分组交换与电路交换时延对比及网络优化

"该资源是关于《计算机网络教程》谢希人编的课后习题答案，涵盖了计算机网络中的基础知识，如电路交换与分组交换的比较、分组交换中的最小时延问题以及发送时延和传播时延的计算。此外，还涉及到面向连接服务与无连接服务的区别。" 知识点详解: 1. **电路交换与分组交换**: - **电路交换**: 在通信开始前，先建立一条从源到目的的物理路径，之后整个通信期间这条路径被专用，直到通信结束才释放。电路交换的优点是数据传输连续，适合于对实时性要求高的应用，如电话系统。缺点是空闲时仍占用资源，效率较低。 - **分组交换**: 数据被分割成多个小的数据包（分组），每个分组独立选择路径传输，到达目的地后再重组。这种方式提高了线路利用率，更适合于数据量不定、突发性强的通信，如互联网。 2. **时延比较**: - 分组交换的时延包括发送时延、传播时延和处理时延（在本题中忽略）。在某些条件下，如分组长度p适中，即使考虑了结点转发时间，分组交换的总时延可能小于电路交换的时延，这主要取决于电路建立时间s、分组数量和链路数。 3. **最小时延问题**: - 对于分组交换，为了使总时延最小，需要找到合适的分组长度p。通过数学优化方法，可以得出p与控制信息h、总链路数k的关系，即p=√hx/(k-1)。这个结果表明，最优的分组长度与报文长度、控制信息长度及链路数有关。 4. **发送时延与传播时延计算**: - 发送时延是数据发送所需的时间，等于数据长度除以发送速率。 - 传播时延是信号在媒介中传播的距离除以信号速度。这两个概念在计算网络传输总时延时非常重要。 5. **面向连接服务与无连接服务**: - **面向连接服务**: 提供在通信前先建立连接的过程，确保数据的可靠传输，如TCP。它有确认、重传、流量控制和拥塞控制机制，适合需要高可靠性的应用。 - **无连接服务**: 数据传输无需预先建立连接，直接发送，如UDP。速度快，但不保证数据的顺序和可靠性，适用于实时传输或对速度要求较高的场景。 以上知识点是计算机网络基础的重要组成部分，理解这些概念有助于深入理解网络通信的工作原理。