试述具有五层协议的网络体系结构的要点-包括各层的主要功能

('试述具有五层协议的网络体系结构的要点,包括各层的主要功能篇一:第1章作业的参考答案《计算机网络技术》课程作业参考答案第1章概述1.2试简述分组交换的要点。答案:分组交换采用存储转发技术，将完整的报文(Message)分割为较小的数据段，在每个数据段前面，加上一些必要的控制信息组成的首部(Header)后，就构成了分组。分组是在计算机网络中传送的数据单元。发送分组，接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文后进行重组，这就是分组交换技术。1.5因特网的发展大致分为哪几个阶段,请指出这几个阶段最主要的特点。答案:因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。但这三个阶段在时间划分上并非截然分开而是有部分重叠1的，这是因为网络的演进是逐渐的而不是突然的。第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。第三阶段的特点是逐渐形成了多级ISP结构的因特网。1.14收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延。(1)数据长度为107bit，数据发送速率为100kb/s;(2)数据长度为103bit，数据发送速率为1Gb/s。从以上计算结果可得出什么结论,答案:进行计算的依据是:发送时延=数据块长度/信道带宽，传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率。(1)发送时延为100s，传播时延为5ms。(2)发送时延为1μs，传播时延为5ms。结论:若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延又可能是总时延中的主要成分。1.17协议与服务有何区别,有何关系,答案:服务和协议的区别:协议是“水平”的，服务是“垂直”的;服务是由下层向上层通过层间接口提供的;本层用户只能看到服务，而无法看到下层的协议。服务与协议的关系:实体利用协议来实现它们的服务的定2义;在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务;要实现本层协议，还要使用下面一层所提供的服务;只要不改变提供给用户的服务，实体可以任意地改变它们的协议。1.19试述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。答案:具有五层协议的网络体系结构，从高层到底层分别是应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。各层的主要功能如下:(1)应用层:功能是确定进程之间的通信性质以满足用户的需要，即解决要做什么的问题。(2)运输层:功能是使源端和目的端的主机上的对等实体可以进行会话，即解决对方在何处的问题。运输层只能存在于分组交换网外面的主机之中，运输层以上的各层就不再关心信息传输的问题了。(3)网络层:功能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独立地传向目标(可能经由不同的网络)，即解决走哪条路径的问题。在发送数据时，网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。(4)数据链路层:功能是使物理层对网络层呈现为一条无错线路，即解决下一步怎么走的问题。发送数据时，数据链路层的任务是将由网络层交下来的IP数据报组装成帧，3在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。如发现有差错，数据链路层就丢弃这个出了差错的帧，然后采取下面两种方法之一:或者不作任何其他的处理;或者由数据链路层通知对方重传这一帧，直到正确无误地收到此帧为止。(5)物理层:功能是透明地传送比特流。物理层上传送的数据单位是比特。物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，在接收端如何识别出这是比特“1”而不是比特“0”;一个比特维持多少微秒;传输是否在两个方向上同时进行;最初的连接如何建立和完成通信后连接如何终止。物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根腿以及各个腿应如何连接。1.21试解释以下名词:协议栈、实体、对等层、协议数据单元、客户、服务器、客户-服务器方式。答案:(1)协议栈:在网络中，为了完成通信，必须使用多层上的多种协议。这些协议按照层次顺序组合在一起，构成了协议栈，也称为协议族。(2)实体:任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。(3)对等层:不同机器的同一层。(4)协议数据单元:在OSI参考模型中，在对等层上传送的数据，其单位都称为该层的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。4(5)客户、服务器:客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。(6)客户-服务器方式:客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系，当客户进程需要服务器进程提供服务时就主动呼叫服务进程，服务器进程被动地等待来自客户进程的请求。篇二:计算机网络第五版+简答题答案问答题第一章1-05因特网的发展大致分为几个阶段,每个阶段各有何特点,。