计算机网络第四版习题详细答案
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计算机网络谢希仁第四版答案【篇一:计算机网络第四版习题详细答案】教材计算机网络谢希仁编著第一章概述习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是:如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点,提高网络的可靠性和可用性,人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”,从通信资源的分配角度来看,就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换),它的主要特点是:①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。
为此,必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
计算机网络第四版(潘爱民译著)清华大学出版社课后习题答案第1章概述1.答:狗能携带21千兆字节或者168千兆位的数据。
18公里/小时的速度等于0.005公里/秒,走过x公里的时间为x/0.005=200x秒,产生的数据传输速度为168/200xGbps或者840/xMbps。
因此,与通信线路相比较,若x<5.6公里,狗有更高的速度。
2.使用局域网模型可以容易地增加节点。
如果局域网只是一条长的电缆,且不会因个别的失效而崩溃(例如采用镜像服务器)的情况下,使用局域网模型会更便宜。
使用局域网可提供更多的计算能力和更好交互式接口。
3.答:横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/秒带宽,但是由于光速度传送要越过数千公里,时延将也高。
相反,使用56kbps调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。
4.声音的传输需要相应的固定时间,因此网络时隙数量是很重要的。
传输时间可以用标准偏差方式表示。
实际上,短延迟但是大变化性比更长的延迟和低变化性更糟。
5.答:不,传送.速度为200,000公里/秒或200米/微秒。
信号在10微秒中传送了2千米,每个交换机相当于增加额外的2公里电缆。
如果客户和服务器之间的距离为5000公里,平均通过50个交换机给那些总道路只增加100公里,只是2%。
因此,交换延迟不是这些情形中的主要因素。
6.答:由于请求和应答都必须通过卫星,因此传输总路径长度为160,000千米。
在空气和真空中的光速为300,000公里/秒,因此最佳的第2页,共76页传播延迟为160,000/300,000秒,约533msec。
7.显而易见,在这里没有正确的独立的答案。
但下列问题好像相关:目前的系统有它的很多惯性(检测和平衡)。
当新的团体掌握权力的时候,这惯性可保持法律、经济和社会制度的稳定。
此外,很多人对社会问题没有真的知道事情的真相,但却具有很强烈的、引起争论的意见。
将不允许讲道理的观点写进法律也许不合适。
第 1章概述1. 答:狗能携带21千兆字节或者168千兆位的数据。
18 公里 / 小时的速度等于0.005公里/ 秒,走过x 公里的时间为x / 0.005 = 200x 秒,产生的数据传输速度为168/200x Gbps 或者840 /x Mbps。
因此,与通信线路相比较,若x<5.6公里,狗有更高的速度。
2. 使用局域网模型可以容易地增加节点。
如果局域网只是一条长的电缆,且不会因个别的失效而崩溃 ( 例如采用镜像服务器 ) 的情况下,使用局域网模型会更便宜。
使用局域网可提供更多的计算能力和更好交互式接口。
3. 答:横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/ 秒带宽,但是由于光速度传送要越过数千公里,时延将也高。
相反,使用 56 kbps 调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。
4. 声音的传输需要相应的固定时间,因此网络时隙数量是很重要的。
传输时间可以用标准偏差方式表示。
实际上,短延迟但是大变化性比更长的延迟和低变化性更糟。
5.答:不,传送 .速度为 200, 000 公里 / 秒或 200米 / 微秒。
信号在 10微秒中传送了 2千米,每个交换机相当于增加额外的 2 公里电缆。
如果客户和服务器之间的距离为 5000 公里,平均通过50个交换机给那些总道路只增加 100 公里,只是 2%。
因此,交换延迟不是这些情形中的主要因素。
6. 答:由于请求和应答都必须通过卫星,因此传输总路径长度为160, 000千米。
在空气和真空中的光速为 300,000 公里 / 秒,因此最佳的传播延迟为 160, 000/300,000秒,约 533msec。
7.显而易见,在这里没有正确的独立的答案。
但下列问题好像相关:目前的系统有它的很多惯性 ( 检测和平衡 )。
当新的团体掌握权力的时候,这惯性可保持法律、经济和社会制度的稳定。
此外,很多人对社会问题没有真的知道事情的真相,但却具有很强烈的、引起争论的意见。
计算机网络第四版(课后练习答案)计算机网络第四版(课后练习答案)第一章:计算机网络与因特网1. 计算机网络的基本概念与体系结构计算机网络是指将分散的、独立的计算机系统通过通信设备和线路连接起来,实现信息共享和资源共享的系统。
它由硬件、软件和协议等组成,并遵循一定的体系结构。
2. 因特网的发展与组成因特网是全球最大的计算机网络,由大量的自治系统(AS)组成,采用TCP/IP协议族作为通信协议,实现全球范围内的信息交流和资源共享。
第二章:物理层1. 传输媒体的基本概念和分类传输媒体是信息在计算机网络中传输的介质,主要包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线媒体等,根据传输方式分类可分为有线传输媒体和无线传输媒体。
2. 信道复用与调制信道复用是指多路复用技术,用于将多个通信信道中的数据通过一个物理通道传输。
调制技术是将数字信号转换为模拟信号的过程,常用的调制方式有ASK、FSK、PSK等。
第三章:数据链路层1. 数据链路层的基本概念和功能数据链路层在物理层之上,提供有点到点的数据传输服务,主要功能包括帧的封装与解封装、错误检测与纠正、流量控制和访问控制等。
2. 介质访问控制介质访问控制是指多个计算机节点在共享传输媒体时的竞争与协调机制,主要包括载波侦听、轮询、令牌传递和CSMA等。
