计算机网络教程知识点和习题

选择题，填空题，判断题，简答题，计算题

第一章

1.网络的概念：1.网络由若干结点（计算机、集线器、交换机或路由器等）和连接这些结点的链路组成。

2.连接在因特网上的计算机称为主机。

3.网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络连接在一起。因特网是世界上最大的互联网。物理网络，直接连接计算机的网络。逻辑网络，由物理网络集合构成的互联网。

2.因特网的组成：1.边缘部分，由所有连接在因特网上的主机组成，用户直接使用。核心部分，由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务。2.边缘部分通信方式有客户机和服务器方式和对等方式。

3.核心部分主要由路由器作为分组交换机向网络边缘中的大量主机提供连通性。

3.交换的分类：电路交换，建立连接，通信，释放连接。分组交换，将报文分成数个首部加数据块，结点交换机会根据首部里的地址等信息来进行转发，通过存储转发达到目的地。报文交换，人工方式，利用存储转发原理传送数据。

4.网络的分类：网络的作用范围：局域网，城域网，广域网，个人区域网。网络的使用者：公用网，专用网。

5.性能指标：1.速率，数据的传送速率，也称数据率，比特率，bit/s 。2.带宽，（1）通信线路允许通过的信号频带范围。（2）网络的通信线路所能传送数据的能力，在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，bit/s 。3.吞吐量，也称吞吐率。4.时延，也称，延迟，迟延，数据从网络的一端传送到另一端的时间。（1）发送时延（传输时延），主机或路由器将分组发送到通信线路上所需要的时间。发送时延=分组长度/发送速率。（2）传播时延，电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率。（3）处理时延，主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。（4）排队时延，分组在路由器内要经过输入队列和输出队列的排队。5.丢包率，在一定的时间范围内，分组在传输过程中丢失的分组数量与总的分组数量的比，网络拥塞是丢包的主要原因。

6.利用率，信道利用率和网络利用率。

6.网络协议的定义：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定 。它包括语法、语义、同步三要素。

7.OSI 参考模型：物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表示层，应用层。协议是水平的，服务是垂直的。路由器在转发分组时最高只用到网络层而没有使用运输层和应用层。

1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x (bit)。从源点到终点共经过k 段链路，每段链路的传播时延为d (s)，数据传输速率为b (bit/s)。在电路交换时电路的建立时间为s (s)。在分组交换时分组长度为p (bit)，假设x > p 且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k 段链路共有几个结点。）

解答：分组交换时延为：b x d k b p k //)1(+⋅+-。电路交换时延为：b x d k s /+⋅+。因此，分组交换时延较电路交换时延小的条件为：s b p k <-/)1(

1-14 收发两端之间的传输距离为1000 km，信号在媒体上的传播速率为m/s

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⨯。

10试计算以下两种情况的发送时延和传播时延。

（1）数据长度为7

10bit，数据发送速率为100 kbit/s；

（2）数据长度为3

10bit，数据发送速率为1 Gbit/s。

从以上计算结果可得出什么结论？

解答：(1) 发送时延为100 s，传播时延为5 ms。发送时延远大于传播时延。

(2) 发送时延为1 μs，传播时延为5 ms。发送时延远小于传播时延。

第二章

1.物理层四大特性：机械特性，电气特性，功能特性，过程特性。

2.数据通信系统模型：源系统（源点，发送器），传输系统，目的系统（接收器，终点）。

3.常用编码方式：不归零制（1代表正电平，0代表负电平），归零制（1代表正脉冲，0代表负脉冲），曼彻斯特（1代表中心下跳，0代表中心上跳），差分曼彻斯特（1代表开始边界没有跳变，0代表开始边界有跳变）。

4.信噪比：C = W log2(1+S/N) bit/s（C为信道的极限信息传输速率，W为信道的带宽，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率）。信噪比为S/N，要想提高信息的传输速率就必须采用多元制和努力提高信道中的信噪比。

5.传输方式：1.并行传输：在n条传输线路上发送n个比特。串行传输：在1条传输线路上次序的发送n个比特。2.异步传输：接收端仅在每个字节的起始处对字节内的比特实现同步，字节之间的时间间隔不固定。同步传输：数据块以稳定的比特流形式传输，字节之间没有间隔。（外同步，数据信号和时钟同步信号分开传输。内同步，时钟同步信号编码到数据信号中一起传输。）3.单工：只有一个方向的通信而没有反方向的交互。半双工通信（双向交替通信）：一方发送另一方接收，过一段时间后再反过来。全双工通信（双向同时通信）：双方可以同时发送和接收信息。

6.双绞线和光纤：1.屏蔽双绞线：为了提高双绞线抗电磁干扰的能力，可以在双绞线的外面再加上一层用金属丝编织成的屏蔽层。（橙白橙，绿白蓝，蓝白绿，棕白棕）2.光纤：光线在线芯中的传输方式是不断地全反射。多模光纤：存在多条不同角度入射的光线。单模光纤：光纤的直径减小到只有一个光的波长。

7.频分复用、时分复用和统计时分复用：1.频分复用：带宽资源按频带划分，所有用户在同样的时间占用不同的频带资源。2.时分复用：带宽资源按时间划分，所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。3.统计时分复用（异步时分复用）：STDM帧不是固定分配时隙，而是按需动态地分配时隙，提高线路的利用率。

8.全光网络：用光网络结点代替原来交换结点（光/电信号转换）的电子设备，组成以端到端光通道为基础的全光传输网，避免因光/电转换所带来的带宽瓶颈，而路由器等电信号处