网络核心——数据交换的作用

网络核心：路由器的网状网络

数据怎样通过网络进行传输？

1.536Mbps / 24 = 64kbps

64kbits / 64kbps = 10s

0.5s + 10s + 0.5s + 穿越时空的时间（传播延迟——在局域网下可以忽略，在广域网下不能忽略）

斜率代表光速

电话交换不适合计算机之间的通信

分组交换

以分组（packet）为单位存储-转发方式

资源共享，按需使用：

- 存储-转发：分组每次移动一跳（hop）
  - 在转发之前，节点必须收到整个分组
  - 延迟比线路交换要大(因为每到一个节点就要存储整个分组，而线路交换只需要1个比特的时间，所以延迟比线路交换要大，换取共享性的好处)
  - 排队时间(换取共享性的好处)

L是分组长度，R是带宽

发送就是接收，一个事情的两个方面，传输延迟只算一遍

排队和延迟：

↓ ↑

好处是获得共享性，获取共享性所付出的代价

同样的网络资源，在网络计算机具备很强的突发性的情况下，分组交换支持的主机更多，因为分组交换是按需使用

路由：决定分组采用的源到目标的路径

转发：将分组从路由器的输入链路转移到输出链路

路由是全局的，转发是局部的。

转发是查路由表，路由表是路由实体算出来的

存下来，查路由表，转发

通过路由和转发的相互配合，完成网络核心的分组交换功能

分组交换：统计多路复用

划分时间片不是固定的，是随机的。A跟B使用链路的模式不是固定的，我们把这种模式称为统计多路复用

分组交换 vs 电路交换

分组交换是“突发数据的胜利者”

分组交换：分组的存储转发一段一段从远端传到目标端，按照有无网络层的连接，分为：

数据报网络（源主机发送给目标主机的分组，携带了目标主机的完整地址）：
- 分组的目标地址决定下一跳（交换节点根据所携带的目标地址来存储转发）
- 在不同的阶段，路由可以改变（每个分组的传递都是独立的，不需要维护呼叫状态）
- 类似：问路（两个主机在通信前不需要握手）
- Internet
虚电路网络（类似打电话，需要握手）（不仅仅体现在源主机和目标主机之上，还体现在中间所经历的所有交换节点）——网络层的连接
- 每个分组都带标签（虚电路标识VC ID，到每个交换节点的时候存储转发）
- 在呼叫建立时决定路径，在整个呼叫中路径保持不变
- 路由器维持每个呼叫地状态信息
- X.25和ATM

↓

数据报和虚电路地差别：

数据报是无连接的，每份都独立传送的。虚电路是两个主机在通信之前要建立一个链路，网络层的一个链接，要在每个交换节点当中都有相应的标识，分组仍然是以存储转发的方式来工作，只不过标识不按照目标主机的完整地址来标识，而是按照虚电路号来标识。

目标IP没变，但是每个分组可能路径不一样。

两个主机通信前不需要建立一个网络层的连接，路由器当中不维护他们的状态，无状态的路由器，路由器不管谁和谁通信，来了就查表转发

虚电路的建立靠信令

两个主机在通信前要建立虚电路，在每个中间所经过的交换节点当中都有相应的虚电路表项和他相对应，一旦建立好之后，源主机发送的所有的分组都标识以虚电路号，分组在这条路径存储转发，最终到达目标主机。在这个过程中，虚电路号时可能变化的。

TCP是面向连接，因为仅仅体现在端系统的TCP实体上，中间的路由器不维护他们的状态。

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