《计算机网络》 数据交换
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《计算机网络》谢希仁第五版课后题答案
直的”， 即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
协议与服务的关系
在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用 交换原语交换信息(xìnxī)。同层两个实体间有时有连接。
第十五页，共四十四页。
第三章
1、基带信号与宽带信号的传输各有什么(shén me)特点？ 基带信号将数字1和0直接用两种不同的电压表示，然后送到线路上传输。
（4）易于实现和维护。 （5）能促进标准化工作。 缺点：
层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了 协议效率。
第十三页，共四十四页。
第二章
3、五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。 所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合
了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。各层的主要功 能：
第一章
8、长度(chángdù)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 (chángdù)为1000字节，数据的传输效率是多少？ 数据长度为100字节时
分组交换网的主要优点是：
① 高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占有。
② 灵活。每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发的路由。 ③ 迅速。以分组作为传送单位，通信之前可以不先建立连接就能发送分组；网络使用
高速链路。
④ 可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。
第二页，共四十四页。
(k-1)p/C＜s
第七页，共四十四页。
第一章
7、在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别(fēnbié)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？
协议与服务的关系
在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用 交换原语交换信息(xìnxī)。同层两个实体间有时有连接。
第十五页，共四十四页。
第三章
1、基带信号与宽带信号的传输各有什么(shén me)特点？ 基带信号将数字1和0直接用两种不同的电压表示，然后送到线路上传输。
（4）易于实现和维护。 （5）能促进标准化工作。 缺点：
层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了 协议效率。
第十三页，共四十四页。
第二章
3、五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。 所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合
了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。各层的主要功 能：
第一章
8、长度(chángdù)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 (chángdù)为1000字节，数据的传输效率是多少？ 数据长度为100字节时
分组交换网的主要优点是：
① 高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占有。
② 灵活。每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发的路由。 ③ 迅速。以分组作为传送单位，通信之前可以不先建立连接就能发送分组；网络使用
高速链路。
④ 可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。
第二页，共四十四页。
(k-1)p/C＜s
第七页，共四十四页。
第一章
7、在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别(fēnbié)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？
计算机网络 数据交换技术
计算机网络 数据交换技术经过编码后的数据要在通信线路上进行传输，最简单的数据通信形式是在两个互联的设备之间直接进行数据通信。
但在网络节点较多的情况下，在任意两节点之间建立一条连线几乎是不现实的，并且在广域网中，两个距离非常远的设备之间不可能有直接的连线，它们是通过通信子网建立连接。
通信子网由传输线路和中间节点组成，当数据源点没有直接到目的地点的直线连接时，数据源点发出的数据先到达与它相连的中间节点，再通过中间节点向下一个中间节点转发，直至到达目的地，这个过程称为数据交换。
在计算机网络中，常用的数据交换方式可分为两大类，即电路交换方式（Circuit Switching ）和存储转发交换方式（Store and Forward Switching ）。
存储转发交换方式按照被交换的信息单位不同，又可分为报文交换和报文分组交换两种。
另外，还有帧中继交换和信元交换技术。
1．电路交换电路交换方式多用于电话网络交换，它是在数据传输期间，数据源节点和目的节点之间有一条利用中间节点构成的专用物理连接线路，这条线路被通信双方独占，而不能被其他节点使用，直到数据传输结束。
利用电路交换技术完成的数据传输要经历建立电路、传输数据和拆除电路三个阶段。
● 建立电路 建立电路是指当数据源节点向网络发送带目的节点地址的请求连接信号时，该信号先到达连接数据源节点的第一个中间交换节点，该节点根据请求中的目的节点地址，按路由选择算法，将请求传送到下一个中间交换节点；依次类推，直到目的节点。
目的节点收到请求信号后，接受请求，从刚才的来路返回一个应答信号，此时，数据源节点与目的节点之间的通信电路即已建立。
如果中间交换节点或目的节点没有空闲的物理线路可以使用时，整个线路的连接无法实现。
只有数据源节点和目的节点之间建立起物理线路之后，才能够进行数据传输。
线路一旦被分配，在未释放之前，其他节点都无法使用该线路，即使该线路上没有数据传输。
如图3-19所示，为电路交换示意图。
《计算机网络》第二章—数据通信基础练习题
精品文档精品文档.《计算机网络》《计算机网络》第二章——数据通信基础练习题第二章——数据通信基础练习题一、填空题：一、填空题：1.________1.________是两个实体间的数据传输和交换。
是两个实体间的数据传输和交换。
是两个实体间的数据传输和交换。
2._____2._____是传输信号的一条通道，可以分为是传输信号的一条通道，可以分为是传输信号的一条通道，可以分为________________________和和________________。
3._____3._____是信息的表现形式，有是信息的表现形式，有是信息的表现形式，有________________________和和________________两种形式。
两种形式。
两种形式。
4.________4.________是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
5.________是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为____________________________________________。
6.6.数据通信系统一般由数据通信系统一般由数据通信系统一般由________________________、、________________和和________________等组成。
等组成。
