【正文】 第一章一、 問答題1　、答：計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以分為4個階段：第一階段可以追溯到20世紀50年代，人們將計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合起來，進行研究，為計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生奠定了理論基礎(chǔ)。第二階段從20世紀60年代開始， ARPANET產(chǎn)生和分組交換技術(shù)形成，對促進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和理論體系研究產(chǎn)生重要作用，并為Internet的形成奠定了基礎(chǔ)。第三階段可以從20世紀70年代中期計起，國際上各種網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，帶來了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標準化問題，ISO提出OSI參考模型，同時也畫臨了TCP/IP的嚴峻挑戰(zhàn)。第四階段要從20世紀90年代開始，Internet、高速通信網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)彭渤發(fā)展，Internet2正在研究中，無線城域網(wǎng)、全光網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)計算和無線網(wǎng)絡(luò)等正在成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和研究的熱點。2　、答：資源共享觀點的定義符合當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)的特征，這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 計算機網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享。（2） 互聯(lián)的計算機是分布在不同地理位置的多臺獨立的“自治計算機”。（3） 聯(lián)網(wǎng)計算機之間的通信必須遵循共同的協(xié)議。 3　、答：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中，局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)之間通過路由互聯(lián)。用戶計算機可以通過局域網(wǎng)方式接入，也可以選擇PSTN、CATV、WMAN、WLAN方式接入到作為地區(qū)級主干網(wǎng)的城域網(wǎng)。城域網(wǎng)雙通過路由與光纖接入到作為國家或區(qū)域主干網(wǎng)的廣域網(wǎng)。多個廣域網(wǎng)互聯(lián)形成覆蓋全世界的Internet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 4　、答：廣域網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)交換技術(shù)可以分為線路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換。存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換又可分為報文交換和分組交換。（1）　線路交換方式中，兩臺計算機進行數(shù)據(jù)交換前，先要建立實際的物理線路，通過該線路實時、雙向交換數(shù)據(jù)，完成后釋放該線路。線路交換方式具有通信實時信強的優(yōu)點，但對突發(fā)性通信不適應(yīng)，系統(tǒng)效率低，不具備存儲轉(zhuǎn)發(fā)的能力，不能平滑通信量，不具備差錯控制能力，無法發(fā)現(xiàn)與糾正傳輸過程中發(fā)生地差錯等缺點。（2）　分組交換方式中路由可以存儲報文，多個報文可以共享通信信道，線路利用率高。路由的選擇功能可以動態(tài)最佳路徑，因而可以平滑通信量，提高系統(tǒng)效率。報文通過路由時，進行差錯檢查與糾錯處理，減少傳輸錯誤，提高系統(tǒng)可靠性。路由可以對不同的通信速率進行速率轉(zhuǎn)換，也可以對不同的數(shù)據(jù)代碼格式進行變換。A．?dāng)?shù)據(jù)報方式主要有以下特點：I　同一報文的不同分組可以通過不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)。Ii　同一報文的不同分組到達目的結(jié)點可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失現(xiàn)象。