第二章 计算机网络体系结构

第二章网络体系结构参考答案简答题1．什么是网络体系结构？为什么要定义网络体系结构？网络的体系结构定义：指计算机网络的各层及其协议的集合(architecture)。

或精确定义为这个计算机网络及其部件所应完成的功能。

计算机网络的体系结构综合了OSI和TCP/IP 的优点，本身由5层组成：应用层、运输层、网络层、物理层和数据链路层。

2．什么是网络协议？它在网络中的作用是什么？在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。

这些规则明确规定交换数据的格式以及有关的同步问题。

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。

3．什么是OSI参考模型？各层的主要功能是什么？OSI模型基于国际标准化组织ISO的建议，各层使用国际标准化协议。

可理解为当数据从一个站点到达另一个站点的工作分割成7种不同的任务，而且这些任务都是按层次来管理。

这一模型被称作 ISO OSI开放系统互联参考模型，因为它是关于如何把相互开放的系统连接起来的，所以常简称它为OSI模型。

应用层提供与用户应用有关的功能。

包括网络浏览、电子邮件、不同类文件系统的文件传输、虚拟终端软件、过程作业输入、目录查询和其他各种通用和专用的功能等。

表示层完成某些特定功能。

例如，解决数据格式的转换。

表示层关心的是所传输信息的语法和语义，而表示层以下各层只关心可靠地传输比特流。

会话层进行高层通信控制，允许不同机器上的用户建立会话（session）关系。

会话层允许进行类似运输层的普通数据传输，并提供对某些应用有用的增强服务会话，也可用于远程登录到分时系统或在两台机器之间的文件传递。

会话层服务之一是管理对话，会话层允许信息同时双向传输，或只能单向传输。

若属于后者，则类似于“单线铁路”，会话层会记录传输方向。

一种与会话有关的服务是令牌管理（token management）。

运输层基本功能是从会话层接收数据，必要时把它分成较小的单元传递，并确保到达对方的各段信息正确无误。

第二章
计算机网络体系结构与协议
2.1 网络体系结构中的几个概念

本节详细介绍协议和网络体系结构这 两个最基本的概念；同时，对网络实 体、接口和服务、服务和协议的关系 进行必要的描述。
计算机网络技术基础
第二章
计算机网络体系结构与协议
2.1.1

网络协议
协议 实现计算机网络资源共享、信息交换，各实体之 间经常要进行各种通信和对话。如果没有统一的 约定，就好比一个城市没有交通规则一样。 人们常把国际互连网络叫做信息高速公路，要想 在上面实现共享资源、交换信息，必须遵循一些 事先制定好的规则标准，这就是协议。 协议就是计算机网络中实体之间有关通信规则 约定的集合。
他们要退货
尊敬的John: 由于...方面 的原因 我们希望 退货
公司之间的 正规书信
尊敬的John: 由于...方面 的原因 我们希望 退货
FAX#... 尊敬的John: 由于...方面 的原因 我们希望 退货 利用信函、 传真等传 递的公文
FAX#... 尊敬的John: 由于...方面 的原因 我们希望 退货
计算机网络技术基础
第二章
计算机网络体系结构与协议
协议有三个要素，即： 语义（Semantics）：“讲什么”；控制信息的 内容，需要做出的动作及响应； 语法（Syntax）： “怎么讲”；数据与控制 信息的格式、数据编码等；
时序（Timing）： 序和速度匹配。
“序速控”；事件先后顺
计算机网络技术基础
计算机网络技术基础
第二章
计算机网络体系结构与协议
2.1.3
其他相关概念
1、系统：网络中有自治能力的计 算机或交换设备，从拓扑学的角 度，我们往往也把它叫做网络结 点或简称结点。图中每一个垂直 列表示一个开放系统。 实体：开放系统中，能够发送和接 收信息的软件（如进程）和硬件 （如智能I/O芯片），称为实体。 每层由多个实体组成。实体是系统 中的活动元素。一个子系统可以 包含一个或多个实体。位于不同 系统中的同一层次的实体叫做对 等实体。 协议就是计算机网络中对等实体之 间有关通信规则约定的集合。

