计算机网络概述(自己话阐述概念不枯燥)

2024-01-13 02:50

本文主要是介绍计算机网络概述(自己话阐述概念不枯燥),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 一、网络,互联网(互连网)和因特网
  • 二、因特网是怎么发展起来的
    • 1.从单个网络ARPANET到互联网。
    • 2.建成三级结构的因特网
    • 3.形成多级ISP结构因特网
  • 三、关于ISP的一点小知识
  • 四、因特网的标准化和组成
  • 五、两种通信方式
    • 1.客户-服务器方式(C/S方式)
    • 2. 对等连接方式(P2P)
  • 六、三个交换方式(重点)
    • 1.电路交换
    • 2. 分组交换(特别重要)
    • 3. 报文交换
  • 七、计算机网络在我国的发展
  • 八、计算机网络的定义和分类
    • 1.计算机网络的定义
    • 2.计算机网络的分类
      • 1.广域网WAN
      • 2.城域网MAN
      • 3.局域网LAN
      • 4.个人网PAN
  • 九、计算机性能指标
    • 1.速率
    • 2.带宽
    • 3.吞吐量
    • 4.时延
  • 十、计算机的非性能指标
  • 十一、计算机网络体系结构(本章节最重要)
    • 1.OSI
    • 计算机五层结构,思考那么为什么一定要分层呢?不分层行不行?
    • 分层的优点。
    • 网络体系结构传输实例
    • 实体,协议,服务和服务访问点
      • 实体
      • 协议
        • 协议的水平和服务的垂直
  • 有趣的案例(总结撒花)
  • 配套练习题

一、网络,互联网(互连网)和因特网

1.网络
在这里插入图片描述
几个设备和交换机(也是一个结点)和链路组合在一起便形成了一个网络
2.互联网
几个上图所示的网络再通过路由器互相连接到一起,就成了互联网(也称互连网,网络的网络)
3.因特网
因特网也是全球最大的互联网。

二、因特网是怎么发展起来的

首先说一下通信这个东西,A和B通信,实际上是指主机A的一个进程和B的一个进程进行通信

1.从单个网络ARPANET到互联网。

1969年美国国防部创造了第一个分组交换网,后来开始研究怎么互连多个网络。1983年,TCP/IP协议成为ARPANET标准协议,让所有用TCP协议的计算机都能互连,因特网诞生。

2.建成三级结构的因特网

美国围绕几个大型计算机中心建设一个网叫国家基金网,分为主干网,地区网和校园网(或叫企业网),覆盖了大部分大学研究所,因此成为因特网主要组成部分。后来国家把这个网络交给私人运营,并且对接了因特网的单位收费。

3.形成多级ISP结构因特网

ISP也就是因特网服务提供者,后来一个组织开发了万维网(WWW技术),非专业人员也能方便的使用互联网,让互联网迅猛发展。后来互联网彻底商业化了。

三、关于ISP的一点小知识

上面提到ISP也就是因特网服务提供商。ISP从因特网管理机构申请一堆IP地址,然后分给普通网民(当然这是要交钱的)。IP地址非常重要,没有IP地址,就不能联网通信了。中国著名的ISP就有中国电信,联通,移动这些。

当然ISP也是分层的,只不过第一层范围广,一般是全球性的,可以互相连接,第二层全国性覆盖,是第一层的用户,只不过不能互相连接,第三层是本地覆盖,像什么校园网企业网之类,是第二层的用户,以此类推,直到小网民。
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但是如果两个隔得远的用户想要互相连接,就只能一直网上爬到第一层ISP,然后再向箭头值得方向过去。
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值得注意的是,一个用户购买了调节器或者路由器这种设备,让其他用户能和他相连,他也能成一个ISP。

四、因特网的标准化和组成

1. 标准化
(1)面向公众:因特网所有的技术文档都能从因特网上面免费下载,任何人都可以随时发邮件表达对某个问题的看法呀什么的。
(2)因特网有一个国际组织,负责对因特网的管理,开发,研究和一些问题
2. 组成
两个部分:
(1)边缘部分:所有连着因特网的主机,比如电脑手机智能手表监控等,拿来通信或者资源共享
(2)核心部分:大量网络和组成这些网络的路由器组成,为边缘部分提供服务的,也就是能让边缘部分互相能联通。路由器的作用就是转发收到的分组。

五、两种通信方式

1.客户-服务器方式(C/S方式)

