① 計算機網路選擇題 高手幫我
1 CSMA(載波監聽多路訪問)控制策略中有三種堅持退避演算法，其中一種是：「一旦介質空閑就發送數據，假如介質是忙的，繼續監聽，直到介質空閑後立即發送數據；如果有沖突就退避，然後再嘗試」這種退避演算法稱為 （1） 演算法。這種演算法的主要特點是 （2） 。CSMA/CD在CSMA的基礎上增加了沖突檢測功能。網路中的某個發送站點一旦檢測到沖突，它就立即停止發送，並發沖突碼，其他站點都會 （3） 。如果站點發……
1 CSMA(載波監聽多路訪問)控制策略中有三種堅持退避演算法，其中一種是：「一旦介質空閑就發送數據，假如介質是忙的，繼續監聽，直到介質空閑後立即發送數據；如果有沖突就退避，然後再嘗試」這種退避演算法稱為 （1） 演算法。這種演算法的主要特點是 （2） 。CSMA/CD在CSMA的基礎上增加了沖突檢測功能。網路中的某個發送站點一旦檢測到沖突，它就立即停止發送，並發沖突碼，其他站點都會 （3） 。如果站點發送時間為1，任意兩個站之間的傳播延遲為t，若能正常檢測到沖突，對於基帶匯流排網路，t的值應為 （4） ；對於寬頻匯流排網路，t的值應為 （5） 。 (2001年試題)
(1)A．1-堅持CSMA B．非堅持CSMA C．P-堅持CSMA D．O-堅持CSMA
(2)A．介質利用率低，但可以有效避免沖突
B．介質利用率高，但無法避免沖突
C．介質利用率低，且無法避免沖突
D．介質利用率高，且可以有效避免沖突
(3)A．處於待發送狀態 B．相繼競爭發送權 C．接收到阻塞信號 D．有可能繼續發送數據
(4)A．t≤0.5 B．t>0.5 C．t≥1 D．0.5(5)A．t>0.25 B．t≥0.5 C．t≤0.25 D．0.25解析
本題考查的是CSMA/CD協議的相關知識點。
載波監聽(Carrier Sense)的思想是：站點在發送幀訪問傳輸信道之前，首先監聽信道有無載波，若有載波，說明已有用戶在使用信道，則不發送幀以避免沖突。多路訪問(Multiple Access)是指多個用戶共用一條線路。
CSMA技術中要解決的一個問題是當偵聽信道已經被佔用時，如何確定再次發送的時間，通常有以下幾種方法：
堅持型CSMA(1—persistent CSMA)：其原理是若站點有數據發送，先監聽信道，若站點發現信道空閑，則發送；若信道忙，則繼續監聽直至發現信道空閑，然後完成發送；若產生沖突，等待一隨機時間，然後重新開始發送過程。其優點是減少了信道空閑時間；缺點是增加了發生沖突的概率；廣播延遲對協議性能的影響：廣播延遲越大，發生沖突的可能性越大，協議性能越差。
非堅持型CSMA(nonpersistent CSMA)：其原理是若站點有數據發送，先監聽信道，若站點發現信道空閑，則發送；若信道忙，等待一隨機時間，然後重新開始發送過程；若產生沖突，等待一隨機時間，然後重新開始發送過程。它的優點是減少了沖突的概率；缺點是增加了信道空閑時間，數據發送延遲增大；信道效率比1-堅持CSMA高，傳輸延遲比1-堅持CSMA大。
p-堅持型CSMA(p-persistent CSMA)：適用於分槽信道，它的原理是若站點有數據發送，先監聽信道，若站點發現信道空閑，則以概率p發送數據，以概率q=l-p延遲至下一個時槽發送。若下一個時槽仍空閑，重復此過程，直至數據發出或時槽被其他站點所佔用；若忙，則等待下一個時槽，重新開始發送；若產生沖突，等待一隨機時間，然後重新開始發送。
CSMA/CD載波偵聽多路存取/沖突檢測的原理是站點使用CSMA協議進行數據發送，在發送期間如果檢測到沖突，立即終止發送，並發出一個瞬間干擾信號，使所有的站點都知道發生了沖突，在發出干擾信號後，等待一段隨機時間，再重復上述過程。
CSMA/CD的代價是用於檢測沖突所花費的時間。對於基帶匯流排而言，最壞情況下用於檢測一個沖突的時間等於任意兩個站之間傳播時延的兩倍。因此2t≤1，即t≤0.5。對於寬頻匯流排而言，由於單向傳輸的原因，沖突檢測時間等於任意兩個站之間最大傳播時延的4倍。因此4t≤1，即t≤0.25。
答案 (1)A (2)B (3)C (4)A (5)C
2 IEEE802.5令牌環(Token Ring)網中，時延是由 (1) 決定。要保證環網的正常運行，環的時延必須有一個最低限度，即 (2) 。如果達不到這個要求，可以採用的一種辦法是通過增加電纜長度，人為地增加時延來解決。設有某—個令牌環網長度為400m，環上有28個站點，其數據傳輸率為4Mbit/s，環上信號的傳播速度為200m/μs，每個站點具有1bit時延，則環上可能存在的最小和最大時延分別是 (3) bit和 (4) bit。當始終有一半站點打開工作時，要保證環網的正常運行，至少還要將電纜的長度增加 (5) 。(2002年試題)
(1)A．站點時廷和信號傳話時廷 B．令牌幀長短和數據幀長短
C．電纜長度和站點個數 D．數據傳輸單和信號傳播速度
(2)A．數據幀長 B．令牌幀長 C．信號傳播時延 D．站點個數
(3)A．1 B．8 C．20 D．24
(4)A．9 B．28 C．36 D．48
(5)A．50 B．100 C．200 D．400
解析
本題考查令牌環網的相關知識，應該牢固掌握。
首先要了解令牌環網的工作原理。當節點A想要發送數據時的步驟如下：
①A節點要等待令牌的到來，並檢測該令牌是否為空閑狀態。若是空閑狀態進行步驟2，否則繼續等待；
②將得到的令牌改為忙碌(busy)狀態；
③構成一個信息幀，即將數據(data)與忙碌的Token附在一起發送出去；
④當忙碌的token沿著環型網經過每一個節點時，每個節點首先會先檢查數據單元中的目的地址。如果目的地址與本節點地址相符，則由本節點將數據接收下來，進行拷貝操作，並以應答報文的形式作出回答，然後再傳送給下一個節點。當忙碌的Token與數據單元回到原來發送節點時，該節點將會除去數據單元，並將忙碌的Token改為空閑狀態；
⑤接著檢查目的節點送來的應答信息，如果為ACK(確認)，則表示目的節點接收正確，至此，完成了一次數據傳送。反之，需要等待再得到令牌時進行重發。
因此令牌環內需要保證三個位元組令牌幀的流動，即時延不能低於24bit。
當網路取得最小時延即在每個站點都不停留，得400/200=2μs，2×10-6×4×106=8bit，即最小時延8bit。
網路取得最大時延時即在每個站點都停留，這時增加1×28bit，共36bit
當網路中始終有一半站點工作時，使用類似的方法可得這時的最大時延是8+14=22bit，而為了保證令牌不網正常工作，還需要添加2bit，即增加2/(4*106)=0.5μs，可知需要增加0.5×200=100m的電纜。
答案 (1)A (2)B (3)B (4)C (5)B
3 採用星型拓撲結構的區域網典型實例是（ ）。
CBX(計算機交換分機)
FDDI(光纖分布數據介面)
Ethernet(乙太網)
Token Ring(令牌環)
解析
本題考查的是區域網的拓撲結構。
區域網採用的拓撲結構通常有星型、環型、匯流排型和樹型4種。在題中給出的4類區域網中，CBX(計算機交換分機)以數字交換網路為整個網路的中心，各部件與數字交換網路相連，構成了星型結構。FDDI(光纖分布數據介面)的拓撲結構物理上是反向循環的雙環，環上有各類工作的站和集中器，集中器可以與一些工作站相連，構成以集中器為中心的星型結構，即FDDI網路的拓撲結構為環型+星型。Ethernet(乙太網)採用的拓撲結構為匯流排型，網上的伺服器與工作站均與匯流排相連，通過匯流排傳輸數據，採用CSMA/CD介質訪問控制方式。Token Ring(令牌環)採用環型拓撲結構，各結點依次互連，構成環型結構，所有數據及令牌均沿環依次傳遞，採用Token Ring協議。由以上分析可知，採用星型拓撲結構的區域網典型實例應為CBX。
答案 A
4 通常認為，決定區域網特性的主要技術有3個，它們是（ ） 。
傳輸媒體、差錯檢測方法和網路操作系統
通信方式、同步方式和拓撲結構
傳輸媒體、拓撲結構和媒體訪問控制方式
數據編碼技術、媒體訪問控制方法和數據交換技術
