威遠(yuǎn)縣職業(yè)技術(shù)學(xué)校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)介紹'


計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機(jī)及其外部設(shè)備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機(jī)系統(tǒng)。

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發(fā)展歷程

中國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)是改革開放后成長起來的,早期與世界先進(jìn)水平存在巨大差距;但受益于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高以及下游需求市場不斷擴(kuò)大,我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)發(fā)展十分迅速。近兩年,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國際金融危機(jī)的逐漸消退,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)獲得良好發(fā)展機(jī)遇,中國已成為全球計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)重點發(fā)展市場。

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2010年我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)有171家,全年實現(xiàn)銷售收入385.70億元,同比增長15.64%;實現(xiàn)利潤總額39.83億元,同比增長24.93%;產(chǎn)品銷售利潤為72.18億元,同比增長44.34%。2011年,在國內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)向好的環(huán)境及電信產(chǎn)業(yè)投資高速增長產(chǎn)生的需求帶動下,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)將繼續(xù)保持較好發(fā)展。2011年1-5月,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)銷售收入較上年同期增長19.78%;利潤總額較上年同期增長48.61%;產(chǎn)品銷售利潤則較上年同期增長42.36%。

我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造企業(yè)主要分布在華東和華南地區(qū),其中又以廣東、江蘇、浙江三地企業(yè)分布最為集中,且是全國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)發(fā)展領(lǐng)先的地區(qū),2010年行業(yè)銷售收入均在84億元以上。與此同時,四川、湖北及上海地區(qū)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造行業(yè)也得到了快速發(fā)展,2010年銷售收入增長率均在30%以上。

第一代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)---遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)階段;

第二代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)---計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段;

第三代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)---計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段;

第四代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)---國際互聯(lián)網(wǎng)與信息高速公路階段;

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)早期年代

過去人們開始將彼此獨立發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合起來,完成了數(shù)據(jù)通信與計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的研究,為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)做好了技術(shù)準(zhǔn)備,奠定了理論基礎(chǔ)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分組交換

20世紀(jì)60年代,美蘇冷戰(zhàn)期間,美國國防部領(lǐng)導(dǎo)的遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局arpa提出要研制一種嶄新的網(wǎng)絡(luò)對付來自前蘇聯(lián)的核攻擊威脅。因為當(dāng)時,傳統(tǒng)的電路交換的電信網(wǎng)雖已經(jīng)四通八達(dá),但戰(zhàn)爭期間,一旦正在通信的電路有一個交換機(jī)或鏈路被炸,則整個通信電路就要中斷,如要立即改用其他迂回電路,還必須重新?lián)芴柦⑦B接,這將要延誤一些時間。這個新型網(wǎng)絡(luò)必須滿足一些基本要求:

1:不是為了打電話,而是用于計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。

2:能連接不同類型的計算機(jī)。

3:所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都同等重要,這就大大提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。

4:計算機(jī)在通信時,必須有迂回路由。當(dāng)鏈路或結(jié)點被破壞時,迂回路由能使正在進(jìn)行的通信自動地找到合適的路由。

5:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要盡可能地簡單,但要非??煽康貍魉蛿?shù)據(jù)。

根據(jù)這些要求,一批專家設(shè)計出了使用分組交換的新型計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。而且,用電路交換來傳送計算機(jī)數(shù)據(jù),其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機(jī)數(shù)據(jù)是突發(fā)式地出現(xiàn)在傳輸線路上的,比如,當(dāng)用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機(jī)正在進(jìn)行處理而結(jié)果尚未返回時,寶貴的通信線路資源就被浪費了。

