计算机网络--Ch1.计网体系结构(一)
2023-04-23 09:37:33
Ch1.计网系统结构
1.概念和功能1.计算机网络的概念分类结构相当于分类 ISO实例相当于OSI模型和TCP/IP模型
网络:网状东西或网状系统
计算机网络：通过通信设备与线路连接，实现分散、独立功能的计算机系统，实现功能完善的软件资源共享和信息传递的系统
计算机网络是互连自治的计算机集合
互联互通-通过通信链路互联互通
自治-无主从关系
2.计算机网络的功能1.数据通信
2.资源共享
同一计算机网络上的其他计算机可以使用计算机资源共享硬件、软件、数据
3.分布式处理
Hadoop平台的不同部分，多台计算机承担相同的工作任务
4.提高可靠性
替代机
5.负载均衡
计算机之间更亲密
...
...
3.计算机网络发展的第一阶段
1.1组成部分:硬件、软件、协议(一系列规则和协议的集合)
协议在每个硬件中穿梭
1.2工作方式：|
(端系统之间的过程通信) |边缘部分：用户直接使用：C/S方式
P2P方式
|核心部分:服务边缘部分
- 3功能组成：|
|通信子网 实现数据通信
|资源子网 实现资源共享 /数据处理
资源
应用层
子
表示层
网
会话层
传输层
通信
网络层
路由器
子
数据链路层
交换机，网桥
网
物理层
集线器，中继器
资源子网:(实现资源共享功能的设备 以及软件的集合)
通信子网:(各种传输介质，通信设置 准备，由相应的网络协议组成)
2.计算机网络的分类2.1按分布范围划分：
2.2按用户分：
2.3按交换技术划分：电路交换 报文交换 分组交换
2.4按拓扑结构分：
2.5按传输技术分：
广播网络：共享公共通信
点对点网络：使用分组存储转发和路由选择机制
Summary:
标准分类：
法律标准：权威机构制定的正式、合法的标准
事实标准：一些公司的产品在竞争中占据主流。经过很长一段时间，这些产品协议的技术已经建立了标准
RFC--以特网标准的形式RFC上升到因特网正式标准的四个阶段:
1)因特网草案:这个阶段不是RFC文档
2)建议标准:这一阶段开始成为RFC文档
3)草案标准
4)因特网标准
4.性能指标4.1速率1.速率：即数据率或数据传输率或比特率
比特:1/0位
连接到计算机网络的主机在数字信道上传输数据位数的速率
单位:b/s,kb/s,Mb/s,Gb/s,Tb/s
(1)“带宽”原本是指某个信号的频带宽度，
也就是说，最高频率和最低频率之间的差异是赫兹(Hz)
(2)在计算机网络中，带宽用于表示网络通信线路传输数据的能力，通常是指单位时间内从网络中的某一点到另一点可以通过的“最高数据率”。单位是“比特每秒”b/s,kb/s,Mbs,Gbs
吞吐量:表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口) 数据量。单位B/单位s,kb/s,Mb/s等。 吞吐量受网络带宽或网络额定速率的限制
指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传输到另一端所需的时间。也叫延迟或延迟。单位是s.
选择
1.计算机网络可以理解为(B).A.软件模块执行计算机数据处理
B.由自治计算机互联的集合体
C.通过共享内存实现多个处理器的紧耦合系统
D.用于共同完成任务的分布式系统
计算机网络是一个由自主计算机连接的集合体，包括三个关键点：自主计算机、互联网和集合体。自主计算机由软硬件组成，可以完全实现计算机的各种功能：互联是指计算机之间的相互通信；集合是指所有使用通信线路和互联设备连接的自主计算机的集合。选项C和D分别是指多机系统和分布式系统。
2.计算机网络最基本的功能是（A)。A.数据通信
B.资源共享
C.分布式处理
D.计算机网络的综合信息处理功能包括：数据通信、资源共享、分布式处理、综合信息处理、负载平衡、提高可靠性等，但最基本的功能是数据通信功能，数据通信功能也是实现其他功能的基础。
3.以下不属于计算机网络功能的是(D).
A.提高系统可靠性
B.提高工作效率
C.综合处理分散数据
D.使计算机相对独立
计算机网络的三个主要功能是数据通信、资源共享和分布式处理。计算机网络使计算机之间的联系更加紧密，而不是相对独立。
4.计算机网络系统的基本组成是（C)。
A.局域网和广域网
B.本地计算机网和通信网
C.通信子网和资源子网
D.服务器和工作站
在逻辑功能上，计算机网络可分为资源子网和通信子网两部分。
5.计算机网络中没有什么是可以的（D).
