在计算机网络中,什么是协议-

在计算机网络中,什么是
协议?
篇一：计算机网络课后答案_谢希仁
《计算机网络》第五版课后习题解答
第一章概述
1-2 试简述分组交换的特点
答：
在分组交换网络中，采用存储转发方式工作，数据以短的分组形式传送。

如果一个源站有一个长的报文要发送，该报文就会被分割成一系列的分组。

每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。

控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。

在路径上的每个结点，分组被接收，短时间存储，然后传递给下一结点。

分组交换网的主要优点：①高效。

②灵活。

③迅速。

④可靠。

缺点：分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销;
1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标？
答：1.速率
比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。

Bit 来源于binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个1 或0。

速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。

速率的单位是b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。

速率往往是指额定速率或标称速率。

2.带宽
“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。

现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s (bit/s)。

3.吞吐量
吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。

吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

4.时延
传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入
到传输媒体所需要的时间。

也就是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。

5.时延带宽积
6.往返时间RTT
7.利用率
1-19、长度为100 字节的应用层数据交给运输层传送，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18 字节。

试求数据的传输效率。

若应用层数据长度为1000 字节，数据的传输效率是多少？
答：数据长度为100 字节时
传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3%
数据长度为1000 字节时，
传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%
1-21 协议与服务有何区别？有何关系？
答：协议是水平的，服务是垂直的。

协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间的通信的规则。

服务是“垂直的”，即服务
是由下层向上层通过层间接口提供的。

协议与服务的关系
在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行
服务，上下层间用交换原语交换信息。

同层两个实体间有时有连接。

1-24 试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。

答：所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI 七层模型和TCP/IP 的四层模型而得到的五层模型。

五层协议的体系结构见图1-1 所示。

《计算机网络》第五版课后习题解答
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应用层
运输层
网络层
数据链路层
物理层
图1-1 五层协议的体系结构
各层的主要功能：
（1）应用层
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。

应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（user agent),来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。

(2）运输层
任务是负责主机中两个进程间的通信。

因特网的运输层可使用两种不同的协议。

即面向连接的传输控制协议TCP 和无连接的用户数据报协议UDP。

面向连接的服务能够提供可靠的交付。

无连接服务则不能提供可靠的交付。

只是best-effort delivery.
(3)网络层
网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。

（4）数据链路层
数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame)，在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。

（5）物理层
物理层的任务就是透明地传输比特流。

“透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。

物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何识别出这是“1”而不是“0”。

物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各个脚如何连接。

第二章物理层
2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？
（1）物理层要解决的主要问题：
①.物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路
层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本曾的协议与服务。

②.给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为
串行按顺序传输的比特流）的能力。

为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。

③.在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。

（2）物理层的主要特点：
①.由于在OSI 之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，
这些物理规程已被许多商品化的设备锁采用。

加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI 的抽象模型制定一套心的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。

②.由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。

2-02 规程与协议有什么区别？
答：在数据通信的早期，对通信所使用的各种规则都称为“规程”（procedure），后来具有体系结构的计算机网络开始使用“协议”（protocol）这一名词，以前的“规程”其实就是“协议”，但由于习惯，对以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。

2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。

答：一个数据通信系统可划分为三大部分：
源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。

源系统一般包括以下两个部分：
源点：源点设备产生要传输的数据。

例如正文输入到PC 机，产生输出的数字比特流。

?发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。

例如，调制解调器将PC 机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。

?接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。

例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。

计算机调制解调器调制解调器计算机
数字比特流模拟信号模拟信号数字比特流
正文正文
源点发送器传输系统接收器终点
输入
信息
输入
数据
发送的
信号
接收的
信号
输出
数据
输出
信息
源系统传输系统目的系统
数据通信系统
数据通信系统的模型
公用电话网
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终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。

2-04 试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、
基带信号、带通信号、数字数据、数字信号、码元、单工通信、半双工通信、全双工通信、串行传输、并行传输。

答：数据：是运送信息的实体。

信号：则是数据的电气的或电磁的表现。

模拟数据：运送信息的模拟信号。

模拟信号：连续变化的信号。

基带信号：来自信源的信号。

带通信号：经过载波调制后的信号。

数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。

数字数据：取值为不连续数值的数据。

码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形
单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。