分組交換是采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。把欲發(fā)送的報文分成一個個的“分組”,在網(wǎng)絡(luò)中傳送。分組的首部是重要的控制信息,因此分組交換的特征是基于標(biāo)記的。分組交換網(wǎng)由若干個結(jié)點交換機(jī)和連接這些交換機(jī)的鏈路組成。從概念上講,一個結(jié)點交換機(jī)就是一個小型的計算機(jī),但主機(jī)是為用戶進(jìn)行信息處理的,結(jié)點交換機(jī)是進(jìn)行分組交換的。每個結(jié)點交換機(jī)都有兩組端口,一組是與計算機(jī)相連,鏈路的速率較低。一組是與高速鏈路和網(wǎng)絡(luò)中的其他結(jié)點交換機(jī)相連。注意,既然結(jié)點交換機(jī)是計算機(jī),那輸入和輸出端口之間是沒有直接連線的,它的處理過程是:將收到的分組先放入緩存,結(jié)點交換機(jī)暫存的是短分組,而不是整個長報文,短分組暫存在交換機(jī)的存儲器(即內(nèi)存)中而不是存儲在磁盤中,這就保證了較高的交換速率。再查找轉(zhuǎn)發(fā)表,找出到某個目的地址應(yīng)從那個端口轉(zhuǎn)發(fā),然后由交換機(jī)構(gòu)將該分組遞給適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。各結(jié)點交換機(jī)之間也要經(jīng)常交換路由信息,但這是為了進(jìn)行路由選擇,當(dāng)某段鏈路的通信量太大或中斷時,結(jié)點交換機(jī)中運行的路由選擇協(xié)議能自動找到其他路徑轉(zhuǎn)發(fā)分組。通訊線路資源利用率提高:當(dāng)分組在某鏈路時,其他段的通信鏈路并不被通信的雙方所占用,即使是這段鏈路,只有當(dāng)分組在此鏈路傳送時才被占用,在各分組傳送之間的空閑時間,該鏈路仍可為其他主機(jī)發(fā)送分組??梢姴捎么鎯D(zhuǎn)發(fā)的分組交換的實質(zhì)上是采用了在數(shù)據(jù)通信的過程中動態(tài)分配傳輸帶寬的策略。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)時代

internet的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體經(jīng)歷了三個階段的演進(jìn),這三個階段在時間上有部分重疊。

#p#分頁標(biāo)題#e#

1:從單個網(wǎng)絡(luò)arpanet向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展:1969年美國國防部創(chuàng)建了第一個分組交換網(wǎng)arpanet只是一個單個的分組交換網(wǎng),所有想連接在它上的主機(jī)都直接與就近的結(jié)點交換機(jī)相連,它規(guī)模增長很快,到70年代中期,人們認(rèn)識到僅使用一個單獨的網(wǎng)絡(luò)無法滿足所有的通信問題。于是arpa開始研究很多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù),這就導(dǎo)致后來的互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)。1983年tcp/ip協(xié)議稱為arpanet的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。同年,arpanet分解成兩個網(wǎng)絡(luò),一個進(jìn)行試驗研究用的科研網(wǎng)arpanet,另一個是軍用的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)milnet。1990,arpanet因試驗任務(wù)完成正式宣布關(guān)閉。

2:建立三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng):1985年起,美國國家科學(xué)基金會nsf就認(rèn)識到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對科學(xué)研究的重要性,1986年,nsf圍繞六個大型計算機(jī)中心建設(shè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)nsfnet,它是個三級網(wǎng)絡(luò),分主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)。它代替arpanet成為internet的主要部分。1991年,nsf和美國政府認(rèn)識到因特網(wǎng)不會限于大學(xué)和研究機(jī)構(gòu),于是支持地方網(wǎng)絡(luò)接入,許多公司的紛紛加入,使網(wǎng)絡(luò)的信息量急劇增加,美國政府就決定將因特網(wǎng)的主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司經(jīng)營,并開始對接入因特網(wǎng)的單位收費。

3:多級結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)的形成:1993年開始,美國政府資助的nsfnet就逐漸被若干個商用的因特網(wǎng)主干網(wǎng)替代,這種主干網(wǎng)也叫因特網(wǎng)服務(wù)提供者isp,考慮到因特網(wǎng)商用化后可能出現(xiàn)很多的isp,為了使不同isp經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)能夠互通,在1994創(chuàng)建了4個網(wǎng)絡(luò)接入點nap分別由4個電信公司經(jīng)營,本世紀(jì)初,美國的nap達(dá)到了十幾個。nap是最高級的接入點,它主要是向不同的isp提供交換設(shè)備,使它們相互通信。因特網(wǎng)已經(jīng)很難對其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)給出很精細(xì)的描述,但大致可分為五個接入級:網(wǎng)絡(luò)接入點nap,多個公司經(jīng)營的國家主干網(wǎng),地區(qū)isp,本地isp,校園網(wǎng)、企業(yè)或家庭pc機(jī)上網(wǎng)用戶。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成分類