7.7.根据数据信息在传输线上的传送方向，根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有数据通信方式有________________________、、________________和和________________三种。
三种。
三种。
8.8.基带、基带、频带、宽带是按照宽带是按照______________________________________________________________________________来分类的。
来分类的。
中职《计算机网络基础》教案数据交换技术
中职《计算机网络基础》教案
课题章节/名称
2.3数据交换技术&2.4差错检验与校正
课时
2
主要教学方法
利用PPT演示操作步骤法
教
学
目
标
知识目标
1.理解数据交换技术
2.理解差错检验与校正技术
能力目标
理解常用的三；
培养独立思考的能力
教学
重点
与
难点
重点
理解常用的三种交换技术和两种校验
难点
理解常用的三种交换技术和两种校验
媒体教具(或主要工具材料等)
教师讲解、演示、提问；
教学过程
修改栏（时间分配）
教 学 内 容
师生互动
2.3数据交换技术
通常使用四种交换技术：电路交换、报文交换、分组交换、信元交换。
2.3.1电路交换
电路交换（也称线路交换）：在电路交换方式中，通过网络节点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工作站之间建立实际的物理连接。一旦通信线路建立，这对端点就独占该条物理通道，直至通信线路被取消。
采用奇偶校验时，若其中两位同时发生错误，则会发生没有检测出错误的情况。
2.4.2循环冗余码校验。
这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进行严格的检查。
作业布置
1.在计算机网络中，数据交换的方式有哪几种？各有什么优缺点？
2.何谓虚电路？何谓数据报？
3.在数据通信系统中，如何进行差错控制？
教学反思
（ATM，Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式）ATM是一种面向连接的交换技术，它采用小的固定长度的信息交换单元（一个53Byte的信元），话音、视频和数据都可由信元的信息域传输。
课题章节/名称
2.3数据交换技术&2.4差错检验与校正
课时
2
主要教学方法
利用PPT演示操作步骤法
教
学
目
标
知识目标
1.理解数据交换技术
2.理解差错检验与校正技术
能力目标
理解常用的三；
培养独立思考的能力
教学
重点
与
难点
重点
理解常用的三种交换技术和两种校验
难点
理解常用的三种交换技术和两种校验
媒体教具(或主要工具材料等)
教师讲解、演示、提问；
教学过程
修改栏（时间分配）
教 学 内 容
师生互动
2.3数据交换技术
通常使用四种交换技术：电路交换、报文交换、分组交换、信元交换。
2.3.1电路交换
电路交换（也称线路交换）：在电路交换方式中，通过网络节点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工作站之间建立实际的物理连接。一旦通信线路建立，这对端点就独占该条物理通道，直至通信线路被取消。
采用奇偶校验时，若其中两位同时发生错误，则会发生没有检测出错误的情况。
2.4.2循环冗余码校验。
这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进行严格的检查。
作业布置
1.在计算机网络中，数据交换的方式有哪几种？各有什么优缺点？
2.何谓虚电路？何谓数据报？
3.在数据通信系统中，如何进行差错控制？
教学反思
（ATM，Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式）ATM是一种面向连接的交换技术，它采用小的固定长度的信息交换单元（一个53Byte的信元），话音、视频和数据都可由信元的信息域传输。
2024版《计算机网络》实验指导书
3. 基本网络命令使用
使用`tracert`命令跟踪路 由路径
使用`ping`命令测试网络 连通性
使用`netstat`命令查看网 络连接状态
实验结果与分析
1. 网络配置结果 展示主机名、IP地址、子网掩码和默
认网关的配置结果 2. TCP/IP协议分析结果
展示捕获的数据包，并分析各层协议 头部信息，包括源/目的IP地址、源/ 目的端口号、协议类型等
01 1. 环境搭建
02
安装和配置实验所需的软件和工具，如虚拟机、操作系
统、网络模拟器等；
03
构建实验网络拓扑，包括内部网络、外部网络和防火墙
等组成部分。
实验内容和步骤
2. 防火墙配置
选择一种防火墙软件或设备，如iptables、pfSense等； 配置防火墙规则，包括访问控制列表（ACL）、网络地址转换（NAT）、 端口转发等；
1. 连接路由器和交换机， 并启动设备
实验步骤
01
03 02
实验内容和步骤
3. 配置路由器接口，并启用路由协议 4. 配置交换机VLAN，并启用STP 5. 验证配置结果，确保网络连通性
实验结果与分析
01
实验结果
02
路由器和交换机配置成功，网络连通性良好
03
各设备运行状态正常，无故障提示
04
分析
02 如何提高网络服务器的安全性和稳定性？
03
如何优化网络服务器的性能？
04
在实际应用中，如何管理和维护网络服务 器？
05
实验五：网络安全与防火 墙配置
实验目的和要求
理解和掌握网络安全的基本概念和原 理；
通过实验，了解防火墙在网络安全中 的作用和重要性。
使用`tracert`命令跟踪路 由路径
使用`ping`命令测试网络 连通性
使用`netstat`命令查看网 络连接状态
实验结果与分析
1. 网络配置结果 展示主机名、IP地址、子网掩码和默
认网关的配置结果 2. TCP/IP协议分析结果
展示捕获的数据包，并分析各层协议 头部信息，包括源/目的IP地址、源/ 目的端口号、协议类型等
01 1. 环境搭建
02
安装和配置实验所需的软件和工具，如虚拟机、操作系
统、网络模拟器等；
03
构建实验网络拓扑，包括内部网络、外部网络和防火墙
等组成部分。
实验内容和步骤
2. 防火墙配置
选择一种防火墙软件或设备，如iptables、pfSense等； 配置防火墙规则，包括访问控制列表（ACL）、网络地址转换（NAT）、 端口转发等；
1. 连接路由器和交换机， 并启动设备
实验步骤
01
03 02
实验内容和步骤
3. 配置路由器接口，并启用路由协议 4. 配置交换机VLAN，并启用STP 5. 验证配置结果，确保网络连通性
实验结果与分析
01
实验结果
02
路由器和交换机配置成功，网络连通性良好
03
各设备运行状态正常，无故障提示
04
分析
02 如何提高网络服务器的安全性和稳定性？
03
如何优化网络服务器的性能？
04
在实际应用中，如何管理和维护网络服务 器？
05
实验五：网络安全与防火 墙配置
实验目的和要求
理解和掌握网络安全的基本概念和原 理；
通过实验，了解防火墙在网络安全中 的作用和重要性。
计算机网络交换方式
（1）办公自动化OA（Office Automation）
办公自动化系统，按计算机系统结构来看是一个计算机网络，每个办公室相当于一个工作站。它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智 能、声音、图像、文字处理技术等综合应用技术之大成，是一种全新的信息处理方式。办公自动化系统的核心是通信，其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服 务、可视会议服务和电子邮件服务。
局域网（Local Area Network，简称LAN）是将小区域内的计算机及各种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一个建筑物或一个企业内。
城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）的分布范围介于局域网与广域网之间，其目的是在一个较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。