解析
本題考查的是區域網的基本知識。
區域網是一種地理范圍有限的計算機網路，其典型特性如下：
(1)高數據速率(0.1～1000Mbit/s)
(2)短距離(0.1～25km)
(3)低誤碼率(10-8～10-11)
通常，決定區域網特性的主要技術有傳輸媒體、拓撲結構和媒體訪問控制方式(MAC)。因此本題選C
答案 C
5 令牌匯流排網中，當所有站都有報文要發送時，最壞情況下等待獲得令牌和發送報文的時間應等於（ ）。
所有站點傳送令牌的時間總和
所有站點傳送令牌和發送報文的時間的總和
所有站點傳送令牌時間和的一半
所有站點傳送令牌和發送報文時間的總和的一半
解析
本題考查的是令牌匯流排的工作原理。
IEEE 802.4標准描述令牌匯流排的媒體訪問控制方法。令牌匯流排媒體訪問控制是將物理匯流排上的站點構成一個邏輯環，每一個站都在一個有序的序列中被指定一個邏輯位置，而序列中最後一個成員又跟著第一個成員，每個站都知道在它之前和之後的站的標識。在物理結構上它是一個匯流排結構區域網，但是，在邏輯結構上，又成了一種環型結構的區域網。和令牌環一樣，站點只有取得令牌，才能發送幀，而令牌在邏輯環上依次傳遞。在正常運行時，當站點做完該做的工作或者時間終了時，它將令牌傳遞給邏輯序列中的下一個站。從邏輯上看，令牌是按地址的遞減順序傳送至下一個站點，但從物理上看，帶有目的地址的令牌幀廣播到匯流排上所有的站點，當目的站識別出符合它的地址，即把該令牌幀接收。匯流排上站的實際順序與邏輯順序並無關系。只有收到令牌幀的站點才能將信息幀送到匯流排上，取得令牌的站點有報文要發送則可發送，隨後，將令牌傳遞給下一個站點。如果取得令牌的站點沒有報文要發送，則立刻把令牌傳遞到下一站點。由於站點接收到令牌的過程是順序依次進行的，因此對所有站點都有機會傳遞數據。令牌匯流排的每個站傳輸之前必須等待的時間總量總是確定的，這是因為對每個站發送幀的最大長度可以加以限制。此外，當所有站都有報文要發送，則最壞的情況下等待取得令牌和發送報文的時間應該等於全部令牌傳送時間和報文發送時間的總和。另一方面，如果只有一個站點有報文要發送，則最壞情況下等待時間只是全部令牌傳遞時間之總和，實際等待時間在這一區間范圍內。對於應用於控制過程的區域網，這個等待訪問時間是一個很關鍵的參數，可以根據需求，選定網中的站點數及最大的報文長度，從而保證在限定的時間內，任一站點可以取得令牌權。由以上對令牌匯流排協議的敘述可知，B選項是正確答案。
答案 B
6 從介質訪問控制方法的角度來對區域網進行分類，它們是（ ）。
A．快速乙太網和慢速乙太網 B．光纖區域網和銅線區域網
C．環型區域網和星型區域網 D．共享式區域網和交換式區域網
解析
本題考查的是對區域網進行分類的方法。
區域網從介質訪問控制方法的角度可以分為兩類：共享介質區域網與交換型區域網。匯流排型區域網通常採用的介質訪問控制方法是共享介質方式。
A是根據傳送速度來分；B是根據使用介質來分；C是拓撲結構來分。還可以根據操作系統來分等。
答案 D
② 《計算機網路》數據交換有幾種方式，各自的優缺點是什麼
自己看
計算機網路的應用
計算機網路在資源共享和信息交換方面所具有的功能，是其它系統所不能替代的。計算機網路所具有的高可靠性、高性能價格比和易擴充性等優點，使得它在工 業、農業、交通運輸、郵電通信、文化教育、商業、國防以及科學研究等各個領域、各個行業獲得了越來越廣泛的應用。我國有關部門也已制訂了"金橋"、"金關 "和"金卡"三大工程，以及其它的一些金字型大小工程，這些工程都是以計算機網路為基礎設施，為促使國民經濟早日實現信息化的主幹工程，也是計算機網路的具體 應用。計算機網路的應用范圍實在太廣泛，本節僅能涉及一些帶有普遍意義和典型意義的應用領域。
（1）辦公自動化OA（Office Automation）
辦公自動化系統，按計算機系統結構來看是一個計算機網路，每個辦公室相當於一個工作站。它集計算機技術、資料庫、區域網、遠距離通信技術以及人工智 能、聲音、圖像、文字處理技術等綜合應用技術之大成，是一種全新的信息處理方式。辦公自動化系統的核心是通信，其所提供的通信手段主要為數據/聲音綜合服 務、可視會議服務和電子郵件服務。
（2）電子數據交換EDI（Electronic Data Interchange）
電子數據交換，是將貿易、運輸、保險、銀行、海關等行業信息用一種國際公認的標准格式，通過計算機網路通信，實現各企業之間的數據交換，並完成以貿易為中心的業務全過程。EDI在發達國家應用已很廣泛，我國的"金關"工程就是以EDI作為通信平台的。
（3）遠程交換（Telecommuting）
遠程交換是一種在線服務（Online Serving）系統，原指在工作人員與其辦公室之間的計算機通信形式，按通俗的說法即為家庭辦公。
一個公司內本部與子公司辦公室之間也可通過遠程交換系統，實現分布式辦公系統。遠程交換的作用也不僅僅是工作場地的轉移，它大大加強了企業的活力與快速反應能力。近年來各大企業的本部，紛紛採用一種被之為"虛擬辦公室"（Virtual Office）的技術，創造出一種全新的商業環境與空間。遠程交換技術的發展，對世界的整個經濟運作規則產生了巨大的影響。
（4）遠程教育（Distance Ecation）
遠程教育是一種利用在線服務系統，開展學歷或非學歷教育的全新的教學模式。遠程教育幾乎可以提供大學中所有的課程，學員們通過遠程教育，同樣可得到正規大學從學士到博士的所有學位。這種教育方式，對於已從事工作而仍想完成高學位的人士特別有吸引力。
遠程教育的基礎設施是電子大學網路EUN（Electronic University Network）。EUN的主要作用是向學員提供課程軟體及主機系統的使用，支持學員完成在線課程，並負責行政管理、協作合同等。這里所指的軟體除系統軟 件之外，包括CAI課件，即計算機輔助教學（Computer Aided Instruction）軟體。CAI課件一般採用對話和引導式的方式指導學生學習發現學生錯誤還具有回溯功能，從本質上解決了學生學習中的困難。
（5）電子銀行
電子銀行也是一種在線服務系統，是一種由銀行提供的基於計算機和計算機網路的新型金融服務系統。電子銀行的功能包括：金融交易卡服務、自動存取款作 業、銷售點自動轉帳服務、電子匯款與清算等，其核心為金融交易卡服務。金融交易卡的誕生，標志了人類交換方式從物物交換、貨幣交換到信息交換的又一次飛 躍。
圍繞金融交易卡服務，產生了自動存取款服務，自動取款機（CD）及自動存取款機（ATM）也應運而生。自動取款機與自動存取款機大多採用聯網方式工 作，現已由原來的一行聯網發展到多行聯網，形成覆蓋整個城市、地區，甚至全國的網路，全球性國際金融網路也正在建設之中。
電子匯款與清算系統可以提供客戶轉帳、銀行轉帳、外幣兌換、托收、押匯信用證、行間證券交易、市場查證、借貸通知書、財務報表、資產負債表、資金調撥 及清算處理等金融通信服務。由於大型零售商店等消費場所採用了終端收款機（POS），從而使商場內部的資金即時清算成為現實。銷售點的電子資金轉帳是 POS與銀行計算機系統聯網而成的。
當前電子銀行服務又出現了智能卡（IC）。IC卡內裝有微處理器、存儲器及輸入輸出介面，實際上是一台不帶電源的微型電子計算機。由於採用IC卡，持卡人的安全性和方便性大大提高了，
（6）電子公告板系統BBS（Bulletin Board System）
電子公告板是一種發布並交換信息的在線服務系統。BBS可以使更多的用戶通過電話線以簡單的終端形式實現互聯，從而得到廉價的豐富信息，並為其會員提供網上交談、發布消息、討論問題、傳送文件、學習交流和游戲等的機會和空間。
（7）證券及期貨交易
證券及期貨交易是由於其獲利巨大、風險巨大，且行情變化迅速，投資者對信息的依賴格外顯得重要。金融業通過在線服務計算機網路提供證券市場分析、預 測、金融管理、投資計劃等需要大量計算工作的服務，提供在線股票經紀人服務和在線資料庫服務（包括最新股價資料庫、歷史股價資料庫、股指資料庫以及有關新 聞、文章、股評等）。
（8）廣播分組交換