(1)20世纪50年代，具有通讯功能的单机系统阶段(2)20世纪60年代具有通讯功能的多机系统阶段(3)20世纪70年代以资源共享为目的的计算机网络阶段(4)20世纪90年代以局域网机器互联为主要支持环境的分布式网络阶段1-06简述因特网标准制定的几个阶段,(1)因特网草案——在这个阶段还不是RFC文档。(2)建议标准——从这个阶段开始就成为RFC文档(3)草案标准(4)因特网标准1-02试简述分组交换的要点。答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。在分组交换网络中，数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。以短的分组形式传送。分组交换在线路上采用动态复用技术。每个分5组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。在路径上的每个结点，把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。分组交换网的主要优点是:?高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占有。?灵活。每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发的路由。?迅速。以分组作为传送单位，通信之前可以不先建立连接就能发送分组;网络使用高速链路。?可靠。完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。1-03试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式6在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。(3)分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。1-22网络协议的三个要素是什么,各有什么含义,答:在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。一个网络协议主要由以下三个要素组成:(1)语法，即数据与控制信息的结构或格式;(2)语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答;(3)同步，即事件实现顺序的详细说明。7对于非常复杂的计算机网络协议，其结构最好采用层次式的。试举出对网络协议的分层处理方法的优缺点。P26答:优点:(1)可使各层之间互相独立，某一层可以使用其下一层提供的服务而不需知道服务是如何实现的。(2)灵活性好，当某一层发生变化时，只要其接口关系不变，则这层以上或以下的各层均不受影响。(3)结构上可以分割开，各层可以采用最合适的技术来实现。(4)易于实现和维护。(5)能促进标准化工作。缺点:层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了协议效率。1-24试述具有五层协议的原理网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。答:综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种原理体系结构。各层的主要功能:物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。(注意:传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0层。)物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细8节。应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。1-21协议与服务有何区别,有何关系,答:协议是水平的，服务是垂直的。协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间的通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。协议与服务的关系在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用交换原语交换信息。同层两个实体间有时有连接。第二章2-01物理层要解决哪些问题,物理层的主要特点是什么,答:(1)物理层要解决的主要问题:?物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。?给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般为串行按顺序传输的比特流)的能力。为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。?在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。(2)物理层的主要特点:?由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用。加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。?由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，9具体的物理协议相当复杂。