集散系统一般分为三级：过程级、监控级和管理信息级。集散系统是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机（上位 机）集成在一起的系统。它采用了局域网技术，将多个过程监控、操作站和上位机互连在一起，使通信功能增强，信息传输速度加快，吞吐量加大，为信息的综合管 理提供了基础。因为CIMS具有提高生产率、缩短生产周期等一系列极具吸引力的优点，所以已经成为未来工厂自动化的方向。
（7）证券及期货交易
证券及期货交易是由于其获利巨大、风险巨大，且行情变化迅速，投资者对信息的依赖格外显得重要。金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预 测、金融管理、投资计划等需要大量计算工作的服务，提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务（包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新 闻、文章、股评等）。
“金桥”工程包含信息源、信息通道和信息处理三个组成部分，通过卫星网与地面光纤网开发，并利用国家及各部委、大中型企业的信息资源为经济建设服务。 “金卡”工程是在金桥网上运行的重要业务系统之一，主要包括电子银行及信用卡等内容。“金卡”工程又称为无纸化贸易工程，其主要实现手段为EDI，它以网 络通信和计算机管理系统为支撑，以标准化的电子数据交换替代了传统的纸面贸易文件和单证。其它的一些“金”字系列工程，如“金税”工程、“金智”工程、 “金盾”工程等亦在筹划与运作之中。这些重大信息工程的全面实施，在国内外引起了强烈反响，开创了我国信息化建设事业的新纪元。
办公自动化系统，按计算机系统结构来看是一个计算机网络，每个办公室相当于一个工作站。它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智 能、声音、图像、文字处理技术等综合应用技术之大成，是一种全新的信息处理方式。办公自动化系统的核心是通信，其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服 务、可视会议服务和电子邮件服务。
局域网（Local Area Network，简称LAN）是将小区域内的计算机及各种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一个建筑物或一个企业内。
城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）的分布范围介于局域网与广域网之间，其目的是在一个较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。
集散系统一般分为三级：过程级、监控级和管理信息级。集散系统是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机（上位 机）集成在一起的系统。它采用了局域网技术，将多个过程监控、操作站和上位机互连在一起，使通信功能增强，信息传输速度加快，吞吐量加大，为信息的综合管 理提供了基础。因为CIMS具有提高生产率、缩短生产周期等一系列极具吸引力的优点，所以已经成为未来工厂自动化的方向。
（7）证券及期货交易
证券及期货交易是由于其获利巨大、风险巨大，且行情变化迅速，投资者对信息的依赖格外显得重要。金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预 测、金融管理、投资计划等需要大量计算工作的服务，提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务（包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新 闻、文章、股评等）。
“金桥”工程包含信息源、信息通道和信息处理三个组成部分，通过卫星网与地面光纤网开发，并利用国家及各部委、大中型企业的信息资源为经济建设服务。 “金卡”工程是在金桥网上运行的重要业务系统之一，主要包括电子银行及信用卡等内容。“金卡”工程又称为无纸化贸易工程，其主要实现手段为EDI，它以网 络通信和计算机管理系统为支撑，以标准化的电子数据交换替代了传统的纸面贸易文件和单证。其它的一些“金”字系列工程，如“金税”工程、“金智”工程、 “金盾”工程等亦在筹划与运作之中。这些重大信息工程的全面实施，在国内外引起了强烈反响，开创了我国信息化建设事业的新纪元。
计算机网络试题及答案
太原科技大学《计算机网络》课程试卷一、选择题（单项选择题，请将答案填写在括弧中．每空1分，共40分）１．最早的计算机网络产生的时间和名称是（D）A1959年SAGE B1969SAGEC1959年ARPANET D1969年ARPANET2．IEEE８０２协议标准中不提供的服务原语有（B）A RequestB IndicationC ResponseD Confirmation3.在OSI参考模型中，第N层与第N+1层之间的关系是（ A ）A第N层是第N+1层的服务提供者B第N+1层从第N层接收报文并添加报头C第N层使用第N+1层提供的服务D第N层与第N+1层没有直接关系4.下列选项中，不属于计算机网络物理层的特性是（ D ）A机械特性B电气特性C功能特性D规程特性5.在OSI参考模型中，物理层的功能是（ B ）A建立和释放连接B透明地传输原始比特流C在物理实体间传送数据帧D发送和接受用户数据6．计算机网络传输的信息单位是数据单元，对等实体间传送的数据单元是（B）A SDUB PDUC IDUD SDH7.在OSI参考模型中，提供流量控制功能的是[1]( B ).提供建立、维护和拆除端到端连接功能的是[2]( D ).为数据分组提供路由功能的是[3]( C )。
[1] A 1、2层 B 2、4层C3、5层 D 5.6层[2] A物理层B数据链路层 C 会话层D传输层[3] A物理层B数据链路层 C 网络层D传输层8.第二代计算机网络由通信子网和资源子网组成，通信子网包括（ B ）A 物理层、数据链路层、传输层B物理层、数据链路层、网络层C物理层、网络层、应用层D物理层、数据链路层、会话层9．不属于数字数据的模拟信号调制技术是（B）A ASKB PCMC FSKD PSK10．计算机网络数据交换技术中，不属于分组交换技术的有（A）A线路交换B数据报C信元交换D虚电路11．不属于高级数据链路控制HDLC的数据传输模式为（C）A正常响应模式NRM B异步平衡模式ABMC非平衡响应模式NNM D异步响应模式ARM12.UTP双绞线，指的是（ B ）A 屏蔽5类双绞线B 非屏蔽5类双绞线C 屏蔽3类双绞线D非屏蔽3类双绞线13.数据链路层进行的流量控制指的是（ D ）A 源端到目标端B源端到中间节点C 目标节点到目的端D相邻节点之间14.不属于自动请求重复发差错控制的策略是（ D ）A 停等ARQ协议B后退N机制C 选择重发机制D滑动窗口机制15.透明传输是数据链路层的基本功能，所谓透明性是指（ C ）A 传输的数据内容、格式及编码有限B传输数据的方式透明C 传输的数据内容、格式及编码无限D传输数据的方向透明16.在二进制同步通信协议中，ACK表示（ B ）A 拆除建立链路B正确接收发送方报文的确认C 请求远程站的相应D未正确接收发送方报文的响应17.使用字符填充的首尾定界符法，为了达到数据的透明性，采用（ B ）A 0比特插入法B转义字符填充法C 增加冗余位D以上都不是18.高级数据链路控制协议HDLC是（ B ）A 面向字符型的同步协议B面向比特型的同步协议C 面向字计数的同步协议D异步协议19.滑动窗口流控机制工作原理中，可直接传输并不需要确认的是（ C ）A 滑动窗口左边的数据B滑动窗口右边的数据C 滑动窗口内的数据D滑动窗口收缩的数据20.在数据传输的线路复用技术中，时分复用与统计时分复用的区别是（ B ）A 时分复用采用时间片控制，统计时分复用不采用时间片控制B 时分复用采用固定时间片控制，统计时分复用采用按需分配时间片控制C 时分复用采用预先扫描用户需求控制，统计时分复用不预先扫描用户需求控制D时分复用与统计时分复用在信道复用控制策略上基本相同21.局域网体系结构中，IEEE802.2描述了（ B ）层的功能A MACB LLCC CSMA/CD D Token Bus22.