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计算机网络参考答案第三章（高教第二版冯博琴）1 什么是网络体系结构？网络体系结构中基本的原理是什么？答：所谓网络体系就是为了完成计算机间的通信合作，把每个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及服务。
将这些同层进程间通信的协议以及相邻层接口统称为网络体系结构。
网络体系结构中基本的原理是抽象分层。
2 网络协议的组成要素是什么？试举出自然语言中的相对应的要素。
答：网络协议主要由三个要素组成：1）语义协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释，也即“讲什么”。
2）语法语法是用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个更完整的内容时所应遵循的格式，即对所表达的内容的数据结构形式的一种规定（对更低层次则表现为编码格式和信号电平），也即“怎么讲”。
3）时序时序是指通信中各事件发生的因果关系。
或者说时序规定了某个通信事件及其由它而触发的一系列后续事件的执行顺序。
例如在双方通信时，首先由源站发送一份数据报文，如果目标站收到的是正确的报文，就应遵循协议规则，利用协议元素ACK来回答对方，以使源站知道其所发出的报文已被正确接收，于是就可以发下一份报文；如果目标站收到的是一份错误报文，便应按规则用NAK元素做出回答，以要求源站重发该报文。
3 OSI/RM参考模型的研究方法是什么?答：OSI/RM参考模型的研究方法如下：1）抽象系统抽象实系统中涉及互连的公共特性构成模型系统，然后通过对模型系统的研究就可以避免涉及具体机型和技术实现上的细节，也可以避免技术进步对互连标准的影响。
2）模块化根据网络的组织和功能将网络划分成定义明确的层次，然后定义层间的接口以及每层提供的功能和服务，最后定义每层必须遵守的规则，即协议。
模块化的目的就是用功能上等价的开放模型代替实系统。
5 服务原语的作用是什么？试以有确认服务为例进行说明。
答：服务在形式上是用服务原语来描述的，这些原语供用户实体访问该服务或向用户实体报告某事件的发生。
第3章计算机网络体系结构〖主要内容〗计算机网络体系结构概述，各层功能的简单介绍，主要介绍物理层和数据链路层及网络层。
〖教学重点〗OSI参考模型的七层功能，物理层概念，数据链路层的流量控制方法，HDLC概念。
计算机网络由多个互连的结点组成，结点之间要不断地交换数据和控制信息，要做到有条不紊地交换数据，每个结点就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系。
计算机网络就是按照高度结构化设计方法采用功能分层原理来实现的，即计算机网络体系结构的内容。
3.1 网络体系结构及协议的概念3.1.1 网络体系和网络体系结构网络体系（Network Architecture）：是为了完成计算机间的通信合作，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务。
网络体系结构：是指用分层研究方法定义的网络各层的功能、各层协议和接口的集合。
3.1.2 计算机网络体系结构计算机的网络结构可以从网络体系结构、网络组织和网络配置三个方面来描述，网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络；网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局、硬件、软件和和通信线路来描述计算机网络；网络体系结构是从功能让来描述计算机网络结构。
网络体系结构最早是由IBM公司在1974年提出的，名为SNA计算机网络体系结构：是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合结构化是指将一个复杂的系统设计问题分解成一个个容易处理的子问题，然后加以解决。
层次结构是指将一个复杂的系统设计问题分成层次分明的一组组容易处理的子问题，各层执行自己所承担的任务。
计算机网络结构采用结构化层次模型，有如下优点：●各层之间相互独立，即不需要知道低层的结构，只要知道是通过层间接口所提供的服务●灵活性好，是指只要接口不变就不会因层的变化（甚至是取消该层）而变化●各层采用最合适的技术实现而不影响其他层●有利于促进标准化，是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明3.1.3 网络协议1.协议(Protocol)网络中计算机的硬件和软件存在各种差异，为了保证相互通信及双方能够正确地接收信息，必须事先形成一种约定，即网络协议。
计算机系工程硕士《计算机网络》复习提纲1、计算机网络发展的历史。