Iii　每個分組在傳輸過程中都必須帶有目的地址與源地址。iv　數(shù)據(jù)報方式的傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報文、會話式通信。B．虛電路方式主要有以下特點：i　在每次分組交換傳輸之前，需要在源結(jié)點與目的結(jié)點之間建立一條邏輯連接。由于連接源結(jié)點與目的結(jié)點的物理鏈路已經(jīng)存在，因此不需要真正去建立一條物理鏈路。ii　一次通信的所有分組都通過虛電路順序傳送，因此分組不必帶目的地址和源地址等信息。分組到達目的結(jié)點時不會出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象。iii　分組通過虛電路上的每個結(jié)點時，結(jié)點只需要進行差錯檢測，而不需要進行路由選擇。iv　通信子網(wǎng)中每個結(jié)點可以與任何結(jié)點建立多條虛電路連接。5　、答：網(wǎng)絡(luò)多媒體傳輸對數(shù)據(jù)通信要求主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）高傳輸帶寬要求（2）不同類型的數(shù)據(jù)對傳輸?shù)囊蟛煌?）網(wǎng)絡(luò)中的多媒體流傳輸?shù)倪B續(xù)性與實時性要求（4）網(wǎng)絡(luò)中多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蜁r延要求（5）網(wǎng)絡(luò)中多媒體傳輸同步要求（6）網(wǎng)絡(luò)中多媒體多方參與通信的特點語音數(shù)據(jù)傳輸對實時性要求較高，而且對通信帶寬的要求則不是很高，傳輸連續(xù)的音頻流64Kbps的傳輸速率足矣。~2Mbps，MPEG2標準帶寬為6~20Mbps。 6　、答：“網(wǎng)絡(luò)計算”技術(shù)包括移動計算網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)多媒體計算、網(wǎng)絡(luò)并行計算、網(wǎng)格計算、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)分布式對象計算等。21世紀人類進入“網(wǎng)絡(luò)計算時代”，網(wǎng)絡(luò)將被視為最有力的超級計算環(huán)境，它包含豐富的計算、數(shù)據(jù)、存儲、傳輸?shù)雀黝愘Y源，用戶可以在任何地方登錄，處理以前不能完成的問題。人們可以通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸語音與圖像，使用可以相互翻譯不同語種的網(wǎng)絡(luò)電話；很多人可以在不同的地點協(xié)作完成大型的科學(xué)計算和工程設(shè)計；學(xué)生可以在網(wǎng)上聽世界任何一所大學(xué)知名教授的講座，查閱全球的數(shù)字圖書館的圖書和文獻。電話、電視機、收音機、空調(diào)和安全裝置等各種信息家電都可以接入網(wǎng)絡(luò)，用戶可以在異地和移動過程中進行控制。移動計算網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實例：寬帶無線接入、無線局域網(wǎng)、藍牙技術(shù)、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)格網(wǎng)等。多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實例：多媒體會議系統(tǒng)、遠程教育、網(wǎng)絡(luò)游戲、分布式交互仿真、多機協(xié)同工作等。網(wǎng)絡(luò)并行計算應(yīng)用實例：集群計算、工作站網(wǎng)絡(luò)、可擴展的計算、元計算等網(wǎng)格計算應(yīng)用實例：桌面超級計算機、智能設(shè)備、協(xié)同環(huán)境與分布式并行計算等。第二章一、 問答題1　、答：“協(xié)議”就是大家共同遵守的約定。例如，我們約定星期五中午12點乘車去花溪水庫游玩。這就是一個協(xié)議，在這個協(xié)議中，“去花溪水庫游玩”是協(xié)議的語義要素，它說明了要做什么；“乘車”是協(xié)議的語法要素，它說明了怎么做；“星期五中午12點”是協(xié)議的時序要素，這說明了要什么時候做。 2　、答：層次結(jié)構(gòu)體現(xiàn)對復(fù)雜問題“分而治之”的模塊化方法，它可以大大降低復(fù)雜問題處理的難度，這正是網(wǎng)絡(luò)研究中采用層次結(jié)構(gòu)的直接動力。計算機網(wǎng)絡(luò)采用層次結(jié)構(gòu)具有以下好處：（1） 各層之間相互獨立。（2） 靈活性好。