吴功宜《计算机网络》笔记

第一章习题（概论）
一．名词解释
1. ______ 广域网
2. ______ 城域网
3. ______ 局域网
4. ______ 通信子网
5. ______ ARPAnet
6. ______ 计算机网络
7. ______ 分布式系统8. ______ 公用数据网
A. 覆盖范围从几十公里到几千公里，可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互连起来的网络。

B. 有各种通信控制处理机、通信线路与其它通信设备组成，负责全网的通信处理任务。

C. 用于有限地理范围（例如一幢大楼），将各种计算机、外设互连起来的网络。

D. 可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互连的需要，并能实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。

E. 对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络。

F. 由邮电部门或通信公司统一组建与管理，向社会用户提供数据通信服务的网络。

G. 存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，有它来自动调用完成用户任务所需的资源，整个网络系统对用户来说就像是一个大的计算机系统一样。

H. 以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。

二．单项选择
1．随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是通过局域网连入广域网，而局域网域广域网的互连是通过 _______ 实现的。

A. 通信子网
B. 路由器
C. 城域网
D. 电话交换网
2．网络是分布在不同地理位置的多个独立的 _______ 的集合。

A. 局域网系统
B. 多协议路由器
C. 操作系统
D. 自治计算机
3．电信业一般认为宽带骨干网的数据传输速率达到。

A. 10Mb/s
B. 100Mb/s
C. 2Gb/s
D. 10Gb/s
4.计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，它反映出网络中各实体间的 _______ 。

A. 结构关系
B. 主从关系
C. 接口关系
D. 层次关系
5．建设宽带网络的两个关键技术是骨干网技术和 _______ 。

A. Internet技术
B. 接入网技术
C. 局域网技术
D. 分组交换技术
三．判断对错
1． Internet是将无数个微型机通过路由器互连的大型网络。

2．计算机网络与分布式系统的主要区别不是表现在物理结构上，而是表现在高层软件上。

3．宽带城域网主要技术是基于数据传输速率为100Mb/s的Fast Ethernet的。

4．再点对点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。

假如两台计算机之间没有直接连结的线路，那么它们之间的分组传输就需要通过广播方式传输。

5．由于要进行大型科学计算、信息处理、多媒体数据服务与视频服务，它需要数据通信网能提供很高的带宽。

四．问答题
1．计算机网络的发展可以划分为几个阶段？每个阶段各有是么特点？
2．按照资源共享的观点定义的计算机网络应具备那几个主要特征？
3．现代网络结构的特点是什么？
4．局域网、城域网域广域网的主要特征是什么？
5．根据系统的互连方式，网络多媒体应用系统可以分为那几种基本的结构方式？请列举每一种结构的一种典型的应用实例。

6．网络多媒体传输有那几个主要的基本特性？
第一章习题答案
.名词解释
A 2.D 3.C 4.
B 5.E 6.H 7.G 8.F
二.单项选择
1.B
2.D
3.C
4.A
5.B
三.判断对错
1.N
2.Y
3.N
4.N
5.Y
四.问答题
1.计算机网络的发展的几个阶段及特点：
第一阶段：20世纪50年代
数据通信技术的研究与发展第二阶段：20世纪60年代
ARPAnet与分组交换技术的研究与发展
第三阶段：20世纪70年代
网络体系结构与协议标准化的研究
广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用
第四阶段：20世纪90年代
Internet技术的广泛应用
网络计算技术的研究与发展
宽带城域网与接入网技术的研究与发展
网络与信息安全技术的研究与发展
2.计算机网络应具备那几个主要特征:
网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享；
互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立“自治系统”;
连网计算机在通信过程中必须遵循相同的网络协议。

3.现代网络结构的特点
随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是通过局域网连入广域网，而局域网与广域网、广域网与广域网的互连是通过路由器实现的；在Internet中，用户计算机需要通过校园网、企业网或ISP联入地区主干网，地区主干网通过国家主干网联入国家间的高速主干网，这样就形成一种由路由器互联的大型、层次结构的互联网络。

4.局域网、城域网域广域网的主要特征
局域网：覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求；提供高数据传输速率（10Mb/s～10Gb/s）、低误码率的高质量数据传输环境；一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展；从介
质访问控制方法的角度，局域网可分为共
享介质式局域网与交换式局域网两类。

城域网：城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络；城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互连的需求；实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能；城域网在技术上与局域网相似。