答：计算机网络发展经历了四个阶段：⑴通信与计算机的结合——产生计算机网络（电路交换）；⑵分组交换网的出现（包交换）；⑶计算机网络体系结构的形成；⑷综合化：即各种业务综合；高速化：即宽带化。
2、计算机网络体系结构和协议。
答：计算机网络的各层及其协议的集合，称为计算机网络的体系结构。
计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。
网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
包括语法、语义和同步。
3、分层体系结构的优缺点。
答：优点：各层之间是独立的；灵活性好；结构上可分割开；易于实现和维护；能促进标准化工作。
缺点：分层的层次数难以确定；有些功能会在不同的层次中重复出现，而产生了额外开销。
4、TCP/IP和OSI/RM体系结构。
答：OSI/RM的体系结构分为7层，自下而上分别是：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。
TCP/IP参考模型分为4层，自下而上分别为：主机至网络层，互连网层，传输层，应用层。
⑴两者之比较TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连问题，并将网际协议IP作为TCP/IP的重要组成部分。
但ISO和CCITT最初只考虑到使用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互连在一起。
TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接服务并重，而OSI在开始时只强调面向连接服务。
TCP/IP有较好的网络管理功能。
而OSI到后来才开始考虑这个问题。
TCP/IP对一些基本概念没有很清楚的区分，而且其模型的通用性较差。
⑵OSI模型和协议的缺点糟糕的提出时机糟糕的技术糟糕的现实糟糕的策略⑶TCP/IP 参考模型的缺点该模型没有明显地区分服务、接口和协议的概念。
TCP/IP 模型完全不是通用的，并且不适合描述除TCP/IP 模型之外的任何协议栈。
主机至网络层在分层协议中根本不是通常意义下的层。
几种计算机网络体系结构的对比分析摘要：在这篇文章中，将要简要的介绍三种不同的计算机体系结构：OSI体系结构、TCP/IP体系结构以及综合在这两个基础上的五层体系结构及工作原理。
此外，还要对这几个体系结构的之间的共同之处以及不同之处进行对比说明。
最后，对比这三个体系结构的优缺点，分别对这三个体系结构进行一些评价以及自己的一些观点。
关键词：：TCP/IP体系结构、OSI体系结构、五层体系结构，优缺点对比一：TCP/IP体系结构：简介：从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层（如下图）。
各层功能：网络接口层：网络接口层严格来说不是一个独立的层次只是一个接口，TCP/IP并没有对他定义什么具体的协议。
网络接口层负责将网络层的数据发送出去，或从网络就收数据帧，抽出IP数据报上交网际层。
网络接口层可以使用各种网络，如LAN、MAN、WAN，甚至点对点链路。
网络接口层使得上层的TCP/IP和底层的实际网络无关。
网络层：一：负责相邻计算机之间的通信。
其功能包括三方面。
处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。
二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。
三、处理路径、流控、拥塞等问题。
网络层包括：IP(InternetProtocol)协议、ICMP(InternetControlMeageProtocol)控制报文协议、ARP(AddreReolutionProtocol)地址转换协议、RARP(RevereARP)反向地址转换协议。
IP是网络层的核心，通过路由选择将下一跳IP封装后交给接口层。
IP数据报是无连接服务。
ICMP是网络层的补充，可以回送报文。
用来检测网络是否通畅。
计算机网络的协议与体系结构（理论结构）教学目的：主要学习计算机网络体系结构；通信协议。
教学重点：重点是计算机网络体系结构。
教学难点与关键：计算机网络体系结构的组成、功能。
教学内容及板书纲要：1．计算机网络体系结构基本概念；2. 协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念；3．计算机网络的标准化组织和通信标准。
教学过程一、掌握什么是计算机网络的体系结构？为什么要定义网络体系结构？1、计算机网络体系结构就是指计算机网络各层次功能和相应协议的集合，其重要的框架文件是OSI标准。