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類與的一般的事物分類方法一樣,可以按事物的所具有的不同性質(zhì)特點即事物的屬性分類。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通俗地講就是由多臺計算機(jī)(或其它計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)通過傳輸介質(zhì)和軟件物理(或邏輯)連接在一起組成的??偟膩碚f計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成基本上包括:計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)就是空間)以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件四部分。

要學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),首先就要了解主要網(wǎng)絡(luò)類型,分清哪些是我們初級學(xué)者  必須掌握的,哪些是的主流網(wǎng)絡(luò)類型。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要網(wǎng)絡(luò)

雖然網(wǎng)絡(luò)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)各種各樣,但是從地理范圍劃分是一種大家都認(rèn)可的通用網(wǎng)絡(luò)劃分標(biāo)準(zhǔn)。按這種標(biāo)準(zhǔn)可以把各種網(wǎng)絡(luò)類型劃分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)四種。局域網(wǎng)一般來說只能是一個較小區(qū)域內(nèi),城域網(wǎng)是不同地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),不過在此要說明的一點就是這里的網(wǎng)絡(luò)劃分并沒有嚴(yán)格意義上地理范圍的區(qū)分,只能是一個定性的概念。下面簡要介紹這幾種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)

(local area network;lan) 通常我們常見的“l(fā)an”就是指局域網(wǎng),這是我們最常見、應(yīng)用最廣的一種網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)隨著整個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和提高得到充分的應(yīng)用和普及,幾乎每個單位都有自己的局域網(wǎng),有的甚至家庭中都有自己的小型局域網(wǎng)。很明顯,所謂局域網(wǎng),那就是在局部地區(qū)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò),它所覆蓋的地區(qū)范圍較小。局域網(wǎng)在計算機(jī)數(shù)量配置上沒有太多的限制,少的可以只有兩臺,多的可達(dá)幾百臺。一般來說在企業(yè)局域網(wǎng)中,工作站的數(shù)量在幾十到兩百臺次左右。在網(wǎng)絡(luò)所涉及的地理距離上一般來說可以是幾米至10公里以內(nèi)。局域網(wǎng)一般位于一個建筑物或一個單位內(nèi),不存在尋徑問題,不包括網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用。

#p#分頁標(biāo)題#e#

這種網(wǎng)絡(luò)的特點就是:連接范圍窄、用戶數(shù)少、配置容易、連接速率高。目前局域網(wǎng)最快的速率要算現(xiàn)今的10g以太網(wǎng)了。ieee的802標(biāo)準(zhǔn)委員會定義了多種主要的lan網(wǎng):以太網(wǎng)(ethernet)、令牌環(huán)網(wǎng)(token ring)、光纖分布式接口網(wǎng)絡(luò)(fddi)、異步傳輸模式網(wǎng)(atm)以及最新的無線局域網(wǎng)(wlan)。這些都將在后面詳細(xì)介紹。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)城域網(wǎng)

(metropolitan area network;man) 這種網(wǎng)絡(luò)一般來說是在一個城市,但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計算機(jī)互聯(lián)。這種網(wǎng)絡(luò)的連接距離可以在10 ̄100公里,它采用的是ieee802.6標(biāo)準(zhǔn)。man與lan相比擴(kuò)展的距離更長,連接的計算機(jī)數(shù)量更多,在地理范圍上可以說是lan網(wǎng)絡(luò)的延伸。在一個大型城市或都市地區(qū),一個man網(wǎng)絡(luò)通常連接著多個lan網(wǎng)。如連接政府機(jī)構(gòu)的lan、醫(yī)院的lan、電信的lan、公司企業(yè)的lan等等。由于光纖連接的引入,使man中高速的lan互連成為可能。

