第1周第2次站與通信網(wǎng)絡(luò)

物理層我們重點(diǎn)講了什么？1、物理層的作用2、通信介質(zhì)的種類3、通信介質(zhì)的復(fù)用技術(shù)分割為許多互不干擾的小電路第1章通信與網(wǎng)絡(luò)AB頻分、波分、時(shí)分時(shí)分：信道分割為很多小時(shí)隙，通信對使用固定時(shí)隙

發(fā)方和收方的時(shí)間是同步的。物理層我們重點(diǎn)講了什么？在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)，通信介質(zhì)稱為鏈路第1章通信與網(wǎng)絡(luò)共享物理通信介質(zhì)：競爭方式來使用通信介質(zhì)AB統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用會混亂嗎？通信介質(zhì)空閑才發(fā)，交替使用通信介質(zhì)，信號〔數(shù)據(jù)〕不會混亂分割時(shí)隙：ATM，但是不是使用固定時(shí)隙不分時(shí)隙：Ethernet，以太網(wǎng)存在什么問題？尋址混亂a1a2a3b1b2b3a1-b1通信，會不會a1送給了b2?物理層我們重點(diǎn)講了什么？AB在網(wǎng)絡(luò)看來強(qiáng)調(diào)聯(lián)通性，所以稱為鏈路第1章通信與網(wǎng)絡(luò)物理層我們重點(diǎn)講了什么？4、基帶信號與基帶傳輸AB101100011101100011基帶信號經(jīng)過編碼后直接放在電路信道上第1章通信與網(wǎng)絡(luò)物理層我們重點(diǎn)講了什么？5、基帶信號與頻帶傳輸AB101100011長遠(yuǎn)距離101100011調(diào)制解調(diào)第1章通信與網(wǎng)絡(luò)[6]‘站’是什么概念？無線電磁信號有線電纜信號有線光纜信號計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信息信號信息的發(fā)送者信息的接收者通信-靠信號傳輸[7]‘站’是什么概念？無線電磁信號有線電纜信號有線光纜信號計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信息信號信息的發(fā)送者信息的接收者信息的生產(chǎn)者信息的消費(fèi)者反向信息的傳輸信息拿來干什么的？信息拿來使用的！合并叫信息處理[8]‘站’是什么概念？無線電磁信號有線電纜信號有線光纜信號計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信息信號信息的收發(fā)者信息的收發(fā)者信息的處理者信息的處理者[9]‘站’是什么概念？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信息信號信息的收發(fā)者信息的收發(fā)者信息的處理者信息的處理者站是對等的了[10]‘站’是什么概念？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號信號信息的收發(fā)者信息的收發(fā)者信息的處理者信息的處理者關(guān)于站有些什么類型？信源：站作為信號生產(chǎn)者時(shí)的稱呼信宿：站作為信號消費(fèi)者時(shí)的稱呼信號放大整形距離太長-信號衰弱–接收者無法識別中繼器：站作為信號復(fù)原時(shí)的稱呼[11]‘站’是什么概念？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號信號信源：站作為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者時(shí)的稱呼信宿：站作為數(shù)據(jù)消費(fèi)者時(shí)的稱呼轉(zhuǎn)發(fā)站：站作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的稱呼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息的收發(fā)者信息的處理者信息的收發(fā)者信息的處理者如你是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，怎么稱呼？數(shù)據(jù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)可能需要轉(zhuǎn)給別的站交換機(jī)路由器[12]‘站’是什么概念？