《OnDistributedCommunicationsNetworks》阅读报告.docx

On Distributed Communications Networks阅读报告无210 孙文钰 2012010999我一开始选择这篇文献阅读并未思考太多，只是因为我对于分布式网络架构的兴趣。但是阅读第一遍时发现其文内容和我想象的不太一样，文中大量提到了“weapons”、“Destruction”等词，这一时让我很难理解。作为一个生活于安逸和平年代的学生，我难以想象通信网络的连接还需要考虑大规模的武器破坏，以及对在受到破坏后如何依旧保证连接的有效性我感到十分困惑。为此，我专门查询了此文的作者Paul Baran的资料，一查之下才知道此人是分组交换技术的发明者，而1964年发表的此文则叙述了分组交换的思想，可以用鼎鼎有名这一词来形容这篇文献。在1962年，正值冷战关键时期，核武器的对峙与战争一触即发，美国陷入了古巴导弹危机，美国和苏联都在加紧研制核导弹系统。在这种情况下，美国当局需要考虑一种能够经受在核打击情况下通信的方法，而Paul的分布式通信就在此背景下诞生了。了解了一些背景后，此文读来就易于我理解了。作者首先是介绍了三种网络的拓扑结构，包括中心化（星状）网络、非中心化网络和分布式网络。中心化网络的交换中心一旦被破坏则将导致整个系统的瘫痪，这在核打击中显然是非常不利的。而分布式网络完全不存在交换中心这一概念，因此这是一条可行的路径。在第二部分，Paul对于分布式网络进行了研究，而其中最为重要的概念就是“冗余”，用来衡量系统的连通性。接下来，文章对于通信网的破坏分成三种情况，分别是端点破坏、连接破坏和端点连接相混合的破坏，并分别进行了仿真实现。这三种情况都得到了差不过的结果，冗余越大通信的连通性越强，即使是在破坏率高达50%的情况下一些高冗余的系统仍可通信。第三部分文章提出了一种“冗余”的技术，称为多样性分配（diversity of assignment）。这是说，在网络基站连接时可以构建许多独立的信号，这样不需要要求基站具有完美的交换能力。多样性分配适用于短路径通信，减少了一些对于交换的要求但是需要多点串联通信的可靠性。我觉得这一思想也许就是分组交换技术的来源，在信息交互时不再使用单一的路径传输而是充分利用多信道进行通信，包括“冗余”的方法其核心就是让传输的路径多样化，以便在一条路径被破坏时还可以通过其他路径传输，从而提高通信的抗打击能力。接下来Paul对于未来的通信系统提出了一些构想，我认为这是此文中最为精彩的一部分，因为许多这些构想在今天已经成为通信网构造的基本原理，读完此段我对作者钦佩不已。l 低成本全数字通信数字通信可以保证通信的可靠性和传输的速率，作者指出数字化是通信的发展方向，同时具有很强的抗干扰能力。在网络物理层的再生中继器利用数字通信可以大大增加传输速率，在微波通信中的数字化可大大降低成本，数字电视通信和数字卫星通信也将使得服务质量大大提高，这些在今天看来确实都已实现并且正在应用和服务于人们的生活中，可见作者的预见是多么准确。l 可变数据速率用户对于可变速率的传输，bit流可以作为共同的特征，因此通过数字化可以同时满足高速率短时间传输的用户和低速率长时间传输的用户需求。l 普通用户对于普通用户来说，构建自己的通信系统的代价太为昂贵，因此比较经济的方法是多用户分享数据源。这个系统可以包括许多的数字通信系统相互内连，比如电视、电话线的连接。l 标准数据包作者提出了给数据传输包标准化的思想，的确通信标准化是一件十分重要的事，而Paul的包头结构感觉与TCP协议有类似的地方，每个数据块由1024bit组成，这也许就是后来的分组包头的来源，我想这一想法对于后来的网络协议有很大的影响。l 交换在这一部分，Paul提出了存储并转发的机制，并正式提出了分组交换的思想，将信息在发送端分成不同的独立数据包并由网络根据具体情况选择各个数据包传输的路径并传输到源端进行拼接。分组交换的本质就是存储转发，它将所接受的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当它可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上，完成转发。其存储转发的过程就是分组交换的过程。这一思想大大地提高了信道的利用率，在如今的网络通信中得到了极为广泛的应用，我觉得这是这篇文献最有价值的内容。 读完这篇文献，我深深敬佩与Paul教授对于网络发展的远见，同时也让我看到通信网络发展中前人所经历的种种探索和创新的过程，在此我向所有那些通过通信连接了世界的工程师和学者们致敬！参考资料：1维基百科：/wiki/Paul_Baran2 /about/hi