半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。

这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。

全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。

基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。

像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频
率范围内能够通过信道）。

2-05 物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？
答：（1）机械特性：指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

（2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

（3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。

（4）规程特性：说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2-06 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/秒”和“码元/秒”有何区别？
答：限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个：（1）在任何信道中，码元传输速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码元间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。

（2）由于噪声会使接收端对码元的判决产生错误（1 判决为0 或0 判决为1）。

所以信噪比要限制在一定范围内。

由香农公式可知，信息传输速率由上限。

信噪比越大，量化性能越好；均匀量化的输出信噪比随量化电平数的增加而提高；非均匀量化的信号量噪比，例如
PCM 随编码位数N 指数规律增长，DPCM 与频率有关等。

但实际信噪比不能任意提高，都有一定限制。

例如增加电平数会导致接收机的成本提高，制作工艺复杂等。

香农公式的意义在于：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输。

比特/秒是指信息传输速率，每秒钟传送的信息量；码元/秒是码元传输速率，每秒钟传送的码元个数。

两者在二进制时相等。

在多进制时，信息传输速率要乘以log 以2 为底的进《计算机网络》第五版课后习题解答
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制数等于码元传输速率
2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为2000 码元/秒。

如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16 个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）？答：80000 b/s
2-08 假定要用3kHz 贷款的电话信道传送64kb/s 的数据（无差错传输），试问这个信道应该具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示），这个结果说明什么问题？
答：S/N=64.2dB 是个信噪比很高的信道
2-09 用香农公式计算一下：假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率
增加60%。

问信噪比S/N 应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N 再增大到10 倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？
答：奈氏准则：每赫带宽的理想低通信道是最高码元传输速率是每秒2 个码元。

香农公式则表明了信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。

根据香农公式，计算信道的极限信息传输速率 C 为：C=log2(1+S/N）b/s;根据公式，可以计算出，信噪比S/N 应增大到100 倍。

如果在此基础上将信噪比S/N 再增大10 倍，最大信息速率只能再增加18.5%
左右。

2-10 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？
答：常见的传输媒体有以下几种
1.双绞线
双绞线分屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。

由两根相互绝缘的导线组成。

可以传输模拟信号，也可以传输数字信号，有效带宽达250kHz，通常距离一般为几道十几公里。

导线越粗其通信距离越远。

在数字传输时，若传输速率为每秒几兆比特，则传输距离可达几公里。

一般用作电话线传输声音信号。

虽然双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰，误码率高，但因为其价格便宜，且安装方便，既适于点到点连接，又可用于多点连接，故仍被广泛应用。

2.同轴电缆
同轴电缆分基带同轴电缆和宽带同轴电缆，其结构是在一个包有绝缘的实心导线外，再套上一层外面也有一层绝缘的空心圆形导线。

由于其高带宽（高达300~400Hz）、低误码率、性能价格比高，所以用作LAN 中。

同轴电缆的最大传输距离随电缆型号和传输信号的不同而不同，由于易受低频干扰，在使用时多将信号调制在高频载波上。

3.光导纤维
光导纤维以光纤维载体，利用光的全反向原理传播光信号。

其优点是直径小、质量轻：传播频带款、通信容量大：抗雷电和电磁干扰性能好，五串音干扰、保密性好、误码率低。

但光电接口的价格较昂贵。

光纤被广泛用于电信系统铺设主干线。

4.无线电微波通信
无线电微波通信分为地面微波接力通信和卫星通信。

其主要优点是频率高、频带范围宽、通信信道的容量大；信号所受工业干扰较小、传播质量高、通信比较稳定；不受地理环境的影响，建设投资少、见效快。

缺点是地面微波接力通信在空间是直线传播，传输距离受到限制，一般只有50km，隐蔽性和保密性较差；卫星通信虽然通信距离远且通信费用与通信距离无关，但传播时延较大，技术较复杂，价格较贵。

《计算机网络》第五版课后习题解答
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2-11 假定有一种双绞线衰减是0.7db/km,若容许有20db 的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？如果要使这种双绞线的工作距离增大到100 公里，问应该使衰减降
篇二：计算机网络_课后习题与解答
第一章计算机概论1.术语解释
计算机网络网络拓扑结构局域网城域网广域网通信子网资源子网 2.计算机网络的的发展可以划分为几个阶段？每个阶段各有什么特点？ 3.以一个你所熟悉的因特网应用为例，说明你对计算机网络定义和功能的理解。

