计算机通信网第四章
精品课件-现代通信网(郭娟)-第四章 以太网
2020/12/1
发送帧
CSMA/CD工作过程
装配帧
CSMA/CD含有两方面的 内容：载波侦听(CSMA)
Y 总线忙？ N
启动发送并检测冲突
和冲突检测(CD)。 四个步骤：
2020/12/1
MAC地址 网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡的计算机。 路由器上，网卡上的硬件地址可用来标志插有该网卡
的路由器的某个接口。 路由器由于至少同时连接到两个网络上，因此它至少
有两块网卡和两个硬件地址。
1A-24-F6-54路-1由B-器0E00-00-A2-A4-2C-02
1Gbit/s
1Gbit/s
1Gbit/s
10Gbit/s
通用名称
Xerox以太网 Ethernet I Ethernet II 10Base5(粗缆) 10Base2(细缆) 10BaseT 100BaseTX 100BaseFX
1000BaseSX
1000BaseLX
1000BaseT
10GbE
IEEE编号
DIX DIX 802.3 802.3 802.3 802.3u 802.3u 802.3z 802.3z 802.3ab 802.3ae
距离
? 500米 500米 500米
185米 100米 100米 400米
260米 550米 550米 5km
100米
65米 40公里
介质
同轴
同轴
同轴
2020/12/1
Ethernet 帧结构
发送方网络适配器将IP分组 (或其它网络层分组) 封装到 Ethernet 帧中。
第一。通信系统概述
（4）数字图象通信 图象通信，信息量大，传输信道宽。 近年来已发展成熟的数字图象压缩技术解决了上述问 题，减小了传输信道的带宽。正是数字图象通信推进 了多媒体技术。 （5）移动卫星通信 通常是指：利用卫星中继站实现地 面、空中、海上移动用户间或移动用户与固定用户间 的相互通信。 （6）程控交换 系指由程序控制的信息交换，这是一项 交换和计算机技术相结合的信息交换新技术。 。电路交换 °分组交换
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1.3 通信的发展趋势
（1）综合网络 电信网与计算机网和电视网融合成的 新通信网技术是一种发展趋势。 （2）通信网络是向数字化、综合化、宽带化发展 （3）大容量干线网 卫星通信、陆地微波接力通信和 光纤通信的发展与融合。 （4）移动通信和固定通信结合 组成个人通信网 （PCN），PCN将向全球化、综合化、智能化和多 媒体方向发展。 （5）广播电视技术的发展 是从数字化带来广播制式 的多元化。HDTV（高清晰度电视）在数字传输方 面已获成功；DAB（数字电声广播）当前已确认为 下一代的广播，大有发展前途。
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（6）互联网络（internet） 高速发展，容入 语音（IP电话） （7）标准化 随着通信网的演变，不断制定或 修订网络标准的，通信网是一个复杂的大系 统，对一个国家和全球来说都应是全程全网 的，因而要有一个统一的标准。
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通信的种类（1）
（1）按业务内容可分为： 电报、 电话、 数据通信（计算机数据） 传真，图象等。 （2）按所传送的信号形式可分为： 模拟通信——普通的电话、传真、电视电话。 数字通信——电报、数据通信信——电信号在导线、电缆、波导上传输的 通信，应分别称为：明线通信、电缆通信、波导通 信。 无线通信——电波在空间传播的通信。现有两种分 类法： 按传输方式又可分为： 移动通信 散射通信、 卫星通信 微波中继通信
第四章(计算机网络与因特网)测验及答案
第四章测验一、判断1. 网络中的计算机可能利用微波传输数据，它比利用光缆传输数据的效率高。
( F )2. 异步转移模式ATM使多种媒体的信息数据可以同时在ATM信道中传输。
( )3. Internet提供了电子购物服务，因此网络能传递物品。
( )4. B-ISDN是一种通信网络，数据在其上是模拟信号传输。
( )5. ADSL是一种网络联结方式，数据在电话线上是模拟信号传输。
( )6. Internet网由主干网、地区网和校园网（或部门网）三级组成。
( )7. Inertnet网中计算机的IP地址就是它的主机名。
( )8. 计算机网络是在通信协议控制下实现的计算机互联。
( )9. 建立计算机网络的最主要目的是实现资源共享。
( )10. E-mail帐号能在任意的地点，任意的机器上使用（只要它接入Internet）。
( )11. 工作站本身所具有的硬盘、光盘、程序、数据、打印机等都是该用户的本地资源，网络上其他工作站和服务器的资源称为网络资源。
( )12. 蓝牙（IEE802.15）是一种近距离无线通信的技术标准，通过增加发射功率可达到100m，适合于办公室或家庭环境的无线网络。
( )13. 网络中一台微机既可以作为服务器，也可以作为客户机，取决于它是否同时提供共享资源，又使用其它计算机的资源。
( )14. 网络信息安全主要是指信息在处理和传输中的泄密问题。
( )15. 在网络信息安全的措施中，身份认证是访问控制的基础。
( )16. 在密码学中，所有的公共密钥对所有用户都是公开的。
( )17. 因特网防火墙的作用主要是防止病毒侵害。
( )18. 包过滤通常安装在路由器上，而且大多数商用路由器都提供了包过滤的功能。
( )19. 在一台已感染病毒的计算机上读取一张CD-ROM光盘中的数据，该光盘没有可能被感染病毒。
( )20. 全面的网络信息安全方案不仅要覆盖到数据流在网络系统中所有环节，还应当包括信息使用者、传输介质和网络等各方面的管理措施。
计算机网络基础课件第四章
RJ-45，连接双绞线 AUI，连接粗缆 BNC，连接细缆 LC等，连接光纤
4.2.2 集线器（HUB）