重点: 客户和服务器都是两个进程。
客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方。客户A向服务器B发出请求服务,服务器B向客户A提供服务。因此客户软件必须知道服务器程序的地址。
服务器可以同时处理多个请求,系统启动后会自动调用并且一直运行,被动的等着各地客户发来的服务请求,所以不需要知道客户程序的地址,因此服务器端需要强大的硬件支持和高级的操作系统。

2. 对等连接方式(P2P)

这个呢是指通信时双方不区分是客户还是服务器,而是平等的,对等的连接,双方都能下载对方已经储存到硬盘里面的共享文档。

六、三个交换方式(重点)

1.电路交换

就像以前的两台电话,两个电话打电话之前要先拿一根线连起来,连起来才能让你的声音就从线这边传到那边,具体怎么传的可以去看看通信原理,五个电话两两连接就要十根线。电话一多线就太多,于是后来有了个东西叫电话交换机,有点像交通枢纽,信号到一个中转站,然后去其他地方。
在这里插入图片描述
优点: 没有延迟,传输的时候信息是有序的,也不会出现信息冲突,适应性和实用性强
缺点: 两个设备的连接线连起来费时间;通讯过程中,要是你还在编辑消息,但是那一条线路只能等着你编辑好了才能发过去,别人就用不了,费资源,而且不灵活。

2. 分组交换(特别重要)

路由器是实现分组交换的关键构建,转发收到的分组,这是网络核心中最重要的。
现在有一个用户要给另一个用户发消息,我们把这整个消息称为一个报文。发送前先把长的报文分成一段段短的,等长的数据段。
比如这段数据太长了,不方便传输,就可以把它分作几段,这里我把他分作三段,当然具体分成几段由具体的通讯商决定。
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分成三段,每一段有一个首部,一段首部后面还有一串数据,注意这三段是等长的
在这里插入图片描述
然后把每一段(也就是每一组)分别发送出去。
那么问题来了,要首部干嘛?
其实是每一个分组的首部都包含地址等控制信息,信息先发到交换机里,然后交换机根据地址信息继续往下一个目标方向的交换机发,直到发到目标人手里。要是没有首部,那发到哪儿也不知道。
那么首部是自己添加的还是哪里来的呢?
首部是由系统添加的,在接收端收到以后就会把首部踢了,还原成原本的报文,然后按照顺序组合成完整滴。哦对了,分组信息可以乱走,也就是可以经过不同的路由器到达最终接收端。当然发送过程中肯定有问题,后面章节再说。
优点: 不用建立连接线等连接,线路之间利用率高(双方不是固定占用一条线路,有的会占用物理线路线路),传输速率高(后一个分组还在存储,前一个分组可以同时转发),不容易出错(一个长报文分成了好几段,自然不容易出错)
缺点: 发信息有延迟(经过路由器的时候),并且发送过程中由于首部的存在会增加信息量,接受的时候还要去除首部比较麻烦。(当然个人觉得这样子的利大于弊)

3. 报文交换

没什么难的,直接说优缺点把,看了就懂了。
优点: 不用建立连接线等连接,线路可靠(一条路有故障,就选另一条路),线路利用率高(双方不是固定占用一条线路,有的会占用物理线路线路),可以提供多目标服务(一个报文可以发送给多个目标),而且路线也是动态分配的(有节点交换机决定合适的路线)
缺点: 有延迟(经过节点交换机的时候,也就是路由器,会有转发延迟)。要额外信息(目标地址等控制信息)

七、计算机网络在我国的发展

总之就是是铁道部门建成的第一个公用分组交换网,然后国家用64kb/s的专线接进因特网,后来经过国家和教育部,清华大学等单位的运营管理研究开发,我国的互联网蓬勃发展。

八、计算机网络的定义和分类

1.计算机网络的定义

目前精确的定义尚未统一,简单的定义是:能互连, 自治(计算机有自己的软硬件,能单独运行)的计算机的集合(最少两台计算机)。
较好的定义是:计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的,而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的(例如,传送数据或视频信号)。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据,并能支持广泛的和日益增长的应用.)。

2.计算机网络的分类

按交换技术分类: 电路交换,分组交换,报文交换
按使用者分: 公用网,专用网
按传输介质分: 有线网,无线网
按覆盖范围分:

