发布时间:2025-12-09 21:50:55 浏览次数:4
📖 前言:计算机网络已由一种通信基础设施发展成为一种重要的信息服务基础设施。已经像水、电、煤气这些基础设施一样,成为我们生活中不可或缺的一部分。
internet与Internet的区别
internet(互联网或互连网)是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。
Internet(因特网)则是一个专用名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,其前身是美国的ARPANET(1969年创建的第一个分组交换网)。
客户程序:
服务器程序:
客户与服务器的通信关系建立后,通信可以是双向的,客户和服务器都可发送和接收数据。
两台主机在通信时,并不区分哪一个是服务请求方和哪一个是服务提供方。只要两台主机都运行了对等连接软件(P2P软件),它们就可以进行平等的对等连接通信。
电话问世后,人们发现所有电话之间都两两相连是不现实的。因此可以用一个中间设备将讲话接入,根据需要进行转发,这个中间设备就是电话交换机。
计算机网络的较好的定义: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。
按交换技术:①电路交换网络 ②报文交换网络 ③分组交换网络
按使用者:①公用网 ②专用网
按传输介质:①有线网络 ②无线网络
按覆盖范围:①广域网WAN(国家级) ②城域网MAN ③局域网LAN(如校园网) ④个域网PAN(如蓝牙连接)
按拓扑结构:①总线型网络 ②星型网络 ③环型网络 ④网状型网络(如广域网)
在处理过程中所需要的时间:
例3:数据块长度A为100 MB,B为1B,信道带宽为1Mb/s,传送距离为1000 km,分别计算发送时延和传播时延。
A:
发送时延=分组长度(b)发送速率(b/s)=100×220×8(b)106(b/s)=838.8608(s)发送时延=\frac{分组长度(b)}{发送速率(b/s)}=\frac{100\times2^{20}\times8(b)}{10^6(b/s)}=838.8608(s)发送时延=发送速率(b/s)分组长度(b)=106(b/s)100×220×8(b)=838.8608(s)
传播时延=信道长度(m)电磁波传播速率(m/s)=1000×103(m)2×108(m/s)=0.005(s)传播时延=\frac{信道长度(m)}{电磁波传播速率(m/s)}=\frac{1000\times10^{3}(m)}{2\times10^8(m/s)}=0.005(s)传播时延=电磁波传播速率(m/s)信道长度(m)=2×108(m/s)1000×103(m)=0.005(s)
B:
发送时延=分组长度(b)发送速率(b/s)=1×8(b)106(b/s)=8×10−6(s)发送时延=\frac{分组长度(b)}{发送速率(b/s)}=\frac{1\times8(b)}{10^6(b/s)}=8\times10^{-6}(s)发送时延=发送速率(b/s)分组长度(b)=106(b/s)1×8(b)=8×10−6(s)
传播时延=信道长度(m)电磁波传播速率(m/s)=1000×103(m)2×108(m/s)=0.005(s)传播时延=\frac{信道长度(m)}{电磁波传播速率(m/s)}=\frac{1000\times10^{3}(m)}{2\times10^8(m/s)}=0.005(s)传播时延=电磁波传播速率(m/s)信道长度(m)=2×108(m/s)1000×103(m)=0.005(s)
可以看出,在时延方面谁占主导要具体情况具体分析。
时延带宽积 = 传播时延 × 带宽
在许多情况下,因特网上的信息不仅仅单方向传输,而是双向交互,我们有时很需要知道双向交互一次所需的时间,因此,往返时间RTT(Round-Trip Time)也是一个重要的性能指标。
根据排队论,当某信道的利用率增大时,该信道引起的时延也会迅速增加。因此,信道利用率不是越高越好。如果令D0D_0D0表示网络空闲时的时延,DDD表示网络当前的时延,那么在适当的假定条件下,可以用下面的简单公式来表示D、D0D、D_0D、D0和利用率UUU之间的关系:
D=D01−UD = \frac{D_0}{1-U}D=1−UD0
因此一些拥有较大主干网的ISP通常会控制它们的信道利用率不超过50%。如果超过了,就要准备扩容,增大线路带宽。也不能使信道利用率太低。这会使宝贵的通信资源被白白浪费。应该使用一些机制,可以根据情况动态调整输入到网络中的通信量。使网络利用率保持在一个合理的范围内。
分组丢失的两种情况
丢包率反映了网络的拥塞情况
总体来说,将各层的所有协议组合起来,称为协议栈。
因此,使用IP协议可以互连不同的网络接口(IP over everything);IP协议可以为各种网络应用提供服务(Everything over IP)。