城域網(wǎng)多采用atm技術(shù)做骨干網(wǎng)。atm是一個用于數(shù)據(jù)、語音、視頻以及多媒體應(yīng)用程序的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸方法。atm包括一個接口和一個協(xié)議,該協(xié)議能夠在一個常規(guī)的傳輸信道上,在比特率不變及變化的通信量之間進(jìn)行切換。atm也包括硬件、軟件以及與atm協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)一致的介質(zhì)。atm提供一個可伸縮的主干基礎(chǔ)設(shè)施,以便能夠適應(yīng)不同規(guī)模、速度以及尋址技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。atm的最大缺點就是成本太高,所以一般在政府城域網(wǎng)中應(yīng)用,如郵政、銀行、醫(yī)院等。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)

(wide area network;wan) 這種網(wǎng)絡(luò)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng),所覆蓋的范圍比城域網(wǎng)(man)更廣,它一般是在不同城市之間的lan或者man網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),地理范圍可從幾百公里到幾千公里。因為距離較遠(yuǎn),信息衰減比較嚴(yán)重,所以這種網(wǎng)絡(luò)一般是要租用專線,通過imp(接口信息處理)協(xié)議和線路連接起來,構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),解決循徑問題。這種城域網(wǎng)因為所連接的用戶多,總出口帶寬有限,所以用戶的終端連接速率一般較低,通常為9.6kbps ̄45mbps 如:郵電部的chinanet,chinapac,和chinaddn網(wǎng)。

上面講了網(wǎng)絡(luò)的幾種分類,其實在現(xiàn)實生活中我們真正遇得最多的還要算是局域網(wǎng),因為它可大可小,無論在單位還是在家庭實現(xiàn)起來都比較容易,應(yīng)用也是最廣泛的一種網(wǎng)絡(luò),所以在下面我們有必要對局域網(wǎng)及局域網(wǎng)中的接入設(shè)備作一個進(jìn)一步的認(rèn)識。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)

隨著筆記本電腦(notebook computer)和個人數(shù)字助理

( personal digital assistant,pda)等便攜式計算機(jī)的日益普及和發(fā)展,人們經(jīng)常要在路途中接聽電話、發(fā)送傳真和電子郵件閱讀網(wǎng)上信息以及登錄到遠(yuǎn)程機(jī)器等。然而在汽車或飛機(jī)上是不可能通過有線介質(zhì)與單位的網(wǎng)絡(luò)相連接的,這時候可能會對無線網(wǎng)感興趣了。雖然無線網(wǎng)與移動通信經(jīng)常是聯(lián)系在一起的,但這兩個概念并不完全相同。表1 - 2給出了它們之間的對比。例如當(dāng)便攜式計算機(jī)通過p c m c i a卡接入電話插口,它就變成有線網(wǎng)的一部分。另一方面,有些通過無線網(wǎng)連接起來的計算機(jī)的位置可能又是固定不變的,如在不便于通過有線電纜連接的大樓之間就可以通過無線網(wǎng)將兩棟大樓內(nèi)的計算機(jī)連接在一起。

