[网络协议]计算机网络问答题（1）

请讲述一下计算机网络的发展史

计算机网络发展的4个阶段：

1. 远程终端连接
2. 计算机—计算机网络
3. 网络互联
4. 信息高速公路?

????????远程终端联机阶段以单台主机为核心，将多台终端设备与其相连，形成计算机网络。标志着计算机技术与与通信技术的初步结合，是计算机网络的雏形。但该阶段并非真正意义上的计算机网络，此阶段的中心主机尚不能与各用户同时通信，各用户的操作终端也不具备独立的数据处理能力，不能实现资源共享。代表：SABRE-1航空订票系统。

????????计算机—计算机网络阶段，位于网络上的终端可以访问本地主机和通信子网上所有主机的软硬件资源，公用数据网（PDN）和局部网络（LN）在此阶段得到飞速发展。代表：ARPANET（阿帕网）。

????????网络互联阶段，ISO发布的开放式系统互联参考模型（OSI），制定了可以互联的计算机系统间使用的通信协议。这使得网络中的节点将不再是具体的设备，而是一个网络，此时的计算机网络更像是一个网络组成的网络。互联网的雏形产生了。

20世纪90年代，计算机网络进入第四阶段—信息高速公路，该阶段的特点是：高速、多业务、大数据量。由路由器实现多个广域网和局域网互联的Internet诞生了。

请介绍一下Internet的起源。

????????1969年11月，美国国防部高级研究计划管理局（ARPA全称：Advanced Research Projects Agency）开始建立一个命名为ARPAnet的网络，目的是为了方便4所大学之间共享资源。

? ? ? ? 1975年，已经接入100多台设备，网络互联问题成为核心问题。

? ? ? ? 1983年，TCP/IP研制成功，ARPANET的所有通信协议全部转化为TCP/IP协议。之后，美国国防部将其分为两部分，一部分继承ARPANET的原功能，仍然叫做ARPANET网络，另一部分称为MILNET，用于军方的非机密通信。

? ? ? ? 1985年，美国国家科学基金会（NSF）开始建立计算机网络NSFNET，NSF规划了15个超级计算机和国家教育科研网络，这15个网络组成了全国性的网络NSFNET。之后，NSFNET以此为基础，连接上了其他网络。代替ARPANET的主要地位。

? ? ? ? 1989年，MILNET与NSFNET连接，采用Internet这个名称，其他计算机网络之后相继并入Internet，ARPANET完成了它的使命，宣告解散。

计算机网络有哪5种常用拓扑结构，它们的优缺点是什么？

5种拓扑：

1. 星型拓扑
2. 环状拓扑
3. 总线拓扑
4. 树状拓扑
5. 网状拓扑

总线型

优点：总线型拓扑结构其特点位置有一条双向通路，便于进行广播式传送信息；总线型拓扑结构属于分布式控制，无需中央处理器，故结构简单；结点的增、删和位置的变动较容易，变动中不影响网络的正常运行，系统扩充性能好；结点的接口通常采用无源线路，系统可靠性高；设备少、价格低、安装使用方便。

缺点：由于电气信息延迟时间不确定，故障隔离和检测困难。

星型

在星型结构中，使用中央交换单元以放射状连接到网中的各个结点。中央单元采用电路交换方式以建立所希望通信的两结点间专用的路径。通常用双绞线将结点与中央单元进行连接。

优点：其特点为维护管理容易，重新配置灵话， 故障保离和检测容易；网络延迟时间短；

缺点：各结点与中央交换单元直接连通，各结点之间通信必须经过中央单元转换；网络共享能力差；线路利用率低，中央单元负荷重。

环型

环型结构的信息传输线路构成个封闭的环型， 各结点通过中继器连入网内，各中继器间首尾相接，信息单向沿环路连点传送。

优点：其特点为信息的流动方向是固定的，两个结点仅有一条通路， 路径控制简单；有旁路设备，结点一旦发生战障，系统自动旁路，可靠性高。

缺点：信息要串行穿过多个结点，在网中结占过多时传输效率低，系统响应速度慢；由于环路封闭，扩充较难。

网状

优点：系统可靠性高。

缺点：结构复杂，必须采用路由选择算法与流量控制方法。

树型

优点：能够快速将多个星型网络连接在一起，易于扩充网络规模。
缺点：层级越高的节点故障导致的网络问题约严重。

计算机网络的核心功能是什么

? ? ? ? 信息传递和资源共享是计算机网络产生与发展以来一直追寻的目标，也是计算机网络最主要的两大核心功能。

计算机网络的性能评估有哪几项，请对它们做一下简单的介绍

计算机网络的性能指标

1. 速率
2. 带宽
3. 吞吐量
4. 时延
5. 时延宽带积
6. 往返时间
7. 利用率

速率：指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传输数据的速率，也称为数据率?或比特率。实质上就是指每秒传输的比特数量。单位：bit/s。计算机速率与网络速率使用的单位是不同的，网络上的百兆（100Mb/s）在计算机上能达到的理论最快下载速度是100/8=12.5MB/S,原因：B=8b。

带宽：在计算机网络中，宽带用来表示网络通信线路传输数据的能力，即最高速率，单位为bit/s。带宽越大，传输能力越强。

吞吐量：表示单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量，包括该时间内下载或上传的所有流量。

时延：时延指数据从网络的一段到另一端所需的时间，也称延迟或迟延。包含发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。

发送时延计算：

? ? ? ? 发送时延=数据帧长度/发送速率

传播时延计算：

? ? ? ? 传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（M/S）

光纤中电磁波速度：

时延宽带积：

? ? ? ? 用于计算信道上有多少bit

公式：时延宽带积=传播时延*带宽

往返时间：

? ? ? ? 表示从发送端发送数据到发送端收到来自接收端的确认信息这个过程经历的时间。

利用率：

? ? ? ? 指网络中有数据通过的时间所占百分比，没有数据通过时利用率为0.当网络利用率越接近1时，排队时延无限增大。尽量控制其低于0.5。

请简单讲解一下协议

计算机网络中，协议是用于规定信息的格式、发送和接收信息的一套规则。由语法，语义和时序三要素组成。是为了保障通信双方或多方更好的协同工作而诞生的。

分层的优点有哪些

（1）有利于标准化的促进。分层后可有针对性的为各层制定协议，网络使用的协议随着层次的划分被分割，每层的协议只需对改层的功能与提供的服务进行规定。

（2）层与层之间相互独立，网络中的各层负责实现一定的功能，提供与其上层交互的接口；各层不关心下层如何实现，仅使用下层提供的服务。

（3）灵活性好，各层可使用最优的技术实现本层的功能。

请写出IP地址的分类和范

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