计算机网络第一次讨论

《计算机网络》第一次讨论课1、某颜料公司的总裁打算与本地的啤酒酿造商合作生产一种啤酒罐，总裁指示他的法律部门调查此事，后者又请工程师部分帮助。于是，总工程师打电话给啤酒公司的这方面主管讨论此事的技术问题。然后工程师们又各自向自己的法律部门汇报。双方法律部门通过电话商议，安排了有关法律方面的事宜。最后，两位公司总裁讨论这笔生意的经济方面的问题。请问，这是否是OSI参考模型意义上的多层协议的例子？•否,网络OSI模型是网络信息传输的构架基础，从1-7分别是，物理层，数据链路层，IP层，传输层，会话层，表示层，应用层这里的总裁就是应用层，法律部门是IP层，工程师部门是数据链路层，主管是物理层，主管之间能够沟通的话，说明底层网络已经连通，下面可以通过电话商谈，也就是第四层传输层来协商具体事宜，最后协商成功成功通信！但是在ISO协议模型中，物理通讯只在最低的层里进行，对等层实体都不进行直接通信，而是通过网络协议进行间接地通信。本题中，总裁、法律部门、工程师都进行了直接物理通信。2、（1）协议分为哪几部分，在计算机网络中有100%可靠稳定的协议吗？试着举出日常生活中所到的常用协议，会出现哪些漏洞？•没有100%可靠的协议网络协议没有100%可靠稳定的。至少从安全上说，目前所有的协议都有安全上的漏洞，不存在100%安全的协议，目前对网络安全最大的威胁不是来自于黑客和病毒，而是因为因特网的核心协议TCP和IP协议缺乏有效的安全认证和防范措施。即使是新的IPV6也被认为有诸多的安全隐患。1，通信层的漏洞2，操作系统的漏洞3，应用层的漏洞（2）如果你要和一个同学下午8点约在大门口见面，如下过程是否是一个协议？如果是这个协议能否达到预期目的？甲：下午8点我们在大门口见面，好么？乙：好的。•答：是协议；不一定；还要从其他层面上考虑，比如堵车、住院等特殊情况发生都会对协议的达成造成影响。（3）协议与服务有何区别？有何关系？•答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组成：•语法：即数据与控制信息的结构或格式。•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响应。•同步：即事件实现顺序电热详细说明。•协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。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，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。•协议和服务的概念的区分：•1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户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服务用户是透明的。•2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体之间通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。3、当一个文件在两台计算机之间传输的时候，可能会有两种不同的确认策略。在第一种策略中，该文件被分解成许多个分组。接收方会独立确认每一个分组，但是文件传输过程作为整体并没有被确认。在第二种策略中，这些分组并没有被单独地确认，但是当整个文件到达地时候，它会被确认。请讨论两种答案。•答：如果网络容易丢失分组，那么对每一个分组逐一进行确认较好，此时仅重传丢失的分组。而在另一方面，如果网络高度可靠，那么在不发差错的情况下，仅仅在整个文件传送的结尾发送一次确认，从而减少了确认的次数，节省了带宽；不过，即使有单个分组丢失，也需要重传整个文件。4、（1）网络体系结构为什么要采用分层次的结构？•体系结构计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议。•把网络操作分成复杂性较低的单元，结构清晰，易于实现和维护；定义并提供了具有兼容性的标准接口，有利于促进标准化工作；结构上可分割，使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块；独立性强，上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务；灵活性好，适应性强，只要服务和接口不变，层内实现方法可任意改变，一个区域网络的变化不会影响另外一个区域的网络，因此每个区域的网络可单独升级或改造。•总而言之，采用分层结构使各层功能相对独立，各层因技术进步而做的改动不会影响到其他层，从而保持体系结构的稳定性（2）OSI七层参考模型和TCP/IP互连网模型有什么区别？•TCP/IP模型实际上是OSI模型的一个浓缩版本，它只有四个层次：•1.应用层•2.传输层•3.网络层•4.网络接口层•与OSI功能相比：••应用层对应着OSI的应用层表示层会话层•传输层对应着OSI的传输层•网络层对应着OSI的互联层•网络接口层对应着OSI的数据链路层和物理层•OSI模型的网络层同时支持面向连接和无连接的通信，但是传输层只支持面向连接的通信；TCP/IP模型的网络层只提供无连接的服务，但是传输层上同时提供两种通信模式。（3）例如要完成如下任务－－通信：深圳的老总A要告诉北京的老总B：货已发出。A用中文写好信；把信交给秘书；秘书把信投进邮筒；邮局根据收信人地址选择好信件的传递路线；把信件打包后交给火车站；火车站负责把信件运输到北京；•(a)北京的火车站收到信件后，以后的步骤是什么？B怎么收到信息？•火车站把信交给邮局，邮递员把信递给邮箱，秘书拿信，秘书把信给B•(b)从这个例子中说明了什么？•层与层独立•(c)能够给物理层、数据链路层、网络层、传输层做个比喻么？•物理层：信是用火车还是汽车送•数据链路层：邮局会在信上盖上邮戳•网络层信从什么线路送到北京？•传输层秘书发现对方没收到信，是否再发一封？