廣播分組交換實際上是由一種無線廣播與在線系統結合的特殊服務，該系統使用戶在任何地點都可使用在線服務系統。廣播分組交換可提供電子郵件、新聞、文 件等傳送服務，無線廣播與在線系統通過數據機，再通過電話局可以結合在一起。移動式電話也屬於廣播系統。
（9）校園網（Campus Network）
校園網是在大學校園區內用以完成大中型計算機資源及其它網內資源共享的通信網路。一些發達國家已將校園網確定為信息高速公路的主要分支。無論在國內還 是國外，校園網的存在與否，是衡量該院校學術水平與管理水平的重要標志，也是提高學校教學、科研水平不可或缺的重要支撐環節。
共享資源是校園網最基本的應用，人們通過網路更有效地共享各種軟、硬體及信息資源，為眾多的科研人員提供一種嶄新的合作環境。校園網可以提供異型機聯網的 公共計算環境、海量的用戶文件存儲空間、昂貴的列印輸出設備、能方便獲取的圖文並茂的電子圖書信息，以及為各級行政人員服務的行政信息管理系統和為一般用 戶服務的電子郵件系統。
（10）信息高速公路
如同現代信息高速公路的結構一樣，信息高速公司也分為主幹、分支及樹葉。圖像、聲音、文字轉化為數字信號在光纖主幹線上傳送，由交換技術再送到電話線或電纜分支線上，最終送到具體的用戶"樹葉"。主幹部分由光纖及其附屬設備組成，是信息高速公路的骨架。
我國政府也十分重視信息化事業，為了促進國家經濟信息化，提出個"金橋"工程--國家公用經濟信息網工程、"金關"工程--外貿專用網工程、"金卡" 工程--電子貨幣工程。這些工程是規模宏大的系統工程，其中的"金橋工程"是國民經濟的基礎設施，也是其它"金"字系列工程的基礎。
「金橋」工程包含信息源、信息通道和信息處理三個組成部分，通過衛星網與地面光纖網開發，並利用國家及各部委、大中型企業的信息資源為經濟建設服務。 「金卡」工程是在金橋網上運行的重要業務系統之一，主要包括電子銀行及信用卡等內容。「金卡」工程又稱為無紙化貿易工程，其主要實現手段為EDI，它以網 絡通信和計算機管理系統為支撐，以標准化的電子數據交換替代了傳統的紙面貿易文件和單證。其它的一些「金」字系列工程，如「金稅」工程、「金智」工程、 「金盾」工程等亦在籌劃與運作之中。這些重大信息工程的全面實施，在國內外引起了強烈反響，開創了我國信息化建設事業的新紀元。
（11）企業網路
集散系統和計算機集成製造系統是兩種典型的企業網路系統。
集散系統實質上是一種分散型自動化系統，又稱做以微處理機為基礎的分散綜合自動化系統。集散系統具有分散監控和集中綜合管理兩方面的特徵，而更將"集 "字放在首位，更注重於全系統信息的綜合管理。80年代以來，集散系統逐漸取代常規儀表，成為工業自動化的主流。工業自動化不僅體現在工業現場，也體現在 企業事務行政管理上。集散系統的發展及工業自動化的需求，導致了一個更龐大、更完善的計算機集成製造系統CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）的誕生。
集散系統一般分為三級：過程級、監控級和管理信息級。集散系統是將分散於現場的以微機為基礎的過程監測單元、過程式控制制單元、圖文操作站及主機（上位 機）集成在一起的系統。它採用了區域網技術，將多個過程監控、操作站和上位機互連在一起，使通信功能增強，信息傳輸速度加快，吞吐量加大，為信息的綜合管 理提供了基礎。因為CIMS具有提高生產率、縮短生產周期等一系列極具吸引力的優點，所以已經成為未來工廠自動化的方向。
（12）智能大廈和結構化綜合布線系統
智能大廈（Intelligent Building）是近十年來新興的高技術建築形式，它集計算機技術、通信技術、人類工程學、樓宇控制、樓宇設施管理為一體，使大樓具有高度的適應性（柔 性），以適應各種不同環境與不同客戶的需要。智能大廈是以信息技術為主要支撐的，這也是其具有"智能"之名稱的由來。有人認為具有三A的大廈，可視為智能 大廈。所謂三A就是CA（通信自動化）、OA（辦公自動化）和BA（樓宇自動化）。概括起來，可以認為智能大廈除有傳統大廈功能之外，主要必須具備下列基 本構成要素：高舒適的工程環境、高效率的管理信息系統和辦公自動化系統、先進的計算機網路和遠距離通信網路及樓宇自動化。
智能大廈及計算機網路的信息基礎設施是結構化綜合布線系統SCS（Structure Cabling System）。在建設計算機網路系統時，布線系統是整個計算機網路系統設計中不可分割的一部分，它關繫到日後網路的性能、投資效益、實際使用效果以及日 常維護工作。結構化布線系統是指在一個樓宇或樓群中的通信傳輸網路能連接所有的話音、數字設備，並將它們與交換系統相連，構成一個統一、開放的結構化布線 系統。在綜合布線系統中，設備的增減、工位的變動，僅需通過跳線簡單插拔即可，而不必變動布線本身，從而大大方便了管理、使用和維護。
網路的分類
按照網路的類型特徵，對網路進行分類是了解網路、學習網路技術的重要基礎之一。從不同的角度對網路分類則有不同的分類方法。常見的分類方法有以下幾種：
1、按分布地理范圍分類
按分布地理范圍分類，計算機網路可以分為廣域網、區域網和城域網三種。
廣域網（Wide Area Network，簡稱WAN）又稱遠程網，其分布范圍可達數百公里乃至更遠，可以覆蓋一個地區，一個國家，更至全世界。
區域網（Local Area Network，簡稱LAN）是將小區域內的計算機及各種通信設備互連在一起的網路，其分布范圍局限在一個辦公室、一個建築物或一個企業內。
城域網（Metropolitan Area Network，簡稱MAN）的分布范圍介於區域網與廣域網之間，其目的是在一個較大的地理區域內提供數據、聲音和圖像的傳輸。
2、按交換方式分類
按網路的交換方式分類，計算機網路可以分為電路交換網，報文交換網和分組交換網三種。
電路交換（Circuit Switching）方式類似於傳統的電話交換方式，用戶在開始通信之前，必須申請建立一條從發送端到接收端的物理通道，並且在雙方通信期間始終佔用該信道。
報文交換（Message Switching）方式的數據單元是要發送一個完整報文，其長度不受限制。報文交換採用存儲轉發原理，這點像古代的郵政通信，郵件由途中的驛站逐個存儲 轉發一樣。每個報文中含有目的地址，每個用戶節點要為途徑的報文選擇適當的路徑，使其能最終達到目的端。
分組交換（Packet Switching）方式也稱包交換方式，1969年首次在ARPANET上使用，現在人們都公認ARPANET是分組交換網之父，並將分組交換網的出現 作為計算機網路新時代的開始。採用分組交換方式通信前，發送端先將數據劃分為一個個等長的單位（即分組），這些分組逐個由各中間節點採用存儲轉發方式進行 傳輸，最終達到目的端。由於分組長度有限，可以在中間節點機的內存中進行存儲處理，其轉發速度可大大提高。
3、按拓撲結構分類
按拓撲結構分類，計算機網路可分為星形網、匯流排網、環形網、樹型網和網形網。
星形網是最早採用的拓撲結構形式，其每個站點都通過連接電纜與主控機相聯，相關站點之間的通信都由主控機進行，所以要求主控機有很高的可靠性，這種結構是一種集中控制方式。
環形網中各工作站依次相互連接組成一個閉合的環形，信息可以沿著環形線路單向（或雙向）傳輸，由目的站點接收。環形網適合那些數據不需要在中心主控機上集中處理而主要在各站點進行處理的情況。
匯流排結構網中各個工作站通過一條匯流排連接，信息可以沿著兩個不同的方向由一個站點傳向另一個站點，是目前區域網中普遍採用的一種網路拓撲結構情形。
除了以上分類方法以外，還可按所採用的傳輸媒體分為雙絞線網，同軸電纜網、光纖網、無線網；按信道的帶寬分為窄帶網和寬頻網；按不同用戶分為科研網、教育網、商業網和企業網等。
計算機網路的拓撲結構和傳輸媒體
1、網路的拓撲結構
「拓撲」"這個名詞是從幾何學中借用來的。網路拓撲是指網路形狀，或者是它在物理上的連通性。下面介紹幾種最為主要的網路拓撲結構。
（1）星形拓撲