第四章:网络层1. 网络层的基本概念与功能网络层是计算机网络中的核心层,负责将分组从源节点传输到目的节点,主要功能包括寻址与路由、分组的转发与接收、拥塞控制和互联互通等。
2. 网际协议(IP)IP协议是因特网中最主要的协议之一,它定义了数据报的格式和传输规则,实现了数据包的路由和转发功能,是因特网的核心协议之一。
第五章:运输层1. 运输层的基本概念与功能运输层负责对网络层传输的数据进行可靠或无需可靠地传输,主要功能包括端到端的连接建立与释放、数据的分段与重组、流量控制和拥塞控制等。
2. 传输控制协议(TCP)TCP是因特网中最重要的运输层协议之一,它提供可靠的、面向连接的数据传输服务,通过确认应答和超时重传等机制,保证了数据的可靠性和可恢复性。
计算机网络习题解答教材计算机网络谢希仁编著第一章概述习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是:如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点,提高网络的可靠性和可用性,人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”,从通信资源的分配角度来看,就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换),它的主要特点是:①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。
为此,必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
1964年,巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。
高等学校电子信息类规划教材《计算机网络》课后习题答案(第四版)谢希仁编著2006-12-28第一章概述(P19)1、计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答:计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
(1)面向终端的计算机通信网:其特点是计算机是网络的中心和控制者,终端围绕中心计算机分布在各处,呈分层星型结构,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源,计算机的主要任务还是进行批处理,在20世纪60年代出现分时系统后,则具有交互式处理和成批处理能力。
(2)分组交换网:分组交换网由通信子网和资源子网组成,以通信子网为中心,不仅共享通信子网的资源,还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式,即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择,给两个进行通信的用户段续(或动态)分配传输带宽,这样就可以大大提高通信线路的利用率,非常适合突发式的计算机数据。
(3)形成计算机网络体系结构:为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准化组织ISO 提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样,只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
(4)高速计算机网络:其特点是采用高速网络技术,综合业务数字网的实现,多媒体和智能型网络的兴起。
2、试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
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。
《计算机网络》(第四版)谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03.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。
答:(1)电路交换它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-06.试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。
讨论其异同点。
答:(1)OSI和TCP/IP的相同点是:都是基于独立的协议栈的概念;二者均采用层次结构,而且都是按功能分层,层功能大体相似。
(2)OSI和TCP/IP的不同点:①OSI分七层,自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层、表示层和会话层;而TCP/IP具体分五层:应用层、运输层、网络层、网络接口层和物理层。
严格讲,TCP/IP网间网协议只包括下三层,应用程序不算TCP/IP的一部分②OSI层次间存在严格的调用关系,两个(N)层实体的通信必须通过下一层(N-1)层实体,不能越级,而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务(这种层次关系常被称为“等级”关系),因而减少了一些不必要的开销,提高了协议的效率。
③OSI 只考虑用一种标准的公用数据网。
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。
计算机网络习题解答教材计算机网络谢希仁编著第一章概述习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是:如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点,提高网络的可靠性和可用性,人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”,从通信资源的分配角度来看,就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换),它的主要特点是:①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。
为此,必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
1964年,巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。