局域网数据链路层分为（ A ）两个子层功能A MAC子层和LLC子层B IP子层和MAC子层C MAC子层和TCP子层D LLC子层和ICMP子层23.逻辑链路控制子层提供了（ B ）两种链路服务A TCP、UDPB 无连LLC、面向连接LLCC 物理层和数据链路层D 网络层和传输层24.CSMA采用退避算法来决定避让时间，常用的坚持算法有（ B ）A 不坚持、1-坚持、II-坚持B 不坚持、1-坚持、P-坚持C 不坚持、1-坚持、N-坚持D 不坚持、1-坚持、连续坚持25.VLAN网的帧结构（ D ）A 与以太网帧结构完全相同B 与以太网帧结构完全不同C 与以太网帧结构不兼容D 在以太网帧结构中增加4个VLAN标记26.计算机网络的数据交换技术包括（ A ）A 线路交换、报文交换、分组交换B 帧交换、A TM交换、虚电路C 线路交换、包交换、存储转发交换D 帧交换、TAM交换、数据报27.计算机网络的存储转发分为（ B ）A 报文交换、帧交换B 报文交换、分组交换C 线路交换、分组交换D 报文交换、TAM交换28.下列描述中，不属于IP层实现的功能是（ D ）A 尽力而为的不可靠传输服务B 数据报的路由选择与转发C 数据报的分段与重组D 确定主机进程间的接口29.C类地址的最高三个比特位，依次是（ B ）A010 B110 C 100 D10130.下列属于B类IP地址的是（ A ）.209.531.现在要构建一个可连接14个主机的网络，如果采用划分子网的方法，则子网掩码为（ C ）32.以下那组网络地址和子网掩码正确标识了17D ）0.0C 240.0 DC ）C ）A 512、126 B1000、62 C 1024、62 D2、6235.IP层负责---------的通信，TCP层负责----------的通信：（ A ）A 主机到主机、进程到进程B 进程到进程、主机到主机C 进程到进程、端到端D 主机到进程、进程到主机36.TCP协议使用三次握手来建立连接，TCP协议规定，在对发送端SYN确认信息中，同时捎带（ C ）以减少通信的量。
计算机网络与数据通信
计算机网络与数据通信计算机网络和数据通信是现代社会中不可或缺的关键技术，它们在全球范围内促进了信息的传递和分享。
本文将通过介绍计算机网络的基础概念、网络通信的原理以及网络安全的重要性，探讨计算机网络与数据通信在我们日常生活中的影响。
一、计算机网络的基础概念计算机网络是由一组互相连接的计算机系统组成的系统。
它们通过通信链路和交换设备相互连接，以实现数据的传输和资源共享。
计算机网络有许多不同的类型，包括局域网、广域网和互联网等。
1. 局域网（LAN）局域网是指在较小的区域内连接计算机系统的网络。
它们通常在一个办公室、学校或家庭中使用，通过交换机或无线设备连接在一起。
局域网可以共享打印机、文件和其他资源，使用户能够更方便地共享信息。
2. 广域网（WAN）广域网是指通过公共网络连接在不同地区的计算机系统的网络。
它们通常跨越较大的地理范围，包括城市、国家甚至是全球范围。
广域网使用路由器和电信网络来传输数据，以实现跨地区的通信。
3. 互联网互联网是全球最大的计算机网络，它连接了世界各地的数十亿个设备。
互联网使用标准的Internet协议（IP）来实现数据的传输和交换。
它不仅提供了无限的资源和信息，还支持各种应用程序和服务，如电子邮件、在线购物和社交媒体等。
二、网络通信的原理计算机网络的通信主要依赖于网络协议和数据包交换的原理。
1. 网络协议网络协议是计算机网络中用于数据传输和交换的规则和标准。
它们定义了数据的格式、传输速率、错误检测和纠正方法等细节。
常见的网络协议包括传输控制协议/因特网协议（TCP/IP）、用户数据报协议（UDP）和超文本传输协议（HTTP）等。
2. 数据包交换数据包交换是指将数据分割成较小的数据包并通过网络传输的方式。
每个数据包都带有源地址和目标地址，以确保正确的传输路径。
在接收端，数据包会重新组装成原始数据。
三、网络安全的重要性随着计算机网络的普及和发展，网络安全问题越来越受到重视。
网络安全指的是保护计算机系统和网络免受未经授权的访问、损坏或攻击的措施。
计算机网络填空答案(学生用)
《计算机网络》习题解答一、填空题1、计算机网络是发展经历了（面向终端的计算机通信系统）、（计算机-计算机通信网络）和（计算机网络）三个阶段。
2、计算机网络的主要功能包括（数据交换和通信）、（资源共享）、（提高系统的可靠性）、（分布式网络处理和均衡负荷）。
3、计算机网络在逻辑功能上可以划分为（资源）子网和（通信）子网两个部份。
4、资源子网主要包括（主机）、（终端控制器和终端）、（计算机外设）等。
5、通信子网主要包括（网络结点）、（通信链路）、（信号变换设备）等。
6、计算机网络中的主要拓扑结构有：（星形）、（环形）、（树形）、（线形）、（网型）等。
7、按照网络的分布地理范围，可以将计算机网络分为（局域网）、（城域网）和（广域网）三种。
8、计算机内传输的信号是（数字信号），而公用电话系统的传输系统只能传输（模拟信号）。
9、在计算机通过线路控制器与远程终端直接相连的系统中，计算机既要进行（数据处理），又要承担（各终端间的通信），主计算机负荷加重，实际工作效率下降，而且分散的终端都要单独战用一条通信线路，通信线路利用率低，费用高。
10、在系统的主计算机前增设前端处理机FEP或通信控制器CCP，这些设备用来专门负责（通信工作）。
11、1993年美国宣布建立（国家信息基础设施（NII））。
12、从本质上讲，在联机多用户系统中，不论主机上连接多少台计算机终端或计算机，主计算机与其连接的计算机或计算机之间之间都是（支配与被支配）的关系。
13、1993年底，我国提出建设网络“三金”工程分别是：（金桥工程）、（金关工程）、（金卡工程）。
14、在数据通信系统中，信源和信宿是各种类型计算机和终，它被称为（数据终端设备）、简称（DTE）。
一个DTE通常既是信源又是信宿。
由于在数据通信系统中以DTE发出和接收的都是（数据），所以，把DTE之间的通信称为（数据电路）。
15、数据从发出端出发到数据被接收端接收的整个过程称为（通信过程），通信过程中每次通信包含（传输数据）和（通信控制）两个内容。
《计算机网络》教学大纲
《计算机网络》课程教学大纲一教学大纲说明(一)课程的地位,作用和任务通过本课程的学习，使学生对计算机网络有一个全面的了解，掌握计算机网络的基本知识、基本理论；重点掌握局域网技术；掌握网络互连技术；掌握Internet的应用及使用技巧；掌握网络体系结构和网络协议。
理解计算机网络原理在实际中的应用，了解计算机网络发展的新概念、新技术，从而全面掌握计算机网络的基本知识。
(二)课程教学的目的和要求通过本课程的学习, 使学生对计算机网络有理论和实践上的认识。
掌握: 计算机网络的数据交换概念与传统的电话交换机数据交换概念的区别, OSI/RM, TCP/IP, ATM 参考模型; 数据链路层,网络层,应用层的基本功能; INTERNET 的IP 理论，网络操作系统; 计算机网络的设计与集成; 计算机网络常用的软/硬件; 网络互连及设备; 网络管理; 计算机网络安全; INTERNET的各种应用。
(三)课程教学方法与手段本课程的教学采用讲授, 课堂实验和开放实验相结合的方法. 基本知识由教师授课。
该课程配备有单独的实验课。
(四)课程与其他课程的联系计算机网络涉及数据结构, 计算机基础, 程序设计语言,操作系统等多种学科的知识。
