计算机网络02讲

第二章物理层2-01物理层要解决哪些问题？物理层的主要特色是什么？答：物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地障蔽掉物理设施和传输媒体，通讯手段的不一样，使数据链路层感觉不到这些差别，只考虑达成本层的协讲和服务。

（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传递和接收比特流（一般为串行按次序传输的比特流）的能力，为此，物理层应当解决物理连结的成立、保持和开释问题。

（3）在两个相邻系统之间独一地表记数据电路。

物理层的主要特色：①因为在 OSI 以前，很多物理规程或协议已经拟订出来了，并且在数据通讯领域中，这些物理规程已被很多商品化的设施所采纳，加之，物理层协议波及的范围宽泛，所以致今没有按OSI 的抽象模型拟订一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确立为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和过程特征。

②因为物理连结的方式好多，传输媒体的种类也好多，所以，详细的物理协议相当复杂。

2-02归层与协议有什么差别？答：规程专指物理层协议。

2-03试给出数据通讯系统的模型并说明其主要构成建立的作用。

答：源点：源点设施产生要传输的数据。

源点又称为源站。

发送器：往常源点生成的数据要经过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。

接收器：接收传输系统传递过来的信号，并将其变换为能够被目的设施办理的信息。

终点：终点设施从接收器获取传递过来的信息。

终点又称为目的站。

传输系统：信号物理通道。

2-04试解说以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通讯号，数字数据，数字信号，码元，单工通讯，半双工通讯，全双工通讯，串行传输，并行传输。

答：数据：是运送信息的实体。

信号：则是数据的电气的或电磁的表现。

模拟数据：运送信息的模拟信号。

模拟信号：连续变化的信号。

基带信号（即基本频带信号）：来自信源的信号。

像计算机输出的代表各样文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

带通讯号：把基带信号经过载波调制后，把信号的频次范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频次范围内能够经过信道）。

第2章计算机网络通信原理本章首先简单介绍数据通信的基本概念和原理，然后介绍各种传输介质、数据传输方式、数据交换技术、数据编码技术、多路复用技术和差错控制技术等。

通过本章学习，要求掌握数据传输方式，掌握数据交换技术，掌握差错控制技术；熟悉多路复用技术，了解传输介质，了解数据编码技术。

理解数数据据通信的基本概念和原理。

2.1 数据通信基本知识2.1.1信息、数据、信号和信道在计算机网络中，通信的目的就是为了交换信息。

1．信息信息是对客观事物属性和特性的描述，可以是对事物的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以是对事物与外部联系的描述。

信息是字母、数字、符号的集合，其载体可以是数字、文字、语音、视频和图像等。

2．数据数据是指数字化的信息。

在数据通信过程中，被传输的二进制代码（或者说数字化的信息）称为数据。

数据是信息的表现形式或载体。

数据分为数字数据和模拟数据。

数字数据的值是离散的，如电话号码、邮政编码等；模拟数据的值是连续变换的量，如身高、体重、温度、气压等。

数据与信息的区别在于，数据是信息的载体或表现形式，而信息则是数据的内在含义或解释。

3．信号数据通信中，信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式，因此数据只有转换为信号才能传输。

信号是运输数据的工具，是数据的载体，是数据的表现形式，信号使数据能以适当的形式在介质上传输。

从广义上讲，信号包含光信号、声信号和电信号，人们通过对光、声、电信号的接收，才知道对方要表达的消息。

信号从形式上分为模拟信号和数字信号。

模拟信号指的是在时间上连续不间断，数值幅度大小也是连续不断变化的信号，如传统的音频信号、视频信号等。

数字信号指的是在时间轴上离散，幅度不连续的信号，可以用二进制1或0表示，如计算机数据、数字电话、数字电视等输出的都是数字信号。

4．信道信道是信息从发送端传输到接收到的一个通路，它一般有传输介质（线路）和相应的传输设备组成。

在数据通信系统中，信道为信号的传输提供了通路。

小学五年级信息技术计算机网络基础知识的讲解计算机网络是现代信息技术发展的重要组成部分，它不仅在我们日常生活中扮演着重要角色，而且在学习和工作领域也起到了关键作用。