广域网：广域网也称为远程网；覆盖的地理范围从几十公里到几千公里；覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国际性的远程网络；通信子网主要使用分组交换技术；它将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。

5.网络多媒体应用系统的几种基本的结构方式及典型的应用实例：
根据系统的互联方式，可以把网络多媒体应用系统分为一对一系统、一对多系统、多对一系统、多对多系统等4中基本的结构方式。

一对一的典型应用是：视频电话、视频点播系统；一对多的典型应用是：
网络广播系统。

；多对一的典型应用是：资料查询系统、投票系统等；
多对多系统的典型应用是：多媒体会议、远程教育、网络游戏等。

6.网络多媒体传输主要的基本特性：
高传输带宽要求；不同类型的数据对传输的要求不同；连续性和实时性要求；
低时延要求、同步要求；多方参与通信。

第1章计算机网络导论
2007-04-01 18:27
1．人类的信息文明史分那几个阶段？它的发展有什么特点？
1）语言的产生：从简单的声音交换信息，到使用更复杂的语言来交换信息。

2）文字的产生：使用一些特定的符号来表达确定的信息。

3）印刷术的产生：使用可以存放大量信息的书本，信息可以被高效率的复制，信息的传播速度明显提高。

4）电话电报技术的产生：电报解决了信息不能够远距离高速传送的问题，但传送信息要进行特定的编码，而电话使用方便，在短时间内可以交流的信息量
大为增加。

电话技术的发明大大改写了人类社会的信息文明程度，
5）集成电路和计算机技术的发明：集成电路和数字电子计算机，对信息可以进行大量快速的处理，使信息处理提高到一个崭新的高度，广泛而深入的影响
我们生活的各个方面。

6）现代通信技术的发展：使得信息交换容量更大，功能更强，速度更快，距离更远，工作更稳定可靠。

7）计算机网络和因特网的产生：计算机网络是计算机技术和现代通信技术的有机结合，可以实现各类信息资源的高度共享。

2．计算机网络的典型应用有那一些？
数字通信（包括电子邮件，网络电话，网上传真，网上聊天，网上视频会议，网上文件传递等等。

）、分布式计算、网络门户服务（IDC和ASP）、信息查询、网上教育、虚拟现实、电子商务、家庭自动化等。

3．信息技术将向什么方向发展？
首先通信技术向交换方式趋于纯IP化、光纤采用波分复用技术扩容和计算机采用无线接入方式发展，其次是计算机多媒体技术的发展，还有网上应用的不断发展。