2、OSI的核心内容由高、中、低三层组成：高层面向网络应用，低层面向网络通信的各种物理设备，中层则集中了大量的协议，起作信息交换、路径选择等作用。
二、为什么要对计算机网络进行分层？分层的原则是什么？1、因为计算机网络是一个复杂的、分布的、开放性的网络系统，采用结构化的方法来描述它，可以把复杂的网络问题分解为许多比较小的、界面比较清晰的、结构简单的部分来处理。
2、分层的原则是：将一组相近功能放在一起，有明确的定义，并有助于制定网络协议的标准化，形成一个网络的层次结构。
分层不能太粗，粗了不同功能容易混杂在一起；分层也不能太细，细了会造成体系统结构过于庞大。
各层边界选择尽量减少跨接口的通信量。
依据这一原则，每一层都向上一层提供一定的服务，而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。
三、什么是网络协议？(Network Protocol)它在网络中起什么作用？网络协议也是网络通信协议，是通信双方共同遵守的规则或约定。
这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序，因此可以根据服务需要，制定不同的“协议”分别用来协调和管理计算机网络的各个方面的运作。
任何一种通信协议包括三个组成部分协议的语法：定义了怎样进行通信，它关系到字的排列与报文的形式有关协议的语义：定义了什么是通信，它研究字的含义，或者说研究报文的每一部分的含义协议的定时：关系到何时进行通信1、同等层协议（Peer-to-peer）：只有在同等层次上的协议实体之间才可以互相访问。
1、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（1）电路交换：电路交换在通信之前双方之间建立一条被双方独占的物理通路，然后在通路上传输整个报文。
优点：通信线路为双方用户专用，数据直达，传输数据时延小；通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可随时通信，实时性强；双方通信时按发送数据传送数据，不存在失序问题；缺点：连接建立时间太长；用户始终占用端到端的通信资源，信道利用率低；电路交换时数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，不易进行差错控制；（2）报文交换：以携带控制信息地报文作为数据传输单元，采用存储转发技术，整个报文先传送到相邻节点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点；优点：不需要建立专用通路，不存在连接时延，用户可随时发送报文；收发双方可不同时处于可用状态，便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；一个报文可发送到多个目的地址，提供多目标服务；通信时不会一直占用资源，逐段占用，提高通信线路利用率。
缺点：存储转发技术会引起转发时延，而且通信量越大，时延就越大；实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据；只适用数字信号；存储报文时所需的缓冲区很大；（3）分组交换：采用存储转发技术，将较长报文划分为较短、等长且有首部的分组，然后把分组逐个独立地转发送出去。
优点：无需建立连接，分组存储和转发并发执行，大大减少了报文传输时间；动态分配带宽，对线路是逐段占用；为每个分组独立地选择最合适地转发路由；缺点：分组在各结点存储转发时需要排队，存在存储转发时延；各分组头部必须携带地控制信息一定程度上降低了通信效率；可能会出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的地时要进行排序，增加了工作量；若数据量很大，采用电路交换；若通信线路有很多段的链路组成或紧急通讯，采用分组交换；若要提高整个网络的信道通信利用率，采用报文交换或分组交换。
2、小写和大写开头的英文名字internet和Internet在意思上有什么区别internet（互连网）：是一个通用名词，泛指由多个计算机网络互联而成的网络。
第10章网络协议体系结构：优点和缺点2 0世纪早期，社会学家G e o r ge Herbert Mead研究了语言对人类的影响，最终得出结论：人类的理解力之所以能够活跃起来，主要是因为我们有语言。
语言帮助我们发现周围环境的内涵并搞清它的意义。
网络协议对网络起类似的作用，它为完全不同的系统提供共同的用于通信的环境。
L A N协议使得网络通信电缆上传递的简单的电子信号变得有意义。
没有协议，网络通信是不可能存在的。
为了让两个工作站能够充分地进行通信，他们必须使用相同的协议，就像两个人如果使用相同的语言，才能够更好地进行交流。
使用协议也能够使网络设备能够更多地了解它们所在的网络环境，并且从大量的网络电缆、连接器以及其他连接设备中了解它们的意义。
