自考本科《计算机网络原理》课后习题参考答案（第二章）

1.网络协议：为计算机网络进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。三要素：

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.服务是垂直的，协议是水平的。

服务是由下层向上层通过层间接口提供的，上层的实体通过服务原语来使用其下层所提供的服务。协议的实现保证了能向上一层提供服务。

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，因此，只要不改变本层提供给服务用户的服务，高层实体可以任意地改变它们的协议。

 

3.计算机网络系统是一个十分复杂的系统，将其分解为若干个容易处理的子系统，然后逐个加以解决，分层就是系统分解的最好方法之一。

层次结构的好处在于使每一层实现一种相对独立的功能，不必知道下一层是如何实现的，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层提供什么样的服务，就能独立地设计。系统经分层后，每一层的功能相对简单且易于实现和维护。此外，若某一层需要作改动，只要不去改变它和上、下层的接口服务关系，就不会受到影响，因此具有很大的灵活性。分层还有利于交流、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：

（1）层次不能选得太多，否则将使对层次的描述和综合这一系统工程任务变得困难。层次也不能太少，否则会使每一层的协议太复杂。

（2）把相似的功能放在同一层内，而在进程执行过程中或所采用的技术中有明显区别的功能分别由不同的层来处理。每一层的功能应当是非常明确的。

（3）建立一个功能易于被本地化的层次，这样，当结构、硬件或软件有了新的发展时，可以利用这种技术进展将该层全部重新设计或改变其中的某些协议，而不需改变与相邻层的接口及提供的服务。

（4）当处理数据的过程中需要不同等级的抽象时（例如词法、句法、语义），应该建立一个相应的层次。

（5）每一层只与相邻的上一层或下一层建立接口。

（6）层的边界应建立在这样的一些点上，即①服务描述及交互数最少的那些点；②以往的经验表明已成功的那些点；③可能对相应的接口标准化有用的那些点。

（7）当需要不同的通信服务时可以设立功能子层，若需要时可设立两个以上具有某些共同功能（因而也是最小功能子集）的子层，以便允许与相邻层接口操作。允许旁路一些子层。

 

5.在发送方从上到下逐层传递的过程中，每层都要加上适当的控制信息——报头，到最底层成为由“0”或“1”组成的数据比特流，然后再转换为电信号在物理介质上传输到接收方。接收方在向上传递时过程正好相反，要逐层剥去发送方相应层加上的控制信息。

 

6.面向连接服务在数据传输过程前必须经过建立连接、维护连接和释放连接这3个过程，各分组不需要携带目的节点的地址，类似于一个通信管道，发送者在一端放入数据，接收者从另一端取出数据，收发数据顺序不变，因此可靠性好，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，因此不需要建立3个过程，由于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，因此可能出现乱序，重复与丢失的现象，可靠性不好，但省去了开销，协议相对简单，效率较高。

 

7.OSI/RM的主要缺点：一是其中会话层和表示层几乎是空的，而另外的数据链路层和网络层包含内容太多，有很多子层插入，每个子层都有不同的功能。相应的服务定义和协议都极其复杂，很难实现，有些功能，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。二是协议出现时机晚于TCP/IP协议，在OSI协议出现的时候，与之竞争的TCP/IP协议已经被广泛地应用于大学和科研机构了，许多厂家已经在陆续地提供符合TCP/IP产品，这些厂商不想再支持第二个协议栈，因此缺乏市场与商业动力。

 

8.TCP/IP的主要特点：

（1）开放的协议标准，免费使用，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，可运行在局域网、广域网，更适用于互联网中。

（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地址。

（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

主要缺点：

首先，没有清楚区分哪些是规范哪些是实现，使得在使用新技术设计新网络时，指导意义不大，不适合于其他非TCP/IP协议簇。

其次，主机—网络层并不是常规意义上的一层，它定义了网络层与数据链路层的接口，接口和层的区别非常重要，却没有区分开来。

 

9.OSI/RM和TCP/IP的异同点：

两者都以协议栈的概念为基础，并且协议相互独立，都采用了层次结构，各层功能大体相似，例如，传输层及以上的各层都为希望进行通信的进程提供了一种端到端的与网络无关的服务。

首先，OSI有七层，TCP/IP只有四层，都有网络层，传输层和应用层，但其他层不相同。

其次，无连接和面向连接的通信范围不同，OSI网络层同时支持无连接和面向连接，但传输层只支持面向连接，TCP/IP的网络层只有无连接，传输层上同时支持两种连接方式。