2-03试给出数据通信系统的模型说明其主要组成构件的作用。源点:p377发送器:接收器:终点:2-05物理层有哪几方面特性，个包含那些内容?答:物理层的接口有机械特性、电气特性和功能特性。(1)机械特性说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。(2)电气特性说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围。即什么样的电压表示1或0。(3)功能特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。(4)规程特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序.2-10常用的传输媒体,特点,答:常用的传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤和电磁波。一、双绞线特点:(1)抗电磁干扰(2)模拟传输和数字传输都可以使用双绞线二、同轴电缆特点:同轴电缆具有很好的抗干扰特性三、光纤特点:(1)传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济;(2)抗雷电和电磁干扰性能好;(3)无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据;(4)体积小，重量轻。四、电磁波优点:(1)微波波段频率很高，其频段范围也很宽，因此其通信信道的容量很大;(2)微波传输质量较高;(3)微波接力通信的可靠性较高;(4)微波接力通信与相同容量和长度的电缆载波通信比较，建设投资少，见效快。当然，微波接力通信也存在如下的一些缺点:(1)相邻站之间必须直10视，不能有障碍物。(2)微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响;(3)与电缆通信系统比较，微波通信的隐蔽性和保密性较差;(4)对大量的中继站的使用和维护要耗费一定的人力和物力。2-19模拟信号和数字信号的区别:2-20基带信号和宽带信号的区别:(1)基带信号是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。(2)宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。基带信号进行调制后，其频谱移到较高的频率处。由于每一路基带信号的频谱被搬移到不同的频段上，因此合在一起后并不会互相干扰。这样做可以在一条线路中同时传送许多路的数字信号，因而提高了线路的利用率。第三章3-06PPP协议的特点是什么,为什么不使用帧编号,它适用在什么情况下,为什么PPP不可靠,答PPP协议是点对点线路中的数据链路层协议;它由三部分组成:一个将IP数据报封装到串行链路的方法，一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP，一套网络控制协议;PPP是面向字节的，处理差错检测，支持多种协议;PPP不使用序号和确认机制，因此不提供可靠传输的服务。它适用在点到点线路的传输中。3-19以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何,答:CSMA/CD是一种动态的媒体随机接入共享信道方式，而传统的时分复用TDM11是一种静态的划分信道，所以对信道的利用，CSMA/CD是用户共享信道，更灵活，可提高信道的利用率，不像TDM，为用户按时隙固定分配信道，即使当用户没有数据要传送时，信道在用户时隙也是浪费的;也因为CSMA/CD是用户共享信道，所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。对局域网来说，连入信道的是相距较近的用户，因此通常信道带宽较宽，如果使用TDM方式，用户在自己的时隙内没有数据发送的情况会更多，不利于信道的充分利用。对计算机通信来说，突发式的数据更不利于使用TDM方式。?假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。答:对于1km电缆，单程端到端传播时延为:τ=1?200000=5×10-6s=5μs，端到端往返时延为:2τ=10μs为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可发送的比特数等于:10×10-6×1×109=10000bit=1250字节。3-31网桥的工作原理和特点是什么,网桥与转发器以及以太网交换机有何异同,答:网桥的每个端口与一个网段相连，网桥从端口接收网段上传送的各种帧。每当收到一个帧时，就先暂存在其缓冲中。若此帧未出现差错，且欲发往的目的站MAC地址12属于另一网段，则通过查找站表，将收到的帧送往对应的端口转发出去。若该帧出现差错，则丢弃此帧。网桥过滤了通信量，扩大了物理范围，提高了可靠性，可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网。但同时也增加了时延，对用户太多和通信量太大的局域网不适合。网桥与转发器不同，(1)网桥工作在数据链路层，而转发器工作在物理层;(2)网桥不像转发器转发所有的帧，而是只转发未出现差错，且目的站属于另一网络的帧或广播帧;(3)转发器转发一帧时不用检测传输媒体，而网桥在转发一帧前必须执行CSMA/CD算法;(4)网桥和转发器都有扩展局域网的作用，但网桥还能提高局域网的效率并连接不同MAC子层和不同速率局域网的作用。