[网络协议]计算机网络原理第一章课后习题

计算机网络原理第一章课后习题

第一章：
1-03：电路交换、报文交换、分组交换比较
电路交换：
需要建立连接后才能传输数据，线路的传输效率很低，同时建立连接需要额外的时间。
保证了数据传输的可靠性，因此其传输的延迟最短。
报文交换：采用存储转发原则，不需要建立连接，也就不需要额外消耗建立连接的时间，但是在数据传输过程中，必须等到收到整个报文后，才可以转发到下一个结点，速率也不怎么高。
分组交换：同样采用存储转发方式，但是分组交换是将一个大的报文分为很多小分组在转发，这样就不需要等到每次收到一整个报文才转发，而是收到一个分组后就直接转发，时间消耗更少，但是分组交换在进行分组的过程中需要额外的首部，会造成一定的消耗。
分组交换的优点：高效，灵活，迅速，可靠。
1-07大写开头和小写开头的英文名字internet和Internet区别
以小写字母 i 开始的 internet（互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。
以大写字母I开始的的 Internet（互联网、或因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET
1-08计算机网络的类别，各个的特点

1. 按照网络的作用范围进行分类：WAN,MAN,LAN,PAN
2. 按照网络的使用者进行分类:专用网，公共网
3. 用来把用户接入到互联网的网络：接入网 AN (Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网

1-13 客户服务器方式与p2p的主要区别，相同点？
客户-服务器方式是最常用的传统方式，客户是服务请求方，服务器是服务提供方，可同时处理多个远地或本地客户的请求。

对等连接（P2P）是两台主机在通信时并不区分哪个是服务器请求方还是服务提供方，只要两台主机都运行了对等连接软件，就可以平等的，对等连接通信。工作方式称P2P文件共享。
相同的地方就是都能得到想要的服务，只不过前者可能速度较慢

1-14计算机网络有哪些常用的性能指标

• 速率：数据传输率或比特率 (bit rate)

eg…4 x 10¹⁰ bit/s 的数据率就记为 40 Gbit/s。
K=10³、M=10⁶、G=10⁹

• 带宽:“带宽”越宽，其所能传输的“最高数据率”也越高

• 时延: (1) 发送时延
  (2) 传播时延
  (3) 处理时延 (4) 排队时延

• 吞吐量:单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量

• 时延带宽积:时延带宽积 = 传播时延 x带宽

• 往返时间RTT:

• 利用率:信道利用率和网络利用率
  
  

==1-17 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：
（1） 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。
（2） 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。
从上面的计算中可以得到什么样的结论？
（1）发送时延：ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2×108)=0.005s
（2）发送时延ts =103/109=1μs传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s
结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分

1-19长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部工18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？
（1）100/（100+20+20+18）=63.3%
（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%
1-21协议与服务的区别？有什么关系
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。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。
协议和服务的概念的区分：
1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。
2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语
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。
综合OSI 和TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。

• 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为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。
• 网络层 网络层的任务就是要选择合适的路由，使 发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。
• 运输层 运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。
• 应用层 应用层直接为用户的应用进程提供服务。

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