1.广域网WAN

覆盖范围通常为几十公里到几千公里,是因特网核心部分,为核心路由器提供远距离(比如跨越国家)高速连接。

2.城域网MAN

覆盖范围一般是一个城市,可以跨越几条街甚至整个城,作用距离为5到50公里。通常作为城市骨干网,互联大量企业,机构和校园局域网。

3.局域网LAN

一般用微型计算机或者或工作站通过高速通信连接线路连接,速率通常在10Mbit/s以上。覆盖范围小,一个房间一栋楼或者一个学校(校园网,但是可能是多个校园网部分,只不过互相连在一起的),作用范围一公里左右,通常是一个单位单独使用的。

4.个人网PAN

就比如你的耳机连手机,键盘鼠标这些,只能对自己的个人的电子设备有用。

九、计算机性能指标

回顾: 比特(Byte)是一个数据量单位,就是一个1或者0。一字节1bit = 8 Byte

1.速率

联网的主机传输数据的速度,也成为比特率或者数据率。1kb/s = 10的三次方b/s,1Mb/s = 10的三次方kb/s,以此类推大家都懂。
例题:

有一个待发送的数据块,大小为100 MB,网卡的发送速率为100 Mbps,则网卡发送完该数据块需要多长时间?

答案:

100MB / 100Mb/s = 1MB / 1Mb/s = 220B / 106b = 220 * 8b / 106b = 8.38s
这里要注意是,分子的M是数据量大小,分母的M是传输速率的单位,1Mb/s等于106 b/s,1M等于1024K等于1024*1024b,1B等于8b.

2.带宽

有一种是信号带宽,表示电话信号的频率,单位是Hz,比如电话信号的带宽是300Hz到3.4kHz。
另外一种是计算机网络里面的带宽,就是在一个网络中,数据在单位时间内从A点发到B点最多能发多少。

3.吞吐量

指在单位时间内通过某个网络的数据量。受带宽和传输速率影响

4.时延

(1)发送时延:源主机把信号从主机发到线路上的所需要的时间。之后算总时延就是要从这段时间开始算起。
在这里插入图片描述
数据帧长度也就是分组长度
(2)传播时延:信号在链路上花的时间。
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信道长度也就是链路的长度,信号在信道的传播速率也就是电磁波的速度,也就是光速3*108 m/s
(3)处理时延(在这里包括排队时延了,就字面意思):路由器收到分组信息后,需要进行存储转发,要花时间。
很多时候处理时延都是忽略不计的,那么发送时延和传播时延谁占主导呢?
这个就不一定了,这里引用B站上面一个老师的例题,相关网课链接湖南科大计算机网络
在这里插入图片描述
希望大家一定要注意题目里面的细节部分,观察各数据量的单位转化。比如题目里的分子和分母的M,虽然是一样的字母,但是代表的意思不同。
(4)时延带宽积
可以把这个东西想象成一个管子,然后里面装满了0和1。横截面积为带宽,传播时延为长度。所以时延带宽积也就是管子的体积。表示这样的链路能容纳多少个比特(0或1)在这里插入图片描述(5)往返时间就是通信双方互相交互一次要的时间。
(6)利用率
①信道利用率:某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)
②网络利用率:所有信道利用率求加权平均
注意: 信道利用率不是越高越好,信道利用率增大那么引起的时延也会迅速增加
在这里插入图片描述

十、计算机的非性能指标

  1. 费用
  2. 质量
  3. 标准化
  4. 可靠性
  5. 可扩展性和可升级性

十一、计算机网络体系结构(本章节最重要)

计算机网络是个非常复杂的系统,两个设备之间的通信需要具备相当多的条件,对数据的识别和
管理不是很方便,于是人们提出了著名的开放系统参考模型(OSI),意在使全球每一个遵循OSI
标准的系统都可以和其他任何同样遵循该OSI的系统进行通信。

1.OSI

OSI为七层协议结构如图:
在这里插入图片描述

在OSI标准制作出来之前,因特网已经抢占了大部分市场,并且使用TCP/IP协议,导致TCP/IP协议
成为影响市场的事实国际标准。
OSI失败原因:
(1)制作标准的专家缺乏经验,没有商业驱动力。
(2)实现起来比较复杂,并且效率低下
(3)制定周期长,被TCP抢占了市场
(4)层次划分不合理,有些功能在多个层次中重复出现
现在我们来看一下TCP协议的层次划分,但是通常我们结合OSI和TCP的优点,融合为一个具有五层协议的理论模型
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相比起来,TCP结构把OSI结构的物理层和数据链路层合并为网络接口层,并且去掉了会话层和表示
层。

计算机五层结构,思考那么为什么一定要分层呢?不分层行不行?

