中南大学计算机网络基础作业参考答案

《计算机网络技术》作业参考答案1.计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？答：计算机网络的发展可分为以下四个阶段。

（1）面向终端的计算机通信网：其特点是计算机是网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，呈分层星型结构，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，计算机的主要任务还是进行批处理，在20世纪60年代出现分时系统后，则具有交互式处理和成批处理能力。

（2）分组交换网：分组交换网由通信子网和资源子网组成，以通信子网为中心，不仅共享通信子网的资源，还可共享资源子网的硬件和软件资源。

网络的共享采用排队方式，即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择，给两个进行通信的用户段续（或动态）分配传输带宽，这样就可以大大提高通信线路的利用率，非常适合突发式的计算机数据。

（3）形成计算机网络体系结构：为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织ISO 提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI。

这样，只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。

（4）高速计算机网络：其特点是采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和智能型网络的兴起。

2.试举出对网络协议的分层处理方法的优缺点。

答：优点：（1）可使各层之间互相独立，某一层可以使用其下一层提供的服务而不需知道服务是如何实现的。

（2）灵活性好，当某一层发生变化时，只要其接口关系不变，则这层以上或以下的各层均不受影响。

（3）结构上可以分割开，各层可以采用最合适的技术来实现。

（4）易于实现和维护。

（5）能促进标准化工作。

缺点：层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了协议效率。

3.试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。

讨论其异同之处。

答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是二者均采用层次结构，而且都是按功能分层。

（2）OSI和TCP/IP的不同点：① OSI分七层，自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层，而TCP/IP分四层：网络接口层、网间网层（IP）、传输层（TCP）和应用层。

严格讲，TCP/IP网间网协议只包括下三层，应用程序不算TCP/IP的一部分。

② OSI层次间存在严格的调用关系，两个（N）层实体的通信必须通过下一层（N-1）层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务（这种层次关系常被称为“等级”关系），因而减少了一些不必要的开销，提高了协议的效率。

③ OSI只考虑用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互联在一起，后来认识到互联网协议的重要性，才在网络层划出一个子层来完成互联作用。

而TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互联问题，并将互联网协议IP作为TCP/IP的重要组成部分。

④ OSI开始偏重于面向连接的服务，后来才开始制定无连接的服务标准，而TCP/IP一开始就有面向连接和无连接服务，无连接服务的数据报对于互联网中的数据传送以及分组话音通信都是十分方便的。

⑤ OSI与TCP/IP对可靠性的强调也不相同。

对OSI的面向连接服务，数据链路层、网络层和运输层都要检测和处理错误，尤其在数据链路层采用校验、确认和超时重传等措施提供可靠性，而且网络和运输层也有类似技术。

而TCP/IP则不然，TCP/IP认为可靠性是端到端的问题，应由运输层来解决，因此它允许单个的链路或机器丢失数据或数据出错，网络本身不进行错误恢复，丢失或出错数据的恢复在源主机和目的主机之间进行，由运输层完成。

由于可靠性由主机完成，增加了主机的负担。

但是，当应用程序对可靠性要求不高时，甚至连主机也不必进行可靠性处理，在这种情况下，TCP/IP网的效率最高。

⑥在两个体系结构中智能的位置也不相同。

OSI网络层提供面向连接的服务，将寻径、流控、顺序控制、内部确认、可靠性带有智能性的问题，都纳入网络服务，留给末端主机的事就不多了。

相反，TCP/IP则要求主机参与几乎所有网络服务，所以对入网的主机要求很高。

⑦ OSI开始未考虑网络管理问题，到后来才考虑这个问题，而TCP/IP有较好的网络管理。

4.计算机网络可从哪几个方面进行分类？答：计算机网络可以从不同的角度进行分类：（1）根据网络的交换功能分为电路交换、报文交换、分组交换和混合交换；（2）根据网络的拓扑结构可以分为星型网、树型网、总线网、环型网、网状网等；（3）根据网络的通信性能可以分为资源共享计算机网络、分布式计算机网络和远程通信网络；（4）根据网络的覆盖范围与规模可分为局域网、城域网和广域网；（5）根据网络的使用范围分为公用网和专用网。

5.面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么？答：面向连接服务在数据交换之前必须先建立连接，保留下层的有关资源，数据交换结束后，应终止这个连接，释放所保留的资源。

而对无连接服务，两个实体之间不建立连接就可以通信，在数据传输时动态地分配下层资源，不需要事先进行预保留。

6.计算机多用户系统和网络系统有什么异同点？答：计算机网络就是计算机之间通过通信工具进行信息共享和能力共享。

计算机网络的功能包括网络通信、资源管理、网络服务、网络管理和交互操作的能力。

网络实现了分布在不同地理位置的计算机资源的信息交流和资源共享，计算机资源主要是指计算机硬件、软件与数据，数据是信息的载体，网络用户可以在使用本地计算机资源的同时，通过联网访问远地联网计算机上的资源，甚至可以调用网络中的多台计算机共同完成某项任务。