4．信道主要有那些类型？它们的特点是什么？
主要有模拟信道和数字信道两类，模拟信道用于传送模拟信号，数字信道用于传送数字信号。

但是数字信号经过数模转换后可以在模拟信道上传送，而模拟信号在经过模数转换后也可以在数字信道上传送。

5．计算机网络的三大组成部分的名字叫什么？各起什么作用？
计算机网络的三大组成部分是通信子网、网络高层和网上应用。

通信子网是用来保证整个计算机网络通信的基本传输的部分。

它担负着与通信媒体的衔接的任务，并要在相邻节点之间完成互相通信的控制，消除各种不同通信网络技术之间的差异，保证跨越在网络两头的计算机之间的通信联系的正确。

计算机网络的通信子网部分担负着向网络的高层提供一定质量的传输服务。

网络高层的内容也是传输服务，即网络节点到对方的网络节点之间的端到端的完整通信服务。

网络高层服务的目的是要完成将网上的应用和网络的数据通信彻底分开。

网上应用部分主要对有关的网上应用作出一些规范，使得所有的具体应用都
可以在这些规则的规范下方便的进行。

6．包交换与电路交换相比有什么特点？
电路交换需要在通信双方建立一条实际的物理连接线路，而包交换不需要，所以线路利用率高。

吴功宜《计算机网络》答案（二）
2007-04-01 18:05
第二章网络体系结构与网络协议
1．请举出生活中的一个例子来说明“协议”的基本含义，并举例说明网络协议三要素“语法”、“语义”与“时序”的含义与关系
协议是一种通信规则
例：信件所用的语言就是一种人与人之间交流信息的协议，因为写信前要确定使用中文还是其他语言，否则收信者可能因语言不同而无法阅读三要素：
语法：用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现顺序
语义：解释比特流的每一部分含义，规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作和作出的响应
时序：对实现顺序的详细说明
例：？？
2．计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？
1）各层之间相互独立
2）灵活性好
3）各层都可采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层 4）易于实现和维护
5）有利于促进标准化
3．ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则是什么？
1）网中各结点都具有相同的层次
2）不同结点的同等层具有相同的功能
3）不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信
4）同一结点内相邻层之间通过接口通信
5）每个层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务
4．如何理解OSI参考模型中的“OSI环境”的概念？
“OSI环境”即OSI参考模型所描述的范围，包括联网计算机系统中的应用层到物理层的7层与通信子网，连接结点的物理传输介质不包括在内
5．请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程
1）应用进程A的数据传送到应用层时，加上应用层控制报头，组织成应用层的服务数据单元，然后传输到表示层
2）表示层接收后，加上本层控制报头，组织成表示层的服务数据单元，然后传输到会话层。

依此类推，数据传输到传输层
3）传输层接收后，加上本层的控制报头，构成了报文，然后传输到网络层 4）网络层接收后，加上本层的控制报头，构成了分组，然后传输到数据链
路层
5）数据链路层接收后，加上本层的控制信息，构成了帧，然后传输到物理层
6）物理层接收后，以透明比特流的形式通过传输介质传输出去
6．试说明报头在网络数据传输中的作用
报头包含了控制信息，例如序列号，使得该层以下即使没有维护顺序关系，目标机器的对应层也仍然可以按照正确的顺序递交信息，在有的层上，头部还可以包含信息大小、时间和其他控制字段
7．试比较面向连接服务和无连接服务的异同点
相同点：
1）两者对实现服务的协议的复杂性与传输的可靠性有很大的影响
2）在网络数据传输的各层都会涉及这两者的问题
不同点：
1）面向连接服务的数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的3个过程，而无连接服务不需要
2）面向连接服务在数据传输过程中，各分组不需要携带目的结点的地址，而无连接服务要携带完整的目的结点的地址
3）面向连接服务传输的收发数据顺序不变，传输可靠性好，但通信效率不高，而无连接服务目的结点接受数据分组可能乱序、重复与丢失的现象，传输可靠性不好，但通信效率较高
8．TCP/IP协议的主要特点是什么？
1）开放的协议标准，可免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统
2）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网中
3）统一的网络地址分配方案，使整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址 4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务
9．请比较OSI参考模型与TCP/IP参考模型的异同点
相同点：
1）都是分层的
2）在同层确定协议栈的概念
3）以传输层为分界，其上层都是传输服务的用户
不同点：
1）在物理层和数据链路层，TCP/IP未做规定
2）OSI先有分层模型后有协议规范，不偏向任何特定协议，具有通用性，TCP/IP先有协议后有模型，对非TCP/IP网络并不适用
3）在通信上，OSI非常重视连接通信，而TCP/IP一开始就重视数据报通信 4）在网络互联上，OSI提出以标准的公用数据网为主干网，而TCP/IP专门建立了互联网协议IP，用于各种异构网的互联
10．Internet技术文档主要有哪二种形式？为什么说RFC文档对从事网络技术究与开发的技术人员是重要的？如果需要有关IP协议的RFC791文档，
知道如何去查找吗？
因特网草案和RFC文档
因为RFC文档是从事网络技术研究与开发的技术人员获得技术发展状况与
动态重要信息的来源之一
可以输入网址：/rfc.html, 然后在提示的位置输入RFC文档的编号791即可，当然也可从RFC Editor的站点或全球的几个镜象站点得到
第二章习题（体系结构与协议）
一．名词解释
1. ______ OSI参考模型
2. ______ 网络体系结构
3. ______ 通信协议
4. ______ 网络层
5. ______ 数据链路层
6. ______ 计算机网络
7. ______ 传输层8. ______ 应用层
2.E
3.G
4.H
5.B
6.F
7.D
8.C构模型与各
A. 计算机网络层次结层协议的集合
B. 该层在两个通信实体之间传送一帧为单位的数据，通过差错控制方法，使有差错的物理线路变成无差错。

