计算机网络概论
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第一章计算机网络概论习题参考答案1.计算机网络可分为哪两大子网?它们各实现什么功能?计算机网络分为资源子网和通信子网。
资源子网:负责信息处理(包括提供资源的主机HOST和请求资源的终端,它们都是信息传输的源节点或宿节点,有时也通称为端节点);通信子网:负责全网中的信息传递(由网络节点和通信链路组成)。
2.计算机网络的发展可划分为哪几个阶段?每个阶段各有什么特点?可分为四个阶段。
第一阶段为面向终端的计算机网络,特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。
第二阶段为计算机-计算机网络,特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。
第三阶段为开放式标准化网络,特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。
第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展,特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制,网络覆盖范围广泛。
3.早期的计算机网络中,哪些技术对日后的发展产生了深远的影响?早期的ARPANET、TCP/IP、PDN的技术对日后的发展产生了深远的影响。
4.简述计算机网络的功能?①硬件资源共享:存储器、打印机等;②软件资源共享:文件传送,数据库等;③用户间信息交换:收发邮件收发消息等信息交换。
5.名词解释:PSE:分组交换设备PAD:分组装拆设备NCC:网络控制中心FEP:前端处理机IMP:接口信息处理机DTE:数据终端设备DCE:数据电路终接设备PDN:公用数据网OSI:开放系统互连基本参考模型HDLC:高级数据链路控制协议SNA:系统网络结构DNA:数字网络结构WAN:广域网,远程网LAN:局域网SCS:结构化综合布线系统NBS:美国国家标准局ANSI:美国国家标准学会ECMA:欧洲计算机制造商协会IETF:Internet工程任务组IESG:Internet工程指导小组ITU:国际电话电报咨询委员会CCITT,现已改名为国际电信联盟ITU。
第1章计算机网络概论一、选择题1.下面哪个介质不属于常用的网络传输介质? DA.同轴电缆B.电磁波C.光缆D.声波2.星型网、总线型网、环型网和网状型网是按照 B 分类。
A.网络功能B.网络拓扑C.管理性质D.网络覆盖3.分组交换技术在第 B 代网络时期出现。
A.单机操作系统B.网络操作系统C.数据库系统D.应用软件4.C ,ARPAnet因试验任务完成正式宣布关闭。
A.1983年B.1985年C.1990年D.1993年5.下列 A 拓扑结构网络的实时性较好。
A.环型B.总线型C.星型D.蜂窝型二、填空题1.计算机网络可以划分为由资源子网和通信子网组成的二级子网结构。
2.局域网的有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤等;无线传输介质主要是激光、微波、红外电波等。
3.从拓扑学的角度来看,梯形、四边形、圆等都属于不同的几何结构,但是具有相同的拓扑结构。
4.根据计算机网络的交换方式,可以分为电路交换网、报文交换网和分组交换网三种类型。
5.按照网络的传输技术,可以将计算机网络分为广播式网络、点对点网络。
6.FDDI(光纤分布式数据接口)网络采用的是环型网络拓扑结构。
7.计算机网络的基本功能可以大致归纳为资源共享、数据通信、分布式处理、网络综合服务4个方面。
三、简答题1.目前公认的有关计算机网络的定义是什么?在发展到第四代互联网的现在,人们已公认的有关计算机网络的定义是:将地理位置不同的具有独立功能的多个计算机系统利用通信设备和线路互相连接起来,在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
2.计算机网络的基本功能有哪些?计算机网络的基本功能可以归纳为资源共享、数据通信、分布式处理和网络综合服务等4个方面。
这4个方面的功能并不是各自独立存在的,它们之间是相辅相成的关系。
以这些功能为基础,更多的网络应用得到了开发和普及。
第1章计算机网络概论2 3.计算机网络有哪几种网络拓扑结构?画出相应的结构图。
第1章计算机网络概论大纲要求:●网络拓扑结构。
●网络分类(LAN、MAN、WAN、接入网、主干网)。
●OSI/RM。
●TCP/IP协议,包括应用层协议、传输层协议(TCP、UDP)、网络层协议(IP)、数据链路层协议。