然而，多用户系统指的是软件系统，它可以设定各位用户的使用权限，有条件地使多位用户使用同一计算机资源，还可利用网络系统进行信息交流和资源共享。

7.通信子网与资源子网分别由那些主要部分组成？其主要功能是什么？答：通信子网由传输线和交换单元两部分组成，其主要功能是把消息从一台主机传输到另一台主机。

资源子网即是各种网络资源的集合，其主要功能是计算机的信息交流和资源共享。

8.计算机网络分成哪几种类型？试比较不同类型网络的特点。

答：1.按网络覆盖的地理范围分类：（1）局域网：局域网是计算机硬件在比较小的范围内通信线路组成的网络，一般限定在较小的区域内，通常采用有线的方式连接起来。

（2）城域网：城域网规模局限在一座城市的范围内，覆盖的范围从几十公里至数百公里，城域网基本上是局域网的延伸，通常使用与局域网相似的技术，但是在传输介质和布线结构方面牵涉范围比较广。

（3）广域网：覆盖的地理范围非常广，又称远程网，在采用的技术、应用范围和协议标准方面有所不同。

2.按传榆介质分类：（1）有线网：采用同轴电缆、双绞线，甚至利用又线电视电视电缆来连接的计算机网络，又线网通过"载波"空间进行传输信息，需要用导线来实现。

（2）无线网：用空气做传输介质，用电磁波作为载体来传播数据。

无线网包括：无线电话、语音广播网、无线电视网、微波通信网、卫星通信网。

3.按网络的拓扑结构分类：（1）星型网络：各站点通过点到点的链路与中心相连，特点是很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控，但一旦中心节点有故障会引起整个网络瘫痪。

（2）总线型网络：网络中所有的站点共享一条数据通道，总线型网络安装简单方便，需要铺设的电线最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络，但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网络容易。

（3）树型网络：是上述两种网的综合。

（4）环型网络：环型网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，增加新的站点较困难。

（5）网状型网络：网状型网络是以上述各种拓扑网络为基础的综合应用。

4.按通信方式分类：（1）点对点传输网络：数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输，在一对机器之间通过多条路径连接而成，大的网络大多采用这种方式。

（2）广播式传输网络：数据在共用通信介质线路中传输，由网络上的所有机器共享一条通信信道，适用于地理范围小的小网或保密要求不高的网络。

5.按网络使用的目的分类：（1）共享资源网：使用者可共享网络中的各种资源。

（2）数据处理网：用于处理数据的网络。

（3）数据传输网：用来收集、交换、传输数据的网络。

6.按服务方式分类：（1）客户机/服务器(C／S)模式：C／S计算的模式的结构是分散、多层次和具有图形用户接口的PC机作为客户机，不同的操作系统或不同的网络操作系统对应不同的语言和开发工具，其工作特点是文件从服务器被下载到工作站上，然后在工作站上进行处理，而基于主机的大型机工作特点是所有处理都发生在主机上。

（2）浏览器/服务器(B／S)模式：主要特点是它与软硬件平台的无关性，把应用逻辑和业务处理规则放在服务器一侧。

（3）对等网或称为对等式的网络：对等网可以不要求具备文件服务器，特别是应用在一组面向用户的PC机，每台客户机都可以与其他每台客户机实现"平等"对话操作，共享彼此的信息资源和硬件资源，组网的计算机一般类型相同，甚至操作系统也相同，这种网络方式灵活方便，但是较难实现集中管理与控制，安全性也低。

7.按企业和公司管理分类：（1）内部网：一般指企业内部网，自成一体形成一个独立的网络。

（2）内联网：一般指经改造的或新建的企业内部网，采用通用的TCP／IP作为通信协议，一般具备自己的WWW服务器和安全防护系统，为企业内部服务，不和因特网直接进行连接。

（3）外联网：采用因特网技术，有自己的WWW服务器，但不一定与因特网直接进行连接的网络，同时必须建立防火墙把内联网与因特网隔离开，以确保企业内部信息的安全。

（4）因特网：因特网是目前最流行的一种国际互联网，在全世界范围内得到应用，结合多媒体的"声、图、文"表现能力，不仅能处理一般数据和文本，而且也能处理语音、声响、静止图象、电视图象、动画和三维图形等。

9.什么是网络体系结构？为什么要定义网络体系结构？答：计算机网络的体系结构就是为了不同的计算机之间互连和互操作提供相应的规范和标准。

首先必须解决数据传输问题，包括数据传输方式、数据传输中的误差与出错、传输网络的资源管理、通讯地址以及文件格式等问题。

解决这些问题需要互相通信的计算机之间以及计算机与通信网之间进行频繁的协商与调整。

这些协商与调整以及信息的发送与接收可以用不同的方法设计与实现。

计算机网络体系结构中最重要的框架文件是国际标准化组织制订的计算机网络7层开放系统互连标准。

其核心内容包含高、中、低三大层，高层面向网络应用，低层面向网络通信的各种物理设备，而中间层则起信息转换、信息交换(或转接)和传输路径选择等作用，即路由选择核心。

计算机网络是一个非常复杂的系统。