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第１章节计算机网络概述1．计算机网络的发展可以分为哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？A面向终端的计算机网络：以单个计算机为中心的远程联机系统。这类简单的“终端—通信线路—计算机”系统，成了计算机网络的雏形。B计算机—计算机网络：呈现出多处中心的特点。C开放式标准化网络：OSI/RM的提出，开创了一个具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络新时代。D因特网广泛应用和高速网络技术发展：覆盖范围广、具有足够的带宽、很好的服务质量与完善的安全机制，支持多媒体信息通信，以满足不同的应用需求，具备高度的可靠性与完善的管理功能。2．计算机网络可分为哪两大子网？它们各实现什么功能？通信子网和资源子网。资源子网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。3．简述各种计算机网络拓扑类型的优缺点。星形拓扑结构的优点是：控制简单；故障诊断和隔离容易；方便服务，中央节点可方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。缺点是：电缆长度和安装工作量客观；中央节点的负担较重形成“瓶颈”；各站点的分布处理能力较低。总线拓扑结构的优点是：所需要的电缆数量少；简单又是无源工作，有较高的可靠性；易于扩充增加或减少用户比较方便。缺点是：传输距离有限，通信范围受到限制；故障诊断和隔离较困难；分布式协议不能保证信息的及时传输，不具有实时功能。树形拓扑结构的优点是：易于扩展、故障隔离较容易，缺点是：各个节点对根的依赖性太大。环形拓扑结构的优点是：电缆长度短；可采用光纤，光纤的传输率高，十分适合于环形拓扑的单方向传输；所有计算机都能公平地访问网络的其它部分，网络性能稳定。缺点是：节点的故障会引起全网故障；环节点的加入和撤出过程较复杂；环形拓扑结构的介质访问控制协议都采用令牌传递的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说就比较低。混合形拓扑结构的优点是：故障诊断和隔离较为方便；易于扩展；安装方便。缺点是：需要选用带智能的集中器；像星形拓扑结构一样，集中器到各个站点的电缆安装长度会增加。网形拓扑结构的优点是：不受瓶颈问题和失效问题的影响，缺点是：这种结构比较复杂，成本比较高，提供上述功能的网络协议也较复杂。4．广播式网络与点对点式网络有何区别?在广播式网络中,所有联网计算机都共享一个公共信道。当一台计算机利用共享信道发送报文分组时，所有其它计算机都会“收听”到这个分组。由于发送的分组中带有目的地十和源地址，如果接收到该分组的计算机的地址与该分组的目的地址相同，则接收该分组，否则丢弃该分组。在点对点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。如果源节点与目的节点之间没有直接连接的线路，那么源节点发送的分组就要通过中间节点的接收、存储与转发，直至传输到目的节点。因此从源节点到目的节点可能存在多条路径，决定分组从通信子网的源节点到达目的节点的路由需要有选择算法。采用分组存储转发和路由选择机制是点对点式网络与广播式网络的重要区别之一。5．局域网、广域网与城域网的主要特征是什么？局域网的主要特征是：覆盖有限的地理范围，提供高数据传输速率、低误码率的高质量数据传输环境。广域网的主要特征是：其分布范围可达数百至数千公里，可覆盖一个国家或几个洲，形成国际性的远程网络。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网、无线分组交换网。城域网的主要特征是：分布范围介于局域网和广域网之间，满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互边的需求。6．早期的计算机网络中，哪些技术对日后的发展产生了深远的影响？以单计算机为中心的远程联机系统，通过通信线路将信息汇集到一台中心计算机进行集中处理，从而开创了把计算机技术和通信技术相结合的尝试，这类简单的“终端—通信线路—计算机”系统，形成了计算机网络的雏形。ARPANET在概念、结构和网络设计方面都为后继的计算机网络技术的发展起到了重要的作用，并为internet的形成奠定一定基础。OSI/RM的提出，开创了一个具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络新时代，ＯSI标准不仅确保了各厂商生产的计算机间的互连，同时也促进了企业的竞争，大大加速了计算机网络的发展。7．计算机网络的功能硬件资源共享：可以在全国范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享。软件资源共享：允许互联网上的用户远程访问各类大型数据库，可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务，从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮，也便于集中管理。用户间信息交换：计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。8．缩写名词解释：PSE:分组交换设备ＰAD:分组装配／拆卸设备NCC:网络控制中心FEP:前端处理机IMP:接口信息处理机PSTN:电话交换网ADSL:非对称用户环路DDN:数字数据网FR:帧中继网ATM:异步传输模式ISDN:综合服务数字网VOＤ:点播电视WAN:广域网ＬAN:局域网MAN:城域网OSI:开放系统互连参考模型ITU:国际电信联盟IETF:因特网工程特别任务组第2章节计算机网络体系结构1．说明协议的基本含义，三要素的含义与关系。为计算机网络中进行数据交换而建立的规则，标准或约定的集合就称为网络协议。主要由下列三个要素组成：语义（Semantics）：涉及用于协调与差错处理的控制信息。语法（Syntax）：涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。定时（Timing）：涉及速度匹配和排序等。2．协议与服务有何区别？又有何关系？网络协议是计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。二者的区别在于：首先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到服务而无法看到下面的协议，下面的协议对上面的服务用户是透明的，其次，协议是控制对等实体之间的通信的规则，而服务是由下层向上层通过层间接口提供的。