学习计算机网络的基础知识对于小学五年级的学生来说，是很有意义的。

通过了解计算机网络的基本概念和原理，孩子们可以更好地应用和理解现代科技。

一、什么是计算机网络？计算机网络是指通过通信线路将多台计算机连接起来，实现数据交换和资源共享的技术。

我们可以把计算机网络看作是一个大规模的信息交流系统，它可以让人们在不同的地方进行信息共享和通信。

二、计算机网络的基本组成1. 主机：主机指的是计算机网络中的各个本地计算机，也就是我们使用的台式机、笔记本电脑或者智能手机等设备。

主机通过网络连接到服务器上，实现数据的传输和通信。

2. 服务器：服务器是计算机网络中的主要设备，它负责存储数据和提供各种服务。

服务器可以是文件服务器、邮件服务器、数据库服务器等。

3. 路由器：路由器是计算机网络中的网络设备，它负责将数据包从发送方传递到接收方。

我们可以把路由器看作是网络中的交通警察，它能够控制数据的流动，并将数据发送到正确的目的地。

4. 网络线路：网络线路是计算机网络中连接各个设备的通信线路。

它有多种类型，如以太网、Wi-Fi等，可以根据不同的需求选择适合的网络线路。

三、计算机网络的分类根据规模和使用范围的不同，计算机网络可以分为以下几种类型：1. 局域网（LAN）：局域网是指搭建在一个小范围内的计算机网络，通常在一个办公室、学校或者家庭中使用。

它能够实现文件共享、打印共享等功能。

2. 广域网（WAN）：广域网是指跨越较大范围的计算机网络，可以连接不同城市、不同国家甚至不同地区的计算机。

我们使用的互联网就是一个典型的广域网。

3. 无线局域网（WLAN）：无线局域网是指通过无线技术实现的网络连接，不需要使用传统的网络线路。

我们经常使用的Wi-Fi就是一种无线局域网。

四、计算机网络的作用计算机网络在日常生活和学习中的作用非常重要，它有以下几个方面的应用：1. 资源共享：通过计算机网络，我们可以将文件、打印机等资源进行共享，实现多台计算机之间的数据互通。

第一章概述1-02 简述分组交换的要点。

答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并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。

<简答>答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。

（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。

（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。

1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。

答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。

1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。

（2）城域网：城市范围，链接多个局域网。

（3）局域网：校园、企业、机关、社区。

（4）个域网PAN：个人电子设备按用户：公用网：面向公共营运。

专用网：面向特定机构。

1-22 网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？答：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。

由以下三个要素组成：（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。

（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。

1-24 论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。

答：综合OSI 和TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。

各层的主要功能：物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。

（注意：传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0 层。

）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。

数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。

第二章物理层(一) 通信基础1. 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念2. 奈奎斯特定理与香农定理3. 编码与调制4. 电路交换、报文交换与分组交换5. 数据报与虚电路(二) 传输介质1. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质2. 物理层接口的特性(三) 物理层设备1. 中继器2. 集线器2.1 通信基础2.1.1 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念（1）信道：向某一个方向传送信息的媒体。

（2）信号：数据的电磁或电气表现。

（3）带宽：媒介中信号可使用的最高频率和最低频率之差，或者说是频带的宽度，Hz；另一定义是信道中数据的传送速率，bps。

（4）码元：在使用时间域（简称时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。

（5）波特：单位时间内传输的码元数。

（6）比特率：单位时间内传输的比特数。

（7）信源（8）信宿计算机网络的性能计算1. 速率比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。

一个比特就是二进制数字中的一个1 或0。

速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。

速率的单位是b/s（bps），kb/s, Mb/s, Gb/s 等“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。

现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s (bit/s)，bps。

更常用的带宽单位是千比每秒，即kb/s （103 b/s）兆比每秒，即Mb/s（106 b/s）吉比每秒，即Gb/s（109 b/s）太比每秒，即Tb/s（1012 b/s）请注意：在计算机界，K = 210 = 1024M = 220, G = 230, T = 240。

