① 計算機網路第1章（概述）
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代表著主機
代表伺服器
代表著路由器
代表著網路
中國互聯網路信息中心CNNIC
網路：網路（Network）由若干 結點（Node） 和連接這些結點的 鏈路（Link） 組成。
互連網（互聯網）：多個網路通過路由器互連起來，這樣就構成了一個覆蓋范圍更大的網路，即互連網（互聯網）。因此，互聯網又稱為「網路的網路（Network of Networks）」。
網際網路：網際網路（Internet）是世界上最大的互連網路（用戶數以億計，互連的網路數以百萬計）。
網際網路服務提供者 ISP ( I nternet S ervice P rovider)
中國的三大 ISP ：中國電信，中國聯通和中國移動
基於ISP的三層結構的網際網路
端系統之間通信的含義
「主機 A 和主機 B 進行通信」實際上是指：「運行在主機 A 上的某個程序和運行在主機 B 上的另一個程序進行通信」。 即「主機 A 的某個進程和主機 B 上的另一個進程進行通信」。簡稱為「計算機之間通信」。
端系統之間的通信方式通常可劃分為兩大類：
客戶-伺服器方式：
對等連接方式：
網路核心部分是互聯網中最復雜的部分。
網路中的核心部分要向網路邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數據）。
在網路核心部分起特殊作用的是 路由器 (router)。
路由器 是實現 分組交換 (packet switching) 的關鍵構件，其任務是 轉發 收到的分組，這是網路核心部分最重要的功能。
發送方
路由器
接收方
報文交換中的交換結點也採用存儲轉發方式，但報文交換對報文的大小沒有限制，這就要求交換結點需要較大的緩存空間。報文交換主要用於早期的電報通信網，現在較少使用， 通常被較先進的分組交換方式所取代 。
分析：
電路交換：
報文交換：
分組交換：
按交換技術分類：
按使用者分類：
按傳輸介質分類：
按覆蓋范圍分類：
作用范圍通常為幾十到幾千公里，因而有時也稱為遠程網（long haul network）。廣域網是互聯網的核心部分，其任務是通過長距離（例如，跨越不同的國家）運送主機所發送的數據。
作用范圍一般是一個城市，可跨越幾個街區甚至整個城市
一般用微型計算機或工作站通過高速通信線路相連（速率通常在 10 Mbit/s 以上），但地理上范圍較小（1 km 左右）
就是在個人工作的地方把個人使用的電子設備用無線技術連接起來的網路。
按拓撲結構分類：
時延時指數據（一個報文或分組，甚至比特）從網路（或鏈路）的一端傳送到另一端所需的時間。
網路時延由幾部分組成：
主機或路由器發送數據幀所需要的時間，也就是從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。
電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。
主機或路由器在收到分組時要花費一定時間進行處理
分組在進過網路傳輸時，要經過許多路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待處理。
時延帶寬積 = 傳播時延 * 帶寬
互聯網上的信息不僅僅單方向傳輸而是雙向交互的。因此，我們有時很需要知道 雙向交互一次所需的時間 。
利用率有 信道利用率 和 網路利用率 兩種。
物理層問題
數據鏈路層問題
網路層問題
運輸層問題
應用層問題
總結
例子：主機的瀏覽器如何與Web伺服器進行通信
解析：
主機和Web伺服器之間基於網路的通信，實際上是主機中的 瀏覽器應用進程 與Web伺服器中的 Web伺服器應用進程 之間基於 網路的通信
體系結構的各層在整個過程中起到怎樣的作用？
1、發送方發送
② 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）
③ 《計算機網路 自頂向下方法》筆記-第1章 計算機網路和網際網路
網際網路的構建包括了無數的計算機和網路設備，它們通過協議相互連接。協議是指在數據通信中所遵循的規則和標准。這些協議定義了數據如何被封裝、傳輸、接收和解釋。在這一章中，我們將深入探索網路的核心——分組交換和電路交換，以及它們在分組交換網中的時延、丟包和吞吐量問題。我們還將了解協議層次及其服務模型，包括分層的體系結構。
分組交換網路與電路交換網路是兩種主要的通信方式。在分組交換網路中，數據被分割成小塊，稱為分組或包。這些分組在不同的網路鏈路上獨立傳輸，直到它們到達目的地。這種技術允許更有效的使用網路資源，因為它可以動態地適應網路的負載和帶寬變化。然而，這也可能導致時延、丟包和吞吐量問題。時延是指數據從發送到接收所需的時間，丟包則是指數據分組在傳輸過程中丟失，而吞吐量則是指網路在單位時間內能傳輸的數據量。
在協議層次及其服務模型中，網路被分解成多個層次，每個層次負責特定的任務。這使得網路設計更加模塊化，易於理解和維護。上層協議依賴於下層協議提供的服務，同時向更低層提供服務。分層的體系結構有助於清晰地定義不同協議之間的交互，確保數據能夠正確、高效地傳輸。
本章內容詳細地介紹了計算機網路的基本概念，包括網際網路的構建、分組交換和電路交換技術，以及協議層次及其服務模型。通過了解這些基礎，讀者將能更深入地理解計算機網路的工作原理，並為後續學習打下堅實的基礎。
④ 計算機網路基礎知識大綱
第一章：計算機網路概論（2學時）
1、計算機網路的形成與發展過程
2、計算機網路的基本概念
4、計算機網路的分類
3、計算機網路拓撲的基本概念
5、網路體系結構的基本概念
第二章：數據通信基礎（2學時）
1、數據通信的基本概念
2、數據交換技術
3、差錯控制方法
第三章：區域網與城域網（2學時）
1、區域網概述
2、區域網標准和工作原理
3、常見區域網技術
4、區域網組網基礎（傳輸介質、設備、布線）
第四章：網路操作系統基礎（4學時）
1、網路操作系統的基本概念
2、典型網路操作系統
3、Windows 2000 Server的基本應用
第五章：網路互連技術（2學時）
1、網路互連的基本概念
2、網路互連的類型與層次
3、網路互連設備
第六章：Internet技術基礎（4學時）
1、Internet的概述
2、TCP/IP協議基礎
3、Internet的域名機制
4、Internet的基本服務
5、Internet的接入方法
第七章：Internet的基本使用方法（6學時）
1、WWW瀏覽器的使用
2、使用Outlook Express/Foxmail收發電子郵件
3、從Internet中下載文件
4、在Internet中搜索信息
第八章：網站建設與網頁製作基礎（4學時）
1、網站建設的一般步驟
2、網頁編程技術簡介
3、網頁設計與製作基礎（HTML基礎和FRONTPAGE應用）
第九章：網路系統集成技術基礎（2學時）
1、 網路系統集成的基本概念
2、 網路系統集成的體系框架
3、 網路系統集成的三大環節
4、 網路系統集成的內容
5、 網路系統集成的主要階段
第十章：網路管理與網路安全技術基礎（2學時）
1、網路管理技術基礎
2、網路安全技術基礎
3、網路安全策略和網路防火牆