星形拓撲是由中央節點和通過點到點通信鏈路接到中央節點的各個站點組成，如圖 7.5所示。中央節點執行集中工通信控制策略，因此中央節點相當復雜，而各個站點的通信處理負擔都很小。星形網採用的交換方式有電路交換和報文交換，尤以 電路交換方式更為普遍。這種結構一旦建立通道連接，就可以無延遲地在連通的兩個站點之間傳送數據。目前流行的專用交換機 PBX（ Private Branch eXchange）就是星形拓撲結構的典型實例。
星形拓撲結構有以下優點：
① 控制簡單。在星形網路中，任何一個站點只和中央節點相連接，因而媒體訪問控制方法很簡單，致使訪問協議也十分簡單。
② 故障診斷和隔離容易。在星形網路中，中央節點對網路連接線路可以逐一地隔離開來進行故障檢測和定位，單個連節點的故障隻影響一個設備，不會影響整個網路。
③ 方便服務。中央節點可方便地對各個站點提供服務和網路重新配置。
星形拓撲結構的缺點：
① 電纜長度和安裝工作量相當可觀。因為每個站點都要和中央節點直接連接，需要耗費大量的電纜、安裝、維護的工作量也劇增。
② 中央節點的負擔較重，易形成瓶頸。一旦發生故障，則全網受影響，因而對中央節點的可靠性和冗餘度方面的要求很高。
③ 各站點的分布處理能力較低。
星形拓撲結構廣泛應用於網路智能集中於某個中央站點的場合。從目前的趨勢看，計算機的發展已從集中的主機系統發展到大量功能很強的微型機和工作站，在這種形勢下，傳統的星形拓撲使用會有所減少。
（2）匯流排拓撲
匯流排拓撲結構採用一個信道作為傳輸媒體，所有站點都通過相應的硬體介面直接連到這一公共傳輸媒體上，該公共傳輸媒體即稱為匯流排。任何一個站發送的信號都沿著傳輸媒體傳播，而且能被所有的其它站點所接收。匯流排拓撲結構見圖 7.6所示。
因為所有站點共享一條公用的通信信道，所以一次只能有一個設備傳輸信號。通常採用分布式控制策略來確定哪個站點可以發送。發送時，發送站將報文分成分 組，然後逐個依次發送這些分組，有時還要與其它站來的分組交替地在傳輸媒體上傳輸。當分組經過各站時，其中的目的站會識別到分組所攜帶的目的地址，然後復 制下這些分組的內容。
匯流排拓撲結構的優點：
① 匯流排結構所需要的電纜數量少。
② 匯流排結構簡單，又無源工作，有較高的可靠性。
③ 易於擴充，增加和減少用戶比較方便。
匯流排拓撲結構的缺點：
① 匯流排傳輸距離有限，通信范圍受限制。
② 故障診斷和隔離比較困難。
③ 分布式協議不能保證信息的及時傳輸。
④ 不具有實時功能，站點必須是智能的，要有媒體訪問控制功能，從而增加了站點的硬體和軟體開銷。
（3）環形拓撲
環形拓撲網路由站點和連接站點的鏈路組成一個閉合環，如圖 7.7所示，每個站點能夠接收從一鏈路傳來的數據，並以同樣的速率串列地把該數據沿環送到另一鏈路上。這種鏈路可以是單向的，也可以是雙向的。數據以分組形式發送，如果環上 A站希望發送一個報文到 C站，就先要把報文分成若干個分組，每個分組除了數據還要加上某些控制信息，其中包括 C站的地址。 A站依次把每個分組送到環上，開始沿環傳輸， C站識別到帶有它自己地址的分組時，便將其中的數據復制下來。由於多個設備連接在一個環上，因此需要用分布式控制策略來進行控制。
環形拓撲結構的優點：
① 電纜的長度短。環形拓撲結構的網路所需的電纜長度和匯流排拓撲網路相似，但比起星形拓撲結構的網路要短得多。
② 減少或增加工作站時，僅需簡單的連接操作。
③ 可使用光纖。光纖的傳輸速度率很高，十分適合於環形拓撲的單向傳輸。
環形拓撲結構的缺點：
① 節點的故障會引起全網路的故障。這是因為環上的數據傳輸要通過接在環上的每一個節點，一旦環中某個節點發生故障就會引起全網路的故障。
② 故障檢測困難。這與匯流排拓撲結構相似，因為不是集中控制，故障檢測需要在網上各個節點進行，因此故障檢測就較為困難。
③ 環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳送的方式，在負載很輕時，信道利用率相對來說比較低。
總的來說，不管區域網或廣域網，網路的拓撲選擇，需要考慮諸多因素，網路要既利於安裝，又有利於擴展，網路的可靠性也是要考慮的重要因素，以外網路拓撲結構的選擇還會影響傳輸媒體的選擇和媒體訪問控制方法的確定。
2、傳輸媒體
傳輸媒體是通信網中發送方和接收方之間的物理通路，計算機網路中採用的傳輸媒體可以分為有線和無線兩大類。雙絞線、同軸電纜和光纖是常用的三種有線傳輸媒體，無線電通信、微波通信、紅外線通信以及激光通信的信息載體都屬於無線傳輸媒體。
傳輸媒體的特性對網路數據通信質量有很大的影響，這些特性是：
① 物理特性，說明傳輸媒體的特徵。
② 傳輸特徵，包括信號形式、調制技術、傳輸速度及頻帶寬度等內容。
③ 連通性，採用點到點連接還是多點連接。
④ 地域范圍，網上各點間的最大距離。
⑤ 抗干擾性，防止雜訊、電磁干擾對數據傳輸影響的能力。
⑥ 相對價格，以元件、安裝和維護的價格為基礎。
以下分別介紹其中最為常用的傳輸媒體的特性。
（1）雙絞線
由螺旋狀扭在一起的兩根絕緣導線組成，線對扭在一起可以減少相互間的輻射電磁干擾。雙絞線是最常用的傳輸媒體，早就用於電話通信中的模擬信號傳輸，也 可用於數字信號的傳輸。雙絞線一般是銅質的，能提供良好的傳導率。雙絞線既可用於傳輸模擬信號，也可用於傳輸數字信號。對於模擬信號來說，大約每 5 -6km需要一個放大器；對於數字信號來說，每 2 -3km使用一個中繼器。
雙絞線也可用於區域網，如 10BASE-T和 100BASE-T匯流排，可分別提供 10Mbit/s和 100Mbit/s的數據傳輸速率。通常將多對雙絞線封裝於一個絕緣套里組成雙絞線電纜，區域網中常用的 3類雙絞線和 5類雙絞線，均由 4對雙絞線組成，其中 3類雙絞線常用於 10BASE-T匯流排區域網， 5類雙絞線常用於 100BASE-T匯流排區域網。
雙絞線普遍話用於點到點的連接，雙絞線可以很容易地在 15km或更大范圍內提供數據傳輸。區域網的雙絞線主要用於一個建築物或幾個建築物間的通信，但在 10Mbit/s和 100Mbit/s傳輸速率的 10BASE-T和 100BASE-T的匯流排傳輸距離都不超過 100m。
雙絞線的抗干擾性能不如同軸電纜，但價格比同軸電纜要便宜。
（2）同軸電纜
同軸電纜也像雙絞線一樣由一對導體組成，但它們是按 "同軸 "的形式構成線對，其最里層是內芯，向外依次為絕緣層、屏蔽層，最外則是起保護作用的塑料外套，內芯和屏蔽層構成一對導體。
同軸電纜分為基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜。基帶同軸電纜又可以分為粗纜和細纜兩種，都用於直接傳送數字信號；寬頻同軸電纜用於頻分多路復用的模擬信號傳輸，也可用於不使用頻分多路復用的高速數據通信和模擬信號的傳輸，閉路電視所使用的 CATV電纜就是寬頻同軸電纜。
同軸電纜適用於點到點連接和多點連接，基帶電纜每段可支持幾百台設備，在大系統中還可以用轉接器將各段連接起來；寬頻同軸電纜可支持數千台設備，但在高數據傳輸速率（ 50Mbit/s）下使用寬頻電纜時，設備數目限制在 20-30台。
同軸電纜的傳輸距離取決於傳輸信號的形式和傳輸的速率，典型基帶電纜的電大距離限制在幾公里。在相同速率條件下，粗纜傳輸距離較細纜長。
同軸電纜的抗干擾性能比雙絞線好，但在價格上較雙絞線貴，但比光纖要便宜。
（3）光纖
光纖是光纖纖維的簡稱，它由能傳導光波的石英玻璃纖維外加保護層構成。相對於金屬導線來說具有重量輕、線徑細的特點。用光纖傳輸信號時，在發送端先要將電信號轉換成光信號，而在接收端要由光檢測器還原成電信號。
光纖在計算機網路中普遍採用點到點連接，從地域范圍來看可以在 6 -8km的距離內不用中繼器傳輸，因此光纖適合於在幾個建築物之間通過點到點的鏈路連接區域網。由於光纖具有不受電磁干擾和噪音影響的獨有特徵，適宜在長 距離內保持高速數據傳輸率，而且能提供很好的安全性。
網路除了有線媒體以外，還可以通過無線傳輸媒體進行無線傳輸，目前常用的技術有無線電波、微波、紅外線和激光。隨著攜帶型計算機的出現和普及，以及在軍事、野外等特殊場合下移動產品的通信聯網需要，促進了無線通信網路的發展，出現了無線網路產品。