中继器（Repeater）：一种在物理层上实现信号的放 大与再生的网络设备，用以扩展局域网的跨度。 集线器（HUB）：一种特殊的多端口中继器，所有连接 端口共享网络带宽。
集线器的分类
无源集线器：不对信号做任何处理——早期 有源集线器：对信号可再生和放大
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代理服务（Proxy）
组建大型局域网—园区网
4.2.1 网卡
网卡---- Network Interface Card， NIC
又称网络适配器（Network Interface Adapter，NIA） 负责网络信号的发送、接收和协议转换，用来实现终端 计算机与传输介质之间的网络连接。 局域网连接方式中，每台计算机至少应安装一块网卡。 每块网卡都有一个惟一的网络硬件地址 - MAC地址。 提供不同的接口类型以连接不同的传输介质。
令牌网
FDDI ATM
4.1.2 局域网的拓扑结构
星型 环型 总线型 树型
4.1.3 局域网的传输介质
有线传输
– 双绞线 – 同轴电缆 – 光纤
无线传输
– 红外线通信
– 蓝牙通信 – 扩频通信
第4章 局域网组网
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局域网概述 以太网的物理网络设备 网卡（NIC） 集线器（HUB） 双绞线组网、结构化布线 交换机（Switch） 网络操作系统 Windows下建立局域网连接 动态主机配置（DHCP）
智能集线器：具有有源集线器的全部功能外，还提供网
络管理功能。
4.2.3 交换机（Switch）
《计算机网络》第四章作业参考答案
第四章作业参考答案4-05 IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？答：在IPv4的地址中，所有的地址都是32个二进制位，并且可记为IP地址::= { <网络号>, <主机号>}IP地址被分为A、B、C、D、E五类，如下图所示。
A类地址：网络号字段为1字节，最前面的1位是0。
B类地址：网络号字段为2字节，最前面的2位是10。
C类地址：网络号字段为3字节，最前面的3位是110。
D类地址：用于多播，最前面的4位是1110。
E类地址：保留今后使用，最前面的4位是1111。
IP 地址特点如下：1.每一个IP 地址都由网络号和主机号两部分组成。
从这个意义上说，IP 地址是一种分等级的地址机构；2.IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口；3.具有相同网络号的主机集合构成一个网络，因此，由转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。
具有不同网络号的局域网互连必须使用路由器；4.所有分配到网络号的网络都是平等的。
4-07 试说明IP地址与硬件地址的区别。
为什么要使用这两种不同的地址？答：如下图所示，IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址则位于MAC帧的首部。
在网络层以上使用的是IP地址，数据链路层及以下使用的是硬件地址。
由于全世界存在着各式各样的网络，它们使用不同的硬件地址。
要使这些异构网络能够互相通信就必须进行非常复杂的硬件地址转换工作，因此由用户或用户主机来完成这项工作几乎是不可能的事。
但统一的IP地址把这个复杂问题解决了。
连接到因特网的主机只需拥有统一的IP地址，它们之间的通信就像连接在同一个网络上那样简单方便，当需要把IP地址转换为物理地址时，调用ARP的复杂过程都是由计算机软件自动进行的，而用户是看不见这种调用过程的。
因此，在虚拟的IP网络上用IP地址进行通信给广大计算机用户带来很大的方便。
4-09 试回答下列问题：（1）子网掩码为255.255.255.0 代表什么意思？（2）一网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？（3）一A 类网络和一B 类网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个网络的子网掩码有何不同？（4）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。
计算机网络第四章练习题(附答案)
第四章计算机网络练习题1、Internet网采用的通信协议是（ B ）协议。
A、x.25B、TCP/IPC、SMIPD、IPX/SPX2、国际标准化组织的英文缩写是（ B ）。
（A）OSI （B）ISO （C）ANSI （D）IEEE3、WWW采用（A）技术组织和管理浏览或信息检索的系统。
A、超文本和超媒体B、快速查询C、动画D、电子邮件4、HTML的含义是（ b ）。
A. 网页制作语言B. 超文本标识语言C. WWW编程语言D. 通信协议5、HUB指的是（C）。
A、防火墙B、网卡C、网络集线器D、网络交换机6、下列关于集线器的说法，（D）是不正确的。
A. 集线器俗称HUBB. 集线器有10Base-T和100Base-T两种规范C. 集线器连接的网络为共享式以太网D. 集线器工作在OSI的网络层7、下列软件中，（B）WWW浏览器。
A、ArchieB、ExplorerC、GopherD、FTP8、局域网网络硬件主要包括服务器，工作站，网卡和（ B ）。
A、网络协议B、传输介质C、网络拓扑结构D、计算机9、在Internet网中，WWW的含义不是（b ）。
A、Web网B、WAN c、环球网D、万维网10、在Internet网中，WWW的含义是（Ｂ）。
A. 超媒体B. 万维网C. 浏览器D. 超文本11、CERNET是指（C）。
A、中国经济信息通信网B、综合业务数字网C、中国教育科研网D、信息高速公路12、将家用电脑连入互联网，在硬件方面，还需要有（C）。
A、网管软件B、通信软件C、调制解调器D、HUB13、安装防火墙的主要目的是____D_____ 。
A. 提高网络的运行效率B. 防止计算机数据丢失C. 对网络信息进行加密D. 保护内网不被非法入侵14、TCP/IP协议中的IP相当于OSI中的（B）。
