Network Core

Store-and-Forward Transmission

在这个模式下，每个router会被要求先接收到一个完整的包，再把整个包转发出去，这里给出在 段链接（一共有 个router），每段链接上的传输速率都为 的情况下，传输长度为 的包，产生的端到端的时延为：

Hint：为什么这里前面是 是因为，这里最后的client也必须完整收到一个包才能进行处理

FDM and TDM

Delay and loss

Queuing Delays

这里面没啥说的，Queueing Delay 讲的是在每一个router内部，buffer的数量是有限的，所以有可能这个包即使被完全收到也不能马上向前传输出去，可能需要排队等待后面。

Processing Delay

这个讲的是，在router收到某个包的时候，需要读这个包的头来判断往哪里转发，所以会产生 process delay

Packet Loss

Packet Loss 讲的是如果这个buffer满了，某些包可能被丢弃。

Transmission Delay

这个延迟是指，一个router在push一个包进入Link的过程中是需要花费时间的，例如在宽度为 的信道中push长度为 的包，需要的时长为

Propagation Delay

这个是表示传播时延，表示的是数据在网线里面跑需要的时长，其取值范围是

total nodal delay

那么整个节点的时延 total nodal delay 就是

关于Queuing delay的讨论

考虑某个单元包到达的速率 每一个包含有 的数据，传输出去的速率为 那么考虑 这个值

  • 的时候，可以见得此时包到达的速度远超过发出去的速度，此时的queuing delay会无上限地增长，并且丢包很快就会到达一个无法忍受的地步
  • 此时需要讨论在 这段时间内到达的所有包的到达频率
    • 如果每 间隔只有一个包到达，那么此时所有包都没有queuing delay
    • 如果是在 时间内，连续到达 个包，那么只有第一个包没有queuing delay，后面的queuing delay是逐个增加的，第 个包的queuing delay是
      总体来说，这个的趋势就是

End-to-End Delay

在网络不拥塞（这个时候queuing delay属于 negligible的情况下），此时假设一个长度为 的包经过 个router，并且每个router和source的上载速度都是 那么此时的传输时延为：

而这里的

Throughout 吞吐量

假设传输长度为 的文件需要 那么这个网络的平均吞吐量为

记一个链路上面每个router的传输速率为 那么整个链路上的吞吐量为：

互联网的五层结构

Overview

总体来说是五层，从上到下依次是应用层、传输层、网络层、链路层和物理层

Application Layer

应用层主要提供给互联网应用使用的，包括 :

  • HTTP 超文本文件传输协议用于传输网页等内容
  • SMTP 用于提供邮件服务
  • FTP 用于提供文件传输服务
    这一层向上提供的数据被称为 Message

Transport Layer

传输层主要是为了提供数据的可靠or不可靠传输，包含 UDP 和 TCP 这一层向上提供的信息被称为 Segment

Network Layer

这一层跑的是 IP 协议，作用是把信息送到对应的 IP 地址的服务器上去

链路层提供的服务是把一个 Datagram 从网络的一个节点传输到另一个节点