(五)教材与教学参考书教材：冯博琴、陈文革主编，《计算机网络（第二版）》高等教育出版社，2004年7月第2版二. 课程的教学内容, 重点和难点第1章引论1.1计算机网络的产生和发展系统1.2计算机网络的概念1.3计算机网络的功能1.4计算机网络系统的组成1.5计算机网络分类1.6计算机网络的应用重点：计算机网络的概念、计算机网络的组成、计算机网络的分类难点：计算机网络的组成第2章数据通信的基础知识2.1基本概念2.2信息及其主要特性2.3传输介质2.4数据编码2.5多路复用技术2.6数据交换技术2.7差错控制及检错重点：信息及其主要特性、传输介质、数据交换技术难点：信道复用技术、编码理论第3章计算机网络体系结构3.1网络体系结构3.2开放系统互联参考模型3.3OSI各层概述3.4TCP/IP体系结构重点：开放系统互联参考模型、TCP/IP体系结构难点：体系结构分层第4章计算机局域网络4.1局域网概述4.2介质访问控制方法4.3传统以太网4.4局域网扩展4.5高速局域网技术*4.6无线局域网4.7结构化综合布线的标准4.8简单局域网的构建重点：以太网的工作原理、以太网的MAC层难点：时延的计算、以太网的信道利用率第5章计算机广域网技术5.1广域网概述5.2公共传输系统5.3广域网的通信服务类型5.4广域网的帧封装格式5.5公共电话交换网5.6综合业务数字网5.7数字数据网(DDN)5.9帧中继方法重点：广域网的通信服务类型、综合业务数字网、数字数据网(DDN)、帧中继难点：综合业务数字网、数字数据网(DDN)、帧中继第6章网络操作系统6.1概述6.2常见的网络操作系统重点：网络操作系统的特征、网络操作系统的操作难点：网络操作系统的操作第7章常用网络设备7.1网络接口卡7.2中继器和集线器7.3网桥和以太网交换机交换机7.4路由器7.5网关相关标准重点：网络设备的功能、网络设备的工作原理难点：STA算法、网络设备的工作原理第8章网络互联与因特网基础8.1网络互联的基本概念8.2因特网的体系结构8.3因特网接入技术8.4因特网的链路层与网络层8.5因特网传输层协议重点：因特网的体系结构、IP地址编制机制、子网规划、路由选择协议、端口、UDP协议、TCP协议难点：IP分组转发原理、路由选择协议流量控制、拥塞控制、重传机制。
计算机网络数据交换方式
• “济南－北京”G101这条线路可以看成是一条虚路径
• 也需要三个过程：建立－数据传输－拆除
▪ 建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源
• 虚电路的路由在建立时确定，传输数据时则不再需要
▪ 数据传输时只需指定虚电路号，分组即可按虚电路的路由穿越网 络——“数字管道”
• 提供的是“面向连接”的服务
▪ 但却没有像电路交换那样始终占用一条端到端的物理通道，只是 断续地依次占用传输路径上各个链路段——与铁路系统类比
▪ 可以看成是采用了电路交换思想的分组交换 ▪ 能够保证分组按序到达
10
▪ 分组通过预先建立好的虚电路穿越网络
H3 H2
H4 H1
虚电路
H5 H6
11
总结
▪ 采用交换技术的原因：提高线路利用率 ▪ 实现交换的方法：
• 整个报文（Message）作为一个整体一起发送。
• 优缺点：
▪ 没有建立和拆除连接所需的等待时间； ▪ 线路利用率高； ▪ 传输可靠性较高； ▪ 报文大小不一，造成存储管理复杂； ▪ 大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高； ▪ 出错后整个报文全部重发。
• 类比：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？
2.6 数据交换技术
▪ 交换的概念 ▪ 为什么要采用交换技术 ▪ 实现数据交换的方法
1
▪ 什么是交换？
• 按某种方式动态地分配传输线路资源。
▪ 例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可 用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该 线路又可分配给其他用户。
• 最初的交换：人工转接交换
2
▪ 为什么要采用交换技术？
分组2
分组1
H4
主机B
ACK
• 也需要三个过程：建立－数据传输－拆除
▪ 建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源
• 虚电路的路由在建立时确定，传输数据时则不再需要
▪ 数据传输时只需指定虚电路号，分组即可按虚电路的路由穿越网 络——“数字管道”
• 提供的是“面向连接”的服务
▪ 但却没有像电路交换那样始终占用一条端到端的物理通道，只是 断续地依次占用传输路径上各个链路段——与铁路系统类比
▪ 可以看成是采用了电路交换思想的分组交换 ▪ 能够保证分组按序到达
10
▪ 分组通过预先建立好的虚电路穿越网络
H3 H2
H4 H1
虚电路
H5 H6
11
总结
▪ 采用交换技术的原因：提高线路利用率 ▪ 实现交换的方法：
• 整个报文（Message）作为一个整体一起发送。
• 优缺点：
▪ 没有建立和拆除连接所需的等待时间； ▪ 线路利用率高； ▪ 传输可靠性较高； ▪ 报文大小不一，造成存储管理复杂； ▪ 大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高； ▪ 出错后整个报文全部重发。
• 类比：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？
2.6 数据交换技术
▪ 交换的概念 ▪ 为什么要采用交换技术 ▪ 实现数据交换的方法
1
▪ 什么是交换？
• 按某种方式动态地分配传输线路资源。
▪ 例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可 用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该 线路又可分配给其他用户。
• 最初的交换：人工转接交换
2
▪ 为什么要采用交换技术？
分组2
分组1
H4
主机B
ACK
计算机网络数据通信的交换技术
计算机网络数据通信的交换技术在当今数字化的时代，计算机网络已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
而在计算机网络中，数据通信的交换技术起着至关重要的作用，它决定了数据传输的效率、可靠性和灵活性。
数据通信的交换技术，简单来说，就是在网络中实现数据从源节点到目标节点的有效传输。
为了更好地理解这一概念，我们可以把网络想象成一个繁忙的交通系统，数据就像是车辆，而交换技术则是指挥交通的规则和设施，确保车辆能够快速、准确地到达目的地。
常见的数据通信交换技术主要包括电路交换、报文交换和分组交换三种。
电路交换是最早出现的一种交换技术。
在电路交换中，通信双方在通信之前需要建立一条专用的物理通路，类似于我们打电话时先拨通对方的号码，建立起一条专属的通信线路。
这条线路在通信过程中始终被占用，即使双方没有数据传输，也不会被其他用户使用。
这种方式的优点是传输延迟小、数据传输稳定，适合对实时性要求较高的通信，如电话通话。
然而，其缺点也很明显，那就是线路利用率低，因为即使没有数据传输，线路也被独占。
报文交换则是一种“存储转发”的交换方式。
在这种方式中，源节点把要发送的数据作为一个整体（称为报文）发送给中间节点，中间节点会先将报文存储下来，然后根据报文的目的地址，选择合适的路径将其转发到下一个节点，直到到达目标节点。
与电路交换相比，报文交换不需要提前建立专用线路，线路利用率得到了提高。
但由于报文大小不一，可能会导致较长的传输延迟，并且对于较大的报文，中间节点需要较大的存储空间。
分组交换是目前计算机网络中广泛应用的一种交换技术。
它结合了电路交换和报文交换的优点，并对其缺点进行了改进。
在分组交换中，数据被分成固定长度或可变长度的分组，每个分组都包含源地址、目的地址和编号等控制信息。
分组在网络中独立传输，并且可以通过不同的路径到达目标节点。
中间节点根据分组的控制信息进行存储和转发。
由于分组长度固定或相对较短，传输延迟较小，而且可以动态地分配网络资源，提高了线路利用率。
职业中专《计算机网络技术》教案_王协瑞
2014—2015学年度第一学期《计算机网络技术》教案2014年8月HH TTARPA 网络结构图HH教学重点网络拓扑结构教学难点网络拓扑结构教学过程教学内容一、复习提问二、新授教学1、从拓朴的角度看，计算机网络分为哪几种类型？2、计算机网络在哪些方面得到了应用？3.1 计算机网络的拓扑结构一、计算机网络的拓扑结构1、定义：计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。
网络拓扑是指网络连接的形状，或者是网络在物理上的连通性。
网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征，即不考虑网络节点的具体组成，也不管它们之间通信线路的具体类型，把网络节点画作“点”，把它们之间的通信线路画作“线”，这样画出的图形就是网络的拓扑结构图。
不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同，分别适应于不同场合。
