计算机网络中的「交换」概念-谢希仁课件解析

"《计算机网络》谢希仁教授的课件，主要讲解了计算机网络的基本概念、发展历史、性能指标以及体系结构等核心内容。" 本文将深入探讨计算机网络中的"交换"概念，以及相关的重要知识点。在计算机网络中，"交换"一词通常指的是数据通信中的转接和资源动态分配。当提到"交换"，我们首先想到的是网络设备如交换机，它们能够根据数据包的目的地址，将数据从源节点转发到目标节点，实现了数据的高效传输。 在电话系统中，"交换"意味着将一条电话线连接到另一条电话线上，使得两个通话者可以进行通信。而在计算机网络中，"交换"则是通过路由器、交换机等设备，按照需求动态地分配网络资源，比如带宽，以实现不同设备间的通信。这种机制与传统的电路交换不同，电路交换需要预先建立一个专用的物理路径，而数据交换则是在需要时才分配资源，更为灵活且节省资源。 计算机网络的发展历程中，分组交换扮演了关键角色。分组交换源于20世纪60年代，最初是为了满足军事和科研需求。在这种机制下，大块的数据被分割成小的数据包（分组），每个分组携带目标地址，通过网络独立传输，然后在接收端重新组装。这种方法显著提高了网络的效率，因为它允许多个用户共享同一段网络资源，同时还能容忍网络中的某些节点故障。 随着互联网时代的到来，因特网成为了全球最大的信息交流平台，推动了社会的数字化、网络化和信息化进程。计算机网络的主要性能指标，如带宽、时延、时延带宽积和往返时延，对于理解网络性能至关重要。带宽表示网络数据传输的速率，时延则是数据从发送到接收所需的时间。时延带宽积是数据在传输路径上占用的总容量，而往返时延则是数据从发送到收到确认所需的时间。 计算机网络的体系结构，尤其是OSI模型和TCP/IP模型，是理解网络工作原理的基础。这些模型将网络功能划分为多个层次，每个层次负责特定的任务，如物理层处理信号传输，应用层则负责用户交互。服务访问点（SAP）是不同层次间通信的接口，而协议定义了层次间如何交换信息。面向连接服务（如TCP）提供了可靠的通信，而无连接服务（如UDP）则更注重效率。 "交换"在计算机网络中的含义深远，不仅涉及网络设备的功能，也反映了网络设计的核心理念。了解和掌握这些基本概念对于理解网络的工作原理、优化网络性能以及解决网络问题都至关重要。