计算机网络习题解答教材计算机网络谢希仁编著第一章概述1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答:计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
(1)面向终端的计算机通信网:其特点是计算机是网络的中心和控制者,终端围绕中心计算机分布在各处,呈分层星型结构,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源,计算机的主要任务还是进行批处理,在20世纪60年代出现分时系统后,则具有交互式处理和成批处理能力。
(2)分组交换网:分组交换网由通信子网和资源子网组成,以通信子网为中心,不仅共享通信子网的资源,还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式,即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择,给两个进行通信的用户段续(或动态)分配传输带宽,这样就可以大大提高通信线路的利用率,非常适合突发式的计算机数据。
(3)形成计算机网络体系结构:为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样,只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
(4)高速计算机网络:其特点是采用高速网络技术,综合业务数字网的实现,多媒体和智能型网络的兴起。
1-02 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-03 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。
计算机网络习题解答教材计算机网络谢希仁编著第一章概述习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是:如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点,提高网络的可靠性和可用性,人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”,从通信资源的分配角度来看,就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换),它的主要特点是:①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。
为此,必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
1964年,巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。
1962 — 1965年,美国国防部的高级研究计划署(Advanced Research Projects Agency,ARPA)和英国的国家物理实验室(National Physics Laboratory,NPL)都在对新型的计算机通信技术进行研究。
英国NPL的戴维德(David)于1966年首次提出了“分组”(Packet)这一概念。
1969年12月,美国的分组交换网网络中传送的信息被划分成分组(packet),该网称为分组交换网ARPANET(当时仅有4个交换点投入运行)。
ARPANET 的成功,标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元。
现在大家都公认ARPANET为分组交换网之父,并将分组交换网的出现作为现代电信时代的开始。
分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成,每一结点就是一个小型计算机。
它的工作机理是:首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块,在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部),包括诸如数据收发的目的地址、源地址,数据块的序号等,形成一个个分组,然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。
由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组,而不是整个的长报文,且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理,这就使得分组的转发速度非常快。
由此可见,通信与计算机的相互结合,不仅为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段,而且也大大提高了通信网络的各种性能。
由此可见,采用存储转发的分组交换技术,实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。
值得说明的是,分组交换技术所采用的存储转发原理并不是一个全新的概念,它是借鉴了电报通信中基于存储转发原理的报文交换的思想。
它们的关键区别在于通信对象发生了变化。
基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信,其通信过程需要定义严格的协议;而基于报文交换的电信通信则是完成人与人之间的通信,因而双方之间的通信规则不必如此严格定义。
所以,分组交换尽管采用了古老的交换思想,但实际上已变成了一种崭新的交换技术。
表1-1列出了分组交换网的主要优点。
与电路交换相比,分组交换的不足之处是:①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时,考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间,以及每一分组经过的路由可能不等同,使得每一分组的传输延时长短不一。
因此,它不适用于一些实时、连续的应用场合,如电话话音、视频图像等数据的传输;②由于每一分组都额外附加一个头信息,从而降低了携带用户数据的通信容量;③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理,如在发送端需要将长报文划分为若干段分组,在接收端必须按序将每个分组组装起来,恢复出原报文数据等,从而降低了数据传输的效率。