它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一。
2、计算机网络的拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构，常见的一般分为以下几种：（1）.总线型（2）.星型（3）.环型（4）.网状型（5）.树型3.1.2 总线型拓扑结构总线结构中，各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。
总线型结构简单、扩展容易。
网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，可靠性较高。
总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的，又可分为单总线结构和多总线结构，常用CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。
总线型结构的优点：（1）电缆长度短，易于布线和维护。
（2）可靠性高。
（3）可扩充性强。
（4）费用开支小。
总线型结构的缺点：（1）故障诊断困难（2）故障隔离困难（3）中继器等配置（4）实时性不强3.1.3 星型拓扑结构。
谢希仁《计算机网络》复习提纲【计算机网络】名词解释
电子邮件系统与SMTP协议
总结词
电子邮件是互联网上最基本的应用之一， 它使用SMTP协议来发送邮件。
详细描述
电子邮件系统由邮件客户端、邮件服务器 和邮件传输协议组成。SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）是一种基于文本 的协议，用于在邮件服务器之间传输电子 邮件。它使用TCP协议进行连接，并通过 端口号25来标识。
03
广域网的连接方式主要包括拨号连接、ISDN、DSL、光纤接入、专线接入等。 其中，专线接入是最常用的方式，通过DDN、帧中继、ATM、X.25等协议实现 可靠的数据传输。
04
网络互联与路由器
网络互联概述
网络互联
网络互联是指将分布在不同地 理位置的网络通过路由器等设 备相互连接起来，使得不同网 络之间能够互相通信和共享资
意义
计算机网络的出现和发展，对现代社会和经济产生了巨大 的影响和意义。它改变了人们的生活方式和工作方式，使 得人们可以跨越地理位置的限制，实现信息交流和资源共 享
计算机网络的分类与拓扑结构
• 分类：计算机网络可以根据不同的标准进行分类，常见的分类方法有以下几种 • 按覆盖范围分类：计算机网络可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网（
恶意软件：包括病毒、蠕虫、特洛伊木 马等，对网络和系统构成威胁。
主动攻击：攻击者试图篡改、删除或破 坏网络数据，或者伪装成合法用户。
网络安全威胁类型
被动攻击：攻击者通过监听网络流量获 取敏感信息，但不改变数据流。
防火墙系统与配置
防火墙类型
应用层网关防火墙：将应用程序 与网络隔离开来，通过代理服务 器对特定应用程序进行访问控制 。
简单易维护，但当中心节点出现故障时，整个网络会受到影响。 • 环型拓扑：在环型拓扑中，每个节点都连接到一个环路上，信息沿着环路从一个节点传送到另一个节点。
计算机网络 数据交换技术
计算机网络数据交换技术计算机网络是现代社会不可或缺的重要基础设施，它使得人们可以方便地互联互通，获取各种资源和信息。
而计算机网络的数据交换技术则是保证信息传输顺畅、快速和安全的关键。
本文将深入探讨计算机网络数据交换技术的各种形式和应用。
一、电路交换技术电路交换技术是较早期的一种数据交换方式。
它通过在通信发起方和接收方之间建立一条专用的物理连接，使得发送的数据可以直接传输到目标设备。
这种交换方式类似于电话系统中的交换机连接，具有稳定、可靠的特点。
然而，电路交换技术存在一些缺点，如占用带宽高、连接建立时间长等，因此在大规模数据传输场景下并不适用。
二、报文交换技术报文交换技术是一种基于存储转发原理的数据交换方式。
在报文交换中，数据被划分为较小的报文，然后通过网络分段传输，并在接收方重新组装成完整的报文。
与电路交换相比，报文交换技术具有较好的适应性和扩展性，可以灵活地利用网络资源进行数据传输。
此外，报文交换技术还支持差错检测和纠正，提高了数据传输的可靠性。
三、分组交换技术分组交换技术是目前广泛应用的一种数据交换方式。
与报文交换类似，分组交换技术也采用存储转发原理，但将数据进一步划分为更小的数据单元，称为数据包或分组。
每个数据包都包含了目标地址、源地址和校验等信息，以保证数据的正确传输。
分组交换技术具有较低的时延和较高的带宽利用率，能够适应大规模数据传输和多任务并行处理的需求。
四、虚电路交换技术虚电路交换技术是在分组交换技术的基础上发展起来的一种数据交换方式。
虚电路交换通过在数据传输之前建立一条虚拟的通信路径，以提供可靠的数据传输和服务质量保证。
与电路交换技术相比，虚电路交换具有更高的灵活性和可扩展性，能够适应多样化的网络应用。
此外，在虚电路交换中，路由器还可以对数据包进行流量控制和拥塞控制，以提高网络的性能和质量。
综上所述，计算机网络的数据交换技术多种多样，每种技术都有其独特的优势和应用场景。
在实际应用中，我们需要根据不同的需求和网络条件选择合适的数据交换方式，以提供高效、可靠的数据传输服务。
计算机网络技术基础04 传输、复用和交换技术
时 分 多 路 复 用 器 时 分 多 路 复 用 器
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·N · · · · ·
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Ts1 Ts2
Ts3
图 2.17 时分复用示意图
信道复用技术
时分复用
时分复用分为：同步时分复用和异步时分（统计 时分） 复用。 同步时分复用：同步时分复用的每个时间片长度 固定且预先指定，因而从各个信号源发送时是固定同 步的。 异步时分复用：在异步时分复用中，时间片是按 需要动态分配的，提高了传输介质的利用率。时间片 与输入装置之间没有一一对应关系，所以数据单元必 须包含地址信息，降低了传输效率。
9
数据通信传输方式
基带传输与频带传输 1、基带传输 基带传输是指在基带信道上直接传输基带信号的方 式。所谓基带信号是指由数据或消息直接转换成的原始 电信号，基带传输主要用于短距离或有线电系统中。
基带信 号输入
信道信号形成器 信道 滤波器 抽样判决器 基带信 号输出
噪声源
数据通信传输方式
基带传输与频带传输 2、 频带传输 频带传输是包括调制解调过程的传输系统。有时也 把用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输，频带 传输主要用于长距离或无线电系统中。
1、模拟数据与数字数据 模拟数据：数据的状态是连续变化和不可数的。 数字数据：数据的状态是离散的和可数的。 2、 模拟信号与数字信号 模拟信号：电信号的参量对应于模拟数据而连续取 值，这样的信号称为模拟信号。 数字信号：电信号的参量对应于离散数据并离散取 值，这样的信号称为数字信号。
4
数据通信传输方式
16
信道复用技术
码分复用
码分复用技术又称码分多址技术（ CDMA ）， 是基于码型分割信道，每一个用户分配一个地址 码，这些地址码码型互不重叠，以区分每一个用 户。 码分复用技术就是用扩频通信中不同码型的 扩频码之间相关特性，分配给用户不同的扩频码。 CDMA特点：抗干扰能力强；隐蔽性好。
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Ts1 Ts2
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图 2.17 时分复用示意图
信道复用技术
时分复用
时分复用分为：同步时分复用和异步时分（统计 时分） 复用。 同步时分复用：同步时分复用的每个时间片长度 固定且预先指定，因而从各个信号源发送时是固定同 步的。 异步时分复用：在异步时分复用中，时间片是按 需要动态分配的，提高了传输介质的利用率。时间片 与输入装置之间没有一一对应关系，所以数据单元必 须包含地址信息，降低了传输效率。
9
数据通信传输方式