我要给结构:物理层,数据链路层,运输层,网络层,应用层。
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现在有两个电脑需要相互通信,那么他们通信的传输媒体应该用什么?是电线还是网线还是其他?
那么有了线,线又接去电脑上哪里呢?一般都是电脑上面的网线接口。
那么有线有接口了,怎么传输比特信号(0和1)?是方波信号还是其他呢?
我们把这些问题划分为物理层
注意: 解决这些所有的问题,朋友们在本章节暂时不用管,可以思考一下下,本章节只是给大家大概阐述一下,后面几篇博文会具体的将各层的实现原理。这一博文只是为了让大家对计算机网络体系结构有一个大概的认知。

那么解决了物理层的问题,主机之间可以发送信号了传输比特信号了,那么如果是多个计算机连接在一个网络或者一个总线上面时,如果主机A要给主机C发送信息的时候,如何才能精准的发给C而不是发给别人呢?
在这里插入图片描述
这个时候就会用到地址,主机发送数据时,要给数据附加上目的地址信息,当数据在总线上面传输时,每个主机判断自己的地址信息和数据地址信息是否一样,一样的话就接受,不一样就拒绝接受。
数据好长一串数字,目的主机又是如何分辨出地址信息呢?又是如何进行判断呢?本来主线是空闲的,但是某一时刻多个主机同时传输数据,信号碰撞又怎么解决呢?
这些问题我们把它归为数据链路层要解决的(当然现在已经淘汰了总线结构),具体的解决方法请关注下面章节。

在通常情况下,多个计算机网络是相互连接的,每个独立的计算机网络中又含有若干台主机,那么解决了物理层和数据链路层问题,又有一个新问题:那么多台主机,可能成千上万,如何给每一台主机赋唯一的地址,让其不和其他主机地址重复?
这个就是编址问题,也由此引入了IP地址。IP地址的问题解决了,就要考虑信号的传输路线了。
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对于由多个路由器和主机组成的网络,信号的传输路线可以是多种的,路由器如何转发分组才能实现高效,快速,这个是网络层需要解决的。

上面三层都解决了,那么假如你的电脑现在运行着三个进程,一个是QQ邮箱,一个是微信,一个是QQ,远在美国的一个人给你发送了一条QQ邮件,那么应该是哪一个进程来接收呢?并且还要让其他无关进程拒绝接受?
这个就是运输层需要解决的。

解决了上述四个层次的问题,那么就能实现网络之间的通信了。
那么每一层,人们通过指定相关的协议,就能使其有条不紊的进行。
在这里插入图片描述

分层的优点。

把整个网络分组以后,整个网络看起来就非常的令人感觉思路清晰,一目了然。同时,任何一层出现问题或者发生变化时,都不会影响其它层,利于维护和标准化。

网络体系结构传输实例

如图便是全部
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实体,协议,服务和服务访问点

实体是任何可发送和接收消息的硬件或软件进程。
协议是控制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,两个对等的实体的通信使本层能向上一层提供服务。
要实现本层协议,还需要使用下一层所提供的服务

实体

在这里插入图片描述

通常每一层的实体都只和对等实体进行逻辑通信,比如应用层和应用层,网络层和网络层,每一层之间的通信都遵循着特定的协议,使彼此之间的工作有条不紊,效率高效。
特别注意!!!之所以称为逻辑通信,是因为这种通信并不存在,是人们假设出来的,目的在于方便我们单独研究体系结构的某一层而不用考虑其它层。
比如:我们在研究应用层时,我们假设应用层的对等实体在进行逻辑通信,就不用考虑其他层了,但实际上,两者通信使需要经过下面几层和路由器的分组转发,才能到达对方。

协议

三要素:语法;

语义(定义接受和发送双方要完成的操作):
例如:你开发了一款web网站为餐饮系统,现在顾客(客户端)点餐完毕之后,要把菜单以(GET)方式上传给网站(服务器端),网站接收到以后开始解析内容,并将找到的内容以HTTP响应报文发给厨师,告诉他点餐信息。厨师(客户端)收到以后就开始做菜。