1.1 计算机网络的形成和发展1.1.1 考点辅导计算机网络是指由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
这里强调构成网络的计算机是自主工作的,是为了和多终端分时系统相区别。
在计算机网络中的各个计算机(工作站)本身拥有计算机资源,能独立工作,完成一定的任务,同时还可以使用网络中其他计算机的资源(如CPU、大容量外存或信息等)。
1. 早期的计算机网络早期的计算机网络出现在20世纪50年代,它实际上是以单个计算机为中心的远程联机系统。
在这种系统中,除了一台中心计算机,其余的终端不具备自主处理能力。
这种网络也称为面向终端的计算机网络。
2. 现代计算机网络的发展20世纪60年代中期出现了大型主机,典型代表是ARPANET。
该时期的计算机网络是多台主机通过通信线路连接起来的,它和以单台计算机为中心的远程联机系统的主要区别是,在这种网络中每台计算机都有独立的处理能力,在这些机器之间不存在主从关系。
但是由于该时期的计算机网络是由研究单位、大学等部门各自研制的,没有统一的网络体系结构,因此要把这些计算机连接起来很困难。
网络工程师考试同步辅导(上午科目)(第3版)3. 计算机网络标准化阶段1977年,国际标准化组织(ISO)的TC97信息处理系统技术委员会SC16分技术委员会开始着手制定开放系统互联参考模型(OSI/RM)。
作为国际标准,OSI规定了可以互联的计算机系统之间的通信协议,遵从OSI协议的网络通信产品都是“开放系统”。
这种网络具有统一的网络体系结构,能够很方便地把不同的计算机连接起来。
4. 微型机局域网的发展时期20世纪80年代初期出现了微型计算机。
1972年,Xerox公司发明了以太网,以太网与微型机的结合使得微型机局域网得到了快速的发展。
第1部分 计算机网络概论〖主要内容〗计算机网络基本概念,计算机网络的发展,计算机网络的组成与功能,计算机网络分类。
〖教学重点〗计算机网络的发展,资源子网,通信子网。
计算机网络是计算机技术(或信息技术)与通信技术结合的产物。
随着计算机软件和硬件(特别是微电子技术的发展促使芯片价格越来越低)的产生和发展,在计算机应用的过程中,需要对大量复杂的信息进行收集、交换、加工、处理和传输,为了提高计算机应用效率,提供信息处理的有效手段,充分发挥计算机与信息本身的作用,从而引入了通信技术,以便通过通信线路为计算机或终端设备提供收集、交换和传输信息的手段。
1.1 计算机网络的形成与发展计算机网络从20世纪60年代中期开始发展至今,已形成从小型的办公室局域网到全球性大型广域网的规模,对现代人类的生产、经济、生活等各个方面都产生了巨大的影响。
在当今的信息社会中,人们不断地依靠计算机网络来处理个人和工作上的事务,而这种趋势正在加剧并显示出计算机和计算机网络的强大功能。
计算机网络的形成大致分为四个阶段: 1.1.1 联机终端网络阶段(第一阶段)20世纪60年代以前,计算机主机昂贵,而通信线路和通信设备的价格相对便宜,为了使用户共享主机宝贵的资源和进行信息的采集及综合处理,网络由此产生了。
1、联机终端控制系统A 、单点通信线路:终端用户直接共享主机资源 说明:早期计算机功能不强,又十分庞大,主要用于科学计算,为了解决用户要到机房上机的不便,因此在远离计算机的地方设置了远程终端,并在计算机上增加了通信控制功能,经线路连接输送数据进行成批处理,这样就产生了具有通信功能的主机——单终端系统。
B 、多点通信线路:多个终端用户通过一条通信线路与主机通信 说明:主机——单终端系统减少了用户远程上机的时间,提高了计算机的应用效率。
为了使更多的用户使用主机的资源,提高通信线路的利用率,采用了多个终端通过一条通信线路或多条线路连接主机,各终端用户分时使用主机资源。
计算机网络概论及试题1、定义与应用计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统,通过通信设备与线路连接起来,由功能完善的软件实现资源共享的系统。
计算机网络的几个应用方向:对分散的信息进行集中、实时处理;共享资源;电子化办公与服务;通信;远程教育;娱乐等。
2、计算机网络组成A:计算机网络物理组成从物理构成上看,计算机网络包括硬件、软件、协议三大部分。
B:功能组成从功能上,计算机网络由资源子网和通信子网两部分组成。
C:工作方式从工作方式上看,也可以认为计算机网络由边缘部分和核心部分组成。
3、计算机网络分类A:按分布范围分类W AN、MAN、LAN、PAN(个域网)B:按拓扑结构分类总线型网络、星型网络、环形网络、树型网络、网格型网络等基本形式。
也可以将这些基本型网络互联组织成更为复杂的网络。