計算機網路的協議及其作用
兩個計算機間通信時對傳輸信息內容的理解、信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必需進行一個共同的約定，我們稱為協議（ Protocol）。一般來說，協議要由如下三個要素組成：
（1）語義（ Semantics）。涉及用於協調和差錯處理的控制信息。
（2）語法（ Syntax）。涉及數據及控制信息的格式、編碼及信號電平等。
（3）定時（ Timing）。涉及速度匹配和排序等。
協議本質上無非是一種網上交流的約定，由於聯網的計算機類型可以各不相同，各自使用的操作系統和應用軟體也不盡相同，為了保持彼此之間實現信息交換和資源共享，它們必須具有共同的語言，交流什麼、怎樣交流及何時交流，都必須遵行某種互相都能夠接受的規則。
目前，全球最大的網路是網際網路（ Internet），它所採用的網路協議是 TCP/IP協議。它是網際網路的核心技術。 TCP/IP協議，具體的說就是傳輸控制協議（ Transmission Control Protocol，即 TCP）和網際協議（ Internet Protocol，即 IP）。其中 TCP協議用於負責網上信息的正確傳輸，而 IP協議則是負責將信息從一處傳輸到另一處。
TCP/IP協議本質上是一種採用分組交換技術的協議。其基本思想是把信息分割成一個個不超過一定大小的信息包來傳送。目的是：一方面可以避免單個用戶長時間地佔用網路線路；另一方面，可以在傳輸出錯時不必重新傳送全部信息，只需重傳出錯的信息包就行了。
TCP/IP協議組織信息傳輸的方式是一種 4層的協議方式。下表是一種簡化了的層次模型：
應用層 Telnet、FTP和e-mail等
傳輸層 TCP和UDP
網路層 IP、ICMP和IGMP
網路介面層 設備驅動程序及介面卡
模型中，最底層為 TCP/IP的實現基礎，主要用於訪問具體區域網，如以大網等。中間兩層為 TCP/IP協議，其中的 UDP為一種建立在 IP協議基礎上的用戶數據協議（ User Data gram Protocol，即 UDP）。最上層為建立在 TCP/IP協議基礎上的一些服務： TELNET（遠程登錄），允許某個用戶登錄到網上的其它計算機上（要求用戶必須擁有該機帳號），然後像使用自己的計算機一樣使用遠端計算機： FTP（ File Transfer Protocol，文件傳輸協議），允許用戶在網上計算機之間傳送程序或文件； SMTP（ Simple Message Transfer Protocol，簡單郵件傳送協議），允許網上計算機之間互通信函； DNS（ Domain Name Service，域名服務協議），用於將域名地址轉換成 IP地址等。
網際網路（Internet）及其應用
網際網路概述
網際網路（ Internet）是一個建立在網路互連基礎上的最大的、開放的全球性網路。網際網路擁有數千萬台計算機和上億個用戶，是全球信息資源的超大型集合體。所有 採用 TCP/IP協議的計算機都可以加入網際網路，實現信息共享和互相通信。與傳統的書籍、報刊、廣播、電視等傳播媒體相比，網際網路使用更方便，查閱更快捷，內 容更豐富。今天，網際網路已在世界范圍內得到了廣泛的普及與應用，並正在迅速地改變人們的工作方式和生活方式。
網際網路起源於 20世紀 60年代中期由美國國防部高級研究計劃局（ ARPA）資助的 ARPANET，此後提出的 TCP/IP協議為網際網路的發展奠定了基礎。 1986年美國國家科學基金會（ NSF）的 NSFNET加入了網際網路主幹網，由此推動了網際網路的發展。但是，網際網路的真正飛躍發展應該歸功於 20世紀 90年代的商業化應用。此後，世界各地無數的企業和個人紛紛加入，終於發展演變成今天成熟的網際網路。
我國正式接入網際網路是在 1994年 4月，當時為了發展國際科研合作的需要，中國科學院高能物理研究所和北京化工大學開通了到美國的網際網路專
③ 計算機網路的數據交換技術有四種，分別是
電路交換、報文交換、分組交換、信元交換
電路交換：端對端通信質量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續傳送大量數據效率高。
報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態逐段利用傳輸帶寬對突發式數據通信效率高，通信迅速。
分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網路生存性能好。
信元交換又叫ATM（非同步傳輸模式），是一種面向連接的快速分組交換技術，它是通過建立虛電路來進行數據傳輸的。
(3)計算機網路突發式通信是什麼擴展閱讀：
報文交換的原理是當發送方的信息到達報文交換用的計算機時，先存放在外存儲器中，待中央處理機分析報頭，確定轉發路由，並選到與此路由相應的輸出電路上進行排隊，等待輸出。一旦電路空閑，立即將報文從外存儲器取出後發出，這就提高了這條電路的利用率。
報文交換雖然提高了電路的利用率，但報文經存儲轉發後會產生較大的時延。分組交換也是一種存儲轉發交換方式，但與報文交換不同，它是把報文劃分為一定長度的分組，以分組為單位進行存儲轉發。
這就不但具備了報文交換方式提高電路利用率的優點，同時克服了時延大的缺點。
參考資料來源：網路-數據交換
④ 計算機網路概述
在前面我們已經學會了用Word編輯文章，用Excel進行統計和計算，逐步感受到了用計算機處理信息的強大能力。現在假設你在家裡的計算機上已編排好了你的漂亮而有個性的自薦書，怎樣才能把這個文件復制到你的同事或同學的計算機中呢？傳統的方法是將文件復制到磁碟（或U盤），再把磁碟（或U盤）帶到你的同學那兒，把文件從磁碟（或U盤）再復制到另一台計算機上。但是，如果你的同學和你遠隔千里，或者需要將你的文件復制給成百上千個同學，又該怎麼辦呢？通過郵寄！耗時、費力、花金錢。
計算機網路技術能夠很好地解決計算機信息傳輸與共享。
那麼，到底什麼是計算機網路，它的發展過程怎樣，怎樣分類，計算機網路的功能有哪些？
一、什麼是計算機網路
計算機網路是將計算機與通信這兩大現代技術相結合的產物。所謂計算機網路，就是把分布在不同地點的具有獨立功能的多台計算機系統，通過通信設備和線路連接起來，再配有相應的支撐軟體，以實現計算機間的相互通信、資源共享的系統。
隨著計算機網路的發展，對「計算機網路」這個概念的定義和理解，也是在不斷變化和完善。
二、計算機網路的發展
計算機網路的發展過程大致分為以下四個階段：
1.第一代計算機網路
第一代計算機網路是面向終端的計算機網路。20世紀50年代中後期，許多系統都將地理上分散的多個終端（一種只有鍵盤和顯示器，沒有存儲和數據處理能力的設備）通過通信線路連接到一台中心計算機上，這就是計算機網路的雛形，早期的計算機——終端系統，也稱聯機系統，也就是第一代計算機網路。其典型應用是由一台計算機和全美2000多個終端組成的飛機訂票系統、美國半自動地面防空系統（SAGE）。在這種方式中，主機是網路的中心和控制者，終端分布在各處並與主機相連，用於通過本地的終端使用遠程的主機。
2.第二代計算機網路
第二代計算機網路是計算機通信網路。面向終端的計算機網路只能在終端和主機之間進行通信，子網之間無法通信。因此，20世紀60年代中期開始，出現了多個主機互聯的系統，可實現計算機—計算機的通信，它由通信子網和用戶資源子網（第一代網路）構成，用戶通過終端不僅可以共享本機上的軟硬體資源，還可共享通信子網中其他主機上的軟硬體資源。但是，由於沒有成熟的網路操作系統軟體來管理網上的資源，它只能稱為網路的初級階段，因此，稱其為計算機通信網。
第二代計算機網路以通信子網為中心。典型的代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。
3.第三代計算機網路
第三代計算機網路是Internet。這是網路互聯階段，具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放化和標准化。