同步(事件先后顺明的说明)。

协议的水平和服务的垂直

就拿OSI七层模型举例,TCP五层理论模型同理。
在这里插入图片描述
每一层和每一层之间遵循着一样的协议,但是其他层就是其他的协议。这就是协议的水平性

**服务访问点(SAP):**相邻两层交换信息的地方就是相邻服务点。
服务数据单元(SDU):层与层之间交换数据的单位。
在这里插入图片描述
因为上一层只有通过接口享受下一层的服务,是由下层到上层的,所以服务是
垂直的

有趣的案例(总结撒花)

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占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作战。其力量对比是:
单独的蓝军1或蓝军2打不过自军,但蓝军1和蓝军2协同作战则可战胜白军。现蓝军1拟于次日正午向白军发起攻击。于是用计算机发送电文给蓝军2。但通信线路很不好,电文出错或丢失的可能性较大(没有电话可使用)。
因此要求收到电文的友军必须送回一个确认电文。但此确认电文也可能出错或丢失。试问能否设计出一种协议使得蓝军1和蓝军2能够实现协同作战因而一定
(即100 %而不是99.999…%) 取得胜利?

在这里插入图片描述

好啦本文到这里就算结束啦,如果大家喜欢的话请多多支持,为菜菜的博主来个大大的赞鼓励一下下吧!

配套练习题

1-02.简述分组交换的要点?
如果要发送的报文数据段太长了,就不方便传输。于是系统把整个报文分成一段段等长的数据段,并在每一段的首部添加地址信息等控制信息。数据到达目标地址以后就会去掉首部,并拼接成原来的报文。

1-03. 比较电路交换,报文交换和分组交换的主要优缺点?
电路交换:
优点:传输数据的时候没有延迟,传输的时候信息是有序的,不会出现信息冲突,实用性强
缺点:两个设备需要连线,连线过程麻烦。发送信息的时候会占用一条线路,只有等编辑好信息才能发送出去,中途等待时候造成资源浪费。
报文交换:
优点:不用连线,线路可靠,线路利用率高,线路动态分配
缺点:有延迟,要额外信息(目标地址等)。
分组交换:
优点:方便传输,不用连线,线路利用率高,不容易出错
缺点:发信息有延迟,消息的信息量加大。

1-05.互联网基础结构的发展大致分为哪几个阶段?并简述每个阶段的特点。
(1) 美国国防部建立的第一个分组交换网。所有的主机直接和最近的交换节点相连。
(2) 具有三级结构,分别为主干网,地区网和校园网(企业网)。覆盖了全美主要的大学和研究所。
(3) 多层次ISP结构的网络。ISP分层次,政府交给私人运营。比如中国电信中国移动。

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),从源站到目的站共经过k 段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为C(bit/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?

电路交换:发完所有信息所需时间:t=s+kd+x/C;
分组交换:发完所有信息所需时间:t1=kd+x/C+(k-1)p/C
只需t1<t即可

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(bit/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?

分组个数:x/p,传输总数:(p+h)x/p,发射源发射时延:(p+h)x/pb,最后一个分组到达前时延:
(k-1)(p+h)/b,总时延t=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b。对p求导求极值即可

1-12. 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?
边缘部分:由所有连接在因特网上的主机组成,用户直接使用的手机,智能手表等。工作是用来通信和资源共享。
核心部分:由大量的网络和连接这些网络的路由器组成,提供服务,有C/S,P2P等通信方式。工作是由路由器实现的转发收到的分组。

1-14. 计算机网络有哪些常用的性能指标?
(1) 速率
(2) 带宽
(3) 吞吐量
(4) 时延
(5) 时延带宽积
(6) 往返时间
(7) 利用率

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2.3×108 。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100kbit/s,传播距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
(2) 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gbit/s,传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。

(1) 发送时延:107/(1001000)传播时延:10001000/(2108)
(2) 发送时延:103/(1
1000000000)传播时延:10001000/(2108)

1-18. 假设信号在媒体上的传播速率为2.3×108m/s。媒体长度l 分别为:
(1) 10cm(网卡)
(2) 100m(局域网)
(3) 100km(城域网)
(4) 5000km(广域网)
试计算当数据率为1Mb/s 和10Gb/s 时在以上媒体中正在传播的比特数

(1) Mb/s:0.1/2.8/1081000000,10Gb/s:0.1/2.8/1081000000000
(2) Mb/s:100/2.8/1081000000,10Gb/s:100/2.8/1081000000000
(3) Mb/s:100000/2.8/1081000000,10Gb/s:100000/2.8/1081000000000
(4) Mb/s:50001000/2.8/1081000000,10Gb/s:50001000/2.8/1081000000000