C:按交换技术分类(注意区别各自的优缺点)线路交换网络、报文交换网络、分组交换网络等类型。
D:按采用协议分类应指明协议的区分方式。
E:按使用传输介质分类有线(再按各介质细分)、无线F:按用户与网络的关联程度分骨干网、接入网、驻地网4、网络体系结构A:分层与协议注意分层的三个基本原则B:接口与服务SAP计算机网络提供的服务可分为三类:面向连接的服务与无连接的服务、有应答服务与无应答服务、可靠服务与不可靠服务服务数据单元SDU、协议控制信息PCI、协议数据单元PDU。
三者的关系为:N-SDU+N-PCI=N-PDU=(N-1)SDUC:ISO/OSI 与TCP/IP 体系结构模型OSI 有7 层,从低到高依次称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
各层对应的数据交换单元分别为:比特流、帧、分组、TPDU、SPDU、PPDU、APDUTCP/IP 从低到高各层依次为网络接口层、互联网层、传输层、应用层。
网络接口层相当于OSI 的物理层和数据链路层;互联网层相当于OSI 的网络层;传输层相当于OSI的传输层;应用层相当于OSI 的应用层;没有表示层和会话层。
第一章计算机网络概论1;.计算机网络可分为哪两大子网?它们各实现什么功能?计算机网络分为用于信息处理的资源子网和负责网络中信息传递的通信子网。
2;计算机网络的开展可划分为哪几个阶段?每个阶段各有什么特点?.可分为三个阶段。
第一阶段为面向终端的计算机网络,特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。
第二阶段为计算机-计算机网络,特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。
第三阶段为开放式标准化网络,特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。
3;早期的计算机网络中,那些技术对日后的开展产生了深远的影响?.早期的ARPANET、TCP/IP、SNA的技术对日后的开展产生了深远的影响。
4;简述计算机网络的功能。
计算机网络主要有存储器、打印机等硬件资源共享,数据库等软件资源共享和收发邮件收发消息等信息交换三方面的功能。
5;缩写名词解释PSE:分组交换设备PAD:分组装拆设备NCC:网络控制中心FEP:前端处理机IMP:接口信息处理机DTE:数据终端设备DCE:数据电路终接设备PDN:公用数据网OSI:开放系统互连根本参考模型HDLC:高级数据链路控制协议第二章计算机网络根底知识1;简述模拟数据及数字数据的模拟信号及数字信号表示方法。
模拟数据可以直接用对应的随时间变化而连续变化的模拟信号来表示,也可以经相应的转换设备转换后用离散的数字信号表示。
数字数据可用二进制编码后的离散数字信号表示,也可经转换设备转换后用连续变化的模拟信号表示。
2;简述MODEM和CODEC的作用.Modem可以把离散的数字数据调制转换为连续变化的模拟信号后经相应的模拟信号媒体传送出去,把接收到的连续变化的模拟信号解调复原成原来的离散数字数据。
CODEC把连续变化的模拟信号编码转换成二进制数字信号后传送出去,把收到的数字信号解码复原成原来的模拟信号。
3 ;什么是数据通信?.数据通信是通过计算机等数据装置和通信线路完成数据编码信号的传输、存储和处理。
第1章计算机网络概论根据考试大纲,本章要求考生掌握以下知识点:(1)计算机网络的概念:计算机网络定义、计算机网络应用。
(2)计算机网络的组成:计算机网络物理组成、计算机网络功能组成、计算机网络要素组成。
(3)计算机网络的分类:按分布范围分类、按拓扑结构分类、按交换技术分类、按采用协议分类、按使用传输介质分类。
(4)网络体系结构模型:分层与协议、接口与服务、开放系统互联参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)与传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)体系结构模型。
1.1计算机网络的概念对于计算机网络,从不同的角度看,有着不同的定义。
从物理结构看,计算机网络可被定义为“在网络协议控制下,由多台计算机、终端、数据传输设备及计算机与计算机间、终端与计算机间进行通信的设备所组成的计算机复合系统”。
从应用目的看,计算机网络可被定义为“以相互共享(硬件、软件和数据)资源方式而连接起来,且各自具有独立功能的计算机系统之集合”。
为了更好地理解计算机网络的定义,需要弄清计算机网络与多终端系统、分布式系统的区别。