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號信號信源：站作為信號/數(shù)據(jù)生產(chǎn)者時(shí)的稱呼信宿：站作為信號/數(shù)據(jù)消費(fèi)者時(shí)的稱呼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息的收發(fā)者信息的處理者信息的收發(fā)者信息的處理者信源、信宿，還有什么稱呼？數(shù)據(jù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)可能需要轉(zhuǎn)給別的站終端信號終端數(shù)據(jù)終端[13]‘站’是什么概念？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號信號單工：信號/數(shù)據(jù)只能往一個(gè)方向傳半雙工：信號/數(shù)據(jù)可以雙向傳，但不能同時(shí)傳信息的收發(fā)者信息的處理者信息的收發(fā)者信息的處理者兩站之間的工作模式有哪幾種？數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)全雙工：信號/數(shù)據(jù)可以同時(shí)雙向傳2個(gè)站之間的數(shù)據(jù)傳輸就是靠“一條〞物理線路解決的站：數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收設(shè)備那么多個(gè)站怎么連接？全世界不可能只有2站吧？兩兩相連引入交換機(jī)交換機(jī)多少條物理線路？多少條物理線路？地域廣、距離長怎么辦？多交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)A區(qū)交換機(jī)D區(qū)交換機(jī)C區(qū)交換機(jī)B區(qū)第1章通信與網(wǎng)絡(luò)問題：數(shù)據(jù)是怎么傳輸?shù)?？引入交換機(jī)交換機(jī)XY101100011XYZAX有一個(gè)文件，1MX逐個(gè)把1024個(gè)分組發(fā)送給AA接收完了一個(gè)分組，就暫時(shí)存儲起來A為存儲的分組找到下一個(gè)出口W1M分為1024個(gè)1K的小分組A把分組繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)出去，比方ZA把所有分組都轉(zhuǎn)發(fā)出去，比方ZZ就接收到了所有的A轉(zhuǎn)發(fā)來的分組Z組裝A轉(zhuǎn)發(fā)來的分組，即X發(fā)來的第1章通信與網(wǎng)絡(luò)問題：物理線路是共享的，怎么區(qū)分不同的數(shù)據(jù)？引入交換機(jī)交換機(jī)XY101100011XYZAX和Y都有數(shù)據(jù)要發(fā)給ZA到Z的線路被2個(gè)數(shù)據(jù)占用在A到Z的線路中混合了2個(gè)終端發(fā)來的數(shù)據(jù)混亂了？！如何解決了？交換機(jī)A怎么知道要把數(shù)據(jù)發(fā)給Z？而不是W？W純粹的物理層無法解決這些問題！第1章通信與網(wǎng)絡(luò)一條鏈路是共享的，為什么不混亂？A交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)BCDEA->E：abcdefC->D：abcdefXYXY傳輸二進(jìn)制位串，怎么識別A->E或C->D的數(shù)據(jù)？由于分組在X發(fā)送時(shí)一次發(fā)送完再發(fā)下一個(gè)分組，所以Y不會收到aabbcdcdefef等等2個(gè)分組交叉的混亂字串！問題：Y會收到abcdefabcdef字串，那么Y如何區(qū)分是1個(gè)？2個(gè)？還是3個(gè)分組？第1章通信與網(wǎng)絡(luò)A交換機(jī)交換機(jī)CDEXYaA和C發(fā)出的分組無需同步，可以想發(fā)就發(fā)，無需知道其它鏈路的存在abcdefbcdefA-->X和CX不同鏈路到達(dá)X的，X接收時(shí)是從不同接口得到報(bào)文分別放入不同內(nèi)存區(qū)域〔緩沖區(qū)〕，沒有任何混亂第1章通信與網(wǎng)絡(luò)A交換機(jī)CDEXYaX發(fā)往Y的時(shí)候，是一個(gè)分組一個(gè)分組的進(jìn)行bcdefY不會接收到類似aabbccdedeff