基带传输与频带传输 1、基带传输 基带传输是指在基带信道上直接传输基带信号的方 式。所谓基带信号是指由数据或消息直接转换成的原始 电信号，基带传输主要用于短距离或有线电系统中。
基带信 号输入
信道信号形成器 信道 滤波器 抽样判决器 基带信 号输出
噪声源
数据通信传输方式
基带传输与频带传输 2、 频带传输 频带传输是包括调制解调过程的传输系统。有时也 把用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输，频带 传输主要用于长距离或无线电系统中。
1、模拟数据与数字数据 模拟数据：数据的状态是连续变化和不可数的。 数字数据：数据的状态是离散的和可数的。 2、 模拟信号与数字信号 模拟信号：电信号的参量对应于模拟数据而连续取 值，这样的信号称为模拟信号。 数字信号：电信号的参量对应于离散数据并离散取 值，这样的信号称为数字信号。
4
数据通信传输方式
16
信道复用技术
码分复用
码分复用技术又称码分多址技术（ CDMA ）， 是基于码型分割信道，每一个用户分配一个地址 码，这些地址码码型互不重叠，以区分每一个用 户。 码分复用技术就是用扩频通信中不同码型的 扩频码之间相关特性，分配给用户不同的扩频码。 CDMA特点：抗干扰能力强；隐蔽性好。
计算机网络技术《数据交换技术》
同学1把三个数据分成三路请一些同学传给同学2
工作原理：通过网络节点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通 道。即在两个工作站之间建立实际的物理连接。（电话系统）通信过程 可分为三个阶段：电路建立阶段、数据传输阶段、拆出电路连接阶段。
工作原理：采用的是“存储-转发”方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的 物理线路。数据以报文的方式发出，要经过一系列的中间节点才能到达目的节点。 各中间节点收到报文后，先暂时存储起来，然后分析目的地址，选择路由并排队等 候，待需要的线路空闲时才将它转发到下一个节点，并最终达到目的节点。
工作原理：分组交换技术是报文交换技术的改进，它是将用户传送的数 据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。
中间交换设备在接受第二个分组之前，就可以转发已经接收到的第一个 分组，这样就减少了传输延迟，提高网络的吞吐量。
分组在网络中传输，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ可以分为两种不同的方式：数据报和虚电路
数据报：报文被分成很多组，有些比较早出发的分组可能会由于在路上遇到“交通阻塞”而受 到延迟，比后面发出的分组晚到达目的地，因此，目的主机必须对多接收到的报文分组进行 排讯才能够拼接出原来的信息。
1、常用的三种数据交换技术 2、三种数据交换技术的特点 及优缺点
•假设有一火箭需要通过铁路从制造厂运到发射 场，现有三种方案：专列专线、专列非专线、 非专列非专线。
火箭制造厂
A：专列专线（专门使用一列火车来运输火 箭，并使用专线，其他车次不得占用。）
B：专列非专线（专门使用一列火车来运输火箭，但 不使用专线，该货车按照正常的火车时刻表，服从铁 路部门调度。如：先按照正常的车次进入第一个站点 停靠，听候调度，有合适的火车头和线路才能继续往 下一站点，如此循环，直至将火箭运至目的地。）
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时分交换（时分复用技术） 时分交换是把低速数据流划分成块，与其他信息 块一起，共享一个高速数据流。各个数据块由控 制逻辑操作，使数据从输入通向输出。
空分交换
单级空分开关
时分交换
时分复用 时间片互换 多时分交换
5.2 报文交换
在 报 文 交 换 （ message switching ） 方 式 中 ， 信 息 的 交 换 是 以 报 文 （message）为单位的，通信的双方之间无需建立专用通道。例如，当计算 机间通信时，发送机要先把准备发送的信息加上报文头，包括目标地址、源 地址等信息，并将形成的报文发送给交换设备。交换器把收到的报文信息存 入缓冲区并输送进队列排队等候处理，这个过程称为“第一次排队”。
数据交换
交换技术是采用交换机或结点 机等交换系统，通过路由选择技 术在要进行通信的双方之间建立 物理的逻辑的连接，形成一条通 信电路，实现通信双方的信息传 输和交换的一种技术。
网络中的数据交换技术
在计算机网络中，计算机通常使用公用通信的传 输线路进行数据交换，以提高传输设备的利用率。在 网络中的数据交换方式可分为线路（电路）交换和存 储转发交换两大类，其中存储转发交换又可分为报文 交换和分组交换两种。分组交换可分为传统的分组交 换、帧中继交换和信元交换三种。
为了解决上述问题，人们便提出了一种称为分组交换 （packet switching）的技术。就是将用户的大报文分割成若干个具有统一 格式、具有固定长度的报文分组（称为包，packet）。以报文分组 为单位，在网络中按照类似于流水线的方式进行存储转发传输，从 而可以使各个交换器处于并行操作状态，很显然这样一来便可以大 大缩短报文的传输时间。每一个报文分组均含有数据和目标地址， 同一个报文的不同分组可以在不同的路径中传输，到达指定目标以 后，再将它们重新组装成完整的报文。
分组交换的优点
由于报文分组交换技术严格限制报文分组大小的上限，使分组可 以在交换器的内存中存放，保证任何用户都不能独占线路超过几 十毫秒，线路利用率高。因此非常适合于交互式通信。另外，在 具有多个分组的报文中，分组之间不必等齐就可以单独传送，这 样，避免了拥塞，减少了时间延迟，提高了交换器的吞吐率，这 是分组交换的另一个优点。报文分组交换能根据网络的流量，自 行选择路径到达目的地，因此能够最有效地利用网络带宽。
报文交换方式的优缺点
报文交换方式具有如下优点：线路利用率高，信道可 为多个报文共享；接收方和发送方无需同时工作，在 接收方“忙”时，报文可以暂存交换器处；可同时向 多个目标地址发送同一报文；能够在网络上实现报文 的差错控制和纠错处理；报文交换网络能进行速度和 代码转换，例如，将ASCII码转换为EBC依次对输送进队列排队等候的报文信息做适当处理以后，根据报文的 目标地址，选择适当的输出链路。如果此时输出链路中有空闲的线路，便启 动发送进程，把该报文发往下一个交换器，这样通过多次转发，一直把报文 送到指定的目标。由此可见，在这个过程中，交换器的输入线与输出线之间 不必建立物理连接。但是如果该输出链路没有空闲的线路，则需要将报文信 息从缓冲区送到该链路的输出队列排队等候发送，这个过程称为“第二次排 队”。也就是说，在交换器处，报文首先被存储起来，并且在待发报文登记 表中进行登记，等待报文前往的目标地址的线路空闲时再转发出去。
计算机网络中的线路交换
在计算机网络中，计算机之间需要通信时， 也是由交换机负责在其间建立一条实际的专用物 理连接通道。其通信过程可以分为：电路建立阶 段、数据传输阶段和拆除电路连接3个阶段。其特 点是先有两个结点的线路接通然后才能通信，双 方通信的内容不受交换机的约束，即传输信息的 符号、编码、格式以及通信控制规程等均随用户 的需要决定。
报文交换的主要缺点是：不适合实时通信或交互通信， 也不适合用于交互式的“终端-主机”连接。另外，报 文在传输过程中每经过一个交换器，要经过两次排队， 造成较大的时间延迟。
5.3 分组交换
报文交换方式要经过两次排队，传输还是按串行方式进行的，且对 所传输的报文大小不加限制，对很长的报文，会占用一条交换线路 长达数分钟，显然不太适合于交互式通信。
缺点：建立通话线路所需时间较长（有时需要10秒或更 长）；一旦接通就要独占线路，造成信道浪费。
线路交换技术
空分交换： 在空分线路交换中，每个通信设备之间的路径以 空间来划分，每个连接都需要通过开关建立一条 物理路径，这条路径只能专门用来传送该对通信 设备间的信号。开关的基本部分是电子纵横式开 关，由控制单元控制其断开或闭合。
分组原理
5.4 帧中继交换
帧中继交换是将报文分割成具有统一格式、一定长 度的帧，按存储转发方式进行的一种数据交换方式。 它在传统的分组交换的基础上，简化了差错控制、 流量控制和路由选择功能，从而可以节省传统分组 交换的许多开销，降低延迟，提高吞吐率。
帧中继交换时的呼叫控制信号与用户数据采用分开 的逻辑连接。