以太网交换机通常有十几个端口，而网桥一般只有2-4个端口;它们都工作在数据链路层;网桥的端口一般连接到局域网，而以太网的每个接口都直接与主机相连，交换机允许多对计算机间能同时通信，而网桥允许每个网段上的计算机同时通信。所以实质上以太网交换机是一个多端口的网桥，连到交换机上的每台计算机就像连到网桥的一个局域网段上。网桥采用存储转发方式进行转发，而以太网交换机还可采用直通方式转发。以太网交换机采用了专用的交换机构芯片，转发速度比网桥快。3-30以太网交换机有何特点,用它怎样组成虚拟局域网,答:特点:以太网交换机实质就是一个多端口的的网桥，它工作在数据链路13层上。每一个端口都直接与一个主机或一个集线器相连，并且是全双工工作。它能同时连通多对端口，使每一对通信能进行无碰撞地传输数据。在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽。以太网交换机支持存储转发方式，而有些交换机还支持直通方式。但要应当注意的是:用以太网交换机互连的网络只是隔离了网段(减少了冲突域)，但同一台交换机的各个网段仍属于同一个广播域。因此，在需要时，应采用具VLAN能力的交换机划分虚拟网，以减少广播域(802.1q协议)。第四章4-03作为中间系统，转发器、网桥、路由器和网关都有何区别,答:1)转发器、网桥、路由器、和网关所在的层次不同。转发器是物理层的中继系统。网桥是数据链路层的中继系统。路由器是网络层的中继系统。在网络层以上的中继系统为网关。2)当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。4-39试简述RIP、OSPF和BGP选路协议的主要特点:答:如下表所示:主要特点RIPOSPFBGP网关协议内部内部外部路由表内容目的网，下一站，距离目的网，下一站，距离目的网，完整路由最优通路依据跳数费用多种策略算法距离矢量链路状态距离矢量传送方式运输层UDPIP数据报建立14TCP连接其他简单、但效率低效率高规模大，统一度量，跳数为16不可达路由器频繁交换信息可达性好消息传的快，坏消息传的慢难维持一致性4-40RIP使用UDP，OSPF使用IP，而OSPF使用IP,BGP使用TCP.这样做有何优点,为什么RIP周期性的和临占交换路由信息恩BGP不这样做,(课后有答案)4-07试说明IP地址与硬件地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址,如上图所示，IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层以上使用的是IP地址，而链路层及以下使用的是硬件地址。在IP层抽象的互连网上，我们看到的只是IP数据报，路由器根据目的站的IP地址进行选路。在具体的物理网络的链路层，我们看到的只是MAC帧，IP数据报被封装在MAC帧里面。MAC帧在不同的网络上传送时，其MAC帧的首部是不同的。这种变化，在上面的IP层上是看不到的。每个路由器都有IP地址和硬件地址。使用IP地址与硬件地址，尽管连接在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但IP层抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节，并使我们能够使用统一的、抽象的IP地址进行通信。4-09、答:(1)255.255.255.0可代表C类地址对应的子网掩码默认值;也可代表A类或B类地址的掩码，前24位决定网络号和子网号，后8位决定主机号。(2)255.255.255.248化成二进制序列15为:11111111111111111111111111111000，根据掩码的定义，后三位是主机号，一共可以表示8个主机号，除掉全0和全1的两个，该网络能够接6个主机。(3)这两个网络的子网掩码是一样的，均为255.255.255.0，但子网数不同，子网号为16bit的A类网络的子网数有216-2个，而子网号为8bit的B类网络的子网数有28-2个。(4)255.255.240.0(11111111111111111111000000000000)是B类地址的子网掩码，主机地址域为12，所以每个子网的主机数最多为:212-2(5)255.255.0.255变成二进制形式是:11111111111111110000000011111111.可见其是一个有效的子网掩码，但不是一个方便使用的解决办法。(6)用点分十进制表示，该IP地址是194.47.20.129，为C类地址。(7)有，可以提高网络利用率。第五章15、使用TCP对实时语音数据的传输有问题。在使用UDP进行数据文件传送时，UDP虽不保证可靠交付，但UDP比TCP的开销要小很多。因此只要应用程序接受这样的服务质量就可以使用UDP。如果语音数据不是实时播放(边接收边播放)，就可以使用TCP，因为TCP是可靠传输。接收端用TCP将语音数据接收完毕后，可以在以后的任何时间进行播放。但假定是实时传输，则必须使用UDP。37、慢开始是指发送端按指数规律由小到大逐渐增大拥塞窗口数值，避免发生网络拥塞;拥塞避免是指当网络已经发生拥塞的情况下，发送端按线性规律缓慢增大拥塞16窗口值，尽量减少主机发送到网络中的分组数，使得发生拥塞的路由器有足够时间把队列中积压的分组处理完毕;快重传是指在某些情况下可更早地重传丢失的报文段(如发送端一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失，就应立即重传)，并非取消重传计时器;快恢复是指当网络发生拥塞时，为了网络能快速地恢复到正常工作状态而采用的一种机制，常常与快重传配合使用。