分组交换与电路交换的时延对比及网络优化

"《计算机网络》谢希仁第五版相关习题解答" 计算机网络是信息技术领域中的核心组成部分，它涉及到数据通信、网络体系结构、网络协议等多个方面。本资源主要包含的是针对谢希仁编著的《计算机网络》第五版教材的习题解答，涵盖了电路交换与分组交换的比较、报文分组长度优化以及发送与传播时延的计算等关键知识点。 1. **电路交换与分组交换比较**： 在电路交换中，通信前需要预先建立一条物理路径，建立时间是s秒，之后整个报文x位以数据率C bit/s传输，再加上k段链路的传播时延kd。而在分组交换中，报文被分割成多个分组，每个分组长度为p位，忽略结点的排队等待时间，总的时延包括分组的发送时间和(k-1)次转发时延。分组交换的时延更小的条件是分组交换的总时延小于电路交换的总时延，即(k-1)p/C < s。 2. **分组长度优化**： 报文长度为x，分组长度为p+h，其中h是控制信息固定长度，p是数据部分长度。在k段链路的分组交换网络中，总的时延由源发送时延和中间转发时延组成。通过求导找到总时延最小的p值，得到p=√hx/(k-1)，这是为了最小化网络的总时延。 3. **发送时延与传播时延计算**： 发送时延是数据发送时间，等于数据长度除以发送速率；传播时延是信号在介质中传播的距离除以信号速度。例如，对于数据长度为107 bit，发送速率为100 kbit/s的情况，发送时延是100 s，传播时延是5 ms。另一个例子，数据长度为103 bit，发送速率为1 Gbit/s，发送时延为1微秒，传播时延同样为5 ms。 4. **面向连接服务与无连接服务**： 面向连接服务提供可靠的通信，需要在数据传输前建立连接，保证数据顺序传输并检测错误，如TCP协议。无连接服务则无需预先建立连接，直接发送数据，适用于对实时性要求高的场景，但不保证数据传输的可靠性，如UDP协议。 这些内容有助于理解和掌握计算机网络中的基本概念和原理，特别是网络中的数据传输方式、时延计算以及网络服务模式，对学习和理解计算机网络有重要的实践意义。