计算机网络讲义：电路交换延迟分析

"计算机网络（第02讲）第1章 计算机网络概论.ppt" 在本次计算机网络的课程中，我们主要探讨了关于计算机网络的基础概念、分类、组成和发展，以及两种基本的通信模式：面向连接和面向非连接。特别地，我们深入研究了电路交换技术及其相关的延迟因素。 首先，计算机网络被定义为通过通信设备和介质相互连接的多台独立计算机系统集合，使得它们能够共享资源和进行数据通信。网络的分类包括局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）以及互联网等。这些网络的组成通常包括硬件如计算机、路由器、交换机和软件如协议栈、应用软件等。 计算机网络的发展历程见证了从早期的ARPANET到今天的全球互联网的演变，以及从电路交换到包交换等多种通信方式的出现。电路交换是一种传统的通信方式，它在数据传输前需要先建立一条物理连接，数据传输完毕后还需拆除这条连接。 电路交换的延迟由三个主要部分组成：建立电路时间（Tc）、发送延迟（Ts）和传播延迟（Td）。建立电路时间是指从通信发起方发起连接请求到接收方确认并建立物理链路所需的时间，这受到线路繁忙程度和接收方响应速度的影响，并可能遭遇请求阻塞。发送延迟（Ts）是指数据从发送节点发送到物理链路末端所需的时间，取决于数据长度和发送速率。传播延迟（Td）是信号在物理介质中传播的耗时，它与线路长度和信号在该介质中的传播速度有关。 在电路交换中，总的延迟（Te）是这三个延迟之和。例如，如果信号在电缆中的传播速度是2.3x10^5 km/s，而数据需要通过长度为L的线路传输，那么传播时延将是L/(2.3x10^5 km/s)。同时，发送时延可以通过数据长度除以发送速率来计算。理解这些延迟对于优化网络性能和设计高效的数据传输策略至关重要。 计算机网络的基础包括对不同类型的网络、网络组件的理解，以及对通信模式和延迟的深入认识。电路交换虽然在某些特定应用场景中仍有其优势，但在现代网络中，包交换如TCP/IP的IP层已成为主流，因为它更适应动态变化的网络环境和资源需求。然而，理解电路交换的工作原理仍然是理解计算机网络基础的重要部分。