第一章作业参考答案

计算机网络基础讲义(亓小涛)

第一章

1.计算机网络的定义

最简单的定义1(谢希仁)

计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。 最简单的定义2(Andrew S.Tanenbaum)

由大量的独立的、但相互连接起来的一组自主计算机来共同完成计算任务的系统。

通过同一种技术相互连接起来的一组自主计算机的集合。

2.什么是计算机网络的拓扑结构？

网络拓扑结构分为两个方面：从物理连接形式考察，称为物理拓扑结构；从内部信号流动方式考察，称为逻辑拓扑结构。一般所讲的拓扑结构指的是物理拓扑结构。物理拓扑结构：指网络中各结点的相互连接的方法和形式。

3.计算机网络（按地理范围和拓扑结构）的分类及特点。

（1） 按照计算机网络覆盖的地理范围可分为：局域网、城域网、广域网、互联网、个人区域网。 a) 局域网(Local Area Network, LAN)

i.

ii.

iii.

iv.

v. 局域网地理覆盖范围较小(1－5km)，如：房间、大楼、校园。 数据传输速率较高(10Mbps 以上)，延迟小。以太网的速率为、100Mbps、1Gbps甚至10Gbps。 传输距离短，具有较高的可靠性。 支持多种传输介质，如同轴电缆、双绞线、光缆、无线电波及红外线等。 支持简单的点对点或多点通信。

b) 城域网(Metropolitan Area Network, MAN)

i. 城域网范围较大，通常可覆盖一个或几个城市，其内一般包含若干局域网。

ii.

iii. 分布距离一般为5到50km 数据传输速率一般在几十Kbps到100Mbps

iv. 通信线路通常采用光纤或租用专线

v. 目前很多城域网采用的是以太网技术，有时也将其并入局域网的范围内进行讨论。 c) 广域网（Wide Area Network, WAN)

i. 广域网是指实现计算机远距离(几十到几百公里)连接的网络，通常是指国家的计算机网络。 ii. 各结点之间的连接一般是使用高速链路，具有较大的通信容量。

iii. 通信线路通常采用光纤或租用专线。

iv. 信息传输一般采用点对点通信技术，而不采用广播。

v. 整个网络是一个网状结构。具有明显的资源子网与通信子网的界定。

d) 互联网(internet)

i.

ii. 将不同的物理网络技术按某种协议统一起来而形成的一种高层技术。 它通过某种高层协议把广域网与广域网、广域网与局域网、局域网与局域网互联起来，形成

局部处理与远程处理、有限地域范围资源共享与广大地域范围资源共享相结合的互联网，所以又称”网络的网络“。

iii. 世界上最大也是发展最快的因特网(Internet)是互联网一个典型实例。

e) 个人区域网PAN(Personal Area Network)

i. 在个人工作的地方把属于个人使用的电子设备用无线技术(如蓝牙)连接起来的网络，也称无ii. 线个人区域网(Wireless PAN)。 范围一般在10m左右。

（2） 按照计算机网络拓扑可分为：总线型、环型、星型、树型、网状型。

a) 总线型(Bus)

i. 通过一条公共线路把各个节点连接起来，无中心节点，信息发送是广播式的。总线两端需安

装端接器。解决多个节点访问总线的介质访问控制问题，可采用分布式控制，也可采用集中

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ii.

iii. 式控制。 优点：结构简单、经济、易于扩充、可靠性高 缺点：传输距离有限、故障诊断与排除困难，不具有实时功能。站点必须是智能的，要有媒

体访问控制功能。

b) 环型(Ring)

i. 环形结构的所有节点连接形成一个封闭的环。结点之间为点对点通信。使用环接口（转发器

将站接入到环网中）。信号在环上以固定的方向的传输。

ii. 环路的维护和控制一般采用某种分布式控制方法，环中每个节点都具有相应的控制功能。 iii.

iv. 优点：电缆长度短、增减工作站只需简单连接、可用光纤、网络初始安装和控制简单。 缺点：节点故障容易引起全网故障、故障难检测、媒体访问协议采用令牌传递方式，负载轻

时信通利用率低。

c) 星型(Star)

i.

ii. 目前局域网系统中多采用星型拓扑结构。星形拓扑结构以一台设备作为中心节点，其他外围节点都与中心节点相连接。中心节点可以是中继器或集线器（交换式或非交换式）。 优点：控制简单、故障诊断与隔离容易、易于扩充、服务方便。

iii. 缺点：电缆长度和安装工作量可观、中央节点负担较重、各站点分布处理能力较低。

d) 树型(Tree)

i.