尽管如此,分组交换技术的出现,不仅大大推动了当时的计算机网络技术的发展,而且也是现代计算机网络技术发展的重要基础。
第三阶段:(20世纪80年代)具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议的计算机网络。
局域网络系统日渐成熟。
随着计算机网络的普及和应用推广,越来越多的用户都希望将自己的计算机连网。
然而实现不同系列、不同品牌的计算机互连,显然并不是一件容易的事情。
因为相互通信的计算机必须高度协调工作,而这种协调是相当复杂的。
为了降低网络设计的复杂性,早在当初设计ARPANET时,就有专家提出了层次模型。
分层设计的基本思想就是将庞大而复杂的问题转换为若干个较小的子问题进行分析和研究。
随着ARPANET的建立,各个国家甚至大公司都建立了自己的网络体系结构,如IBM公司研制的分层网络体系结构SNA(System Network Architecture),DEC公司开发的网络体系结构DNS(Digital Network Architecture)。
这些网络体系结构的出现,使得一个公司生产的各种类型的计算机和网络设备可以非常方便地进行互连。
但是,由于各个网络体系结构都不相同,协议也不一致,使得不同系列、不同公司的计算机网络难以实现互联。
这为全球网络的互连、互通带来了困难。
20世纪80年代开始,人们着手寻找统一的网络体系结构和协议的途径。
国际标准化组织ISO(International Standard Organization)于1977年成立了专门机构研究该问题,并于1984年正式颁布了开放系统互连参考模型OSI-RM(Open Systems Interconnection Reference Model,简称OSI)。
所谓“开放”,就是指只要遵循OSI标准模型的任何系统,不论位于何地,都可以进行互连、互通。
这一点非常像世界范围的电话和邮政系统。
这里的“开放系统”,是指在实际网络系统中与互连有关的各个部分。
它也是对当时各个封闭的网络系统而言的。
在计算机网络发展的进程中,另一个重要的里程碑就是出现了局域网络。
局域网可使得一个单位或一个校园的微型计算机互连在一起,互相交换信息和共享资源。
由于局域网的距离范围有限、连网的拓扑结构规范、协议简单,使得局域网连网容易,传输速率高,使用方便,价格也便宜。
所以很受广大用户的青睐。
因此,局域网在20世纪80年代得到了很大的发展,尤其是1980年2月份美国电气和电子工程师学会组织颁布的IEEE802系列的标准,对局域网的发展和普及起到了巨大的推动作用。
第四阶段:(20世纪90年代)网络互连与高速网络。
自OSI参考模型推出后,计算机网络一直沿着标准化的方向在发展,而网络标准化的最大体现是Internet的飞速发展。
Internet是计算机网络最辉煌的成就,它已成为世界上最大的国际性计算机互联网,并已影响着人们生活的各个方面。
由于Internet也使用分层次的体系结构,即TCP/IP网络体系结构,使得凡遵循TCP/IP的各种计算机网络都能相互通信。
进入20世纪90年代后,网络进一步向着开放、高速、高性能方向发展。
由于Internet还存在着技术和功能上的不足,加上用户数量猛增,使得现有的Internet不堪重负。
1993年美国政府提出了“NGII(Next Generation Internet Initiative)行动计划”,该计划的目标是:开发规模更大、速度更快的下一代网络结构,使之端到端的数据传输速率超过100 Mb/s甚至10 Gb/s;提供更为先进、实时性更高的网络应用服务,如远程教育、远程医疗、高性能的全球通信、环境监测和预报等,NGII计划将使用超高速全光网络,能实现更快速的交换和路径选择;保证网络信息的可靠性和安全性。
习题1-02 试简述分组交换的要点。
答:采用存储转发的分组交换技术,实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。
它的工作机理是:首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块,在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部),包括诸如数据收发的目的地址、源地址,数据块的序号等,形成一个个分组,然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。
由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组,而不是整个的长报文,且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理,这就使得分组的转发速度非常快。
分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成,每一结点就是一个小型计算机。
基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信,其通信过程需要定义严格的协议;分组交换网的主要优点:1、高效。
在分组传输的过程中动态分配传输带宽。
2、灵活。
每个结点均有智能,可根据情况决定路由和对数据做必要的处理。
3、迅速。
以分组作为传送单位,在每个结点存储转发,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。
电路交换相比,分组交换的不足之处是:①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时,考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间,以及每一分组经过的路由可能不等同,使得每一分组的传输延时长短不一。
因此,它不适用于一些实时、连续的应用场合,如电话话音、视频图像等数据的传输;②由于每一分组都额外附加一个头信息,从而降低了携带用户数据的通信容量;③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理,如在发送端需要将长报文划分为若干段分组,在接收端必须按序将每个分组组装起来,恢复出原报文数据等,从而降低了数据传输的效率。
习题1-03 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。
答:电路交换,它的主要特点是:①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。