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?
100字节时:100/(100+20+20+18)
1000字节时:1000/(1000+20+20+18)

1-20.网络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活的例子。

网络体系结构分层可以减少协议设计的复杂性,使各层都是独立的,并遵守相应层的协议,极大的方便了协议的标准化;哪一层出现故障也不会影响到其它层,方便维护。
日常生活中,比如邮局系统,a从甲地寄信,邮车从甲地邮局把信拉到乙地邮局,b在乙地邮局拿信。就是一个三层结构。主要是因为这样做不会出现警察局或者消防局去送信的情况,邮局警察局消防局不再属于一个系统或者一个单位,即使邮局出现问题也不会影响警察局和消防局的正常运营。

1-22.网络协议的三个要素是什么?各有什么含义?
三要素:(1)语法:标准化协议的写法
(2)语义:定义接收方和发送方要执行的操作。例如:顾客在客户端点餐,然后消息发给服务器端,服务器解析请求以后将菜单信息反馈给厨师那边的客户端。
(3)同步:规定事件发生的先后顺序

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。
(1)物理层:运输透明比特流;规定与主机相连的接口标准化问题(如电缆插头应该有多少根脚以及各个脚的如何连)
(2)数据链路层:将在网络层交下来的数据报组装成帧(帧包含地址信息等控制信息),并在两个相邻结点之间实现帧的无差错传输。
(3)网络层:选择合适的路由和通信线路。
(4)运输层:负责两个进程之间的通信。
(5)应用层:确定两个进程之间的通信的性质以满足用户需要。

1-26.试解释下列名词:协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。
协议栈:每层的主要功能都由对等层协议的运行来实现,所以每一层都可以用一些主要特征来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构实体:表示任何可以发送或者接受信息的硬件或者软件进程
对等层:通信双方实现同样功能的层
协议数据单元:对等层实现信息交换的数据单位
服务访问点:在同一系统中相邻两层实现实体实现交互(即交换信息)的地方
客户:服务请求方,本质上是应用进程
服务器:服务提供方,本质上是应用进程
客户-服务器方式:进程之间服务和被服务的方式

1-27.试解释everything over IP 和IP over everything 的含义。
everything over IP :以IP为王,未来网络IP一统天下。未来通信网以数据信息业务为重心,普遍使用互联网规约IP,网上信息业务应该一律使用IP
IP over everything :将现在的电信网过渡到光通信网中,ATM,WDM,IP互相配合使用

1-28.假定要在网络上传送 1.5MB 的文件。设分组长度为 1KB,往返时间 RTT = 80 ms。传送数据之前还需要有建立 TCP 连接的时间,这需要 2 x RTT = 160 ms。试计算在以下几种情况下接收方收到该文件的最后一个比特所需的时间。
(1)数据发送速率为 10Mbit/s,数据分组可以连续发送。
(2)数据发送速率为 10Mbit/s,但每发送完一个分组后要等待一个 RTT 时间才能在发送下一个分组。
(3)数据发送率极快,可以不考虑发送数据所需要的时间。但规定每一个 RTT 往返时间内只能发送 20 个分组。
(4)数据发送速率极快,可以不考虑发送数据所需的时间。但在第一个 RTT 往返时间内只能发送一个分组,在第二个 RTT 内可发送两个分组,在三个 RTT 内可发送四个分组(即 2^3 − 1 = 2^2=4个分组)。(这种发送方式见 TCP 的拥塞控制部分。)

在这里插入图片描述

1-29.有一个点对点链路长50km。若数据在此链路的传输速度为2*10^8m/s,问链路的带宽应该为多少才能使传播时延和发送100字节的分组的发送时延一样大?如果发送的是512字长的的分组,结果又应如何?
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1-30. 有一个点对点链路,长度为 20000km。数据的发送速率是 1kbit/s,要发送的数据有 100bit。数据在此链路上的传播速度为 2 * 10^8 m/s。假定我们可以看见在线路上传输的比特,试画出我们看到的线路上的比特(画两个图,一个在 100bit 刚刚发送完时,另一个是再经过 0.05 s 后)。
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1-32. 以 1 Gbit/s 的速率发送数据。试问在以距离或时间为横坐标时,一个比特的宽度分别是多少?

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