A、传输层B、网络层C、物理层D、应用层15、下列传输介质中，带宽最大的是（D ）。
A. 同轴电缆B. 双绞线C. 无线D. 光纤16、网络适配器俗称（A ）。
计算机通信与网络_第4章习题答案
计算机通信与⽹络_第4章习题答案第四章练习题答案4.01局域⽹标准的多样性体现在四个⽅⾯的技术特性，请简述之。
答：局域⽹技术⼀经提出便得到了⼴泛应⽤，各计算机和⽹络设备⽣产⼚商纷纷提出⾃⼰的局域⽹标准，试图抢占和垄断局域⽹市场。
因此，局域⽹标准⼀度呈现出特有的多样性。
局域⽹标准的多样性体现在局域⽹的四个技术特性：(1)传输媒体传输媒体指⽤于连接⽹络设备的介质类型，常⽤的有双绞线、同轴电缆、光纤，以及微波、红外线和激光等⽆线传输媒体。
⽬前⼴泛应⽤的传输媒体是双绞线。
随着⽆线局域⽹的⼴泛应⽤，⽆线正得到越来越多的应⽤。
(2)传输技术传输技术指借助传输媒体进⾏数据通信的技术，常⽤的有基带传输和宽带传输两种。
传输技术主要包括信道编码、调制解调以及复⽤技术等，属于物理层研究的范畴。
(3)⽹络拓扑⽹络拓扑指组⽹时计算机和通信线缆连接的物理结构和形状。
常⽤的有星形、总线形和环形。
不同的⽹络拓扑需要采⽤不同的数据发送和接收⽅式。
(4)媒体访问控制⽅法访问控制⽅法指多台计算机对传输媒体的访问控制⽅法，这⾥的访问，是指通过传输媒体发送和接收数据。
常⽤的有随机争⽤、令牌总线和令牌环等访问控制⽅法。
⽬前局域⽹中⼴泛采⽤的是⼀种受控的随机争⽤⽅法，即载波监听多点接⼊/冲突检测(CSMA/CD)⽅法。
4.02逻辑链路控制（LLC）⼦层有何作⽤？为什么在⽬前的以太⽹⽹卡中没有LLC⼦层的功能？答：在局域⽹发展的早期，有多种类型的局域⽹，如802.4令牌总线⽹、802.5令牌环⽹等。
为了使数据链路层能更好地适应多种局域⽹标准，IEEE 802委员会在局域⽹的数据链路层定义了两个⼦层，即逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)⼦层和媒体接⼊控制MAC (Medium Access control)⼦层。
与接⼊传输媒体有关的内容放在MAC⼦层，⽽与传输媒体⽆关的链路控制部分放在LLC⼦层。
这样可以通过LLC⼦层来屏蔽底层传输媒体和访问控制⽅法的异构性，实现多种类型局域⽹之间的互操作。
计算机网络(谢希仁编著)课后习题答案
课后作业：第一章：2，3，8，12，13，14，21，22，24第二章：1，2，4，5，6，10，13，16第三章：3，4，6，7，8，10，13，15，18，20，27，28，30，31第四章：1，2，4，5，7，9，10，11，15，17，21，24，29，32，35，37，39，(44，45)第五章：1，3，9，10，17，21，24，30，34，45，46第六章：2，3，6，7，8，13，14，19，20，22，23，（24，31，32)第一章概述1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务？答：连通性和共享1-02 简述分组交换的要点。
答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。
1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。
1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。
答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。
1-06 简述因特网标准制定的几个阶段？答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。
（2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。
（3）草案标准(Draft Standard)（4）因特网标准(Internet Standard)1-07小写和大写开头的英文名字internet 和Internet在意思上有何重要区别？答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。
计算机网络_第四章习题
计算机网络_第四章习题第四章1.在这个练习中，请使用本章中的一个公式，但在计算之前请先说明这个公式。
帧随机到达一个100 Mbps信道，并等待传输。
如果帧到达时信道正忙，那么它必须排队等待。
帧的长度呈指数分布，均值为10 000位/帧。
对于下列每一种帧到达率，试问平均一帧的延迟是多少(包括排队时间和传输时间)? (a) 90帧/秒。
(b) 900帧/秒。
(c) 9000帧/秒。
2. N个站共享一个56 kbps的纯ALOHA信道。
每个站平均每100秒输出一个1000位长的帧，即使前面的帧还没有被发送出去(比如，站可以将出境帧缓存起来)。
试问N的最大值是多少?3.考虑在低负载情况下纯ALOHA和分槽ALOHA的延迟。
试问哪个延迟更小?请说明你的答案。
4.一大群ALOHA用户每秒钟产生50个请求，包括原始的请求和重传的请求。
时间槽单位为40毫秒。
(a)试问:第一次发送成功的机会是多少? (b)试问:恰好k次冲突之后成功的概率是多少? (c)试问:所需传输次数的期望值是多少?5.在一个有无限用户的分槽ALOHA系统中，一个站在冲突之后到重传之间的平均等待时间槽数目为4。
请画出该系统的延迟与吞吐量之间的关系图。
6.试问在下列两种情况下CSMA/CD的竞争时间槽长度是多少?(a)一个2千米长的双导电缆(twin-lead cable )(信号的传播速度是信号在真空中传播速度的82%)? (b) 40千米长的多模光纤(信号的传播速度是信号在真空中传播速度的65% )?7.在一个使用基本位图协议的局域网中，最坏的情况下一个站(比如s)要等多久才可以传输它的帧? 8.在二进制倒计数协议中，试问为什么一个编号较低的站有可能得不到发送数据包的机会。
9.编号为1-16的16个站使用自适应树遍历协议来竞争一个共享信道。
