分组交换技术在计算机网络中的挑战与影响

"分组交换带来的问题-计算机网络 第五版 ppt" 计算机网络在信息时代扮演着至关重要的角色，尤其以因特网为代表，它已经从教育科研领域扩展到商业应用，成为全球第二大网络，对人类社会产生了深远的影响。网络的主要功能包括连通性和资源共享，使得用户能够方便地进行信息交流和资源的便捷获取。 分组交换是一种广泛用于数据通信的传输技术，它在计算机网络中起着核心作用。然而，分组交换也带来了一些问题： 1. **时延**：分组在经过网络中的各个节点时需要进行存储转发，这意味着每个分组都要等待前面的分组传输完毕后才能发送，这可能导致整体传输时延的增加，尤其是在网络拥塞时更为明显。 2. **额外开销**：每个分组都包含首部信息，这些控制信息是保证数据正确传输所必需的，但它们占据了额外的带宽，降低了有效数据传输率。首部的大小和内容会直接影响网络效率。 计算机网络的体系结构是解决这些问题的关键，通过层次化的设计，将复杂的问题分解为更小、更易于管理的部分。例如，TCP/IP协议栈就是一种典型的五层或四层协议结构，它包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。每一层都有其特定的职责，如物理层负责数据的物理传输，而传输层则负责端到端的数据可靠传输。 在TCP/IP的体系结构中，实体表示任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程，协议是控制两个实体之间通信的规则，服务是上一层从下一层获得的功能，服务访问点（SAP）是上层与下层交换信息的接口。这样的设计使得网络的不同部分可以独立优化，同时保持整个系统的协调运作。 分组交换网络的性能通常用一系列指标来衡量，如带宽、吞吐量、时延、丢包率等。非性能特征，如可扩展性、可靠性、安全性等，也是评估网络质量的重要因素。计算机网络的分类可以根据覆盖范围、所有权、使用目的等进行，如局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）以及因特网。 尽管分组交换存在时延和额外开销的问题，但通过精心设计的网络架构和协议，可以有效地管理和优化这些问题，以实现高效、可靠的数据传输。计算机网络的持续发展和标准化工作对于确保信息时代的流畅运行至关重要。