在因特网协议栈出现以前,OSI模型是ISO组织研发的计算机网络结构模型。OSI的模型一共有7层,从下到上依次为:物理层,链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层。相比因特网体系结构,OSI多了两层。
因特网将两层的功能留给了开发者自行实现。
有5个层次组成:物理层、链路层、网络层、传输层、应用层
应用层:应用层协议分布在多个端系统,端系统中的应用程序使用该协议与另一个端系统中的应用程序通信。处于应用层的分组称为报文;
传输层:传输层在应用程序端点之间传输应用层报文,因特网中有两个传输层协议:TCP和UDP。处于传输层的分组称为报文段。TCP提供确保传递、流量控制、拥塞控制机制。UDP提供无连接服务,即不提供不必要服务的服务。没有可靠性、没有流量和拥塞控制。
网络层:网络层将称为数据报的网络层分组从一台主机移动到另一台主机。网络层协议包含著名的IP协议以及其他一些路由选择协议。数据报
链路层:链路层将称为帧的链路层分组从一个结点移动到路径上的另一个端点。一个帧可能被沿途不同链路上的不同链路层协议处理。帧
物理层:物理层的任务是将帧中的比特从一个结点移动到下一个节点,它提供了传输信息的实际物理通道;
下面依次介绍计算机网络面临的问题应该划分到哪个层次解决。
物理层:
数据链路层:
网络层:
运输层:
【单选题】所有的互联网标准都是以RFC的形式在互联网上公开发表的。RFC文档( )
A.按发表时间的先后编号
B.按协议层次编号
C.按协议种类编号
D.使用随机数编号
计算机网络可分为通信子网和资源子网,下列属于通信子网的是( )。Ⅰ.网桥Ⅱ.交换机Ⅲ.计算机软件Ⅳ.路由器
A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
B. Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
C. Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
【单选题】局域网-广域网的互连是通过( )实现的。
A、通信子网
B、路由器
C、城域网
D、电话交换网
【单选题】局域网和广域网的差异不仅在于它们所覆盖的范围不同,还主要在于它们( )。
A、所使用的介质不同
B、所使用的协议不同
C、所能支持的通信量不同
D、所提供的服务不同
【2010年 题34】在下图所示的采用“存储-转发”方式的分组交换网络中,所有链路的数据传输速率为100Mbps,分组大小为1000B,其中分组头大小为20B。若主机H1向主机H2发送一个大小为980 000B的文件,则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下,从H1发送开始到H2接收完为止,需要的时间至少是
A、80ms
B、80.08ms
C、80.16ms
D、80.24ms
【单选题】假设在某段链路上传输某个10MB的数据块,链路带宽为10Mb/s,信号传播速率为200000km/s,链路长度为1000 km,则数据块的发送时延约为
A、1s
B、8s
C、8.4s
D、5μs
【单选题】假设有500B的数据待发送(无拆分),需要经过OSI参考模型的逐层封装,除物理层外,其他各层在封装PDU时均引入20B的额外开销,则数据传输效率约为
A、78%
B、81%
C、88%
D、92%
【单选题】在TCP/IP参考模型中,运输层的相邻下层实现的主要功能是
A、对话管理
B、数据格式转换
C、可靠数据传输
D、IP数据报在多个网络间的传输
【单选题】OSI参考模型中的数据链路层不具有的功能是
A、物理寻址
B、流量控制
C、差错检测
D、拥塞控制
【单选题】相对于OSI的7层参考模型的低4层,TCP/IP模型内对应的层次有( )。
A、传输层、互联网层、网络接口层和物理层
B、传输层、互联网层、网络接口层
C、传输层、互联网层、ATM层和物理层
D、传输层、网络层、数据链路层和物理层
【判断题】TCP/IP参考模型的应用层与OSI参考模型的应用层相对应()
【单选题】OSI参考模型将整个网络的功能分成7个层次来实现,以下说法正确的是()。
A、层与层之间的联系通过协议进行
B、不同结点的同等层的功能并不相同
C、层与层之间的联系通过接口进行
D、除物理层外,各对等层之间均存在直接的通信关系
【单选题】集线器和路由器分别运行于OSI参考模型的()。
A、网络层和传输层
B、数据链路层和物理层
C、物理层和网络层
D、传输层和数据链路层
【2009年 题33】在OSI参考模型中,自下而上第一个提供端到端服务的层次是
A、应用层
B、数据链路层
C、会话层
D、传输层
【2010年 题33】下列选项中,不属于网络体系结构所描述的内容是
A、每一层必须完成的功能