C. OSI参考模型的最高层。

D. 负责为用户提供可靠的端到端服务的层次。

E. 由国际标准化组织ISO指定的网络层次结构模型。

F. 负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。

G. 为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。

H. 同一节点内相邻层之间交换信息的连结点。

二．单项选择
1．在OSI参考模型中，在网络层之上的是 _______ 。

A. 物理层
B. 应用层
C. 数据链路层
D. 传输层
2．在OSI参考模型，数据链路层的数据服务单元是 _______ 。

A. 帧
B. 报文
C. 分组
D. 比特序列
3．在TCP/IP参考模型中，与OSI参考模型的网络层对应的是 _______ 。

A. 主机-网络层
B. 互联网络层
C. 传输层
D. 应用层
4．在TCP/IP协议中，UDP协议是一种 _______ 协议。

A. 主机-网络层
B. 互联网络层
C. 传输层
D. 应用层
三．判断对错
1．网络协议的三要素是语义、语法与层次结构。

2．如果一台计算机可以和其他地理位置的另一台计算机进行通信，这台计算机就是一个遵循OSI标准的开放系统。

3．传输控制协议TCP属于传输层协议，而用户数据报协议UDP属于网络层协议。

4． ISO划分网络层次的基本原则是：不同的节点都有相同的层次；不同节点的相同层次可以有不同的功能。

5．在TCP/IP协议中，TCP提供可靠的面相联接服务，UDP提供简单的无连接服务，而电子邮件、文件传送、域名系统等应用层服务是分别建立在TCP协议、UDP 协议、TCP和UDP协议之上的。

四．问答题
1． ISO在制定OSI参考模型是对层次划分的主要原则什是么？
2．请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程。

3．是比较面向连接服务和无连接服务的异同点。

4． TCP/IP协议的主要特点什是么？
第二章习题答案
.名词解释
A 2.E 3.G 4.H 5.
B 6.F 7.D 8.C
.单项选择
D 2.A 3.B 4.C
三.判断对错
1.N
2.N
3.N
4.N
5.N
四.问答题
1. ISO在制定OSI参考模型是对层次划分的主要原则:
网中各结点都具有相同的层次；
不同结点的同等层具有相同的功能；
同一结点内相邻层之间通过接口通信；
每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；
不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。

2.在OSI参考模型中数据传输的基本过程:
3.面向连接服务和无连接服务的异同点:
面向连接服务的特点：
面向连接服务的数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的三个过程；
面向连接服务的在数据传输过程中，各分组可以不携带目的结点的地址；
面向连接服务的传输连接类似一个通信管道，发送者在一端放入数据，接收者从另一端取出数据；
面向连接数据传输的收发数据顺序不变，传输可靠性好，但是协议复杂，信效率不高。

无连接服务的特点：
无连接服务的每个分组都携带完整的目的结点地址，各分组在系统中是独立传送的；
无连接服务中的数据传输过程不需要经过连接建立、连接维护与释放连接的三个过程；
数据分组传输过程中，目的结点接收的数据分组可能出现乱序、重复与丢失的现象；
无连接服务的可靠性不好，但是协议相对简单，通信效率较高。

4.TCP/IP协议的主要特点:
开放的协议标准;
独立于特定的计算机硬件与操作系统；
独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、
广域网，更适用于互连网中；
统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP
设备在网中都具有唯一的地址；
标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

第二章参考答案(思考题)
2007-04-01 17:55
1.请说明单工通信、半双工通信与全双工通信的区别。

答：数据通信按照信号的传输方向和时间的关系，可以分为单工通信、半双
工通信与全双工通信三种类型。

单工通信是指信号只能向一个方向传输，任
何时候都不能改变信号的传送方向。

半双工通信方式是指信号可以双向传送，
但在一个时间只能向一个方向传送。

全双工通信是指信号可以同时双向传送。

2.通过比较说明双绞线、同轴电缆与光纤等三种常用传输介质的特点。

答：传输介质是网络种连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息
的载体。

网络中常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆与光纤。

（1）双绞线由按规则螺旋排列的2根、4根或8根绝缘导线组成。

各线对螺旋排列的目的是使线对之间的电磁干扰最小。

双绞线分为屏蔽双绞线
和非屏蔽双绞线两种。

双绞线的主要特点使：连接距离比较短，抗干
扰性比较好，支持点－点连接和多点连接，价格低于其他传输介质，
安装和维护比较方便。

（2）同轴电缆由内导体、外屏蔽层、绝缘层及外部保护层组成。

同轴电缆可以分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种。

同轴电缆的主要特点是：
连接距离比较长，抗干扰性很好，支持点－点连接和多点连接，价格
介于双绞线与光缆之间，安装和维护比较方便。

（3）光纤是网络传输介质中性能最好、应用前途最广泛的一种。

光纤是一种直径为50～100um、能传导光波的柔软介质。

光纤分为单模光纤和
多模光纤两种。

光纤的主要特点是：低损耗和宽频带、高数据传输速
率、低误码率和安全保密性好，价格高于双绞线与同轴电缆，安装和
维护比较困难。

3.数据传输速率的定义是什么？如果在信道上发送一比特二进制信号所需时间
位0.05ms，那么通信信道的数据传输速率为多少？
答：数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标。