ii. 树型结构是总线型或星型结构的扩展，又叫层次结构。有一定容错能力，一般一个分支和节点的故障不影响另一分支节点的工作。信息广播式传送。 优点：易于扩充、故障隔离较容易

iii. 缺点：节点对根依赖性太大，根发生故障，则全网瘫痪。

e) 网状型(Mesh)

i.

ii.

iii.

iv. 网络中的计算机之间是通过多条线路连接的。 具有“强壮”的可靠性，一般用于骨干网。 优点：健壮性 缺点：结构复杂、协议复杂、成本高

4.计算机网络的功能主要有哪些？

数据通信（最基本的功能）、资源共享（主要目的、最突出的优点）、提高可靠性与可用性、易于

分布式处理

5.计算机网络形成和发展分为哪四个阶段？

计算机网络源于计算机与通信技术的结合，始于20世纪50年代。

它的形成和发展大致分为四个阶段

以单计算机为中心的联机终端系统（20世纪60年代中期以前）

以通信子网为中心的主机互连（20世纪60年代中期到70年代中期） 体系结构标准化网络（20世纪70年代中期到90年代初期）

Internet时代(20世纪90年代至今)

6.Internet上数据从发到收会经历哪几种类型的时延？

发送时延：从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 传播时延：信号在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

处理时延 交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。

排队时延 结点缓存队列中分组排队所经历的时延。

7.计算机网络从逻辑功能上可以分为哪两个子网？

典型的计算机网络从逻辑功能上可以分为两个子网：资源子网和通信子网。

8.试述电路交换、分组交换和报文交换的优缺点。

（1）电路交换

电路交换必定是面向连接的，其三个阶段包括：建立连接、数据传输、释放连接。可保证服务质

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量。

因为计算机数据具有突发性，很多时候电路交换在计算机网络中通信线路的利用率很低。

（2）分组交换

发送端先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段，每一个数据段前面添加上首部构成分

组（每一个分组的首部都含有地址等控制信息）；然后采用存储转发方式将分组送到接收端；接收端收到分组后剥去首部将其重组而还原成报文。

优点是：高效、灵活、迅速、可靠。

缺点是：分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延；分组必须携带的首部（里

面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

（3）报文交换

报文交换的数据传输单位是报文（一次性发送且有完整消息含义的数据单元），采用存储转发的方

式，每个报文中需要带目的地址，支持一对多的通信方式。

优点：电路利用率高，多个报文可分时共享两个节点之间的通道。

缺点：在交换节点中报文需要排队，时延较长，从几分钟到几小时不等，因此不适合实时通信；

报文必须携带的地址也造成了一定的开销。

9.因特网体系结构研究委员会 IAB 由哪两个分支机构，制订因特网的正式标准哪四个阶段及RFC共有几种类型？

因特网体系结构研究委员会IAB下设因特网研究部IRTF和因特网工程部IETF两个分支机构。 因特网的正式标准要经过因特网草案(Internet Draft)、建议标准(Proposed Standard)、草案标准(Draft

Standard)、因特网标准(Internet Standard) 四个阶段。

RFC共有建议标准、草案标准、因特网标准、实验的RFC、提供信息的RFC和历史的RFC等六

种。

10.从因特网的工作方式上看，可以将其划分为哪两大块，其组成和功能是什么？

边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送

数据、音频或视频）和资源共享。

核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连

通性和交换）。

11.网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式分类及特点？

客户服务器方式（C/S 方式）即Client/Server方式。客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉

及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。客户程序必须知道服务器程序的地址，服务器程序不需要知道客户程序的地址。服务器程序必须一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。

对等方式（P2P 方式）即 Peer-to-Peer方式 。对等连接(peer-to-peer，简写为 P2P)是指两个主机在

通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件（P2P 软件），它们就可以进行平等的、对等连接通信。双方都可以下载对方已经存储在硬盘中的共享文档。

12.我国目前有哪几个主要的互联网运营单位？

中国公用计算机互联网 CHINANET，即中国电信网

中国科学技术网 CSTNET

中国教育和科研计算机网 CERNET

中国网通公用互联网 CNCNET，包含金桥网CHINAGBN

中国联通互联网 UNINET

中国移动互联网 CMNET

中国国际经济贸易互联网 CIETNET，建设中。

中国长城互联网 CGWNET

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