的混亂Y接收到的數(shù)據(jù)可能是這樣的abcdefabcdefabcdef那么Y如何判斷是1個(gè)分組abcdefabcdef

還是2個(gè)分組abcdef和abcdef甚至3個(gè)分組abcd

和

efab和

cdef？第1章通信與網(wǎng)絡(luò)A交換機(jī)CDEXYa解決的方法是2種：1〕分組之間有一個(gè)空閑；bcdefY接收到的數(shù)據(jù)是這樣的abcdef‘空閑’

abcdefabcdefY根據(jù)空閑判斷是2個(gè)分組abcdef和abcdef這種方法是物理層來實(shí)現(xiàn)分組的區(qū)分的！第1章通信與網(wǎng)絡(luò)A交換機(jī)CDEXYa解決的方法是2種：1〕分組之間有一個(gè)空閑；bcdef2〕增頭和尾標(biāo)識，分組間無需空閑，在分組數(shù)據(jù)前后加標(biāo)識，比方s和eX發(fā)送sabcdefesabcdefe，Y收到的也是

sabcdefesabcdefeabcdefY根據(jù)s和e判斷是2個(gè)分組abcdef和abcdefsees增加的頭尾標(biāo)識，是一個(gè)字串或2進(jìn)制位串，我們稱為圖案。這個(gè)方法不是物理層實(shí)現(xiàn)的，是鏈路層實(shí)現(xiàn)的！第1章通信與網(wǎng)絡(luò)ACDEXY為什么AE的數(shù)據(jù)分組一定是送到E的？為什么CD的數(shù)據(jù)分組一定是送到D的？Z無法分別sabcdefe

和sabcdefe的目的地abcdefseabcdefesZ？？第1章通信與網(wǎng)絡(luò)ACDEXY為什么AE的數(shù)據(jù)分組一定是送到E的？為什么CD的數(shù)據(jù)分組一定是送到D的？Z無法分別sabcdefe

和sabcdefe的目的地Z解決方法是增加地址:

sEabcdefe

和sDabcdefeabcdefseEabcdefesDZ通過判斷地址來實(shí)現(xiàn)分發(fā)所謂的地址是在哪里增加的？在數(shù)據(jù)的源點(diǎn)，A和CabcdefseEabcdefesD第1章通信與網(wǎng)絡(luò)ACDEXYZ分組數(shù)據(jù)加上頭尾標(biāo)識及地址等的信息后的新分組:

sEabcdefe

和sDabcdefeabcdefseEabcdefesDabcdefseEabcdefesD幀頭標(biāo)識目的地址源地址其它信息數(shù)據(jù)N字節(jié)尾標(biāo)識第1章通信與網(wǎng)絡(luò)在兩結(jié)點(diǎn)之間如何確定一個(gè)分組

---幀的開始和結(jié)束？A交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)BCDE問題：Y會收到abcdefabcdef字串，那么Y如何區(qū)分是1個(gè)？2個(gè)？還是3個(gè)分組？A->E：abcdefC->D：abcdefY第1章通信與網(wǎng)絡(luò)FACFFCSI8bit88N168I1、物理層能夠識別幀嗎？2、幀界定標(biāo)記的定義-特別的圖案；3、字符方式4、位串方式管理數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)se0111111001111110在兩結(jié)點(diǎn)之間如何確定一個(gè)分組

---幀的開始和結(jié)束？第1章通信與網(wǎng)絡(luò)1、幀界定標(biāo)記的定義后會出現(xiàn)什么問題？2、以字符方式為例管理數(shù)據(jù)Iamastudent!se管理數(shù)據(jù)Iama\stud\ent!se思考：傳輸數(shù)據(jù)中出現(xiàn)‘\’如何解決？在兩結(jié)點(diǎn)之間如何確定一個(gè)分組

---幀的開始和結(jié)束？第1章通信與網(wǎng)絡(luò)透明傳輸：

數(shù)據(jù)鏈路層傳送的數(shù)據(jù)的比特組合必須是不受限制的，不能禁止傳送某種特殊的比特組合。第1章通信與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)要完成哪些事？A交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)BCDEY幀的接收幀的識別幀的透明處理幀的排隊(duì)幀的尋址幀的發(fā)送第1章通信與網(wǎng)絡(luò)終端機(jī)要完成哪些事？A交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)BCDEY幀的接收幀的識別幀的透明處理幀的排隊(duì)幀的尋址：判斷是終點(diǎn)幀的發(fā)送第1章通信與網(wǎng)絡(luò)最主要的通信指標(biāo)站站通信介質(zhì)：是〔電磁光〕信號的載體站之間的通信有什么指標(biāo)來衡量？長度：站之間的距離，米、千米速度：信號傳播速度，每秒千米信號在電纜的傳播速度是每秒20萬千米信號發(fā)送和接收速度，每秒位、bps信號產(chǎn)生放在通信介質(zhì)的速度，或反之帶寬：10Mbps過失率：信號被破壞的比例[33]發(fā)送時(shí)延發(fā)送時(shí)延：指結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使數(shù)據(jù)包從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時(shí)間。即數(shù)據(jù)包第一個(gè)比特開始發(fā)送到最后一個(gè)比特發(fā)送完畢所需要的時(shí)間。信道帶寬即數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送速率。發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)塊長度（比特）信道帶寬（比特/秒）[34]傳播時(shí)延傳播時(shí)延：電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費(fèi)的時(shí)間。信號發(fā)送速率和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。傳播時(shí)延=信道長度（米）信號在信道上的傳播速率（米/秒）通信網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)是什么？A交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)BCDEY延時(shí)〔時(shí)延〕帶寬傳播時(shí)延〔介質(zhì)類型+長度〕發(fā)送與接收時(shí)延〔每個(gè)站的帶寬可能不一樣〕轉(zhuǎn)發(fā)處理時(shí)延〔每個(gè)站的CPU和內(nèi)存不一樣〕過失處理時(shí)延〔每個(gè)終端的CPU和內(nèi)存不一樣〕第1章通信與網(wǎng)絡(luò)[36]ABAB寬帶線路窄帶線路在寬帶線路上比特傳播得快