如果所有站的地址预先设定，并且突然一次就绪，试问解决竞争需要多少个比特槽?10.考虑5个无线站:A, B, C, D和E。
第四章计算机网络练习题
判断1. 现代通信指的是使用电波或光波传递信息的技术。
2. 通信就是传递信息，因此书、报、磁带、唱片等也都是现代通信使用的媒介。
3. 在光纤通信系统中，光纤中传输的是被电信号调制的光信号。
4. 光纤传输信号损耗很小，所以光纤通信是一种无中继通信。
5. 光纤通信、微波通信、卫星通信、移动通信，它们的任务都是传递信息，只是其传输介质和技术各有不同。
6. 移动通信系统中所有基站与移动电话交换中心之间都采用光纤传输信息。
7. 波分复用的实质是光域上的频分复用技术。
8. 多路数字信号不能采用频分多路复用技术在同一个信道中直接传输。
9. 在移动通信和IP电话中，为提高传输效率，需要采用更有效的语音压缩编码方法。
10.分组交换中的数据包必须包含源计算机和目标计算机的地址11. 存储转发技术使分组交换机能对同时到达的多个包进行处理，而不会发生冲突。
12．“带宽”是衡量计算机网络中数据链路性能的重要指标，它指的是该数据链路能够达到的最高数据传输速率，单位是b/s。
13. 公司－部门－工作组的多层次局域网对所有以太网交换机的性能要求都是一样的，因此必须选择相同品牌同一档次的交换机来构建网络。
14. 网络协议是指网络中计算机之间相互通信时共同遵守的规则和约定。
15. 交换式以太局域网是一种总线型拓扑结构的网络，多台计算机共享一定带宽。
16. 以太网中一台计算机的物理地址是不可改变的。
17. 采用C/S模式的计算机网络中，任何计算机不论其性能高低都可以用作服务器。
18. TCP/IP标准中的TCP协议是一种可靠的端－端通信协议。
19．路由器（Router）常被用来连接异构网络，它所使用的IP地址个数与连接的物理网络数目有关。
20. 在因特网中，使用MAC地址唯一标识网中的每一台计算机。
21. 一个使用C类IP地址的局域网中，最多能连接255台主机。
22. 为了书写方便，IP地址通常写成圆点隔开的4组十进制数，它的统一格式是xxx.xxx.xxx.xxx，圆点之间每组的取值范围在0～254之间。
计算机通信网第4章MAC子层
帧的接收与解析
接收方对数据帧进行 解析，提取出数据和 相关信息。
数据链路释放
通信结束后，释放数 据链路连接，回收相 关资源。
差错控制机制在数据链路层中应用
检错码
在数据帧中加入校验码，接收方通过校 验码检测数据传输过程中的错误。
流量控制
通过滑动窗口等机制控制发送方发送 数据的速率，避免接收方来不及处理
02
强制访问控制（ MAC）
基于安全策略和系统安全状态进 行访问控制，安全性高，但灵活 性和易用性相对较差。
03
基于角色的访问控 制（RBAC）
根据用户在组织中的角色分配访 问权限，适用于大型企业和组织 ，可简化权限管理。
访问控制策略制定原则和实施步骤
最小权限原则
只授予用户完成任务所需的最小权限，降低滥用风险。
静态分配
网络管理员手动为每一个网络 接口分配一个MAC地址，这种 方式适用于小型网络。
动态分配
通过网络管理协议（如DHCP ）动态分配MAC地址，这种方 式适用于大型网络。
地址解析协议（ARP）
在网络层使用IP地址进行通信 ，但在实际的数据传输过程中 ，需要使用MAC地址来定位目 标设备。ARP协议用于将32位 的IP地址转换为MAC地址。
其他MAC子层协议及标准
令牌环网（Token Ring ）
一种环形网络拓扑结构，采用令牌传递方式 实现访问控制，提供高速、可靠的数据传输 服务。
光纤分布式数据接口（FDDI ）
一种高速、高可靠性的光纤环形网络，采用令牌环 和定时令牌协议实现访问控制，适用于大型计算机 网络。
异步传输模式（ATM）
一种面向连接的、快速分组交换技术，提供 高速、低延迟的数据传输服务，适用于多媒 体通信和宽带网络应用。
王道计算机网络第四章网络层思维导图
BGP-4的四种报文
4.NOTIDICATION（通知）报文：报告先前报文的差错；也被用于关闭连接
RU
RIP是一种分布式的基于距离向量的内部网关路由选择协议，通过广播UDP报文 来交换路由信息
OI
OSPF是一个内部网关协议，要交换的信息量较大，应使报文的长度尽量短，所以 不使用传输层协议（如UDP或TCP），而是直接采用IP
为了使OSPF能够用于规模很大的网络，OSPF将一个自治系统再划分为若干个更小 的范围，叫做区域，每一个区域都有一个32位的区域标识符（用点分十进制表示）
区域也不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过200个
区域
OSPF
自治系统内IGP
路由选择协议（层次路由）
路由选择
分组
OSPF直接用IP数据报传送
5.收到邻站的LSR分组后，发送【LSU链路状态更新分组】进行更新
链路状态路由算法
6.更新完毕后，邻站返回一个【LsAck链路状态确认分组】进行确认
5.泛洪发送【LSU链路状态更新分组】进行更新 6.更新完毕后，其他站返回一个【LsAck链路状态确认分组】进行确认 7.使用Dijkstra根据自己的链路状态数据库构造到其他节点间的最短路径
1.每隔30min，要刷新一次数据库中的链路状态
2.由于一个路由器的链路状态只涉及到与相邻路由器的连通状态，因而与整个互 联网的规模并无直接关系，因此当互联网规模很大时，OSPF协议要比距离向量协 议RIP好得多
其他特点
3.OSFP不存在坏消息传得慢的问题，它的收敛速度很快
与其他AS的邻站BGP发言人交换信息
只要一个路由器的链路状态发生变化：
全局性
动态路由/自适应路由算法
应用：OSPF协议
第四章 计算机网络与因特网 (题型1-4 共9题型)
大学计算机信息技术基础教程题型归纳第四章计算机网络与因特网（题型1-4 共9题型）题型一：计算机网络的组成与分类★◆◆理论：计算机网络：利用通信设备和网络软件，把地理位置分散而功能独立的多台计算机以相互共享资源和进行信息交换为目的连接起来的一个系统。
它是一种数据通信系统，计算机之间传输的是二进制形式的数据。
