计算机网络 时延 TCP/IP五层协议 交换机和路由器

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1.发送时延(传输时延):
是主机或路由器发送数据帧所需要的时间,也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间,发送时延 = 数据帧长度(b) / 信道带宽(b/s)

传播时延:
是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间,传播时延 = 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s)

发送时延(传输时延)发生在机器的内部的发送器中,而传播时延则发生在机器外部的传输信道媒体上。

处理时延:
主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理,例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错或查找适当的路由等等

排队时延:
分组在经过网络传输时,要经过许多的路由器。但分组在进入路由器后要现在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发

数据在网络中经历的总时延就是以上四种时延之和:总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

数据较小时占比最大的是发送时延,数据较大时占比最大的是传播时延

2.物理层:
负责光/电信号的传递方式. 比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.

数据链路层:
负责设备之间的数据帧的传送和识别. 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.

网络层:
负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层.

传输层:
负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.

应用层:
负责应用程序间沟通,如超文本传输协议(HTTP) 、简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等. 我们的网络编程主要就是针对应用层.

工作层次不同:
交换机主要工作在数据链路层(第二层)
路由器工作在网络层(第三层)。
转发依据不同:
交换机转发所依据的对象时:MAC地址。(物理地址)
路由转发所依据的对象是:IP地址。(网络地址)
主要功能不同:
交换机主要用于组建局域网,
而路由主要功能是将由交换机组好的局域网相互连接起来,或者接入Internet。
交换机能做的,路由都能做。
交换机不能分割广播域,路由可以。
路由还可以提供防火墙的功能。
路由配置比交换机复杂。

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