1.计算机网络与多终端系统的区别传统的多终端系统是由一台中央处理机、多个连机终端及一个多用户操作系统(如多道批处理操作系统、分时操作系统或实时操作系统)组成。
在多终端系统中,无论主机上连接多少个终端或计算机,主机与其连接的终端或计算机之间都是支配与被支配的关系。
终端只是主机和用户之间的接口,它本身并不拥有系统资源,不具备独立的数据处理能力。
系统资源全部集中在主机上,数据处理也在主机上进行。
而计算机网络系统并不是以一台大型的主计算机为基础,而是以许多独立的计算机为基础。
每台计算机可以拥有自己的资源,具有独立的数据处理能力。
网络中的计算机可以共享网络中的全部资源。
2.计算机网络与分布式系统的区别分布式计算机系统与计算机网络系统在计算机硬件连接、系统拓扑结构和通信控制2网络规划设计师考试全程指导等方面基本一致,都具有通信和资源共享的功能。
但分布式计算机系统强调系统的整体性,强调各计算机在协调下自治工作。
例如分布式系统的应用程序可分为几个独立的部分,分别运行于不同的机器上,它们之间通过通信而相互协作,共同完成一个作业。
而计算机网络则以资源共享为主要目的,方便用户访问其他计算机所具有的资源。
分布式系统在计算机网络基础上为用户提供了透明的集成应用环境。
用户可以使用名字或命令调用网络中的任何资源或进行远程的数据处理,而不必关心这些资源的物理位置。
但对计算机网络来说往往不要求这种透明性,张三要访问李四的资源,必须指定李四计算机的地址或设备名。
希赛教育专家提示:分布式系统就是一个建造在计算机网络之上的软件系统。
计算机网络是一种松耦合系统,而分布式系统是一种紧耦合系统。
计算机网络的基本功能包括数据通信、资源共享、集中管理、分布式处理、可靠性高、均衡负荷、综合信息服务等。
1.2计算机网络的组成计算机网络必须具备以下三个基本要素:(1)至少有两台独立操作系统的计算机,它们之间有相互共享某种资源的需求。
(2)两台独立的计算机之间必须有某种通信手段将其连接。
(3)网络中的各个独立的计算机之间要能相互通信,必须制定相互可确定的规范标准或者协议。
以上三条是组成一个网络的必要条件,三者缺一不可。
计算机网络也是由各种可连起来的网络单元组成的。
大型的计算机网络是一个复杂的系统。
例如,现在所使用的Internet网络。
它是一个集计算机软件系统、通信设备、计算机硬件设备以及数据处理能力为一体的,能够实现资源共享的现代化综合服务系统。
一般网络系统的组成可分为三部分:硬件系统、软件系统和网络信息。
1.硬件系统硬件系统是计算机网络的基础,硬件系统由计算机、通信设备、连接设备及辅助设备组成,通过这些设备的组成形成了计算机网络的类型。
下面来学习几种常用的设备。
(1)服务器。
在计算机网络中,核心的组成部分是服务器。
服务器是计算机网络中向其他计算机或网络设备提供服务的计算机,并按提供的服务被冠以不同的名称,如数据库服务器、邮件服务器等。
常用的服务器有文件服务器、打印服务器、通信服务器、数据库服务器、邮件服务器、信息浏览服务器和文件下载服务器等。
(2)客户机。
客户机是与服务器相对的一个概念。
在计算机网络中享受其他计算机第1章计算机网络概论 3提供的服务的计算机就称为客户机。
(3)网卡。
网卡是安装在计算机主机板上的电路板插卡,又称为网络适配器或者网络接口卡(Network Interface Board)。
网卡的作用是将计算机与通信设备相连接,负责传输或者接收数字信息。
(4)调制解调器。
调制解调器(Modem)是一种信号转换装置,可以将计算机中传输的数字信号转换成通信线路中传输的模拟信号,或者将通信线路中传输的模拟信号转换成数字信号。
一般将数字信号转换成模拟信号,称为“调制”过程;将模拟信号转换成数字信号,称为“解调”过程。
调制解调器的作用是将计算机与公用电话线相连,使得现有网络系统以外的计算机用户能够通过拨号的方式利用公用事业电话网访问远程计算机网络系统。
(5)集线器。
集线器是局域网中常用的连接设备,它有多个端口,可以连接多台本地计算机。
(6)网桥。
网桥(Bridge)也是局域网常用的连接设备。
网桥又称桥接器,是一种在链路层实现局域网互联的存储转发设备。
(7)路由器。
路由器是互联网中常用的连接设备,它可以将两个网络连接在一起,组成更大的网络。
例如局域网与Internet可以通过路由器进行互联。
(8)中继器。
中继器工作可用来扩展网络长度。
中继器的作用是在信号传输较长距离后,进行整形和放大,但不对信号进行校验处理等。
2.软件系统网络系统软件包括网络操作系统和网络协议等。
网络操作系统是指能够控制和管理网络资源的软件,是由多个系统软件组成,在基本系统上有多种配置和选项可供选择,使得用户可根据不同的需要和设备构成最佳组合的互联网络操作系统。