在第三层实现逻辑连接的多路复用和交换。
5.5 信元交换技术
信元交换是将报文分割成具有统一格式、长度为53字 节的信元帧，按存储转发方式进行的一种数据交换方 式。 它包含有一个5字节长的信元头和48字节长的信 元信息域。
信元交换具有应用独立和透明的传送能力。所有与应 用有关的功能都和网络分离；信元在网络中传送期间 出现的一切问题（丢、错、延）都由终端来处理，所 以，传送机制就变得十分简单。
线路交换的实质、优缺点
不难看出，线路交换的外部表现是通信双方一旦接通， 便独占一条实际的物理线路。线路交换的实质是：在交 换设备内部由硬件开关接通输入线与输出线。
线路交换技术的优点：传输延迟小（惟一的延迟是电磁 信号的传播时间）；线路一旦接通，不会发生冲突。对 于占用信道的用户来说，可靠性和实时响应能力都很好。
5.1 线路交换
交换（switch）的概念来源于电话系统。当用户发出通 话呼叫时，电话系统中的交换机（telephone switch） 在呼叫者电话与接收者电话之间寻找一条客观存在的物 理通道。一旦找到，通话便可建立起来。然后，两端的 电话便拥有这条线路，直到通话结束。这里，所谓“交 换”体现在交换设备内部，当交换机从一条输入线收到 呼叫请求时，它首先根据被呼叫者的号码寻找一条合适 的空闲输出线，然后，通过硬件开关（比如电磁继电器） 将二者连通。电话系统的这种交换方式就叫做“线路交 换”(circuit switching)。
由此可见，数据交换方式中的交换，其实质是在交换设备内部将 数据从输入线切换到输出线的方式。线路交换方式是静态分配线 路；存储转发方式则是动态分配线路。
分组交换的原理
数据以短的分组传输，分组 长度的上限为1000字节
每个分组中包含有部分用户 数据及一些控制信息
控制包含有把此报文经网络 传送到目的站所需的信息
空分交换
单级空分开关
时分交换
时分复用 时间片互换 多时分交换
5.2 报文交换
在 报 文 交 换 （ message switching ） 方 式 中 ， 信 息 的 交 换 是 以 报 文 （message）为单位的，通信的双方之间无需建立专用通道。例如，当计算 机间通信时，发送机要先把准备发送的信息加上报文头，包括目标地址、源 地址等信息，并将形成的报文发送给交换设备。交换器把收到的报文信息存 入缓冲区并输送进队列排队等候处理，这个过程称为“第一次排队”。
数据交换
交换技术是采用交换机或结点 机等交换系统，通过路由选择技 术在要进行通信的双方之间建立 物理的逻辑的连接，形成一条通 信电路，实现通信双方的信息传 输和交换的一种技术。
网络中的数据交换技术
在计算机网络中，计算机通常使用公用通信的传 输线路进行数据交换，以提高传输设备的利用率。在 网络中的数据交换方式可分为线路（电路）交换和存 储转发交换两大类，其中存储转发交换又可分为报文 交换和分组交换两种。分组交换可分为传统的分组交 换、帧中继交换和信元交换三种。
为了解决上述问题，人们便提出了一种称为分组交换 （packet switching）的技术。就是将用户的大报文分割成若干个具有统一 格式、具有固定长度的报文分组（称为包，packet）。以报文分组 为单位，在网络中按照类似于流水线的方式进行存储转发传输，从 而可以使各个交换器处于并行操作状态，很显然这样一来便可以大 大缩短报文的传输时间。每一个报文分组均含有数据和目标地址， 同一个报文的不同分组可以在不同的路径中传输，到达指定目标以 后，再将它们重新组装成完整的报文。
分组交换的优点
由于报文分组交换技术严格限制报文分组大小的上限，使分组可 以在交换器的内存中存放，保证任何用户都不能独占线路超过几 十毫秒，线路利用率高。因此非常适合于交互式通信。另外，在 具有多个分组的报文中，分组之间不必等齐就可以单独传送，这 样，避免了拥塞，减少了时间延迟，提高了交换器的吞吐率，这 是分组交换的另一个优点。报文分组交换能根据网络的流量，自 行选择路径到达目的地，因此能够最有效地利用网络带宽。
报文交换方式的优缺点
报文交换方式具有如下优点：线路利用率高，信道可 为多个报文共享；接收方和发送方无需同时工作，在 接收方“忙”时，报文可以暂存交换器处；可同时向 多个目标地址发送同一报文；能够在网络上实现报文 的差错控制和纠错处理；报文交换网络能进行速度和 代码转换，例如，将ASCII码转换为EBC依次对输送进队列排队等候的报文信息做适当处理以后，根据报文的 目标地址，选择适当的输出链路。如果此时输出链路中有空闲的线路，便启 动发送进程，把该报文发往下一个交换器，这样通过多次转发，一直把报文 送到指定的目标。由此可见，在这个过程中，交换器的输入线与输出线之间 不必建立物理连接。但是如果该输出链路没有空闲的线路，则需要将报文信 息从缓冲区送到该链路的输出队列排队等候发送，这个过程称为“第二次排 队”。也就是说，在交换器处，报文首先被存储起来，并且在待发报文登记 表中进行登记，等待报文前往的目标地址的线路空闲时再转发出去。
计算机网络中的线路交换
在计算机网络中，计算机之间需要通信时， 也是由交换机负责在其间建立一条实际的专用物 理连接通道。其通信过程可以分为：电路建立阶 段、数据传输阶段和拆除电路连接3个阶段。其特 点是先有两个结点的线路接通然后才能通信，双 方通信的内容不受交换机的约束，即传输信息的 符号、编码、格式以及通信控制规程等均随用户 的需要决定。
报文交换的主要缺点是：不适合实时通信或交互通信， 也不适合用于交互式的“终端-主机”连接。另外，报 文在传输过程中每经过一个交换器，要经过两次排队， 造成较大的时间延迟。
5.3 分组交换
报文交换方式要经过两次排队，传输还是按串行方式进行的，且对 所传输的报文大小不加限制，对很长的报文，会占用一条交换线路 长达数分钟，显然不太适合于交互式通信。
缺点：建立通话线路所需时间较长（有时需要10秒或更 长）；一旦接通就要独占线路，造成信道浪费。
线路交换技术
空分交换： 在空分线路交换中，每个通信设备之间的路径以 空间来划分，每个连接都需要通过开关建立一条 物理路径，这条路径只能专门用来传送该对通信 设备间的信号。开关的基本部分是电子纵横式开 关，由控制单元控制其断开或闭合。
分组原理
5.4 帧中继交换
帧中继交换是将报文分割成具有统一格式、一定长 度的帧，按存储转发方式进行的一种数据交换方式。 它在传统的分组交换的基础上，简化了差错控制、 流量控制和路由选择功能，从而可以节省传统分组 交换的许多开销，降低延迟，提高吞吐率。
帧中继交换时的呼叫控制信号与用户数据采用分开 的逻辑连接。
在第三层实现逻辑连接的多路复用和交换。
5.5 信元交换技术
信元交换是将报文分割成具有统一格式、长度为53字 节的信元帧，按存储转发方式进行的一种数据交换方 式。 它包含有一个5字节长的信元头和48字节长的信 元信息域。
信元交换具有应用独立和透明的传送能力。所有与应 用有关的功能都和网络分离；信元在网络中传送期间 出现的一切问题（丢、错、延）都由终端来处理，所 以，传送机制就变得十分简单。
线路交换的实质、优缺点
不难看出，线路交换的外部表现是通信双方一旦接通， 便独占一条实际的物理线路。线路交换的实质是：在交 换设备内部由硬件开关接通输入线与输出线。
线路交换技术的优点：传输延迟小（惟一的延迟是电磁 信号的传播时间）；线路一旦接通，不会发生冲突。对 于占用信道的用户来说，可靠性和实时响应能力都很好。
5.1 线路交换
交换（switch）的概念来源于电话系统。当用户发出通 话呼叫时，电话系统中的交换机（telephone switch） 在呼叫者电话与接收者电话之间寻找一条客观存在的物 理通道。一旦找到，通话便可建立起来。然后，两端的 电话便拥有这条线路，直到通话结束。这里，所谓“交 换”体现在交换设备内部，当交换机从一条输入线收到 呼叫请求时，它首先根据被呼叫者的号码寻找一条合适 的空闲输出线，然后，通过硬件开关（比如电磁继电器） 将二者连通。电话系统的这种交换方式就叫做“线路交 换”(circuit switching)。
由此可见，数据交换方式中的交换，其实质是在交换设备内部将 数据从输入线切换到输出线的方式。线路交换方式是静态分配线 路；存储转发方式则是动态分配线路。
分组交换的原理
数据以短的分组传输，分组 长度的上限为1000字节
每个分组中包含有部分用户 数据及一些控制信息
控制包含有把此报文经网络 传送到目的站所需的信息