A.客户机
B.服务器
C.操作系统
D.数据库管理系统
从物理组成的角度来看，计算机网络由硬件、软件和协议组成。客户机是客户访问网络的出入口，服务器是提供服务和存储信息的设备，当然是必不可少的。然而，在P2P模式下，服务器不一定是固定的机器，但网络中必须有电脑作为服务器。操作系统是最基本的软件。用于管理数据库的数据库管理系统，因为网络上没有数据库系统，所以可能没有数据库管理系统。
6.计算机网络的资源主要是指(C)。
A.服务器、路由器、通信线路和用户计算机
B.计算机操作系统、数据库和应用软件
C.计算机硬件、软件和数据
D.Web服务器、数据库服务器和文件服务器
选项A和D属于硬件，选项B属于软件，只有选项C最全面。网络资源包括硬件资源、软件资源和数据资源。
7.计算机网络可分为通信子网络和资源子网络。以下是通信子网络（A)。 I.网桥II.交换机IIII.计算机软件IV.路由器
A.I、II、IV
B.II、III、IV
C.I、III、IV
D.I、II、III
资源子网络主要由计算机系统、终端、网络外部设备、各种软件资源和信息资源组成。资源子网负责整个网络的数据处理业务，为网络用户提供各种网络资源和网络服务。通信子网络由通信控制处理器、通信线路等通信设备组成，其任务是完成网络数据的传输和转发。由此可见，网桥、交换机和路由器都属于通信子网，只有计算机软件属于资源子网。
8.下列设备属于资源子网(A)。
A.计算机软件
B.网桥
C.交换机
D.路由器
通信子网络对应于OSI参考模型的下三层，包括物理层、数据链路层和网络层。通过通信子网络连接的计算机昂贵地运行处理信息的应用程序是网络中信息流的来源和住宿，为网络用户提供共享的硬件、软件和信息资源，形成资源子网络。网桥、交换机和路由器都属于通信子网络中的硬件设备。
9.计算机网络分为广域网、城域网和局域网，其划分主要依据是（A)。
A,网络的范围
B.网络拓扑结构
C.网络通信方式
D.网络传输介质
按分布范围分类：广域网、城市网络、局域网、个人区域网。按拓扑结构分类：星形网络、总线网络、环形网络、网络网络。按传输技术分类：广播网络、点对点网络。根据用户分类：公共网络、特殊网络。根据数据交换技术分类：电路交换网络、报纸交换网络、分组交换网络。因此，根据网络的覆盖范围，网络主要可分为广域网、城市网络和局域网。
10.局域网和广战网的区别不仅在于覆盖范围不同，还在于(B)。
A.使用的介质不同
B.使用的协议不同
C.可以支持不同的通信量
D.提供不同的服务
广域网和局域网的区别不仅在于覆盖范围的不同，还在于协议和网络技术的不同。广域网采用点对点技术，局域网采用广播技术。
11.以下说法是正确的（D)。
A.局域网必须布置在较小范围内，广域网必须布置在较大范围内
B.城市网络是连接广域网并覆盖公园的网络
C.城域网是淘汰局域网和广域网的新技术
D.局域网是基于广播技术开发的网络，广域网是基于交换技术开发的网络
区分局域网和广域网的关键在于所采用的协议，而不是覆盖范围，局域网技术的进步使其覆盖范围越来越大，达到数公里的范围。城市网络可以被视为多个局域网互联的局域网，以满足一定的区域需求，因此它仍然属于以太网的范畴。最初的局域网采用广播技术，一直在使用，广域网最初使用交换技术，也在使用。
12.现在大量的计算机通过以太网等局域网连接到广域网，而局域网和广城网 互联是通过(A)实现的
A.路由器
B.资源子网
C.桥接器
D.中继器
中继器和桥接器通常是用于局域网物理层和数据链路层的网络设备。目前，局域网接入广域网主要是通过称为路由器的互联设备来实现的。
13.计算机网络拓扑结构主要取决于它（C).
A.资源子网
B.路由器
C.通信子网
D.交换机
拓扑结构主要是指通信子网络的拓扑结构。通信子网络包括物理层、数据链路层和网络层，集线器、交换机和路由器分别在物理层、数据链路层和网络层工作。
14.通常使用广域网的拓扑结构（C).