第一章计算机网络体系结构第二章物理层物理层信源、信道、信宿、宽带、码元、波特、速率产生和发送信息的设备或计算机信号的传输媒质，分为有线信道和无线信道接收和处理信息的设备或计算机代表不同离散数值的基本波形连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率码元传输速度的单位，1波特表示每秒传送1个码元码元传输率奈奎斯特定理(无噪声)：C max=2f×log2N (其中f表示带宽)香农定理（有噪声）: C max = W × log2（1+ S/N）（b/s）其中W为信道的带宽调制编码基带调制：改变波形，调制后仍然是基带信号带通调制：搬移频段，三种方式：调幅、调频、调相模拟数据编码技术：振幅键控、移频键控、移相键控数字数据编码：非归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码脉冲编码调制：采样（参考采样定理）、量化和编码数据交换方式电路交换报文交换分组交换虚电路数据报传输介质：1.双绞线2.同轴电缆3.光纤4.无线传输介质交互方式1.单工2.半双工3.全双工设备：1.转发器2.集线器课本19页第三章数据链路层数据链路层功能设备差错控制流量控制与可靠传输1.检错2.纠错1.单帧滑动窗口与停止等待协议2.多帧滑动窗口与后退N帧协议3.多帧滑动窗口与选择重传协议广域网局域网介质访问控制轮询随机信道令牌传递协议1.ALOHA协议2.CSMA协议3.CSMA/CD协议4.CSMA/CA协议1.频分2.时分3.波分4.码分链路控制1.HDLC2.PPP以太网拓扑无线局域网1.星形2.环形3.总线4.树形IEEE802.11IEEE802.3交换机网桥源选径网桥透明网桥原理算法生成树算法第四章 网络层网络层功能设备路由与转发异构网络互联路由器组成功能拥塞控制IP 地址移动IPIP 组播IPV6IPV4地址协议1.CIDR2.表示法3.三类地址4.NAT1.ARP2.DHCP3.ICMP协议算法动态路由静态路由分层次路由自治系统链路状态路由算法距离-向量路由算法域间路由域内路由BGPOSPF RIP移动IP 的通信过程第五章 传输层传输层服务寻址与端口功能面向连接服务无连接服务TCPUDP数据报校验流量和拥塞控制可靠传输连接管理快重传和快恢复慢开始和拥塞避免连接：3次释放：4次应用层客户服务器模型p2p 模型FTPDNS WWW电子邮件1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程1.概念2.组成结构3.HTTP 协议1.组成结构2.电子邮件格式3.协议（MIME 、SMTP 、POP3）1.原理2.连接（包括控制连接和数据连接）第六章应用层应用层客户服务器模型p2p模型FTPDNS WWW电子邮件1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程1.概念2.组成结构3.HTTP协议1.组成结构2.电子邮件格式3.协议（MIME、SMTP、POP3）1.原理2.连接（包括控制连接和数据连接）。

在理解问题时忽略中间的过程直接去考虑水平通信会更简单
数据传递过程
计算机网络的各个层次以及每个层次协议的集合称为计算机网络体系结构。
各个层次的所有协议也被称为协议栈。
世界上第一个计算机网络体系结构是美国IBM公司于1974年提出的SNA（系统网络体系结构）
其他的网络体系结构：Digital公司的网络体系结构DNA、Honeywell公司的分布式体系结构DSA等
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本章知识点
信息交换过程
信息
数据
信号
通信网络
信息
数据
信号
物理链路是网络通信必备要素，它是信号传播的载体。
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发送方如何确定接收方愿意接收数据或已经准备好了接收数据？
数据在传输过程中可能会丢失，如何检测丢失，丢失以后如何处理？
发送方和接收方之间可能间隔了多个网络，如何在网络之间找到一条正确的路，使得数据能够到达接收方？
各种 应用服务
TCP/IP 的三个服务层次
F T P
S M T P
T F T P
D N S
T e l n e t
S N M P
TCP UDP
应用层
运输层
TCP和UDP都根据端口(port)号把信息提交给上层对应的协议（进程）。
port
互联网层的四个主要协议
应用层
运输层
计算机网络体系结构
采用不同体系结构的两个网络之间很难通信 。
为使所有的网络都能互连互通，国际标准化组织ISO于1983年提出了开放系统互连参考模型（Open Systems Interconnection Reference Model，OSI/RM），简称OSI参考模型