网络协议是保证网络中两台设备之间正确传送数据。
3.网络信息计算机网络上存储、传输的信息称为网络信息。
网络信息是计算机网络中最重要的资源,它存储于服务器上,由网络系统软件对其进行管理和维护。
1.3计算机网络的分类计算机网络的分类方法有多种,可以根据网络的用途、覆盖的地理范围、使用的技术等进行分类。
1.按距离分类根据网络的作用范围,可将网络划分为以下几种。
(1)局域网(Local Area Network,LAN):作用范围通常为几米到几十公里。
(2)广域网(Wide Area Network,W AN):作用范围通常为几十公里到几千公里。
4网络规划设计师考试全程指导(3)城域网(Metropolitan Area Network,MAN):作用范围界于局域网与广域网之间。
2.按通信介质分类根据通信介质的不同,可将网络划分为以下几种。
(1)有线网:采用同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质传输数据。
(2)无线网:采用卫星、微波等无线形式传输数据。
3.按通信传播方式分类根据通信传播方式的不同,将网络划分为:(1)点对点网络:网络中成对的主机之间存在着若干对的相互联接关系。
(2)广播式网络:网络中只有单一的通信信道,由这个网络中所有的主机共享。
4.按通信速率分类根据通信速率的不同,将网络划分为:(1)低速网:数据传输速率在1.5Mbps以下。
(2)中速网:数据传输速率在1.5Mbps~50Mbps之间。
(3)高速网:数据传输速率在50Mbps以上。
5.按使用范围分类根据使用范围的不同,将网络划分为:(1)公用网:为社会公众提供服务。
(2)专用网:只为一个或几个部门提供服务,不向社会公众开放。
6.按网络控制方式分类根据网络控制方式的不同,将网络划分为:(1)集中式网络:网络的处理控制功能高度集中在一个或少数几个节点上,这些节点是网络的处理控制中心,所有的信息流都必须经过这些节点之一,而其余的大多数节点则只有较少的处理控制功能。
(2)分布式网络:网络中不存在一个处理控制中心,各个节点均以平等地位相互协调工作和交换信息。
7.按网络拓扑结构分类根据网络拓扑结构的不同,可将网络划分为:星状网、总线状网、环状网。
1.4网络参考模型世界上不同年代、不同厂家、不同型号的计算机系统千差万别,将这些系统互联起来就要彼此开放,也就是要遵守共同的规则与约定(一般称为协议)。
1977年,国际标准化组织(International Organization for Standards,ISO)为适应网络标准化发展的需求,在研究、吸取了各计算机厂商网络体系标准化经验的基础上,制定了OSI/RM,从而形第1章计算机网络概论 5 成了网络体系结构的国际标准。
1.4.1 开放系统互联参考模型OSI/RM最初是用来作为开发网络通信协议族的一个工业参考标准,作为各个层上使用的协议国际标准化的第一步而发展来的。
严格遵守OSI/RM,不同的网络技术之间可以轻而易举地实现互操作。
整个OSI/RM模型共分7层,从下往上分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
当接收数据时,数据是自下而上传输;当发送数据时,数据是自上而下传输。
7层的主要功能如表1-1所示。
表1-1 7层的主要功能在网络数据通信的过程中,每一层要完成特定的任务。
当传输数据的时候,每一层接收上一层格式化后的数据,对数据进行操作,然后把它传给下一层。
当接收数据的时候,每一层接收下一层传过来的数据,对数据进行解包,然后把它传给上一层。
从而实现对等层之间的逻辑通信。
OSI/RM并未确切描述用于各层的协议和服务,它只是说明了每一层该做些什么。
1.物理层物理层是OSI/RM的最低层,提供原始物理通路,规定处理与物理传输介质有关的机械、电气特性和接口。
物理层建立在物理介质上(而不是逻辑上的协议和会话),主要任务是确定与传输媒体接口相关的一些特性,即机械特性、电气特性、功能特性以及规程特性。
涉及到电缆、物理端口和附属设备。
双绞线、同轴电缆、接线设备(如网卡等)、RJ-45接口、串口和并口等在网络中都是工作在这个层次的。
物理层数据交换单位为二进制位(bit,比特),因此要定义传输中的信号电平大小、连接设备的开关尺寸、时钟频率、通信编码、同步方式等。
2.数据链路层数据链路层的任务是把原始不可靠的物理层连接变成无差错的数据通道,并解决多用户竞争,使之对网络层显现为一条可靠的链路,加强了物理层传送原始位的功能。
该层的传输单位是帧。
通过在帧的前面和后面附加上特殊的二进制编码模式来产生和识别6网络规划设计师考试全程指导帧边界。