通信协议：为确保网络计算机能正确地交换数据，必须遵循一组共同的规则和约定，这些规则、约定或标准就称为通信协议。
TCP/IP协议就是目前全球规模最大的计算机网络---因特网所采用的通信协议。
计算机网络的功能有：数据通信：如收发电子邮件、网上聊天、视频会议等。
资源共享：是计算机网络的最主要的功能。
实现分布式信息处理：大型信息处理可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成。
提高计算机的可靠性和可用性：网络中的计算机可以互为后备。
计算机网络的分类：按传输的介质可分为有线网和无线网；按网络使用性质可分为公用网和专用网；按网络所覆盖的地域范围可分为局域网、广域网和城域网。
局域网：将地理位置相对集中地计算机使用专线联接在一起。
广域网：也称远程网。
把距离遥远的许多局域网和计算机用户互相连接在一起的网络。
◆◆例题：1.计算机网络也就是互联网，也称因特网，它是目前规模最大的计算机网络。
（错误）2.建立计算机网络的最主要目的是实现分布式信息处理。
（错误）3.计算机网络是一个非常复杂的系统，但网络用户不必遵守任何规定就可以共享网络资源。
（错误）4.将地理位置相对集中的计算机使用专线连接在一起的网络一般称为局域网。
（正确）5.从用户的角度看，网络上可以共享的资源有（ A ）A.打印机、数据、软件等B.鼠标器、内存、图像等C.传真机、数据、显示器、网卡D.调制解调器、打印机、缓存6.下面不属于计算机网络的作用是（ B ）A.实现分布式信息处理B.提高计算精度C.传输文本、图像和声音文件D.实现资源共享7.计算机网络按其传输的介质一般可分为（ B ）A.局域网、广域网和万维网B.有线网和无线网C.公用网和专用网D.企业网、政府网、校园网等8.下列关于计算机网络的叙述中正确的是（ C ）A.建立计算机网络的主要目的是实现数据通信B.Internet属于局域网C.计算机网络是在通信协议控制下实现的计算机之间的共享D.把多台计算机互相连接起来，就构成了计算机网络9.计算机网络分为局域网、城域网与广域网，其划分的依据是（ B ）A.数据传输所使用的介质B.网络的作用范围C.网络的控制方式D.网络的拓扑结构题型二：网络工作模式与网络服务★◆◆理论：网络中计算机的分类：客户机和服务器。
计算机网络 第四章-网络层习题答案
问题 4-8：如下图所示。五个网络用四个路由器（每一个路由器有两个端口）互连起来。 能否改变这种连接方法，使用一个具有五个端口的路由器将这五个网络互连起来？ 答：一般说来是不采用这样的连接方法。
用四个路由器连接五个网络
用一个路由器连接五个网络
这里有两个原因： (1) 路由器中的 CPU 和存储器是用来对通过该路由器的每一个 IP 数据报进行处理的。 假若一个路由器和许多个网络相连接， 那么这个路由器的处理器很可能没有足够的 能力来处理通过它的所有的 IP 数据报。 (2) 冗余度可以提高因特网的可靠性。路由器和网络都有可能出现故障。如果将所有的 路由选择功能集中在一个路由器上，则一旦该路由器出故障，整个互连网就无法工 作。 因此， 在规划互连网时， 互连网的具体拓扑结构取决于物理网络的带宽、 期望的通信量、 对可靠性的需求、以及路由器硬件的价格。 问题 4-9：当运行 PING 127.0.0.1 时，这个 IP 数据报将发送给谁？ 答：127.0.0.1 是环回地址。主机将测试用的 IP 数据报发送给本主机的 ICMP（而不是发送 到因特网上）以便进行环回测试。 问题 4-10：网络前缀是指网络号字段(net-id)中前面的几个类别位还是指整个的网络号字 段？ 答：是指整个的网络号字段，即包括了最前面的几个类别位在内。网络前缀常常就简称为前 缀。 例如一个 B 类地址，10100000 00000000 00000000 00010000，其类别位就是最前面的两 位：10，而网络前缀就是前 16 位：10100000 00000000。 问题 4-11：有的书（如[COME06]）将 IP 地址分为前缀和后缀两大部分，它们和网络号字 段及主机号字段有什么关系？ 答：前缀(prefix)就是网络号字段 net-id，而后缀(suffix)就是主机号字段 host-id。下面的图是 以 C 类地址为例来说明前缀和后缀是什么。
计算机通信网ComputerNetworks
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集线器是一种“共享”设备，集线器本身不能 识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主 机传输数据时，数据包在以集线器为架构的网 络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过 验证数据包头的地址信息来确定是否接收。 由于集线器在一个时钟周期中只能传输一 组信息，如果一台集线器连接的机器数目较多， 并且多台机器经常需要同时通信时，将导致集 线器的工作效率很差，如发生信息堵塞、碰撞 等。
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集线器的特点 1）共享带宽 集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。 目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、 100Mbps和10/100Mbps自适应三种。 10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps， 即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡，在传 输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应 集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽， 当与10Mbps的网卡相连时，其带宽为10Mb；与 100Mbps的网卡相连时，其带宽为100Mb，因此这种 集线器也叫做“双速集线器”。