如果你对于协议如何使得网络有意义方面有疑问的话，则可以想一想当你的工作站上的一个关键的协议被删除时，对你的通信能力所产生的影响就会知道了。
你将注意到你的工作站不能再像以前那样进行通信了，它甚至看不见使用已被删除的协议的其他设备了。
阅读完本章并完成练习后，您将能够：• 解释在小型和大型L A N中使用的关键协议。
• 判断在一个给定的L A N中使用哪一个协议，以及在同一个L A N中实现多个协议。
• 在一个工作站上安装L A N协议。
• 解释关键的WA N协议。
• 判断哪一个WA N协议会与一个L A N上使用的协议兼容。
L A N协议就像一个本地语言或方言，它们使得你不需要做任何努力就可以在相互连接的设备之间进行交换。
WA N协议就像一个国际语言，它使得通信能够跨越一个L A N的边界到处旅游，使得一个远程工作站或L A N能够与另一个L A N进行通信。
本章研究最常用的L A N和WA N协议，说明每一个协议的优点和缺点。
一些协议，包括T C P/I P和AT M，在前面的章节已经讨论过了，在这里只概括一下。
其他协议对于你而言都是新的，如N e t B E U I，它是用在小型L A N上的，还有点到点协议，它是一个WA N协议，通常被个人用来连接到他们的公司或者学术L A N上。
10.1 LAN协议一个局域网可以单独传输多个网络协议，或者组合两个、三个或多个协议。
网络设备，例如路由器，通常建立起来后能够自动配置自己，这是通过辨认不同的协议完成的(根据该路由器使用的操作系统)。
例如，一个以太网L A N可能为一个大型机计算机提供一个协议，而为N o v e l l服务器提供一个不同的协议，又为Windows NT服务器提供另外一个协议(见图1 0-1)。
可能建立一个桥式路由器为自己自动识别并配置它自己，这样它传递一些协议并作为其他设备的一个桥梁。
在一个网络上拥有多个L A N协议的优点是这样一个网络可以在同一个L A N上完成许多不同的功能，如使得I n t e r n e t访问成为可能，以及访问大型机计算机及服务器。
缺点是一些协议是以广播的方式进行操作的，这意味着它们经常发送包，以便识别网络上的设备，这样会导致数量可观的网络冗余通信量。
图10-1 在一个网络上传输多个协议10.2 LAN 协议属性一个L A N 协议的属性与其他通信协议类似，但是有一些L A N 协议是在网络的早期开发的，那时网络的基础设施还比较慢，更容易受到E M I /R F I 的影响，并且不可靠。
所以，这些协议中有一些对于现代通信而言是有缺陷的，例如不充分的差错检验，或者可能产生不必要的网络通信量。
另外，有一些协议是为小型L A N 开发的，而不是为了实现如今的企业L A N 而设计的，企业L A N 需要更密集的路由选择。
• 通常而言，L A N 协议必须提供：• 可靠的网络链接。
• 相对高的速度。
• 源结点和目标结点的地址处理。
• 符合网络标准，特别是IEEE 802标准。
所有这些特征都是由网络传输协议提供的，如以太网和令牌环，L A N 协议通过它们进行操作。
10.3 LAN 操作系统和协议有多个L A N 操作系统是与在以太网或令牌环内部传输的特定的协议相联系的。
主要L A N 操作系统包括：• Novell NetWa r e 。
• Windows NT 。
• LAN 管理器和L A N 服务器。
• AppleTa l k 。
Novell 服务器Windows NT 服务器TCP/IP 协议传输大型机NetBEUI 协议传输IPX/SPX 协议传输10.3.1 Novell NetWa r eN e t W a r e 最初是为以太网总线、令牌环以及A R C n e t 网络开发的，它们都采用一个文件服务器。
A R C n e t 是一个早期的私人拥有的网络选择，使用带有令牌的特殊的包，并采用总线星形网络设计。
如今，N e t W a r e 已经发展成为一个独立于硬件的系统，支持不同的拓扑结构和协议。
N o v e l l 改编了一个早期的L A N 协议，施乐网络系统(Xerox Network System, XNS)协议，用于它的N e t W a r e 文件服务器操作系统。
X N S 由施乐公司引入，作为在以太网上进行通信的一种方法。
在8 0年代早期，多个供应商都实现了他们自己的X N S 版本。
N o v e l l 的改变版本称为网间包交换( I P X )协议，设计用于N e t W a r e 。
I P X 虽然也是一个早期的网络协议，与其他早期协议相比，I P X 具有能够进行路由选择的优点，这意味着它可以在一个企业的多个网络之间传输数据。
I P X 的缺点是它是一个“爱讲闲话”的协议，因为频繁使用I P X 的现场工作站将它们的存在位置向整个网络进行广播。
