《计算机网络 自顶向下方法》读书笔记（一）

计算机网络和因特网

网络核心

网络核心，即由互联因特网端系统的分组交换机和链路构成的网状网络。

分组交换

在网络应用中，端系统彼此交换报文 (message) 。报文能够包含协议设计者需要的任何东西，包括执行一种控制功能、数据等。

为了从源端系统向目的端系统发送一个报文，源将长报文划分为较小的数据块，称之为分组 (packet) 。

在源和目的地之间，每个分组都通过通信链路和分组交换机 (packet switch) 传送。交换机主要有两种：路由器 (router) 和链路层交换机 (link-layer switch) 。

分组以等于该链路最大传输速率的速度传输通过通信链路。因此，如果某源端系统或分组交换机经过一条链路发送一个 L 比特的分组，链路的传输速率为 R 比特/秒，则传输该分组的时间为 L/R 秒。

多数分组交换机在链路的输入端使用存储转发传输，存储转发传输是指交换机必须接收到整个分组之后，才能够开始向输出链路传输该分组的第一个比特。

在因特网中，每台路由器具有一个转发表 (forwarding table) ，用于将目的地址映射成为输出链路。因特网具有一些特殊的路由选择协议 (routing protocol) ，用于自动地设置这些转发表。

每台分组交换机有多条链路与之相连，对于每条相连的链路，该分组交换机具有一个输出缓存 (output buffer) ，用于存储路由器准备发往那条链路的分组。

电路交换

在电路交换网络中，在端系统间进行通信会话期间，预留了端系统间沿路径通信所需要的资源。即主机 A 为了向主机 B 发送报文，网络必须在两条链路的每条上先预留一条电路。因此原则上不需要排队，也不会出现拥塞。

链路中的电路是通过频分复用 (Frequency-Division Multiplexing, FDM) 或时分复用 (Time-Division Multiplexing, TDM) 来实现的。对于 FDM ，在连接期间链路为每条连接专用一个频段，每条电路连续地得到部分带宽。对于 TDM ，时间被划分为固定期间的帧，并且每个帧又被划分为固定数量的时隙，每条电路在短时间间隔中周期性地得到所有带宽。

分组交换与电路交换的对比

• 分组交换提供了比电路交换更好的带宽共享

• 分组比电路交换更简单、更有效，实现成本更低

• 分组交换的端到端时延是可变的和不可预测的，不适合实时服务

• 电路交换不考虑需求，而预先分配了传输链路的使用。分组交换按需分配链路使用

趋势是朝着分组交换方向发展