一条链路只是一条通路的一个组成部分。
数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须 有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现 这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了 数据链路。
现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现 这些协议的硬件和软件。 一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层 的功能。
帧的传输
在网络中，网络设备将“位”组成一个个的 字节，然后将这些字节“封装”成帧，在网 络上传输。
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以太网的帧值总是在一定范围内浮动， 最大的帧值是1518字节，最小的帧值是 64字节。在实际应用中，帧的大小是由 设备的MTU（最大传输单位）即设备每 次能够传输的最大字节数自动来确定的。
计算机网络工程第四章 网络工程需求分析
决定。 提高关键任务应用程序和数据的安全性与可靠性。 提供新型的客户服务。
4.1.3 明确网络设计项目范围
决定网络设计的项目范围是网络设计的另一个重要步骤。要 明确是设计一个新网络还是修改现有的网络，是针对一个网 段、一个（组）局域网、一个广域网，还是远程网络或一个 完整的企业网。
在“备注”栏，填写与网络设计相关的内容，例如包括关于 公司方面的任何信息（比如在将来计划停止使用一项应用） 或者明确的公司发展计划安排及区域性应用计划。
4.2 分析网络应用约束
除了分析商业目标和判断客户支持新应用的需求之外，由于 商业约束对网络设计影响较大，也需要认真分析。
4.2.1 政策因素约束
4.2.3 时间因素约束
网络设计项目的日程安排是需要考虑的另一个问题。 项目进度表规定了项目最终期限和重要阶段。通常 是由客户负责管理项目进度，但设计者必须就该日 程表是否可行提出自己的意见，使项目日程安排符 合实际工作要求。
开发进度表的工具有许多种，包括重要阶段、资源 分配和重要步骤分析等。在全面了解项目范围后， 要对设计者自行安排的计划项目的分析阶段、逻辑 设计阶段和物理设计阶段的时间与项目进度表的时 间进行对照分析，及时与客户沟通存在的疑问。
与总的分组发送量的比率。无拥塞时路径丢包率为0%，轻 度拥塞时丢包率为1～4%，严重拥塞时丢包率为5～15%。 高丢包率的网络通常使应用不能正常工作。 注意到适度的丢包率并不表明网络存在故障，这是因为： 某些实时业务，如基于IP的话音（VoIP）能够容忍一定的丢 包率，一旦丢失分组并不试图恢复它。 TCP重新发送丢失的分组，它也使用分组丢失作为以较低速 率发送数据的信号。这种特性被称为“网络友好”。 许多服务在分组丢失的情况下将继续有效地运行。
计算机科学技术导论(第二版) 第4章 计算机网络与通信
2．纠错码 纠错码是指在发送每个组信息时发 送足够的附加位，借助这些附加信息， 接收端在接收译码器的控制下不仅可以 发现错误，而且还能自动纠正错误。 目前，比效常见的纠错编码有海明 纠错码、正反纠错码等。
返 回
4.3 因特网
4.3.1 因特网的历史演变
因特网的英文原词是“Internet”，它起源于1969年在美国 建立的ARPA网 。随着网络技术的发展，连接到ARPA网 中的节点数量不断增加专家开始深入研究适合于在多个网 络互联时使用的协议。1974年，专门为在互联网上通信设 计的TCP/IP模型和协议产生了。 1983年以后，军事部分分 成一个单独的子网，称为“MILNET”。 在20世纪70年代末，美国国家科学基金会（NSF）注意到 了ARPA网在大学科研上所起的重要作用，1984年，NSF 开始设计并建立替代ARPA网的高速互联网，以使所有美 国大学可以自由地加入其中。这个互联网称为“NSFNET”。 NSFNET从一开始就使用了简单易用的TCP/IP协议，从而 使得连接到ARPANET和NSFNET上的网络、机器和用户 快速增长，产生了专门的“互联网”的概念。
4.1.7 计算机网络的功能
1．数据通信：数据通信即数据传送，是计算机 网络最基本的功能之一。它包括传输文件和使用 电子邮件（E—mail）。 2．资源共享：资源共享包括硬件、软件和数据 资源的共享，它是计算机网络最具有吸引力的功 能之一。 3．易于进行分布处理：在计算机网络中，每个 用户可根据情况灵活选择计算机网络的资源，以 就近的原则快速处理。
4.2.2 数据传输方式
1．数据基本传输方式 数据传输的基本方式可分为并行传输和串行传输 两种。 并行传输是指数据的各位同时进行传送，而串 行是指数据一位一位地按顺序传送。图4.1
计算机网络第四版参考答案第四章
第四章局域网（P135）1、局域网的主要特点是什么？为什么说局域网是一个通信网？答：局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：①共享传输信道。
在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
②地理范围有限，用户个数有限。
通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内。
一般来说，局域网的覆盖范围约为10m～10km内或更大一些。
③传输速率高。
局域网的数据传输速率一般为1～100Mbps，能支持计算机之间的高速通信，所以时延较低。
④误码率低。
因近距离传输，所以误码率很低，一般在10-8～10-11之间。
⑤多采用分布式控制和广播式通信。
在局域网中各站是平等关系而不是主从关系，可以进行广播或组播。
从网络的体系结构和传输控制规程来看，局域网也有自己的特点：①低层协议简单。