二者的关系在于：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。要现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。3．计算机网络采用层次结构模型的理由是什么？有何好外？计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解为若干个容易处理的子系统，然后“分而治之”逐个加以解决，这种结构化设计方法是工程设计中常用的手段。分层就是系统的最好方法之一。层次结构的好处在于使每一层实现一种相对独立的功能。每一层不必知道下面一层是如何实现的，只要知道下层通过层间接口提供的服务是什么及本层向上提供什么样的服务，就能独立地设计。每一层的功能相对简单而且易于实现和维护。具有很大的灵活性。分层结构有利于交流、理解和标准化。4．ISO在制定OSI/RM时对层次划分所遵循的主要原则是什么？每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。当某一层的具体实现方法更新时，只要保持上、下层的接口不变，便不会对邻层产生影响。层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。层数应适中。若层数太少，则多种功能混杂在一层中，造成每一层的协协太复杂；若层数太多，则体系过于复杂，使描述和实现各层功能变得困难。这样，有利于促进标准化。这主要是因为每一层的功能和所提供的服务都已有了精确的说明。5．说明在OSI/RM中数据传输过程。层次结构模型中数据的实际传送过程：发送进程发给接收进程的数据，实际上经过发送各层从上到下传递到物理介质；通过物理介质传输到接收方后，再经过从下到上各层的传递，最后到达接收进程。6．请比较面向连接服务和无连接服务的异同点。面向连接服务和电话系统的工作模式相类似。其特点是：数据传输过程前必须经过建立连接、维护连接和释放连接的3个过程；在数据传输过程中，各分组不需要携带目的节点的地址。面向连接数据传输的收发数据顺序不变，因此传输的可靠性好，但需要通信开始前的连接开销，协议复杂，通信效率不高。无连接服务与邮政系统的信件投递过程相类似。其特点是：每个分组都要携带完整的目的节点的地址，各分组在通信子网中是独立传送的。因此，无连接服务中的数据传输过程不需要建立连接、维护连接和释放连接的3个过程；由于无连接服务中发送的不同分组可能选择不同路径到达目的节点，先发送的不一定先到达，因此无连接服务中的目的节点接收到的数据分组可能出现乱序、重复与丢失的现象。其可靠性不是很好，但因其省去了建立连接的开销和许多保证机制，因此通信协议相对简单，效率较高。7．OSI/RM的主要缺点是什么？OSI模型中的会话层和表示层这两层几乎是空的，而另外的数据链路层和网络层包含内容太多，有很多的子层插入，每个子层都有不同的功能。OSI模型以及相应的服务定义和协议都极其复杂，它们很难实现有些功能，例如：编址、流控制和差错控制，都会在每一层上重复出现，这必然会降低系统的效率。8．TCP/IP协议的主要特点是什么？其主要缺点是什么？（1）开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。（2）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适合用于互联网中。（3）统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址。（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。TCP/IP模型和协议也有自身的缺陷。首先，该模型并没有清楚地区分哪些是规范、哪些是实现，TCP/IP参考模型没有很好地做到这一点，这使得在使用新技术来设计新网络的时候，TCP/IP模型的指导意义显得不大，而且TCP/IP模型不适合于其它非TCP/IP协议簇。其次，TCP/IP模型的主机–网络层并不是常规意义上的一层，它是定义了网络层与数据链路层的接口。接口和层的区别是非常重要的，而TCP/IP模型却没有将它们区分开来。9．试比较OSI/RM与TCP/IP的异同点。OSI/IP参考模型有很多共同之处，两者都以协议的概念为基础，并且协议中的协议彼此相互独立，而且两个模型中都采用了层次结构的概念，各个层的功能也大体相似。不同之处有两点：首先，OSI模型有七层，而TCP/IP只有四层，它们都有网络层（或者称互连网层）、传输层和应用层，但其它的层并不相同。其次，在于无连接的和面向连接的通信范围有所有同，OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信，但是传输层上只支持面向连接的通信。TCP/IP模型的网络层只有一种模式即无连接通信，但是在传输层上同时支持两种通信模式。第3章节物理层1．物理层协议包括哪些内容？包括：EIARS232C接口标准、EIARS449及RS-422与RS-423接口标准、100系列和200系列接口标准、X.21和X.21bis建议四种。RS232C标准接口只控制DTE与DCE之间的通信。RS-449有二个标准的电子标准：RS-422(采用差动接收器的平衡方式)与RS-423(非平衡方式)这些标准重新定义了信号电平，并改进了电路方式，以达到较高的传输速率和较大的传输距离。100系列接口标准的机械特性采用两种规定，当传输速率为：200bps~9600bps时，采有V.28建议；当传输速率为48Kbps时，采用34芯标准连接器。200系列接口标准则采用25芯标准连接器。X.21是一个用户计算机的DTE如何与数字化的DCE交换信号的数字接口标准，以相对来说比较简单的形式提供了点-点的信息传输，通过它能够实现完全自动的过程操作，并有助于消除传输差错。2．比较RS-232与RS-449的电气特性。RS-232规定逻辑“1”的电平为：-15~-5，逻辑“0”的电平为+5~+15。两设备的最大距离也仅为15米，而且由于电平较高，通信速率反而影响。接口通信速率小于等于20Kbps。RS-422由于采用完全独立的双线平衡传输，抗串扰能力大大增强。又由于信号电平定义为正负6伏，当传输距离为10m时，速率可达10Mbps；当传输距离为1000m时，速率可达100Kbps。RS-423，电气标准是非平衡标准。它采用单端发送器和差动接收器。当传输距离为10m时，速率可达100Kbps；当传输距离为1000m时，速率可达10Kbps。3．请说明和比较双绞线、同轴电缆与光纤3种常用传输价质的特点。双绞线是最常用的传输介质。双绞线芯一般是铜质的，能提供良好的传导率。既可以用于