数据传输速率是每
秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为bps（比特每秒）。

数据传输速率为： S=1/T(bps)。

T为发送每一个比特所需要的时间。

根据数据传输速率公式来计算，S=1/0.00005=20000bps,因此信道的数据传输速率为
20kbps。

4.请说明调制解调器的基本工作原理。

答：调制解调器在发送端将计算机产生的数字信号转换成电话交换网可以传送的模拟数据信号，在接收段将接收到的模拟数据信号还原成数字信号传送给计算机。

在全双工通信方式中，调制解调器具有同时发送与接收模拟数据信号的能力。

5.Nyquist定理适用于光纤吗？还是仅适用于铜线？
答：Nyquist定理是一个数学性质，不涉及技术处理。

该定理说，如果你有一个函数，它的傅里叶频谱不包含高于f的正弦或余弦，那么以2f的频率采样该函数，那么你就可以获取该函数所包含的全部信息。

因此Nyquist定理适用于所有介质。

6.一个有线电视系统有100个商用频道，所有的频道都交替地播放电视节目和
广告。

它是象TDM还是象FDM？
答：它既象TDM，也象FDM。

100个频道中的每一个都分配有自己的频带（FDM），在每个频道上又都有两个逻辑流通过TDM交织播放（节目和广告交替地使用频道）。

7.试比较模拟通信方式与数字通信方式的优缺点。

答：在数据通信技术中，利用模拟通信信道，通过调制解调器传输模拟数据信号的方法，称为宽带传输。

利用数字通信信道直接传输数字数据信号的方法称为基带传输。

宽带传输的优点是可以利用目前覆盖面最广、普遍应用的模拟语音通信信道。

用于语音通信的电话交换网技术成熟，造价较低，其缺点是数据传输速率较低，系统效率低。

基带传输在基本不改变数字数据信号频带（即波形）情况下直接传输数字信号，可以达到很高的传输速率，是目前积极发展与广泛应用的数据通信方式。

8.比特率与波特率的区别是什么？
答：波特率：每秒钟内离散信号事件的个数。

比特率：每秒中的比特数。

9.信道带宽与信道容量的区别是什么？增加带宽是否一定能增加信息容量？
答：信道的发送和接收两端传输比特信号的最大速率称为该信道的带宽。

用Hz表示。

信道容量是指单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用b／s 表示。

从理论上看，增加信道带宽是可以增加信道容量的，但实际上，信道带宽的无限增加并不能使信道容量无限增加，其原因是在一些实际情况下，信道中存在噪声和干扰，并且收发双方产生响应用高低电平形成的波形也不是理想的方波，这就制约了带宽的增加。

10.什么是多路复用器？
答：在信道复用技术中，将来自多个输入线路的数据组合、调制成一路数据，并将此数据信号送上高容量的数据链路，使不同的计算机连接到相同的信道上，共享信道资源的设备是多路复用器。

第2章计算机网络的层次化结构
2007-04-01 18:26
1．什么是开放式系统？
通过计算机网络可以互相访问的计算机系统，就叫做“开放式系统”。

2．为什么要用层次化模型来描述计算机网络？
由于计算机网络技术涉及到许多新的概念和新的技术，内容广泛而不太集中，是一个复杂的系统，为了更好的描述它掌握它，人们经过实践，采用了层次化结构的方法来描述复杂的计算机网络，以便于将复杂的网络问题分解成许多较小的、界线比较清晰而又简单的部分来处理。

3．什么是通信协议？
连在网络上的任意两台计算机之间要相互通信，所需要遵守的控制规则称之为通信协议。

4．面向连接和非连接的服务的特点是什么。

面向连接的服务，通信双方在进行通信之前，要事先在双方之间建立起一个完整的可以彼此沟通的通道，在通信过程中，整个连接的情况一直可以被实时地监控和管理。

而非连接的服务，不需要预先建立起一个联络两个通信节点的连接，需要通信的时候，发送节点就可以往“网络”上送出信息，让信息自主地在网络上去传，一般在传输的过程中不再加以监控。