无论是在慢开始还是在拥塞避免阶段，只要出现一次超时(即出现一次网络拥塞)，就执行“乘法减少”，将慢开始门限值设置为当前的拥塞窗口值的一半。在执行拥塞避免算法后，当收到对所有发出的报文段的确认，执行“加法增大”，将拥塞窗口增加一个MSS大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。5-32什么是Karn算法,在TCP的重传机制中，若不采用Karn算法，而是在收到确认时认为是对重传报文段的确认，那么由此得出的往返时延样本和重传时间都会偏小。试问:重传时间最后会减小到什么程度,答:Karn提出了一个算法:在计算平均往返时延时，只要报文段重发了，就不采用其往返时延样本。这样得出的平均往返时延和重发时间当然就较准确。反之，若不采用Karn算法，若收到的确认是对重发报文段的确认，但却被源站当成是对原来的报文段的确认，那么这样计算出的往返时延样本和重发时间就会偏大。如果后面再韶关学院信息工程学院骆耀祖整理发17送的报文段又是经过重发后才收到确认报文段，那么按此方法得出的重发时间就越来越长若收到的确认是对原来的报文段的确认，但被当成是对重发报文段的确认，则由此计算出的往返时延样本和重发时间都会偏小。这就必然导致报文段的重发。这样就有可能导致重发时间越来越短。5-46试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。篇三:《计算机网络》第一章作业参考答案第一章作业参考答案1-02试简述分组交换的要点。答:分组交换最主要的特点是采用存储转发技术。通常把要发送的整块数据称为一个报文。在发送报文之前，先把较长的报文划分成一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面添加首部构成分组，每一个分组的首部都含有地址等控制信息。因特网的核心部分是由许多网络和把它们互连起来的路由器组成，而主机处在因特网的边缘部分。主机是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器是用来转发分组的，即进行分组交换。路由器每收到一个分组，先暂时存储，再检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去，把分组转交给下一个路由器。这样一步步地经过若干个路由器，以存储转18发的方式，把分组交付最终目的主机。各路由器之间必须经常交换彼此掌握的路由信息，以便创建和维持在路由表中的转发表，使得转发表能够在整个网络拓扑发生变化时及时更新。1-07小写和大些开头的英文名字internet和Internet在意思上有何重要区别,答:以小写字母i开始的internet(互联网或互连网)是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议(即通信规则)可以是任意的。以大写字母I开始的Internet(因特网)则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，其前身是美国的ARPANET。1-08计算机网络都有哪些类别,各种类别的网络都有哪些特点,答:按网络的作用范围划分:(1)广域网WAN，作用范围通常为几十到几千公里，也称为远程网，是Internet的核心部分。(2)城域网MAN，作用范围一般是一个城市，可跨越几个街区甚至整个城市，其作用距离约为5,50公里。(3)局域网LAN，作用范围局限在较小的范围(如1公19里左右)。(4)个人区域网PAN，也称无线个人区域网，作用范围大约在10m左右。按网络的使用者划分:(1)公用网:面向公共营运、按规定缴纳费用的人都可使用的网络。(2)专用网:面向特定机构、不向本单位以外的人提供服务的网络。1-10试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)，从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d(s)，数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小,解:对于电路交换，先建立连接需要时间是s秒;发送x比特报文的发送时延是x/b秒;k段链路的传播时延是kd秒。因此电路交换总时延=连接时间+发送时延+传播时延=s+x/b+kd。对于分组交换，不需要先建立连接。先计算分组交换的传播时延，k段链路的传播时延是kd秒。再计算分组交换的发送时延，设共有n个分组，当xp时，n约等于x/p。由于采用“存储转发”技术，一个结点发送一个分组的发送时延是20p/b。因为分组交换要求将n个分组全部发送给终点，当第n个分组到达终点时，则传输结束。所以可以仅考虑第n个分组的传输过程。当第n个分组从源点完全进入到第1段链路时，已经过n?p/b的时延。从源点到终点共经过k段链路，应经过k,1个中间结点，所以第n个分组还要花费(k,1)?p/b个发送时延才能到达终点。因此分组交换总时延=发送时延+传播时延=n?(p/b)+(k-1)?(p/b)+kd。若要分组交换总时延比电路交换总时延小，则:n?(p/b)+(k-1)?(p/b)+kd<s+x/b+kd当xp时，上式即为:(x/p)?(p/b)+(k-1)?(p/b)+kd<s+x/b+kd解出s(k-1)?(p/b)即当s(k-1)?(p/b)时，分组交换的时延比电路交换的时延小。1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit)，其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大,解:本题实际上是假定整个报文恰好可以划分为x/p个分21组。