计算机网络教程_复习整理第一章
第一章：概述
第二章：物理层
第三章：数据链路层
1.因特网、因特网的标准制定流程
- 因特网是世界上最大的互联网络。
- 制定因特网的正式标准经过以下四个阶段
- 因特网草案（此时非RFC文档，有效期为6个月）
- 建议标准（开始成为RFC文档）
- 草案标准
- 因特网标准
2.电路交换、报文交换、分组交换（区分三者）
- 电路交换 <面向连接、效率高>
① 交换方式：建立连接（占用通信资源），通话（一直占用通信资源），释放连接（归还通信资源）
② 重要特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。
③ 通话的过程中是一条专用的物理通路，这些资源在双方通信时不会被其他用户占用。
④ 在现实中，是用交换机来连接许多部电话。
⑤ 例子：电话机/电话交换机。
⑥ 当使用电路交换来传送计算机数据时，线路的传输效率低。（因为计算机数据是突发式的）
- 分组交换 <时延大，对空间的存储能力高>
① 采用存储转发技术。单位：分组。
② 通常我们把要发送的整块数据称为一个报文。
③ 分组中的“首部”非常重要，因为分组的首部包含了诸如目的地址和源地址等重要控制信息。
④ 例子：电报通讯的时候就是用的报文交换。
⑤ 分组是在互联网中传送的数据单元。
⑥ 主机是为用户进行信息处理的，路由器则是用来转发分组的，即进行分组交换的。
⑦ 往往把单个的网络简化成一条链路，而路由器成为核心部分的结点。
⑧ 当网络中的某些结点或链路突然出现故障时，在路由器中运行的路由选择协议能够自动找到转发分组最合适的路径。（灵活）
⑨ 以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发生分组。（迅速）
⑩ 优点：高效、灵活、迅速、可靠 缺点：有一定的延迟性。
- 报文交换
① 例子：电报通信采用了基于存储转发原理的报文交换。
② 本质：存储转发（断续分配传输带宽的存储转发原理）
- 三者之间的区别：
电路交换：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。
报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
分组交换：单个分组（这只是整个报文的一个部分）传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
- 总结：
若要连续传送大量的数据，且传送时间远远大于连接建立时间，则电路交换的传输效率较快。报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。报文比电路线路利用率高。
分组交换适用于计算机网络。
3.计算机网络的性能指标 <速率、宽带、时延、RTT>
4.计算机网络的通信方式
计算机通信是指计算机中的进程之间的通信，网络应用程序的工作方式主要有两种
① 客户/服务器方式（C/S方式）
② 对等方式（P2P方式）
5.分层模型的意义
- 按层次结构来设计计算机网络的体系结构的好处
① 各层之间是独立的
② 灵活性好
③ 结构上可以分割
④ 易于实现和维护
⑤ 有利于功能的复用
⑥ 能促进标准化工作
- 5层协议的体系结构包括物理层、数据链路层、传输层、网络层、应用层
- 运输层最重要的协议是TCP和UDP协议，网络层最重要的协议是IP协议
习题
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
解答：
① 电路交换通信双方独占端端固定传输带宽，其优点是适合传输大量连续实时的数据。其缺点是对于突发数据信道利用率低。
② 报文交换采用存储转发方式，其优点是简单，信道利用率高。其缺点是存储转发时延长，过长的报文误码率高不利于可靠传输，而且过长的报文占用链路时间太长，不利于资源共享。
③ 分组交换将长的报文划分为多个短的分组减小的资源共享的粒度，提高了整个系统的平均响应时间，存储转发时延比报文交换要短，灵活的路由选择提高了网络的生存性。其缺点是分组在各结点转发时可能排队，端到端时延不确定，网络通信量过大时会导致网络拥塞。分组首部携带的控制信息造成一定的额外开销。
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)，数据传输速率为 b (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)，假设 x > p 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。）
解答：
分组交换时延为：(k -1) p / b + k ·d + x / b 。电路交换时延为：s + k · d + x / b 。因此，分组交换时延较电路交换时延小的条件为： (k -1) p / b < s **
1-17 试述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。
解答：
-
物理层：在物理媒体上传送比特流。具体包括：与物理媒体的接口、比特的表示与同步、数据率、线路配置、物理拓扑等。
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数据链路层：在两个相邻结点间（主机和路由器或路由器和路由器之间）的链路上传送以帧为单位的数据。具体包括：组帧、差错控制、物理编址、接入控制、流量控制等。
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网络层：负责将分组从源主机（按照合适的路由）通过中间若干路由器的转发传送到目的主机。核心功能是逻辑编址、路由选择和分组转发。
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运输层：负责主机中两个进程之间的逻辑通信（端到端通信）。具体包括：复用与分用、可靠数据传输、流量控制、拥塞控制等。
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应用层：通过应用进程间的交互来实现特定网络应用，直接为用户或应用进程提供特定的应用服务，如文件传输、电子邮件等。
1-19 试解释 everything over IP 和 IP over everything 的含义。
解答：
TCP/IP 协议可以为各式各样的应用提供服务，即 IP 协议之上可以运行各种各样的网络应用，这就是所谓的 everything over IP。同时 TCP/IP 协议也允许 IP 协议互连各种各式各样的物理网络而构成的互联网，在 IP 层以上看不见下层不同的物理网络，这就是所谓的IP over everything。