無線網(wǎng)特別是無線局域網(wǎng)有很多優(yōu)點,如易于安裝和使用。但無線局域網(wǎng)也有許多不足之處:如它的數(shù)據(jù)傳輸率一般比較低,遠(yuǎn)低于有線局域網(wǎng);另外無線局域網(wǎng)的誤碼率也比較高,而且站點之間相互干擾比較厲害。用戶無線網(wǎng)的實現(xiàn)有不同的方法。國外的某些大學(xué)在它們的校園內(nèi)安裝許多天線,允許學(xué)生們坐在樹底下查看圖書館的資料。這種情況是通過兩個計算機(jī)之間直接通過無線局域網(wǎng)以數(shù)字方式進(jìn)行通信實現(xiàn)的。另一種可能的方式是利用傳統(tǒng)的模擬調(diào)制解調(diào)器通過蜂窩電話系統(tǒng)進(jìn)行通信。在國外的許多城市已能提供蜂窩式數(shù)字信息分組數(shù)據(jù)( cellular digital packet data,c d p d)的業(yè)務(wù),因而可以通過c d p d系統(tǒng)直接建立無線局域網(wǎng)。無線網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國內(nèi)外的研究熱點,無線網(wǎng)絡(luò)的研究是由巨大的市場需求驅(qū)動的。無線網(wǎng)的特點是使用戶可以在任何時間、任何地點接入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),而這一特性使其具有強(qiáng)大的應(yīng)用前景。當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了許多基于無線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品,如個人通信系統(tǒng)( personal communications y s t e m,p c s)電話、無線數(shù)據(jù)終端、便攜式可視電話、個人數(shù)字助理( p d a)等。無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展依賴于無線通信技術(shù)的支持。無線通信系統(tǒng)主要有:低功率的無繩電話系統(tǒng)、模擬蜂窩系統(tǒng)、數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、移動衛(wèi)星系統(tǒng)、無線l a n和無線wa n等。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能#p#分頁標(biāo)題#e#

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能一般是指它的幾個重要的性能指標(biāo)。但除了這些重要的性能指標(biāo)外,還有一些非性能特征,它們對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能也有很大的影響。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)

性能指標(biāo)從不同的方面來度量計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能。

(1)速率

計算機(jī)發(fā)送出的信號都是數(shù)字形式的。比特是計算機(jī)中數(shù)據(jù)量的單位,也是信息論中使用的信息量的單位。英文字bit來源于binary digit,意思是一個“二進(jìn)制數(shù)字”,因此一個比特就是二進(jìn)制數(shù)字中的一個1或0。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的速率指的是連接在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)的速率,它也稱為數(shù)據(jù)率(data rate)或比特率(bit rate)。速率是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個性能指標(biāo)。速率的單位是bit/s(比特每秒)(即bit per second)?,F(xiàn)在人們常用更簡單的并且是很不嚴(yán)格的記法來描述網(wǎng)絡(luò)的速率,如100m以太網(wǎng),它省略了單位中的bit/s,意思是速率為100mbit/s的以太網(wǎng)。

(2)帶寬

“帶寬”有以下兩種不同的意義。

① 帶寬本來是指某個信號具有的頻帶寬度。信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍。例如,在傳統(tǒng)的通信線路上傳送的電話信號的標(biāo)準(zhǔn)帶寬是3.1khz(從300hz到3.4khz,即話音的主要成分的頻率范圍)。這種意義的帶寬的單位是赫(或千赫,兆赫,吉赫等)。

② 在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,帶寬用來表示網(wǎng)絡(luò)的通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力,因此網(wǎng)絡(luò)帶寬表示在單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點到另一點所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”。這里一般說到的“帶寬”就是指這個意思。這種意義的帶寬的單位是“比特每秒”,記為bit/s。

(3)吞吐量

吞吐量表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)(或信道、接口)的數(shù)據(jù)量。吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測量,以便知道實際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(wǎng)絡(luò)。顯然,吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。例如,對于一個100mbit/s的以太網(wǎng),其額定速率是100mbit/s,那么這個數(shù)值也是該以太網(wǎng)的吞吐量的絕對上限值。因此,對100mbit/s的以太網(wǎng),其典型的吞吐量可能也只有70mbit/s。有時吞吐量還可用每秒傳送的字節(jié)數(shù)或幀數(shù)來表示。

(4)時延

時延是指數(shù)據(jù)(一個報文或分組,甚至比特)從網(wǎng)絡(luò)(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是個很重要的性能指標(biāo),它有時也稱為延遲或遲延。網(wǎng)絡(luò)中的時延是由以下幾個不同的部分組成的。

① 發(fā)送時延。

發(fā)送時延是主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時間,也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起,到該幀的最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。

因此發(fā)送時延也叫做傳輸時延。發(fā)送時延的計算公式是:

發(fā)送時延=數(shù)據(jù)幀長度(bit/s)/信道帶寬(bit/s)

