計算機網絡

計算機網絡能夠向用戶提供哪些服務：

數據傳輸：網絡間各個計算機之間互相進行信息的傳遞。

資源共享：進入網絡的用戶能夠對網絡中的數據、軟件和硬件實現共享。

分佈處理功能：經過網絡能夠把一件較大工做分配給網絡上多臺計算機去完成。

 

試從多個方面比較電路交換，報文交換和分組交換的主要優缺點

電路交換：
優勢：1.信息傳輸時延小2.信息以數字信號的形式在數據信道上進行「透明」傳輸，交換機對用戶的數據信息不存儲、處理，交換機在處理方面的開銷比較小，對用戶的數據信息不用附加控制信息，使信息的傳送效率較高3.信息的編譯嗎和代碼格式由通訊雙方決定，與交換網絡無關。
缺點:1.網絡的利用率低2.線路的利用率低3.限不一樣速率、不一樣代碼格式、不一樣控制方式的相互直通4.無呼損。
報文交換：
優勢：1.不一樣的終端接口之間能夠相互直通2.無呼損3.利用動態的複用技術，線路的利用率較高。
缺點：傳輸時延大，並且變化的範圍比較大2.利用「存儲-轉發」，因此要求交換系統有較高的處理速度和大的存儲能力3.實時性較差。
分組交換：
優勢：1.能夠對不一樣的接口終端進行匹配2.網絡輕載狀況下，傳輸時延較小，且比較穩定3.線路利用率高4.可靠性高5.經濟效益好
缺點：1.網絡系統附加了大量的控制信息，對於報文較長的信息傳輸率低2.技術實現複雜

 

計算機網絡都有哪些類別？各類類別的網絡都有哪些特色？

按範圍：
（1）廣域網WAN：遠程、高速、是Internet的核心網。
（2）城域網：城市範圍，連接多個局域網。
（3）局域網：校園、企業、機關、社區。
（4）個域網PAN：我的電子設備

 使用者：

（1）公用網：按規定繳納費用的人均可以使用的網絡

（2）專用網：例如軍隊，鐵路，銀行電力系統均有本系統的專用網

 

計算機網絡的性能有哪些？

一、速率

　　計算機發送出的信號都是數字形式的。比特(bit)是計算機中的數據量的單位，也是信息論中使用的信息量單位。英文字bit來源binary digit(一個二進制數字)，所以一個比特就是二進制數字中的一個1或0。網絡技術中的速率指的是連接在計算機網絡上的主機在數字信道上傳送數據的速率，也稱爲數據率(data rate)或者比特率(bit rate)。速率的單位是b/s(比特每秒)或者bit/s，也能夠寫爲bps，即bit per second。當數據率較高時，可使用kb/s(k=10^3=千)、Mb/s(M=10^6=兆)、Gb/s(G=10^9=吉)或者Tb/s(T=10^12=太)。如今通常經常使用更簡單並非很嚴格的記法來描述網絡的速率，如100M以太網，而省略了b/s，意思爲數據率爲100Mb/s的以太網。這裏的數據率一般指額定速率。

二、帶寬
帶寬本上包含兩種含義：
(1)帶寬原本指某個信號具備的頻帶寬度。信號的帶寬是指該信號所包含的各類不一樣頻率成分所佔據的頻率範圍。例如，在傳統的通訊線路上傳送的電話信號的標準帶寬是3.1kHz(從300Hz到3.1kHz，即聲音的主要成分的頻率範圍)。這種意義的帶寬的單位是赫茲。在之前的通訊的主幹線路傳送的是模擬信號(即連續變化的信號)。所以，表示通訊線路容許經過的信號頻帶範圍即爲線路的帶寬。
　　(2)在計算機網絡中，貸款用來表示網絡的通訊線路所能傳送數據的能力，所以網絡帶寬表示在單位時間內從網絡的某一點到另外一點所能經過的「最高數據量「。這種意義的帶寬的單位是」比特每秒「，即爲b/s。子這種單位的前面也一般加上千(k)、兆(M)、吉(G)、太(T)這樣的倍數。