B、协议的内部实现细节
C、网络层次
D、每一层使用的协议
【2013年 题33】在OSI参考摸型中,下列功能需由应用层的相邻层实现的是
A、可靠数据传输
B、路由选择
C、对话管理
D、数据格式转换
【单选题】OSI参考模型中的数据链路层不具有( )功能。
A、物理寻址
B、拥塞控制
C、流量控制
D、差错校验
【单选题】下列说法中,正确描述了OSI参考模型中数据的封装过程的是( )。
A、网络层将高层协议产生的数据封装成分组,并增加第三层的地址和控制信息
B、数据链路层在分组上仅增加了源物理地址和目的物理地址
C、传输层将数据流封装成数据帧,并增加可靠性和流控制信息
D、表示层将高层协议产生的数据分割成数据段,并增加相应的源和目的端口信息
【单选题】在OSI参考模型中,为数据分组提供在网络中路由的功能的是( )。
A、网络层
B、传输层
C、数据链路层
D、物理层
答案:1.A 2.A(解析:资源子网:由主计算机系统、终端、终端控制器、联网外部设备、各种软件资源与信息资源等组成。资源子网负责全网的数据处理业务,负责向网络用户提供各种网络资源与网络服务。 通信子网(包括物理层、数据链路层、网络层):由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成,完成网络数据传输、转发等通信处理任务。) 3.B(解析:中继器和桥接器通常是指用于局域网的物理层和链路层的联网设备。目前局域网接入广域网主要是通过称为路由器的互联设备来实现的。) 4.B 5.C(解析:由题设可知,数据即分组大小1000B-首部20B=980B,故一共分了980000B/(1000B-20B)=1000个分组。每个分组1000B。一共需要传输的数据量为1000×1000B=100 0000B。题目中不考虑分组拆装时间和传播延迟。故只需要考虑发送延迟。
所有内容的发送时延为1000000B/100mbps=(1M×8bit)/100Mbps=0.08s=80ms
一个分组的发送时延为1000B/100mbps=0.08ms
最终答案为80ms+0.08ms×2=80.16ms 🔎 视频讲解)
6.C(解析:发送时延 = 数据块大小10MB / 链路带宽10Mb/s,10×220×8(b)10×106(b/s)≈8.4(s)\frac{10×2^{20}×8(b)}{10×10^6(b/s)}\approx8.4(s)10×106(b/s)10×220×8(b)≈8.4(s)) 7.B(解析:OSI参考模型共7层,除去物理层外还有6层。它们会向待发送数据引入20B x 6 = 120B 的额外开销。数据传输效率为 500B/(500B + 120B)≈81%) 8.D(解析:TCP/IP参考模型的运输层的相邻下层是网际层。网际层的主要功能是实现IP数据报在多个网络间的传输。) 9.D(解析:网络层和传输层才具有拥塞控制功能。) 10.B 11.× 12.C 13.C 14.D(解析:传输层使用端口号为应用层的应用进程之间提供端到端的逻辑通信,而网络层仅仅为主机之间提供逻辑通信,如下图所示:
) 15.B(解析:计算机网络的体系结构就是计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。需要强调的是:这些功能的实现细节(例如采用何种硬件或软件),则是遵守这种体系结构的具体实现问题,并不属于体系结构本身所描述的内容。🔎 讲解视频) 16.D(解析:OSI参考模型应用层的相邻层是表示层。表示层的任务是实现与数据表示相关的功能,主要包括数据字符集的转换、数据格式化、文本压缩、数据加密以及解密等工作。对话管理:会话层;路由选择:网络层;可靠数据传输:传输层。🔎 讲解视频) 17.B(解析:数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。其作用包括物理寻址、成帧、流量控制、差错校验、数据重发等。网络层和传输层才具有拥塞控制的功能。) 18.A(解析:数据链路层在分组上除增加源和目的物理地址外,也增加控制信息;传输层的PDU不称为帧;表示层不负责把高层协议产生的数据分割成数据段,负责增加相应源和目的端口信息的应是传输层;) 19.A(解析:在OSI参考模型中,物理层实现比特流在传输介质上的透明传输;数据链路层将有差错的物理线路变成无差错的数据链路,实现相邻结点之间即点到点的数据传输。网络层的主要功能是路由选择、拥塞控制和网际互联等,实现主机到主机的通信;传输层实现主机的进程之间即端到端的数据传输。)
适用视频:湖科大教书匠
适用教材:计算机网络(第8版) 谢希仁
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作者:HinsCoder
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