由此可見,對于一定的網(wǎng)絡(luò),發(fā)送時延并非固定不變,而是與發(fā)送的幀長(單位是比特)成正比,與信道帶寬成反比。

② 傳播時延。

傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延的計算公式是:

傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上的傳播速率(m/s)

電磁波在自由空間的傳播速率是光速,即3.0×10km/s。電磁波在網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體中的傳播速率比在自由空間要略低一些。

③ 處理時延。

主機(jī)或路由器在收到分組時要花費一定的時間進(jìn)行處理,例如分析分組的首部,從分組中提取數(shù)據(jù)部分,進(jìn)行差錯檢驗或查找適當(dāng)?shù)穆酚傻?,這就產(chǎn)生了處理時延。

④ 排隊時延。

分組在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸時,要經(jīng)過許多的路由器。但分組在進(jìn)入路由器后要先在輸入隊列中排隊等待處理。在路由器確定了轉(zhuǎn)發(fā)接口后,還要在輸出隊列中排隊等待轉(zhuǎn)發(fā)。這就產(chǎn)生了排隊時延。

這樣,數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)歷的總時延就是以上四種時延之和:

總時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延

(5)時延帶寬積

把以上討論的網(wǎng)絡(luò)性能的兩個度量—傳播時延和帶寬相乘,就得到另一個很有用的度量:傳播時延帶寬積,即時延帶寬積=傳播時延×帶寬。

(6)往返時間(rtt)

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在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,往返時間也是一個重要的性能指標(biāo),它表示從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始,到發(fā)送方收到來自接收方的確認(rèn)(接受方收到數(shù)據(jù)后便立即發(fā)送確認(rèn))總共經(jīng)歷的時間。

當(dāng)使用衛(wèi)星通信時,往返時間(rtt)相對較長。

(7)利用率

利用率有信道利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率兩種。信道利用率指某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數(shù)據(jù)通過),完全空閑的信道的利用率是零。網(wǎng)絡(luò)利用率是全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的非性能特征

這些非性能特征與前面介紹的性能指標(biāo)有很大的關(guān)系。

(1)費用

即網(wǎng)絡(luò)的價格(包括設(shè)計和實現(xiàn)的費用)。網(wǎng)絡(luò)的性能與其價格密切相關(guān)。一般說來,網(wǎng)絡(luò)的速率越高,其價格也越高。

(2)質(zhì)量

網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量取決于網(wǎng)絡(luò)中所有構(gòu)件的質(zhì)量,以及這些構(gòu)件是怎樣組成網(wǎng)絡(luò)的。網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量影響到很多方面,如網(wǎng)絡(luò)的可靠性、網(wǎng)絡(luò)管理的簡易性,以及網(wǎng)絡(luò)的一些性能。但網(wǎng)絡(luò)的性能與網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量并不是一回事,例如,有些性能也還可以的網(wǎng)絡(luò),運行一段時間后就出現(xiàn)了故障,變得無法再繼續(xù)工作,說明其質(zhì)量不好。高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)往往價格也較高。

(3)標(biāo)準(zhǔn)化

網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件的設(shè)計既可以按照通用的國際標(biāo)準(zhǔn),也可以遵循特定的專用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。最好采用國際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計,這樣可以得到更好的互操作性,更易于升級換代和維修,也更容易得到技術(shù)上的支持。

(4)可靠性

可靠性與網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和性能都有密切關(guān)系。速率更高的網(wǎng)絡(luò),其可靠性不一定會更差。但速率更高的網(wǎng)絡(luò)要可靠地運行,則往往更加困難,同時所需的費用也會較高。

(5)可擴(kuò)展性和可升級性

網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)造時就應(yīng)當(dāng)考慮到今后可能會需要擴(kuò)展(即規(guī)模擴(kuò)大)和升級(即性能和版本的提高)。網(wǎng)絡(luò)的性能越高,其擴(kuò)展費用往往也越高,難度也會相應(yīng)增加。

(6)易于管理和維護(hù)

網(wǎng)絡(luò)如果沒有良好的管理和維護(hù),就很難達(dá)到和保持所設(shè)計的性能。

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