3. 时延(delay 或latency)传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。

《计算机网络》第二次讨论课（10月15日）讨论主题：IP地址规划09级一、根据下列阅读材料回答问题【学生阅读材料一：】山东省胶南县杜某：儿子杜晓(化名)今年19岁，在读高二，以前一直是一个品学兼优的学生，但自从迷恋网络后，学习成绩直线下降，经常彻夜不归。

现在，已经又有一个星期没回来了。

在儿子同学的指点下。

日前，杜某终于在网吧里把正在QQ网聊的儿子找了出来。

问题：如果你是杜晓的同学，你会给这个父亲怎样的“指点”（讯息）呢？【学生阅读材料二：】（1）A类IP地址一般用于主机数多达160余万台的大型网络，高8位代表网络号，后3个8位代表主机号。

32位的高3位为000；十进制的第1组数值范围为000～127。

IP地址范围为：001.x.y.z～126.x.y.z。

（2）B类IP地址一般用于中等规模的各地区网管中心，前两个8位代表网络号，后两个8位代表主机号。

32位高3位为100；十进制的第1组数值范围为128～191。

IP地址范围为：128.x.y.z～191.x.y.z。

（3）C类地址一般用于规模较小的本地网络，如校园网等。

前3个8位代表网络号，低8位代表主机号。

32位的前3位为110，十进制第1组数值范围为192～223。

IP地址范围为：192.x.y.z～223.x.y.z。

IPｖ６的推出：近年来，随着因特网用户的高速增长，有限的IP地址与迅速增长的用户需求之间的矛盾已越来越突出。

以扩展IP地址为契机，新一代IP协议--------Ipv6已经推出。

IPv6的地址表示使用128位二进制数，比IPｖ４增长了4倍，编址空间增加296倍，并可能支持更多的编址层次。

它大幅度扩展了编址能力。

IPv6不仅加长了IP地址，而且在数据包的优先级、安全性方面进行了定义，这给Internet上的一些新业务打下了基础。

技术补充：查询IP地址及其表示区域方法：a、计算机自带的“ping”命令。

（可以查找已知域名的IP地址）b、利用网站如等。

《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务？答：计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个，连通性和共享。

1-2 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。

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。

答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。

当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。

在整个通信过程中双方一直占用该电路。

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）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。

当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。

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。

第二讲互联网基础知识1、Internet的网络定义：在英语中“Inter”的含义是“交互的”，net是指网络。

简单的讲，Internet是一个计算机交互网络，又称网间网。

它是一个全球性的巨大的计算机网络体系，它把全球数万个计算机网络、数千万台主机连接起来，包含了难以计数的信息资源，向全世界提供信息服务，它的出现，是世界由工业化走向信息化的必然和象征，但这并不是对Internet的一种定义，仅仅是对它的一种解释。

从网络通信的角度看，Internet是一个TCP/IP网络协议连接各个国家、各个地区、各个机构的计算机网络的数据通信网。

从信息资源的角度来看，Internet 是一个集各个部门、各个领域的各种信息资源为一体，供网上用户共享的信息资源网。

今天的Internet已经远远超过一个网络的涵义，它是一个信息社会的缩影。

虽然至今还没有一个准确的定义来概括Internet，但是这个定义应该从通信协议、物理连接、资源共享、相互联系、相互通信等角度来综合加以考虑，一般认为。

Internet至少包含以下三个方面内容：1）Internet是一个基于TCP/IP协议的国际互联网络。

2）Internet是一个网络用户的团体，用户使用网络资源，同时也为该网络的发展壮大力量。

3）Internet是所有可被访问和利用的信息资源集合。

归结起来就是说。

Internet是计算机交互网络的简称，又称网间网。

它是利用通信设备和线路将全世界上不同地理位置的功能相对独立的数以千万计的计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议，网络操作系统）实现网络资源共享和信息交互的数据通信网。

2、什么是网络网络，简单的说，就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和数据通信的目的。

凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络通信协议，网络操作系统）实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络。