因特网与分组交换技术的问题分析

"分组交换带来的问题-计算机网络PPT韩立刚老师" 计算机网络是现代社会信息传输和共享的基础，尤其以因特网为代表，它在21世纪扮演着至关重要的角色，不仅推动了数字化、网络化和信息化的发展，还成为了全球通信的核心。计算机网络的主要功能包括连通性和资源共享，使得全球范围内的用户能够方便地进行信息交换和资源的共享，如软件、硬件以及各种信息。 分组交换是计算机网络中一种常见的数据传输方式，它在多个网络节点间传递信息时，将数据分割成若干小的数据包，每个称为分组。分组交换在带来诸多优势的同时，也存在一些问题： 首先，分组在经过网络中的各个节点时，由于需要进行存储和转发操作，所以会在节点处形成排队等待，这就产生了时延。时延是衡量计算机网络性能的一个关键指标，它包括传播时延、处理时延、排队时延和发送时延等组成部分。过高的时延可能影响实时通信的质量，如视频通话和在线游戏。 其次，每个分组都需要携带包含控制信息的首部，这些首部信息对于正确路由和传输是必不可少的，但也占用了额外的带宽。这种开销虽然相对较小，但在大规模的数据传输中，累积起来可能对整体效率产生影响，特别是在带宽有限的网络环境中。 因特网的发展经历了三个主要阶段：从最初的科研网络到教育网络，再到现在的商业网络。在标准化工作中，TCP/IP协议栈成为了因特网的核心，它将协议划分为多个层次，包括应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。每一层都负责特定的功能，比如应用层负责提供用户服务，而网络层则处理分组的路由选择。 计算机网络的类别多样，包括局域网、城域网、广域网等，它们根据覆盖范围、技术特点和使用目的有所不同。而网络的性能指标通常涉及带宽、吞吐量、时延、丢包率等，非性能特征如可扩展性、安全性、可靠性也是评价网络性能的重要方面。 在计算机网络的体系结构中，实体是参与通信的任何对象，协议是控制两个实体间通信的规则，服务则是实体通过协议提供的功能，而服务访问点（SAP）是实体访问服务的接口。TCP/IP的五层模型（应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层）被广泛接受，但在实际应用中，TCP/IP更倾向于采用四层模型，简化了网络的架构。 分组交换虽然在计算机网络中扮演着关键角色，但也面临着时延和额外开销的问题。理解这些问题有助于优化网络设计，提高网络效率，并确保信息传输的可靠性和质量。