三、吞吐量
　　吞吐量(throughput)表示在單位時間內經過某個網絡(或信道、接口)的數據量。吞吐量進場用於對現實世界中的網絡的一種測量，以便知道實際上到底有多少數據量能        夠經過網絡。顯然，吞吐量受到網絡的帶寬或網絡的額定速率的限制。例如，對於一個100Mb/s的以太網，其額定速率爲100Mb/s，那麼這個數值也是該以太網的吞吐       量的絕對上限值。所以，對100Mb/s的以太網，其典型的吞吐量可能只有70Mb/s。

四、時延
　　時延指數據(一個報文或者分組)從網絡(或鏈路)的一端傳送到另外一端所需的時間。時延是一個很是重要的性能指標，也能夠稱爲延遲或者遲延。
　　網絡中的時延由如下幾部分組成：
　　(1)發送時延 發送時延是主機或路由器發送數據幀所須要的時間，也就是從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最後一個比特發送完畢所需時間。發送時延也可          以  稱爲傳輸時延。發送的時延=數據幀長度(b)/發送速率(b/s)。
　　對於必定的網絡，發送時延並不是固定不變，而是與發送的幀長成正比，與發送數率成反比。
　　(2)傳播時延 傳播時延是電磁波在信道中傳播必定的距離須要花費的時間。
　　傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播數率(m/s)
　　電磁波在自由空間的傳播速率是光速，即3.0×10^5 km/s。電磁波在網絡傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間低一些，在銅線電纜中的傳播速率約爲2.3×10^5 km/s，在光纖中的傳播速率約爲2.0×10^5 km/s。
　　(3)處理時延 主機或路由器在收到分組時須要花費必定的時間處理，分析分組首部、從分組中提取數據部分、進行差錯檢驗、查到適當路由等，這就產生了處理時延。
　　(4)排隊時延 分組在通過網絡傳輸時，要通過許多的路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器肯定了轉發接口後，還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊延時。排隊延時一般取決於網絡當時的通訊量。
　　這樣數據在網絡中盡力的總延時就是
　　總延時 = 發送延時 + 傳播延時 + 處理延時 + 排隊延時
　　對於高速網絡鏈路，提升的僅僅是數據的發送數率而不是比特在鏈路上的傳播速率。荷載信息的電磁波在通訊線路上的傳播速率與數據的發送速率並沒有關係。提升的數據的發送速率只是減少了數據的發送時延。

五、時延帶寬積
　　把以上兩個網絡性能的兩個度量，傳播時延和帶寬相乘，就等到另一個度量：傳播時延帶寬積，即
　　時延帶寬積 = 傳播時延 × 帶寬
　　例如，傳播時延爲20ms，帶寬爲10Mb/s，則時延帶寬積 = 20 × 10 × 10^3 /1000 = 2 × 10^5 bit。這就表示，若發送端連續發送數據，則在發送的第一個比特即將達到終點時，發送端就已經發送了20萬個比特，而這20萬個bit都在鏈路上向前移動。

六、往返時間RTT
　　在計算機網絡中，往返時間RTT也是一個重要的性能指標，表示從發送方發送數據開始，到發送方收到來自接收方的確認，總共經歷的時間。對於上面提到的例子，往返時間RTT就是40ms，而往返時間和帶寬的乘積是4×10^5(bit)。
　　顯然，往返時間與所發送的分組長度有關。發送很長的數據塊的往返時間，應當比發送很短的數據塊往返時間要多些。
　　往返時間帶寬積的意義就是當發送方連續發送數據時，即可以及時收到對方的確認，但已經將許多比特發送到鏈路上了。對於上述例子，假定數據的接收方及時發現了差錯，並告知發送發，使發送方當即中止發送，但也已經發送了40萬個比特了。

七、利用率
　　利用率有信道利用率和網絡利用率。信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的。網絡利用率則是全網絡的信道利用率的加權平均值。信道利用率並不是越高越好。這是由於，根據排隊的理論，當某信道的利用率增大時，該信道引發的時延也就迅速增長。
　　若是D0表示網絡空閒時的時延，D表示當前網絡時延，能夠用簡單公式(D=D0/(1-U)來表示D，D0和利用率U之間的關係。U數值在0和1之間。當網絡的利用率接近最大值1時，網絡的時延就趨近於無窮大。

 

 

爲何要使用複用技術？經常使用的複用技術有哪些？

爲了共享通訊，最大限度提升信道利用率

頻分複用，時分複用，碼分複用，波分複用