n Communication networks can be classified based on the way in which the nodes exchange information:
Communication Network
Switched Communication
Network
n Communication network: move information u bird, fire, telegraph, telephone, u 计算机网络…Internet … (IP-address, Router, …)
A Taxonomy of Communication Networks
n 人工智能 / 大数据 / 云计算 n 大数据 + 云计算 ==》支持人工智能 u 博弈：1997年IBM的深蓝计算机战胜了国际象棋大师卡斯 帕洛夫，2016年3月 AlphaGo战胜韩国围棋棋王李世石 u 机器翻译和自然语言理解: 语音识别 Siri u 计算机视觉和图像处理：iPhone7指纹识别 ，网上身份 证“刷脸”试点 u 自动驾驶/无人驾驶: 智能交通导航, Google, 特斯拉 u 智能机器人: 仿人体结构
互联网 Internet
物联网 IoT / 信息物理系统 CPS 人机物系统 / 信息-物理-人 CPH
(Cyber – Physics – Human)
2016.11
互联网+ / 人工智能 / 大数据 / 云计算
n 互联网 + / 人工智能 u 工、农、兵、学、商 u “中国制造2025” ---“德国工业4.0”
Router E
Router C
Router A
Router D
Router Congested
Router B
Router F
Timing of Datagram Packet Switching
Host 1
Node 1
Node 2
Host 2
transmission time of Packet 1 at Host 1
Response Time vs. Arrivals
W(sec)
Waiting vs. Utilization
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
r (%)
W
=
1
m -l
Packet-Switching vs. Circuit-Switching
n Most important advantage of packet-switching over circuit switching: ability to exploit statistical multiplexing:
DATA
propagation delay between Host 1 and Node 1
propagation delay between Host 2 and Node 1
Packet Switching （包交换-Internet）
z 包交换以“包 Packet”(也称分组)作为数据传输单元
Broadcast
Communication

Network
广
播，电视
Circuit-Switched
Communication
Network
传
统电话
Packet-Switched Communication Network
Datagram Future Internet
Network
Internet
n Use Queuing models to u Describe the behavior of queuing systems u Evaluate system performance
n 1961: L. Kleinrock – queueing theory shows effectiveness of packet-switching
Packet Switching （包交换） 1961
n A node in a packet switching network
incoming links
Node
outgoing links
Memory
Model: Queuing System
Customers
Queue
Server
Queuing System
Outline
n 互联网 Internet n 互联网->物联网->人机物系统CPH n 下一代互联网 Internet2 / NGI n 未来互联网 Future Internet
计算机网络
n Transportation service: move objects u horse, train, truck, airplane ...
D(
中继线 交换机
交换机 B
(
用户线
Timing in Circuit Switching
Host 1
Node 1
Node 2
Host 2
Circuit Establishment
Data Transmission
Circuit Termination
processing delay at Node 1
Circuit Switching （电路交换-电话）
n 通话在 C 到 D (只经过一个本地交换机) 的连接上进行 n 通话在 A 到 B (经过四个交换机) 的连接上进行
n 思考：电路交换对于计算机网络是否适合？ u 效率/成本 资源共享
u 应用－实时
中继线 用户线 A
( 交换机 C(
交换机
z 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据包
z ＋ 包头（地址，序号，校验码，等等）
z 依次把各包发送到接收端（假定接收端在左边） z 在接收端把收到的数据包（次序？）恢复成为原来的报文
分组 1
首部 数 据
分组 2
首部 数 据
分组 3
首部 数 据
Packet Switching - Example
Packet 1 Packet 2 Packet 3
propagation delay between Host 1 and Node 2
Packet 1 Packet 2
Packet 3
processing delay of Packet 1 at Node 2
Packet 1 Packet 2
Packet 3