20世紀70年代後期，區域網誕生，由於投資少，方便靈活而得到廣泛應用和迅速發展，例如，乙太網。各大公司都開發有相應於自己的系統網路體系結構。為了使不同網路體系結構的網路能相互交換信息，國際標准化組織 ISO（International Standards Organization）於1977年成立專門機構，提出了開放系統互連參考模型 OSI/RM（Open system interconnection/reference model），簡稱OSI，標志著第三代計算機網路的誕生。
4.第四代計算機網路
第四代計算機網路是千兆位網路。千兆位網路也叫寬頻綜合業務數字網，也就是人們常說的「信息高速公路」。
計算機網路發展的基本方向：開放、集成、高性能（高速）、智能化。
開放是指開放的體系結構，開放的介面標准，使各種異構系統便於互聯和具有高度的互操作性，歸根結底是標准化問題。
集成表現在各種服務和多種媒體應用的高度集成。
高性能表現在網路應當提供高速的傳輸，高效的協議處理和高品質的網路服務。
智能化表現在網路的傳輸和處理上能向用戶提供更為方便、友好的應用介面；在路由選擇、擁塞控制和網路管理等方面顯示出更強的主動性。
三、計算機網路的分類
對計算機網路進行分類的標准很多，按信息傳輸技術可分為廣播式和點到點網路，按傳輸介質可分為有線網和無線網等，這些標准都只能給出網路某一方面的特徵，我們採用一種能反映網路技術本質的分類標准，即按計算機網路的通信距離來分類。
按照通信距離，計算機網路通常分為：區域網（Local area network）、城域網（Metropolitan area network）、廣域網（Wide area network）、互聯網（Internetwork）。它們所具有的特徵參數如表6-1。
表6-1 計算機網路特徵參數表
1.區域網
區域網是指連接近距離的計算機組成的網路。規模相對較小，區域網的分布范圍一般在幾千米以內，最大距離不超過10千米。這種網路是小型機、微型機大量推廣後發展起來的，具有組網成本低，配置容易，速率高，組網方便、靈活、應用廣等特點。常見於一個房間、一幢大樓、一個學校、一個工廠或一個企業內。
目前，許多學校都建了區域網，如聯網的微機教室等。
2.廣域網
廣域網也稱遠程網，是相對於區域網而言的，它涉及范圍較大，通常可以達幾十千米，甚至上百千米。它把分布在若干城市、地區甚至國家中的計算機連接在一起而組成網路。因為傳輸距離較遠，所以傳輸速率低於區域網，誤碼率高於區域網。在廣域網中為了保證網路的可靠性，採用比較復雜的控制機制。
許多全國性的計算機網路就屬於這種網路，例如，中國的CHINANET網等。
3.城域網
城域網是介於區域網和廣域網之間的一種較大范圍內的高速網路。隨著區域網功效的日益顯現，人們逐漸要求擴大區域網的范圍，或者將各個區域網連接起來，以便在更大范圍內進行信息傳輸和共享。城域網正好能滿足這種需求，其覆蓋范圍一般是在一個城市內。
目前，我國的各大城市都建有城域網。
4.互聯網
互聯網技術其實並不是一種具體的物理網路技術，而是將跨地區和國家的若干網路按照某種協議統一起來，實現WAN和WAN、WAN和LAN、LAN和LAN之間互聯的技術。
目前，世界上發展最快、也是最熱門的互聯網就是Internet網，即網際網路。關於網際網路的具體內容將在本章第三節介紹。
四、計算機網路的功能
1.資源共享
充分利用計算機系統軟硬體資源是計算機網路最主要的功能。網路的用戶可以共享分布在任何地理位置的資源，包括軟體、硬體（如硬碟、列印機等）、尤其是數據，這種資源共享功能方便了用戶，節約了投資。
2.遠程通信
計算機與計算機、計算機與終端之間快速可靠地相互傳送信息，這是計算機網路最基本的功能。通過網路，兩個或多個相隔千里之遙的人可以一起寫報告、編教材，你可以直接和感興趣的作者交換意見，或者商討合作事宜，遠隔千里，卻「不再遙遠」。當某人修改了聯機文檔的某處時，其他人員可以立即看到變更，而不必花幾天的時間等待信件。利用這種方式大大提高了效率、節約了費用（這種通信手段比電話、信件便宜得多）。
有著「第四媒體」之稱的Internet網路打破了時間和空間的限制，使信息傳播速度很快，幾乎達到頃刻就能傳遍全球的地步。網路通信具有傳播的實時性、交互性，內容豐富性，聲音、圖像、多媒體並舉等優勢。春節聯歡晚會、奧運會等大型事件的現場直播都採用了互聯網作為直接的傳播渠道，充分展示了網路超強的通信能力。
3.集中管理和分布管理
由於計算機網路具有資源共享能力，使得在一台或多台伺服器上管理其他計算機上的資源成為可能，這一功能在某些部門顯得尤為重要，例如銀行系統通過計算機網路，可以將分布於各地的計算機上的財務信息傳到伺服器上實現集中管理。
在計算機網路中，把一項復雜的任務（或一個比較大的問題）劃分成若干個子任務（或子問題），由網路上各計算機分別承擔一部分任務，同時運作，共同完成，從而使整個系統的效率和功能加強。
例如，從1988年開始實施的「人類基因組計劃」是由美國倡導，在世界范圍內進行的，整個研究過程依託了高性能超大容量的網路伺服器和網路，對龐大的基因資料庫進行分布式管理，利用稱之為「網路計算」（網路把分布在各地的計算機連接起來，用戶分享網上資源，感覺如同個人使用一台超級計算機一樣）的方式來解決破解基因代碼中數據量極大的科學工程計算。
⑤ 計算機網路按照通信方式分幾類
按照通信方式：1、廣播式傳輸網路、
2、點對點傳輸網路。
⑴按地理范圍分類
①區域網LAN(Local Area Network)
區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。
②城域網MAN(Metropolitan Area Network)
城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。
③廣域網WAN(Wide Area Network)
廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。
⑵按傳輸速率分類
網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。
網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。
⑶按傳輸介質分類
傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。
①有線網
傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。
●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。
●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。
●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。
②無線網
採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術：微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。
⑷按拓撲結構分類
計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。
①匯流排拓撲結構
匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能，普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。
匯流排拓撲結構的優點是：安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點：由於信道共享,連接的節點不宜過多，並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。
