速率

速率即数据率（data rate）或称数据传输速率或比特率（bit rate）

单位时间（秒）传输信息（比特）量

计算机网络中最重要的一个性能指标

单位：b/s (bps) 、kb/s、Mb/s、Gb/s

k=10^3、M=10^6、G=10^9

速率往往是指额定速率或标称速率

带宽（bandwidth）

原本指信号具有的频带宽度，即最高频率与最低频率之差，单位赫兹（Hz）

网络中带宽通常指数字信道所能传送的最高数据率，单位和上述速率相同

延时/时延（delay/latency）

如下图：

四种分组延迟

1. $d_{proe}$ :结点处理延迟（nodal process delay）

差错检测

确定输出链路

通常是小于毫秒级的（<msec）

2. $d_{queue}$ ：排队延迟（queueing delay）

等待输出链路可用

取决于路由器拥塞程度

3. $d_{trans}$ ：传输延迟（transmission delay）

L：分组长度

R：链路带宽

$d_{trans}$ =L/R

4. $d_{prop}$ ：传播延迟（propagation delay）

d：物理链路长度

s：信号传播速度（~2*10^8m/sec）

$d_{prop}$ =d/s

总延时=四种延时相加

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$d_{nodal}$ = $d_{proe}$ + $d_{queue}$ + $d_{trans}$ + $d_{prop}$

排队延迟

R：链路带宽 L：分组长度 a：平均分组到达速率

浏览强度（traffic Intensity）=La/R

La/R~0:平均排队延迟很小

La/R->1:平均排队延迟很大

La/R>1:超出服务能力，平均排队延迟无限大

时延带宽积

时延带宽积=传播延时*带宽

链路的时延带宽积又称为一比特为单位的链路长度

分组丢失（丢包）

队列缓存容量有限

分组到达已满队列将被丢弃（丢包）

丢弃分组可能由前序结点或源重发（也可能不重发）

丢包率=丢包数/已发分组总数

吞吐量

吞吐量：表示在发送端与接收端之间传送数据速率（b/s）

即时吞吐量：给定时刻的速率

平均吞吐量：一段时间的平均速度

若 $R_{S}$ < $R_{C}$ ,取决于 $R_{C}$ ，即

瓶颈链路（bottleneck link）

端到端路径上，限制端到端吞吐量的链路

网络体系结构

从功能上描述来说，计算机网络体系结构简称网络体系结构（network architecture ）是分层结构

每层遵循某个/些网络协议完成本层功能

计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合

体系结构是一个计算机网络的功能层次及其关系的定义

体系结构是抽象的

优点：

结构清晰，有利用复杂系统的部件及其关系

模块化的分层易于更新、维护 Ps:任何一层服务的改变对其他层都不产生干扰

有利于标准化

缺点：

分层过多，效率低下

实体(entity)表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程

协议是控制两个对等实体进行通信的规则集合，协议是水平的

任一层实体需要使用下层服务，遵循本层协议，实现本层功能，向上层提供服务，服务是垂直的

下层协议的实现对上层的服务用户是透明的

同系统的相邻层实体间通过接口进行交互，通过服务访问点SAP（Service Access Point），交换原语，制定请求的特定服务

OSI参考模型

开放系统互连（OSI）参考模型是由国际标准化组织（ISO）于1984年提出的分层网络体系结构模型

目的是支持异构网络系统互联互通，并成为异构网络系统互连的国际标准

理解网络通信的最佳学习工具（理论很成功，市场很失败）

7层（功能），每层完成特定的网络功能

OSI参考模型解释通信过程

对等层传输数据遵守对应的层协议，从主机A的应用层逐层向下，每层遵循直接相连的节点之间的协议，例如A主机的应用层遵循与B主机的应用层协议，依次类推

相邻层之间通过接口传输数据

上面的四个层次称为端-端层

每一层都会加一个头，即不同层次对应的头部数据单元（物理层不加），传输到目的主机后对应进行解码

增加数据封装的目的

增加控制信息：构造数据单元（PDU）

控制信息主要包括：

地址（Address）：标识发送端/接收端

差错检测编码（Error-detecting code）：用于差错检测或纠正

协议控制(Protocol control):实现协议功能的附加信息，如：优先级（priority）、服务质量（QoS）、和安全控制等

物理层功能

接口特性

机械特性、电气特性、功能特性、规程特性

接口是啥形状啊之类

多大电频，多大电压

哪个引脚接地，哪个引脚干什么功能

通信过程什么样的

比特编码

数据率

比特同步 eg：时钟同步

传输模式

单工（Simplex）：单向传输

半双工（half-duplex）：半双向，发的时候不能收，收的时候不能收

双工（full-duplex）:同时收发

本人的物理层详解

数据链路层功能

负责结点--结点（note-to-note）数据传输

组帧（Framing）：加头（一般地址）加尾（一般差错控制）

物理寻址（Physical addressing）

在帧头中增加发送端和/或接收端的物理地址标识数据帧的发送端和/或接收端

流量控制（Flow control）

避免淹没接收端

差错控制（Error control）

检测并重传损坏或丢失帧，避免重复帧

访问（接入）控制（Access control）

在任一给定时刻决定哪个设备拥有链路（物理介质）控制使用权

网络层

负责源主机到目的主机数据分组（packet）交付

逻辑寻址（Logical addressing）

全局唯一逻辑地址，确保数据分组被送达目的主机，如IP地址

路由（Routing）

路由(或网关)互连网络，并有路由分组至最终的目的主机

路径选择

分组转发

SD分别代表源地址和目的地址的逻辑地址

数字代表物理地址，每转发一次，由网络层产生的逻辑地址不变，而物理链接层的物理地址每经过一个结点便会改变