ISP、主机之间的通信方式、电路交换和分组交换、时延

1.概述

网络把主机连接起来；

互联网是把多种不同的网络连接起来，因此互联网是网络的网络。

2.互联网服务提供商 ISP

可以从互联网管理机构获得许多 IP 地址，同时拥有通信线路以及路由器等联网设备。

个人或机构向 ISP 缴纳一定的费用就可以接入互联网。

目前的互联网是一种多层次 ISP 结构。

ISP 根据覆盖面积的大小分为：

• 第一层 ISP；
• 区域 ISP ；
• 接入 ISP。

互联网交换点 IXP： 允许两个 ISP 直接相连而不用经过第三个 ISP。

3.主机之间的通信方式

客户-服务器（C/S） ：客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。

对等（P2P） ：不区分客户和服务器。

4.电路交换与分组交换

4.1 电路交换

电路交换用于电话通信系统；

两个用户要通信之前需要建立一条专用的物理链路，并且在整个通信过程中始终占用该链路。

由于通信的过程中不可能一直在使用传输线路，因此电路交换对线路的利用率很低，往往不到 10%。

4.2 分组交换

每个分组都有首部和尾部，包含了源地址和目的地址等控制信息，在同一个传输线路上同时传输多个分组互相不会影响，因此在同一条传输线路上允许同时传输多个分组，也就是说分组交换不需要占用传输线路。

在一个邮局通信系统中，邮局收到一份邮件之后，先存储下来，然后把相同目的地的邮件一起转发到下一个目的地，这个过程就是存储转发过程，分组交换也使用了存储转发过程。

5.时延

总时延 = 传输时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

5.1 1. 传输时延

主机或路由器传输数据帧所需要的时间。

• l表示数据帧的长度；
• v 表示传输速率

5.2 传播时延

电磁波在信道中传播所需要花费的时间，电磁波传播的速度接近光速。

• l 表示信道长度；
• v 表示电磁波在信道上的传播速度

5.3 处理时延

主机或路由器收到分组时进行处理所需要的时间，例如分析首部、从分组中提取数据、进行差错检验或查找适当的路由等。

5.4 排队时延

分组在路由器的输入队列和输出队列中排队等待的时间，取决于网络当前的通信量。