4.计算机网络如何分类？请分别举出一个局域网、城域网和广域网的实例，并说明它们之间的区别。

5.何为计算机网络的二级子网结构？请说明它们的功能和组成。

6.常用的计算机网络的拓扑结构有哪几种？各自有何特点？试画出它们的拓扑结构图。

7.计算机网络具有哪些功能？
8.目前，计算机网络应用在哪些方面？
第二章网络体系结构与网络协议 1. 解释下列术语
网络体系结构服务接口协议实体协议数据单元数据封装数据解封装 2. 在OSI参考模型中，保证端-端的可靠性是在哪个层次上完成的？C
A．数据连路层
B．网络层
C．传输层D．会话层
3. 数据的加密和解密属于OSI 模型的功能。

B
A．网络层B．表示层C．物理层D．数据链路层4. OSI 参考模型包括哪7 层？ 5. 同一台计算机之间相邻层如何通信？ 6. 不同计算机上同等层之间如何通信？7. 简述OSI参考模型各层的功能。

8. 简述数据发送方封装的过程。

9. OSI 参考模型中每一层数据单元分别是什么？10. 在TCP/IP协议中各层有哪些主要协议？11. 试说明层次、协议、服务和接口的关系12. 计算机网络为什么采用层次化的体系结构？13. 试比较TCP/IP 模型和OSI 模型的异同点。

计算机网络为什么采用层次化的体系结构？
【要点提示】采用层次化体系结构的目的是将计算机网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题。

通过“分而治之”，解决这些较小的、简单的问题，从而解决计算机网络这个大问题（可以举例加以说明）。

2.8
1．用生活中的实例说明面向连接的网络服务与无连接的网络服务
解析：面向连接的网络服务与无连接的网络服务就相当于
生活中的电话系统和普通邮政系统所提供服务。

电话系统（面向连接的网络服务）：首先要在用户之间建立连接，然后在该连接上进行数据传输，最后断开连接。

具体地说就是先要拨号等待对方摘机建立通路（连接建立），然后才能相互交谈（数据传输），最后还要通过挂机来断开电话通话（连接拆除）。

邮政系统（无连接的网络服务）：每一封信上都必须写上完整的收信方邮政编码和收信人地址，并且每一封信都独立于其他信件经由邮政部门选定的路径传送到收信方。

具体地说就是我们要发的每一封信采用的都是存储转发的传输方式，先将信件投到邮筒或邮政部门，邮政部门会按照收信人的地址和邮政编码选定一条路径，然后再将信件传送到收信人的信箱内，由于各种原因可能会出现信件在途中遗失或先发的后收到的情况。

总之，当使用无连接服务的两个报文发向同一目标时，可能先发的报文在途中丢失或延误了，而后发的报文反而先收到，而这在面向连接的服务中是绝对不可能发生的。

4．OSI参考模型各层的关系是什么？
解析：OSI参考模型各层的关系，以主机A和主机B之间的数据传输为例。

主机A的每一层会为上一层传输来的数据加上一个信息头，然后向下层发送出去，这一过程称为“封装”，然后通过物理介
质传输到主机B，主机B每一层再对数据进行处理，把信息头去掉，最后还原成实际的数据，即执行主机A的逆过程，如图3-20所示。

图3-20 计算机之间的通信过程实例
本质上，主机的通信是层与层之间的通信，而在物理上是从上向下，最后通过物理信道到对方主机再从下向上传输，但是在逻辑上，每一层只负责处理每一层的事情，它并不需要关心其他层的具体的事情（当然有接口关联的除外）。

因此，不同主机的相同层“好像”连在了一起，比如主机A的网络层与主机B的网络层建立了虚连接。

这种讲法还是有点抽象，再打个浅显的比方：在信纸上写好一封信后，将信装进信封的过程就是“封装”，然后扔进信筒里，再由邮局将信投递到收信人那里，收信人收到信后，必须把信拆开才能阅读。