在局域网中，由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高，因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素，所以低层协议较简单。
②不单独设立网络层。
局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道，网内一般不需要中间转接，流量控制和路由选择功能大为简化，通常在局域网不单独设立网络层。
因此，局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。
③采用多种媒体访问控制技术。
由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。
由此引发出多种媒体访问控制技术。
在OSI的体系结构中，一个通信子网只有最低的三层。
而局域网的体系结构也只有OSI的下三层，没有第四层以上的层次。
所以说局域网只是一种通信网。
3、一个7层楼，每层有一排共15间办公室。
每个办公室的楼上设有一个插座，所有的插座在一个垂直面上构成一个正方形栅格组成的网的结点。
设任意两个插座之间都允许连上电缆（垂直、水平、斜线……均可）。
现要用电缆将它们连成（1）集线器在中央的星形网；（2）总线式以太网。
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第4章 数据通信接口与链路控制
4.1.1 通信方式
数据通信的传输是有方向性的，从通信双方的信息交互方式 和数据电路的传输能力来看，有以下三种基本方式： ·单工通信：即单方向通信,如电视广播、无线广播等。 ·半双工通信：即双向交替通信，双方不能同时通信；一方发送 信息时，另一方只能接收信息，反之亦然。 ·全双工通信：即双向同时通信，双方能同时收发信息。 全双工通信可以是四线或二线传输。四线传输时，有两条 物理上独立的信道，一条发送，一条接收；二线传输时，可以 把两个方向的信号采用频分或时分复用等方法将信道的带宽一 分为二，或采用回波抵消技术使两个方向的数据共享信道带宽。
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第4章 数据通信接口与链路控制
2 . V.24 200系列接口电路
200系列接口电路用于DTE和带有ACE(自动呼叫设备)的 DCE之间的接口电路，其接口电路功能如下： 201为信号地线或公共回线。 202 为 呼 叫 请 求 ， DTE用 此线控制 DCE 中 ACE 与线路接通 (202―ON‖)或断开(202―OFF‖)。 203为数据线路占线指示，由DCE告知DTE有关数据线路的状 态。203为“ON‖表示线路忙；203为“OFF‖，则表示线路 空闲，DTE可呼叫。 204指示远端站已接通，由DCE通知DTE表示远端站已接通。
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第4章 数据通信接口与链路控制
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第4章 数据通信接口与链路控制
4.2.3 通信接口的功能特性
通信接口的功能特性描述了接口执行的功能，定义接插 件的每一引线(针，Pin)的作用。通常，按功能特性可将端口 归为四类：数据线、控制线、定时线和地线。 ITU―TV.24建议定义了V系列接口电路的名称及功能，而 X.24建议则定义了X系列接口电路的名称及功能。V.24(100 系列)和V.24(200系列)接口电路的名称和功能分别如书中71 页到74页表4.2.3、表4.2.4和表4.2.6所示。 V.24 （100系列）接口电路可用于DTE与Modem、DTE 与串行自动呼叫／自动应答器(DCE)之间的接口电路。 V.24（ 200系列）接口电路适用于DTE和并行自动呼叫 器(ACE)间的接口电路。
第4章 数据通信接口与链路控制 数据电路位于DTE―DTE之间，为数据通信提供数字传 输信道。DTE产生的数据信号可能有不同的形式，但都表现 为数字脉冲信号。DCE是DTE与传输信道(或通信子网)之间 的接口设备，其主要作用是信号变换。 当传输信道为模拟信道时，DCE为调制解调器(Modem)。 发送方DCE将DTE送来的数字信号进行调制(频谱搬移)变成 模拟信号送往信道或进行相反的变换。 当传输信道是数字信道时，DCE实际是数字接口适配器。 其中包含数据服务单元DSU，与信道服务单元CSU，前者执 行码型和电平转换、定时、信号再生和同步等功能；后者则 执行信道均衡、信号整形和环路检测等功能。
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第4章 数据通信接口与链路控制 异步通信方式的优点是实现字符同步比较简单，收发双方 的时钟信号不需要严格同步；缺点是不适宜高速率的数据通信， 且对每个字符都需加入起始位和终止位，因而传输效率低。
校验位 字符 传输方向
终止位
起始位
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第4章 数据通信接口与链路控制 同步通信要比异步通信复杂，它是以固定的时 钟节拍来发 送数据信号的，因此在一个串行数据流中，各信号码元之间的 相对位置是固定(同步)的。接收端为了从接收到的数据流中正 确地区分一个个信号码元，必须具有与发送端一致的时钟信号。 在同步通信方式中，发送的数据一般以组或帧为单位。通 常一组(或帧)数据包含多个字符代码或多个比特，在其前、后 分别加上控制字段和校验字段。
第4章 数据通信接口与链路控制
第4章 数据通信接口与链路控制
4.1 数据通信系统 4.2 数据通信接口特性 4.3 数据链路控制的基本概念 4.4 数据链路控制协议机理与分析 4.5 差错控制 4.6 高级数据链路控制(HDLC)规程
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第4章 数据通信接口与链路控制
4.1 数据通信系统
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第4章 数据通信接口与链路控制