A.星形
B.总线形
C.网状
D.环形
广域网覆盖范围广，结点多。为了保证可靠性和可扩展性，通常需要网状结构。
15.n个结点的内形拓扑结构中有(A)物理链路。
A.n-1
B.n
C.n(n-1)
D.n(n+1)/2
星形拓扑结构是一个网络，由一个结点作为中心结点，其他-1个结点直接连接到中心结点。中心结点可以是文件服务器或连接设备。常见的中心结点是集线器。
16.以下关于广播网络的说法是错误的（D)。
A.共享广播信道
B.路由选择没有问题
C.不需要网络层
D.不需要服务访问点
广播网络共享广播信道（如总线）通常是局域网（局域网在数据链路层工作）的一种通信方式，因此不需要网络层，因此没有路由选择问题。然而，使用物理层的数据链路层的服务必须通过服务访问点来实现。
17.下列（B)是网络分组交换的缺点。
A.信道利用率低
B.附加信息费用大
C.传播时延大
D.不同规格的终端很难相互通信
分组交换要求将数据分成相同大小的小数据电影，每个电影都添加控制信息（如目的地址），因此传输数据的总成本较高。与其他交换方式相比，分组交换信道的利用率较高。传输延迟取决于传输媒介和收发之间的距离。不同规格的终端很难相互通信，因此它不是分组交换的缺点。
18.1968年6月，世界上最早出现的计算机网络是（B)。
A.Internet
B.ARPAnet
C.以太网
D.令牌环网
ARPAnet是最早的计算机网络，它是因特网(Internet)的前身。
简答
1.假设有一个通信协议，每个小组将100字节的费用引入头部和解决方案。现在使用该协议发送10字节数据，但在传输过程中损坏了一个字节，因此包含该字节的分组被丢弃。试着分别计算1000字节和20000字节分组的有效数据大小.“费用+丢失”字节 总数。分组数据的最佳值是多少？
2.考虑最大距离为2km的局域网，当带宽等于多大时，传播延迟(传播速率为2×10^8m/s)等于100B分组的发送延迟？512B分组的结果如何？
3.在两台计算机之间传输文件有两种可行的确认策略。第一种策略将文件切割成小组，接收方逐一确认小组，但总的来说，文件没有得到确认。第二种策略不确认单个小组，但当所有文件都收到时，整个文件都被确认。请讨论这两种方法的优缺点。
如果网络容易丢失分组，最好逐一确认每个分组，此时只重新传输丢失的分组。另一方面，如果网络高度可靠，则只在整个文件传输结束时发送一次确认，以减少确认次数，节省带宽。然而，即使只有一个分组丢失，也要重新传输整个文件。
4.在以下条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x比特。从源点到终点通过k段链路，每段链路的传播延迟为d秒，数据传输速率为b比特/秒。电路交换时，电路的建立时间为。秒。分组交换时分组长度是多少？比特，每个结点的排队等待时间可以忽略不计。在什么条件下，分组交换的延迟小于电路交换？(提示:画草图观察k段链路有几个结点。)
5.在上述问题的分组交换网络中，报纸长度和分组长度分别为x和p+h比特，其中p为分组数据部分的长度，h为每个分组带来的控制信息r固定长度与p的大小无关。通信的两端通过k段链路。链路的数据传输速率为b比特/秒，传输延迟、结点排队延迟和处理延迟可以忽略不计。如果你想尽量减少总延迟，问问分组数据部分的长度p应该得到多少？
6.在以下情况下，计算传输1000KB文件所需的总时间，即从开始传输到最后一个到达目的地的时间。假设RTT往返时间为100ms，一组为1KB(即1024B)数据，在开始传输整个文件数据之前需要2RTT。 1)带宽是1.5Mb/s,可连续发送数据分组。 2)带宽为1.5M6s,但是，每个数据分组发送后，必须等待RTT(等待接收方 只有确认)才能发送下一个数据组。 3)假设带宽是一个无限值，即我们将发送时间为0，等待每个RTT后可以发送多达20个分组。
提示:前面提到的，如果题目没有考虑排队延迟，那么就没有必要考虑处理延迟。
7.有两个网络提供可靠的连接服务，一个提供可靠的字节流，另一个提供可靠的报纸流。两者是一样的吗？为什么？
不相同。网络在报文流中保持对报文边界的跟踪：而在字节流中，网络不进行这样的跟踪。比如一个过程写了1024B到一个连接，然后写了1024B，然后接收方读了2048B。对于报文流，接收方将获得两份报文，每份报文为1024B。至于字节流，报纸边界不被识别，接收方将所有2048B作为一个整体，这里没有反映两个不同报纸的事实。
