《计算机网络》第七版第一章总结及部分课后习题答案

引言

计算机网络系列博文是我学习《计算机网络》时的一些读书笔记，以及常见问题的解答，所以可能会有些错误与不足，希望读者可以不吝赐教

一些常见问题

1.计算机网络被设计出来的目的？
答：计算机网络实现了不同地方的用户可以交互各种信息，好像就是连同在一起一样，还实现了资源的共享，例如：信息共享、软件共享…

2.简述分组交换的要点
答：分组交换采用存储转发技术，将一个较大的报文分成较小的片段然后加上必要的控制信息（首部）就组成了一个分组，然后依次将这些分组转发到相邻的路由器，存储下来后查找转发表，再转发到下一个节点。

3.比较电路交换、分组交换、报文交换的优缺点。
电路交换：需要建立连接后才能传输数据，线路的传输效率很低，同时建立连接需要额外的时间。建立连接后数据直接从源点到目的地就像是在一个管道中传输数据。
报文交换：采用存储转发原则，不需要建立连接，也就不需要额外消耗建立连接的时间，但是在数据传输过程中，必须等到收到整个报文后，才可以转发到下一个结点，速率也不怎么高。
分组交换：同样采用存储转发方式，但是分组交换是将一个大的报文分为很多小分组在转发，这样就不需要等到每次收到一整个报文才转发，而是收到一个分组后就直接转发，时间消耗更少，但是分组交换在进行分组的过程中需要额外的首部，会造成一定的消耗。
分组交换的优点：高效，灵活，迅速，可靠。
4.简述互联网标准制定的几个阶段
第一阶段----互联网草案：互联网草案的有效期只有六个月，这个阶段还不能算是rfc文档
第二阶段----建议标准：成为rfc文档
第三阶段-----互联网标准：达到正式标准后，每个标准都被分配到一个编号，STD xx
5.internet与Internet有何区别?
答：internet是个泛指网络组成的网络，而Internet是个专用名词特指全球最大的网络—英特网
6.计算机网络都有哪些类别？各种类别都有哪些特点？
答：按照网络的作用范围分为：
广域网：作用范围几十到几千公里
城域网：作用距离5~50km
局域网：1km左右
个域网：10m左右
按照使用者分：
公用网：所有愿意按照电信公司的规定缴纳费用的人都可以使用的网络，（由电信公司出资建造的大型网）
专用网：某个部门为满足本单位的特殊业务工作的需要而建造的网络。
7.计算机网络中的主干网与本地接入网的主要区别？
答：主要是带宽，介质，介入设备不同，主干网主要是光纤，高端路由器或ATM，本地接入网一般都是5类或者6类线接入，采用的大多数都是三层交换机。主干网络一般是分布式的，具有分布式网络的特点：其中任何一个结点都至少和其它两个结点直接相连；本地接入网一般是集中式的，具有集中式网络的特点：所有的信息流必须经过中央处理设备（交换结点），链路从中央交换结点向外辐射。
8.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）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/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？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。）
答：答：在电路交换中，电路的建立时延是s,报文的发送时延是x/b,报文的传播时延是：kd,故总时延为：x/b+kd+s;

在分组交换中,报文的发送时延是(x/p)(p/b); K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟,(p/b)(k-1);传播时延是kd;故总时延是：（x/p）(p/b)+ (p/b)(k-1)+kd=x/b+kd+(p/b)*(k-1);

当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。
9.互联网的两大组成部分的特点是什么？他们的工作方式各有什么特点？
答：⑴ 边缘部分:就是连接在因特网上的所有的主机。边缘部分利用核心部分提供的服务，使众多主机之间能够互相通信并交换信息或共享信息；

⑵ 核心部分:网络中的核心部分由许多路由器实现互连，向网络边缘中的主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信。
10.客户-服务器方式与p2p等对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？
答：客户-服务器方式是最常用的传统方式，客户是服务请求方，服务器是服务提供方，可同时处理多个远地或本地客户的请求。
对等连接（P2P）是两台主机在通信时并不区分哪个是服务器请求方还是服务提供方，只要两台主机都运行了对等连接软件，就可以平等的，对等连接通信。工作方式称P2P文件共享。
相同的地方就是都能得到想要的服务，只不过前者可能速度较慢
11.计算机网络有哪些常用的性能指标？
答：速率、带宽、时延、吞吐量、时延带宽积、往返时间RTT、利用率
12.假定网络的利用率为90%。试估算一下现在的网络时延是它最小值的多少倍？
答：由公式d = d0/(1-0.9) = 10d0.所以是10倍。本体考察的是利用率的相关计算。
13.网络体系结构为什么要采用分层次的结构？
答：(1)各层是独立的（2）灵活性好（3）便于管理与维护（4）各层结构分开（5）能促进标准化工作
14.协议与服务有何区别？有何联系？
答：协议是水平的，是对于对等层之间的，服务是垂直的，是下层给上层提供服务。
联系：在协议的控制下，两对等实体的通信是的本层能够向上层提供服务。
15.网络协议的三要素是什么？有什么含义？
答：语法：数据与控制信息的结构或格式
语义：规定收到某条控制信息后，将要完成什么事情？
同步：规定事件发生的顺序
16.试述五层协议的结构要点，以及每层的功能
答：结合了osi与tcp\ip体系结构的优点。
应用层：定义了应用进程间交互的规则
传输层：负责向两台主机中进程之间通信提供通用的数据传输服务。
网络层：为网络中不同主机提供通信服务
数据链路层：将ip数据包封装成帧，在实现相邻节点帧的传送，如果帧有错误，丢弃该帧。
物理层：电气特性、机械特性、过程特性、功能特性
17.试解释everthing over ip 与ip over everthing 的含义
everthing over ip:tcp\ip协议可以为各式各样的应用提供服务
ip over everthing:tcp\ip协议允许ip协议在各式各样的网络构成的互联网上运行。

时延

时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
**发送时延：**一个报文有一定长度，发送时延指的是从报文头离开发送点到报文尾离开发送点花费的时间段。
发送时延 = 数据帧长度(bit)/发送速率（bit/s）
**传播时延：**报文在一段链路中的传播所花费的时间
传播时延=链路长度(m)/电磁波在信道上的传播速率（m/s）
**处理时延：**分组交换是存储转发机制，所以在每个节点都会对数据进行处理，这也会花费时间
**排队时延：**如果某个节点满了，分组就只有排队等候被接受

实体、协议、服务访问点

实体：任何可以发送或接受信息的硬件或软件进程
协议：控制两个对等实体之间进行通信的规则的集合
服务访问点：相邻两层实体进行信息交互的地方

附上一张我自己做的《计算机网络》第一章的思维导图，读者可以鼠标右键点解图片，在新的页面打开查看清晰大图。

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