当存在多个配置为I P X 的N e t W a r e 服务器和几百个客户机时，I P X 广播占据大量的网络通信量(见图1 0-2)。
图10-2 每一个站通过I P X 发送周期性广播(但不是在同一时间)与I P X 一起，N o v e l l 还实现了一个称为序列包交换( S P X )的伙伴协议。
S P X 使得特定应用本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播本站由此广播NetWare 服务器NetWare 服务器数据的交换成为可能，并且可靠性比I P X 要高。
I P X 比S P X 稍微快一点，但是在数据链路层的L L C 子层采用无连接设备，这意味着为保证包能够到达目的地而做的检查要更少。
S P X 使用面向连接的服务，使得数据传输更加可靠。
在大多数情况下，I P X 和S P X 都被同时引用，称为I P X /S P X 。
S P X 的一个用处是交换网络上的数据库数据。
N o v e l l 的远程控制工具及打印设备也使用S P X 。
远程控制工具使得一个工作站能够显示与出现在一个N e t W a r e 文件服务器监视器上的内容相同的信息，这样工作站用户能够可靠地执行文件服务器控制命令，而不必呆在文件服务器键盘的边上。
I P X /S P X 通过特殊的由N e t W a r e 创建的DOS Shell 驱动程度应用于基于D O S 的计算机上。
当一个N e t W a r e 网络上使用了多个协议，如I P X /S P X 和T C P /I P ，那么N e t W a r e 和N e t W a r e 客户机就会经常使用N o v e l l 开放数据链路接口( O D I )驱动程度。
这一驱动程度支持N e t W a r e 文件服务器、大型机和小型机以及互连网上的通信。
O D I 驱动程度可以用于运行在M S -D O S 、M i c r o s o f t Windows 3.x 、Windows 95、Windows 98以及Windows NT 上的网络客户机上。
O D I 驱动器的微软实现是一个较早期的1 6位应用程序，这意味着它不能利用更新的Wi n d o w s 版本的3 2位速度及能力。
基于N e t W a r e 的网络上多协议支持也可以通过N o v e l l 的C l i e n t 32软件得到，该软件是设计用于3 2位的操作系统的，如Windows 95、Windows 98以及Windows NT 。
另一种在运行Windows 95、Windows 98以及Windows NT 操作系统的工作站上使用I P X /S P X 的方法是安装微软的I P X /S P X协议仿真软件，称为N W L i n k (尝试做一下项目练习1 0-3)。
通过微软的网络驱动程序接口规范( N D I S )可以得到N W L i n k ，N D I S 是一个软件驱动程序规范，使得微软的网络协议能够与一个N I C 进行通信，或是绑定在一起。
将一个协议绑定在一个N I C 上是一个软件过程，使得该N I C 能够有效地与网络媒介相接口。
N D I S 能够将一个或多个协议与一个N I C 绑定在一起，允许每一个协议通过该N I C 进行发送。
当N D I S 绑定了多个协议时，它建立一个层次结构，这样当不同协议同时有发送数据的要求时，N I C 将把优先级给最常使用的协议(用户在N D I S 中配置的一个层次结构)。
例如，你可能在一个处理过程中使用T C P /I P 来发送信息，而另一个处理过程中使用I P X / S P X 来发送信息。
如果I P X / S P X 具有比T C P /I P 更高的绑定优先级，那么I P X /S P X 会被首先发送。
N D I S 和O D I 在数据链路L L C 子层上操作，如图1 0 - 3所示，但是这些驱动程序中一次只有一个能够绑定到N I C 上。
(从项目练习1 0-2了解从何处安装N D I S 。
)除了I P X /S P X 以外，Novell NetWa r e 使用了其他一些协议用于特殊的通信任务，如采用R I P 来收集路由选择信息(参见第4章)。
N e t W a r e 服务器可以配置成功能与路由器相同，并使用R I P 来保存路由表，虽然这必须与负责路由管理的网络管理员合作才能完成。
表 1 0-1展示了使图10-3 NDIS 网络体系结构网络层的网络协议(如IPX/SPX 或TCP/IP)数据链路层的LLC 子层的NDIS 数据链路层的M A C 子层的NIC 驱动程序物理层的NIC用N e t W a r e 的协议。
如本书前面所提到的那样，并不推荐采用N e t W a r e 和Windows NT 服务器上的R I P ，因为它会给你的网络添加更多的通信量。