②星型拓撲結構
星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。
星型拓撲結構的特點是：安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。
③環型拓撲結構
環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。
這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。
環型拓撲結構的特點是：安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。
④樹型拓撲結構
樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。
樹型拓撲結構的特點：優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作
⑥ 計算機網路第一章課後答案
1-01 計算機網路向用戶可以提供那些服務？
答： 連通性和共享
1-02 簡述分組交換的要點。
答：（1）報文分組，加首部
（2）經路由器儲存轉發
（3）在目的地合並
1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點。
答：（1）電路交換：端對端通信質量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續傳送大量數據效率高。
（2）報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態逐段利用傳輸帶寬對突發式數據通信效率高，通信迅速。
（3）分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網路生存性能好。
1-04 為什麼說網際網路是自印刷術以來人類通信方面最大的變革？
答： 融合其他通信網路，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實時交互能力。
1-05 網際網路的發展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。
答：從單個網路APPANET向互聯網發展；TCP/IP協議的初步成型
建成三級結構的Internet；分為主幹網、地區網和校園網；
形成多層次ISP結構的Internet；ISP首次出現。
1-06 簡述網際網路標准制定的幾個階段？
答：（1）網際網路草案(Internet Draft) ——在這個階段還不是 RFC 文檔。
（2）建議標准(Proposed Standard) ——從這個階段開始就成為 RFC 文檔。
（3）草案標准(Draft Standard)
（4） 網際網路標准(InternetStandard)
1-07小寫和大寫開頭的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要區別？
答：（1） internet（互聯網或互連網）：通用名詞，它泛指由多個計算機網路互連而成的網路。；協議無特指
（2）Internet（網際網路）：專用名詞，特指採用 TCP/IP 協議的互聯網路
區別：後者實際上是前者的雙向應用
1-08 計算機網路都有哪些類別？各種類別的網路都有哪些特點？
答：按范圍：（1）廣域網WAN：遠程、高速、是Internet的核心網。
（2）城域網：城市范圍，鏈接多個區域網。
（3）區域網：校園、企業、機關、社區。
（4）個域網PAN：個人電子設備
按用戶：公用網：面向公共營運。專用網：面向特定機構。
1-09 計算機網路中的主幹網和本地接入網的主要區別是什麼？
答：主幹網：提供遠程覆蓋\高速傳輸\和路由器最優化通信
本地接入網：主要支持用戶的訪問本地，實現散戶接入，速率低。
1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit）。從源點到終點共經過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數據率為b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit)，且各結點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結點。）
答：線路交換時延：kd+x/b+s, 分組交換時延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)
其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲存轉發延遲，當s>(k-1)*(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當x>>p,相反。
1-11 在上題的分組交換網中，設報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數據部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小無關。通信的兩端共經過k段鏈路。鏈路的數據率為b(b/s)，但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數據部分長度p應取為多大？（提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時延是由哪幾部分組成。）
答：總時延D表達式，分組交換時延為：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b
D對p求導後，令其值等於0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5
1-12 網際網路的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點是什麼？它們的工作方式各有什麼特點？
答：邊緣部分：由各主機構成，用戶直接進行信息處理和信息共享;低速連入核心網。
核心部分：由各路由器連網，負責為邊緣部分提供高速遠程分組交換。
1-13 客戶伺服器方式與對等通信方式的主要區別是什麼？有沒有相同的地方？
答：前者嚴格區分服務和被服務者，後者無此區別。後者實際上是前者的雙向應用。
1-14 計算機網路有哪些常用的性能指標？
答：速率，帶寬，吞吐量，時延，時延帶寬積，往返時間RTT，利用率
1-15 假定網路利用率達到了90%。試估計一下現在的網路時延是它的最小值的多少倍？
解：設網路利用率為U。，網路時延為D，網路時延最小值為D0
U=90%;D=D0/(1-U)---->D/D0=10
現在的網路時延是最小值的10倍
1-16 計算機通信網有哪些非性能特徵？非性能特徵與性能特徵有什麼區別？
答：征：宏觀整體評價網路的外在表現。性能指標：具體定量描述網路的技術性能。
1-17 收發兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計算以下兩種情況的發送時延和傳播時延：
（1） 數據長度為107bit,數據發送速率為100kb/s。
（2） 數據長度為103bit,數據發送速率為1Gb/s。
從上面的計算中可以得到什麼樣的結論？
解：（1）發送時延：ts=107/105=100s
傳播時延tp=106/(2×108)=0.005s
（2）發送時延ts=103/109=1µs
傳播時延：tp=106/(2×108)=0.005s