依题意每个分组的发送时延是(p+h)/b，因传播时延和排队时延忽略不计，所以总时延D=发送时延=(x/p)?(p+h)/b+(k-1)?(p+h)/b。要求出当p取何值时，D的值为最小，需求D对p的导数，令D′=0，求出此时的p值即可。D′(p)=((x/p)?(p+h)/b+(k-1)?(p+h)/b)′=((x/p)?(p+h)/b)′+((k-1)?(p+h)/b)′=(x/p)?((p+h)/b)′+(x/p)′?(p+h)/b+((k-1)?p/b)′+((k-1)?h/b)′=x/(pb)-x(p+h)/(p2b)+(k-1)/b=(k-1)/b-xh/(p2b)=0解出p=(xh/(k-1))1/21-12因特网的两大组成部分(边缘部分与核心部分)的特点是什么,他们的工作方式各有什么特点,答:因特网从其工作方式上看可以分为:(1)边缘部分:由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信(传送数据、音频或视频)和资源共享。(2)核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)。在网络边缘的端系统之间的通信方式通常可划分为两大类:客户-服务器方式(C/S方式)和对等方式(P2P方式)。在网络核心部分起特殊作用的是路由器，因特网核心部分22的工作方式其实也就是路由器的工作方式。其工作方式有两种:一种是路由器的转发分组，另一种是路由器之间不断地交换路由信息。1-15假定网络的利用率到达了90%。试估算一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍,解:根据公式D=D0/(1-U)=D0/(1-0.9)=10D0，所以现在的网络时延是它最小值的10倍。1-17收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:(1)数据长度为107bit，数据发送速率为100kb/s。(2)数据长度为103bit，数据发送速率为1Gb/s。从以上计算结果中可得出什么结论,解:(1)发送时延=107/105=100s，传播时延=106/(2×108)=0.005s=5ms(2)发送时延=103/109=1μs，传播时延=106/(2×108)=0.005s=5ms结论:若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。1-19长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字23节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部18字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少,解:(1)数据长度为100字节的数据传输效率:100/(100+20+20+18)=63.3%(2)数据长度为1000字节的数据传输效率:1000/(1000+20+20+18)=94.5%，传输效率明显提高了。1-21协议与服务有何区别,有何关系,答:为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议，或简称为协议。一个网络协议由语法、语义和同步三个要素组成。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。协议和服务在概念上是很不一样的。首先，协议的实现保证了能够向上一层提供服务，使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的实体是透明的。其次，协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。另外，并非在一个层内完成的全部功能都称为服务，只有那些能够被高一层实体“看得24见”的功能才能称之为“服务”。1-24试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。答:五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型，即应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。各层主要功能如下:(1)应用层:通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议包括文件传输协议FTP、电子邮件协议SMTP、超文本传送协议HTTP等。(2)传输层:向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。主要使用两种协议:传输控制协议TCP，提供面向连接的、可靠的数据传输服务，数据传输单位是报文段;用户数据报协议UDP，提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务，数据传输单位是用户数据报。(3)网络层:传输层产生的报文段或用户数据报在网络层被封装成分组(IP数据报)或包进行传送;选择合适的路由，使源主机传输层所传下来的分组能够通过网络中的路由器找到目的主机。25最重要的协议是网际协议IP。(4)数据链路层:将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上传送帧。(5)物理层:透明地传输比特流，确定与传输媒体的接口有关的一些特性。26',)