在窄帶線路上比特傳播得慢

關(guān)于寬帶和窄帶錯(cuò)誤的概念在線路上〔同類型介質(zhì)〕跑得一樣快！[37]ABAB寬帶線路窄帶線路關(guān)于寬帶和窄帶正確的概念帶寬：每秒鐘從站注入到通信線路〔介質(zhì)〕的數(shù)據(jù)位數(shù)量。寬帶、窄帶：相對的概念，寬比窄有更多數(shù)據(jù)注入線路。每個(gè)紅塊表示一位數(shù)據(jù)的話[38]常用的帶寬單位更常用的帶寬單位是千比每秒，即kb/s〔103b/s〕兆比每秒，即Mb/s〔106b/s〕吉比每秒，即Gb/s〔109b/s〕太比每秒，即Tb/s〔1012b/s〕在計(jì)算機(jī)〔智能設(shè)備〕里K=210=1024，M=220,G=230,T=240請注意：在數(shù)字通信界也有用K=210=1024，M=220,G=230[39]時(shí)延(delay或latency)時(shí)延：指一個(gè)報(bào)文或分組從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)〔或一條鏈路〕的一端傳送到另一端所需要的時(shí)間?？倳r(shí)延＝發(fā)送時(shí)延＋傳播時(shí)延＋處理時(shí)延 (交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延+終端處理時(shí)延)發(fā)送器結(jié)點(diǎn)

B結(jié)點(diǎn)

A數(shù)據(jù)鏈路隊(duì)列…1011001在隊(duì)列中產(chǎn)生處理時(shí)延在發(fā)送器產(chǎn)生發(fā)送時(shí)延在鏈路上產(chǎn)生傳播時(shí)延隨機(jī)性很大在接收器產(chǎn)生接收時(shí)延接收器AB發(fā)送裝置發(fā)送與接收速率接收裝置t1發(fā)送所需時(shí)間t2傳播所需時(shí)間t1接收所需時(shí)間1bit所需時(shí)間=2*t1+t2AB發(fā)送傳播接收N位的總延時(shí)N*t1t2+t1Nbit所需時(shí)間=N*t1+t2+t1=(N+1)*t1+t2計(jì)算從A到D的10KB數(shù)據(jù)的總時(shí)延！假設(shè)分10組。A交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)BCDEY20kmps,1km10Mbps轉(zhuǎn)發(fā)處理時(shí)延〔每個(gè)站每個(gè)組都是0.005秒，每個(gè)站內(nèi)存足夠大〕過失處理時(shí)延：A和D處理1MB數(shù)據(jù)各0.2秒第1章通信與網(wǎng)絡(luò)100Mbps10Mbps計(jì)算從A到D的10KB數(shù)據(jù)的總時(shí)延！假設(shè)分10組。A交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)BCDEY20kmps,1km10Mbpst3=0.005秒過失處理時(shí)延：A和D處理1MB數(shù)據(jù)各0.2秒第1章通信與網(wǎng)絡(luò)100Mbps10Mbps每