4.2 数据通信接口特性
现有的物理层比较多，这节主要介绍ITU-T的V系列、 X系列建议的数据通信接口特性。 数据通信接口特性包括
机械特性 功能特性 规程特性 电气特性
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第4章 数据通信接口与链路控制
4.2.1 通信接口的机械特性
DTE和DCE之间的接口首先涉及用于多线互连的接插件的机 械特性，它规定了接插件的几何尺寸和引线排列，几种常用 的接插件规格及其应用环境如表所示：
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4.2.2 通信接口的电气特性
电气特性描述了通信接口的发信器(驱动器)、接收器 的电气连接方法及其电气参数，如信号电压(或电流)、信号 源、负载阻抗等。ITU―TV系列建议的V.28、V.10、V.11 及X系列的X.26、X.27都是描述有关电气特性的，其中V.10 与X.26，V.11与V.27具有相同的特性 ， 参见表4.2.2。表 4.2.2中给出的数据传输率是参考值，它与DTE/DCE间电缆 的长度和类型有关。
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第4章 数据通信接口与链路控制 ·205为放弃呼叫，由DCE通知DTE拨完号后超时而线路尚未接 通，DTE应当放弃呼叫。 ·206～209为DTE向DCE发送的拨号号码(十进制数)和控制字 符的编码组合。 ·210表示呈现下一个数字，由DCE通知DTE，ACE已做好接收 一个数字的准备。 ·211 为 数 字 呈 现 ， 由DTE通 知 DCE， 拨号数 字已经呈现在 206～209上，DCE可以读取数字。 · 213为电源指示
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第4章 数据通信接口与链路控制
4.1.2 异步通信和同步通信
在串行传输中，解决收、发端间字符传输的同步协调目前主 要存在两种方式：异步通信和同步通信。 异步通信方式也称起止式同步通信，它以字符为传输单 位，不论字符所采用的代码为多少位，在发送每一个字符代 码时，都要在前面加上一个起始位，该起始位的长度为1个码 元，极性为“0‖，表示一个字符的开始。在每个字符代码的 后面还要加上一个终止位，长度可选为1、1.5或2个码元长度， 极性为“1‖，表示一个字符的结束。 字符可以连续发送，也可以单独发送。当不发送字符时， 保持“1‖状态。接收方可以根据字符之间从终止到起始的跳 变，即由“1‖变“0‖的下降沿来识别一个字符的开始。
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第4章 数据通信接口与链路控制
传输方向
信息字段 校验字段 控制字段
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第4章 数据通信接口与链路控制 同步通信方式与异步通信方式相比，发送每一字符时不需 要单独加起始位和终止位，具有较高的传输效率，故现代数据 通信，特别是高速环境下，主要采用同步通信。
4.1.3 传输代码
由数据终端设备发出的数据信息一般都是字母、数字或符 号的组合。为了传递这些信息，首先需将这些字母、数字或符 号用二进制数“0‖或“1‖的组合，即二进制代码来表示。 目前常用的传输代码有：国际5号码、国际电报2号码、 EBCDIC码和信息交换用汉字代码。
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第4章 数据通信接口与链路控制 • 定时电路：在同步通信方式中，接口需要定时信号，以利于 数据电路(收、发)保持同步，确保数据信息的正确识别和接 收。在实际应用中，发送和接收码元的定时只需要由DTE或 DCE一侧提供，例如，由DCE提供发信码元定时和收信码元 定时可分别用114、115。 数据、控制和定时电路的每一线均有流向指示。上述的 定义均是从DTE一侧作出的。如DTE的103表示从DTE向DCE 发送数据的电路，相对来讲，在DCE侧，103实际上是接收数 据电路，但仍称作“发送数据电路”，此时，103含义是指该 端子应与DTE的103端相连接。
典型的数据通信系统主要由数据电路和两侧的数据终端设 备所组成，数据终端设备(DTE)泛指各类计算机系统、服务器、 打印机等；数据电路包含传输介质及两端的数据电路终接设备 (DCE，Data Circuit Terminating Equipment)。 计算机系统发送的数字数据通过通信接口，经传输信道 到达接收端的DCE，然后再经过通信接口传送到服务器，反之 亦然。在计算机与服务器间பைடு நூலகம்信过程中，需要考虑如下问题： 通信接口的规范性；通信模式的选择；数据链路的建立；通信 双方的协调，收、发数据缓冲，速率适配和串并转换；差错控 制，检测与恢复；传输代码的确定。
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第4章 数据通信接口与链路控制
服务器 (DTE) (DCE) 通信 接口 (DCE) 通信 接口
计算机系统 (DTE)
传输介质
主机
通信 控制器
数据 电路 终接 设备
传输 信道 数据电路 数据链路
数据 电路 终接 设备
通信 控制器
服 务 器
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第4章 数据通信接口与链路控制 V.24建议为每一种控制功能定义了一系列接口电路，因 此，其接口电路的数量很多，不利于增加新的功能。 X.24建议则采用了多重复用一条接口线的方法来减少接 口线的数量，而且增加和修改接口的控制功能时不需要增加 接口电路。X.24接口控制功能是通过C、I、T、R四条线的接 口电路的共同协作来完成的。X.24接口要求DTE和DCE设备 能够根据控制要求，发送、接收和识别相应的字符串信号， 比较复杂。