（4）试着举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。•1、单位部门的分级管理，分工明确、责权清晰。•2、买洗发水，这是第一层，要考虑洗发水的价格、功效、以及个人头皮的性质，这是第二层，功效又可分为去屑、滋润……，头皮性质又分为油性、干性等，这是第三层，最后要综合评判，才能确定（5）在OSI参考模型中，数据链路层传输的数据单元成为帧，而网络层传输的数据单元称为分组。试问是帧封装分组，还是分组封装帧？帧封装分组5、（1）有些人愿意用“汽车在公路上跑”来比喻“比特在网络上传输”，认为宽带传输的好处就是传输更快，好比汽车在高速公路上可以跑得更快一样。•这样说是错误的，传输速度取决于介质。•宽带传输是提高了发送数据的速度，在相同介质条件下，信号传输的速度是一样的。•应该这样比方：以前5分钟发一辆车，现在1分钟发一辆车。快的是发送速度，而不是汽车本身的速度。•宽带减少的是发送时延，不是传播时延（2）带宽和宽带有什么区别？•带宽就是单位时间内的最大数据流量,也可以说是单位时间内最大可能提供多少个二进制位传输。宽带一般是以目前拨号上网速率的上限56Kbps为分界，将56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上的接入方式则归类于“宽带”。6、（1）你是如何理解面向连接的服务和无连接服务的？•面向连接的服务是按顺序，保证传输质量的，可恢复错误和流量控制的可靠的连接。基于TCP/IP协议。•无连接服务是不按顺序，不保证传输质量的，不可恢复错误不进行流量控制的不可靠连接。基于UDP/IP的连接。•比方：面向连接=军官组织士兵搭浮桥过河，顺序，安全的过到对岸•无连接服务=军官告诉士兵目标是对岸，让他们自己游过去，不保证顺序，而其有的士兵还可能淹死（2）你认为邮政系统是面向连接还是无连接的？为什么？无连接，他可以随意选择路线，不需要事先建立路线。（3）你认为打电话是面向连接还是无连接的？为什么？面向连接，因为需要事先建立一条连接，之后才能通话7、物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？能给物理层做个比喻么•物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。（2）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，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路•物理层的主要特点：（1）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。（2）由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。•决定了运输的方式是坐火车还是汽车8、传输媒体是物理层吗？传输媒体和物理层的主要区别是什么？传输媒体中传输的是什么？•传输媒体并不是物理层。传输媒体在物理层的下面。由于物理层是体系结构的第一层，因此有时称物理层为0层。在传输媒体中传输的是信号，但传输媒体并不知道所传输的信号代表什么意思。也就是说，传输媒体不知道所传输的信号什么时候是1什么时候是0。但物理层由于规定了电气特性，因此能够识别所传送的比特流。9、常见的传输媒体有哪几种？各有何特点？•（1）双绞线：分屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。由两根相互绝缘的导线组成。可以传输模拟信号，也可以传输数字信号，有效带宽达250KHz，通信距离一般为几到十几公里。导线越粗其通信距离越远。在数字传输时，若传输速率为每秒几兆比特，则传输距离可达几公里。一般用作电话线传输声音信号。虽然双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰，误码率高，但因为其价格便宜，且安装方便，既适于点到点连接，又可用于多点连接，故仍被广泛应用。•（2）同轴电缆：分基带同轴电缆和宽带同轴电缆，其结构是在一个包有一层绝缘的实心导线外，再套上一层外面也有一层绝缘的空心圆形导线。由于其高带宽（高达300～400Hz）、低误码率、性能价格比高，所以用在LAN中，同轴电缆的最大传输距离随电缆型号和传输信号的不同而不同，由于易受低频干扰，在使用时多将信号调制在高频载波上。•（3）光导纤维：以光纤作为载体，利用光的全反向原理传播光信号。其优点是直径小、重量轻；传输频带宽、通信容量大；抗雷电和电磁干扰性能好，无串音干扰，保密性好，误码率低。但光电接口的价格较昂贵。光纤被广泛用于电信系统铺设主干线。•（4）无线信道：分地面微波接力通信和卫星通信。其主要优点是频率高，频带范围宽，通信信道的容量大；信号所受工业干扰较小，传输质量高，通信比较稳定；不受地理环境的影响，建设投资少、见效快。缺点是地面微波接力通信在空间是直线传播，传输距离受到限制，一般只有50Km，隐蔽性和保密性较差。卫星通信虽然通信距离远且通信费用与通信距离无关，但传播时延较大，技术较复杂，价格较贵。•解:(a)发送时延=数据帐长度（b）/发送速率（b/s)=10^7bit/10^5b/s=100s传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s）=10^6m/(2*10^8)m/s=0.005s•(b)发送时延=数据帐长度（b）/发送速率（b/s)=10^3bit/10^9b/s=1*10^-6s=1µs传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s）=10^6m/(2*10^8)m/s=0.005s10、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。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（a）数据长度为10^7bit,数据发送速率为100kb/s。(b)数据长度为10^3bit,数据发送速率为1Gb/s。