对于发信人和收信人来说，只关心信是否到达就可以了，至于信由哪个邮局投递，就不必关心了。

发信和收信的过程就是一个典型的表明OSI模型如何工作的例子。

OSI各层之间也存在相互依存关系，如果没有低层，上层也将无从存在。

举一个浅显的例子，网络上数据传输就像是地下通道一样，必须一级一级台阶地下，然后一级一级台阶地上，才能完成整个过程，如图3-21所示。

当然，在实际中，并不一定是7层，可以将几层合成并成一层，如TCP/IP协
议就只有4层。

如果能真正理解第一层，第二层，第三层，就可以说基本上掌握了网络技术。

4层以上的内容主
要与网络编程和网络应用技术有关，如果想学会组网，能够理解3层以下的内容就可以了。

图3-22所示为各层与网络设备及网络设备处理的数据单元的对应图。

图3-21 OSI各层的通信过程
图3-22 OSI参考模型与网络设备、网络设备处理的数据单元的关系
篇三：计算机网络名词解释和简答题
1. 计算机网络：是把地理位置不同且具有独立功能的若干台计算机，通过通信线路和设备
相互连接起来，存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，按照网络通信协议信息传输和资源共享的信息系统；
2. 通信子网：是指所有转接结点以及连接这些结点的链路的集合体，提供网络通信功能，
负责完成网络数据的传输、控制、变换、转发等通信任务；
3. 数据通信：是指按照一定的通信协议，将数据以某种信号的方式，通过数据通信系统来
完成数据信息的传输、交换、存储和处理的过程；
4. 模拟信号：拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连
续的信号；
5. 数字信号：数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号；
6. DCE：即数据电路终接设备，是数据终端设备进入通信网的媒介，如果网络传输的是模
拟信号，它可以将数字信号进行转换，使之适合于模拟信道传输，DCE的主要功能是信号转换；
7. 曼彻斯特编码（规则）：在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变
既作时钟信号，又作数据信号；从低到高跳变表示“0”，从高到低跳变表示“1”；
8. MODEM：调制解调器是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话
线传送的模拟信号，而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言；
9. 串行传输(：数据在一个信道上按位的次序传输的方式；
10. 并行传输)：数据在多个信道上同时传输的方式；
11. 单工通信()：发送器和接收器之间只有一个传输通道，数据信息沿一个固定的方式从发
送器传到接收器
12. 半双工通信：信息可以在两个设备之间双向传输，但某一时刻信息只能沿一个方向传输；
13. 全双工通信：两个通信设备之间可以同时双向传输信息，通过回波抵消或频分复用的方
法实现在一对传输线上双向传输；
14. ISDN：综合业务数字网，是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系
统，实现了端到端的数字连接；
15. 基带传输：在数字信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输，不需要调制解调器，
适合与短距离的数据传输。

16. 频分多路复用（FDM）：是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，每个子信道可
以并行传送一路信号的一种多路复用技术。

17. 网络协议：是指计算机中的网络数据交换建立的规则、标准和约定的集合，网络协议主
要由语义、语法和时序三要素组成；
18. 网关：能够提供传输层及传输层以上各层协议转换的网络互联设备；
19. 动态路由：是指路由器能够自动地建立自己的路由表，并且能够根据实际情况的变化适
时地进行调整；
20. 地址解析协议ARP：在TCP/IP环境下，IP地址转换为物理地址（MAC）的协议；
21. 对等层：是指在计算机网络协议层次中，将数据（即数据单元加上控制信息）直接传递
给对方的任何两个同样的层次；
22. 局域网：是将分散在有限地理范围内的计算机及其设备通过传输介质连接起来的通信网
络，以实现计算机及其设备之间的相互通信和资源共享；
23. MAC：MAC地址，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置；
24. DHCP：动态主机配置协议，是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有
两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段；
25. 冲突检测：即发送站点在发送数据时要边发送边监听信道，若监听到信道有干扰信号，
则表示产生了冲突，于是就要停止发送数据，计算出退避等待时间，然后使用CSMA方法继续尝试发送；
1. 简述计算机网络采用层次结构的主要优点。

答：计算机网络采用层次结构，主要具有如下优点：
（1）各层之间相互独立。

上层无需知道下层实现细节，而只知道该层通过层间接口所提供的服务。

（2）灵活性好。

其一是当任一层发生改变时，只要不改。