不同分层根据功能的不同分层 ?每一层都必须提供增值服务每一层都必须提供增值服务 ?各层之间相互独立，黑箱技术各层之间相互独立，黑箱技术 ?单向调用（只允许高层调用低层功能）避免“死锁” 现象单向调用（只允许高层调用低层功能）避免“死锁” 现象 ?层与层联系最少层与层联系最少 ?链式链接链式链接 ?层数适中层数适中东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院OSI/RM的应用?在市场化方面 OSI 却失败了。在市场化方面 OSI 却失败了。?OSI 的专家们在完成 OSI 标准时没有商业驱动 力；OSI 的专家们在完成 OSI 标

11、准时没有商业驱动 力；?OSI 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；OSI 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；?OSI 标准的制定周期太长，因而使得按 OSI 标准 生产的设备无法及时进入市场；OSI 标准的制定周期太长，因而使得按 OSI 标准 生产的设备无法及时进入市场；?OSI 的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层 次中重复出现。OSI 的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层 次中重复出现。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院两种国际标准?法律上的国际标准 OSI 并没有得到市场的认 可。法律上的国际标准 OSI 并没有得到市场的认 可

12、。?是非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛的应 用。是非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛的应 用。?TCP/IP 常被称为TCP/IP 常被称为事实上的国际标准事实上的国际标准。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院划分层次的概念举例?计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件。计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件。?可以将要做的工作进行如下的划分。可以将要做的工作进行如下的划分。?第一类工作与传送文件直接有关。第一类工作与传送文件直接有关。?确信对方已做好接收和存储文件的准备。确信对方已做好接收和存储文件的准备。?双方协调好一致的文件格式

13、。双方协调好一致的文件格式。?两个计算机将两个计算机将文件传送模块文件传送模块作为最高的一层 。剩下的 工作由下面的模块负责。作为最高的一层 。剩下的 工作由下面的模块负责。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院两个计算机交换文件只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的计算机 1计算机 2文件传送模块文件传送模块把文件交给下层模块 进行发送把收到的文件交给 上层模块东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院再设计一个通信服务模块计算机 1计算机 2文件传送模块文件传送模块只看这两个通信服务模块 好

14、像可直接把文件 可靠地传送到对方通信服务模块通信服务模块把文件交给下层模块 进行发送把收到的文件交给 上层模块东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院再设计一个网络接入模块计算机 1计算机 2文件传送模块文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络 接口网络 接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作 例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院计算机网络的体系结构?计算机网络的计算机网络的体系结构体系结构就是计算机网络层次划分及其 功能、相互关系的就是计算机网络

15、层次划分及其 功能、相互关系的精确定义精确定义。?实现实现(implementation)是遵循这种体系结构的前提下 用何种硬件或软件完成这些功能的问题。(implementation)是遵循这种体系结构的前提下 用何种硬件或软件完成这些功能的问题。?体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运 行的计算机硬件和软件。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运 行的计算机硬件和软件。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院TCP/IP的体系结构?TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输 层、网际层和网络接口层。TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运

16、输 层、网际层和网络接口层。?最下面的网络接口层并没有具体内容。最下面的网络接口层并没有具体内容。?因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种只有五层协议的体 系结构 。因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种只有五层协议的体 系结构 。东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院五层协议的体系结构?应用层(application layer) ?运输层(transport layer) ?网络层(network layer) ?数据链路层(data link layer) ?物理层(physical layer) 数据链路层5 应用层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院东南大学自动化学院计算机 1 向计算机 2 发送数据5432154321计算机1AP2AP1计算机2 应用进程数据