結論：若數據長度大而發送速率低，則在總的時延中，發送時延往往大於傳播時延。但若數據長度短而發送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。
1-18 假設信號在媒體上的傳播速度為2×108m/s.媒體長度L分別為：
（1）250px（網路介面卡）
（2）100m（區域網）
（3）100km（城域網）
（4）5000km（廣域網）
試計算出當數據率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數。
解：（1）1Mb/s:傳播時延=0.1/(2×108)=5×10-10
比特數=5×10-10×1×106=5×10-4
1Gb/s: 比特數=5×10-10×1×109=5×10-1
（2）1Mb/s: 傳播時延=100/(2×108)=5×10-7
比特數=5×10-7×1×106=5×10-1
1Gb/s:比特數=5×10-7×1×109=5×102
(3) 1Mb/s: 傳播時延=100000/(2×108)=5×10-4
比特數=5×10-4×1×106=5×102
1Gb/s:比特數=5×10-4×1×109=5×105
(4)1Mb/s:傳播時延=5000000/(2×108)=2.5×10-2
比特數=2.5×10-2×1×106=5×104
1Gb/s:比特數=2.5×10-2×1×109=5×107
1-19 長度為100位元組的應用層數據交給傳輸層傳送，需加上20位元組的TCP首部。再交給網路層傳送，需加上20位元組的IP首部。最後交給數據鏈路層的乙太網傳送，加上首部和尾部工18位元組。試求數據的傳輸效率。數據的傳輸效率是指發送的應用層數據除以所發送的總數據（即應用數據加上各種首部和尾部的額外開銷）。
若應用層數據長度為1000位元組，數據的傳輸效率是多少？
解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%
（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%
1-20 網路體系結構為什麼要採用分層次的結構？試舉出一些與分層體系結構的思想相似的日常生活。
答：分層的好處：
①各層之間是獨立的。某一層可以使用其下一層提供的服務而不需要知道服務是如何實現的。
②靈活性好。當某一層發生變化時，只要其介面關系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。
③結構上可分割開。各層可以採用最合適的技術來實現
④易於實現和維護。
⑤能促進標准化工作。
與分層體系結構的思想相似的日常生活有郵政系統，物流系統。
1-21 協議與服務有何區別？有何關系？
答：網路協議：為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。由以下三個要素組成：
（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。
（2）語義：即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。
（3）同步：即事件實現順序的詳細說明。
協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務，而要實現本層協議，還需要使用下面一層提供服務。
協議和服務的概念的區分：
1、協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
2、協議是「水平的」，即協議是控制兩個對等實體進行通信的規則。但服務是「垂直的」，即服務是由下層通過層間介面向上層提供的。上層使用所提供的服務必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務原語。
1-22 網路協議的三個要素是什麼？各有什麼含義？
答：網路協議：為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。由以下三個要素組成：
（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。
（2）語義：即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。
（3）同步：即事件實現順序的詳細說明。
1-23 為什麼一個網路協議必須把各種不利的情況都考慮到？
答：因為網路協議如果不全面考慮不利情況，當情況發生變化時，協議就會保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個朋友在電話中約會好，下午3點在公園見面，並且約定不見不散。這個協議就是很不科學的，因為任何一方如果有耽擱了而來不了，就無法通知對方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個計算機網路是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細的檢查協議能否應付各種異常情況。
1-24 論述具有五層協議的網路體系結構的要點，包括各層的主要功能。
答：綜合OSI 和TCP/IP 的優點，採用一種原理體系結構。各層的主要功能：
物理層物理層的任務就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞
線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當做第0 層。）物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。
數據鏈路層數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。
網路層網路層的任務就是要選擇合適的路由，使發送站的運輸層所傳下來的分組能夠
正確無誤地按照地址找到目的站，並交付給目的站的運輸層。
運輸層運輸層的任務是向上一層的進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端
服務，使它們看不見運輸層以下的數據通信的細節。
應用層應用層直接為用戶的應用進程提供服務。
1-25 試舉出日常生活中有關「透明」這種名詞的例子。
答：電視，計算機視窗操作系統、工農業產品
1-26 試解釋以下名詞：協議棧、實體、對等層、協議數據單元、服務訪問點、客戶、伺服器、客戶-伺服器方式。
答：實體(entity)表示任何可發送或接收信息的硬體或軟體進程。
協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
客戶(client)和伺服器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。客戶是服務的請求方，伺服器是服務的提供方。
客戶伺服器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。
協議棧:指計算機網路體系結構採用分層模型後,每層的主要功能由對等層協議的運行來實現,因而每層可用一些主要協議來表徵,幾個層次畫在一起很像一個棧的結構.
對等層:在網路體系結構中,通信雙方實現同樣功能的層.
協議數據單元:對等層實體進行信息交換的數據單位.
服務訪問點:在同一系統中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方.服務訪問點SAP是一個抽象的概念,它實體上就是一個邏輯介面.
1-27 試解釋everything over IP 和IP over everthing 的含義。
TCP/IP協議可以為各式各樣的應用提供服務 （所謂的everything over ip）
答：允許IP協議在各式各樣的網路構成的互聯網上運行（所謂的ip over everything）