（3） 各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn)，各層實現(xiàn)技術(shù)的改變不影響其他層。（4） 易于實現(xiàn)和維護。（5） 有利于促進標準化。3　、答：根據(jù)分而治之的原則，ISO將整個通信功能劃分為7個層次，其劃分層次的主要原則是：（1） 網(wǎng)中各結(jié)點都具有相同的層次。（2） 不同結(jié)點的同等層具有相同的功能。（3） 同一結(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信。（4） 每層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供了服務(wù)。（5） 不同結(jié)點的同等層通過協(xié)議來實現(xiàn)同等層之間的通信。 4　、答：OSI環(huán)境就是OSI參考模型所描述的范圍。OSI環(huán)境包括主機中從應(yīng)用層到物理層的層與通信子網(wǎng)。連接結(jié)點的傳輸介質(zhì)不包括在OSI環(huán)境中。 5　、答：OSI環(huán)境中數(shù)據(jù)傳輸過程包括以下幾步：（1） 當(dāng)應(yīng)用進程A的數(shù)據(jù)傳送到應(yīng)用層時，應(yīng)用層為數(shù)據(jù)加上本層控制報頭后，組織成應(yīng)用層的數(shù)據(jù)服務(wù)單元，然后再傳輸?shù)奖硎緦?。?） 表示層接收到這個數(shù)據(jù)單元后，加上本層的控制報頭，組成表示層的數(shù)據(jù)服務(wù)單元，再傳送到會話層。以此類推，數(shù)據(jù)傳送到時傳輸層。（3） 傳輸層接收到這個數(shù)據(jù)單元后，加上本層的控制報頭，就構(gòu)成了傳輸層的數(shù)據(jù)服務(wù)單元，此數(shù)據(jù)服務(wù)單元被稱為報文。（4） 傳輸層的報文傳送到時網(wǎng)絡(luò)層時，由于網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)單元的長度有限制。傳輸層長報文被分成多個較短的數(shù)據(jù)字段，加上網(wǎng)絡(luò)層的控制報頭，就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)服務(wù)單元，它被叫做分組。（5） 網(wǎng)絡(luò)層的分組傳送到數(shù)據(jù)鏈路層時，加上數(shù)據(jù)鏈路層的控制信息，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)服務(wù)單元，它被稱為幀。（6） 數(shù)據(jù)鏈路層的幀傳送到物理層后，物理層將以比特流的方式通過傳輸介質(zhì)傳輸出去。（7） 當(dāng)比特流到達目的結(jié)點主機B時，再從物理層依次上傳，每層對各層的控制報頭進行處理，將用戶數(shù)據(jù)上交高層，最終將進程A的數(shù)據(jù)傳送到主機B的進程B。6　、答：報頭用于對等層之間的相互通信，報頭含有對等層之間相互遵守的協(xié)議，通過這些協(xié)議，對等層實現(xiàn)從一個結(jié)點將到另一個結(jié)點的通信。7　、答：面向連接服務(wù)與電話系統(tǒng)的工作模式相似。面向連接服務(wù)的主要特點是：（1） 面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過程必須經(jīng)過連接建立、連接維護與釋放連接3個階段。（2） 面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸過程中，各個分組不需要攜帶目的結(jié)點的地址。（3） 面向連接服務(wù)的傳輸連接類似一個通信管道，發(fā)送者在一端放入數(shù)據(jù)，接收者從另一端取出數(shù)據(jù)。（4） 面向連接數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)收發(fā)順序不變，因此傳輸?shù)目煽啃院茫菑?fù)雜，通信效率不高。無連接服務(wù)與郵政系統(tǒng)服務(wù)的信件投遞過程相似，無連接服務(wù)器的主要特點如下：（1） 在無連接服務(wù)中，每個分組都攜帶完整的目的地址，各個分組在系統(tǒng)中是獨立傳送的。（2） 無連接服務(wù)中的數(shù)據(jù)傳輸過程不需要經(jīng)過連接建立、連接維護與釋放連接3個階段。（3） 由于無連接服務(wù)發(fā)送的分組可能經(jīng)歷不同路徑發(fā)送到目的結(jié)點，先發(fā)送的分組不一定先到達目的結(jié)點，因此在無連接服務(wù)的數(shù)據(jù)分組傳輸過程中，目的結(jié)點接收的分組可能出現(xiàn)亂序、重復(fù)與丟失現(xiàn)象。（4） 無連接服務(wù)的可靠性不是很好，但是由于省去了很多保證機制，它的通信協(xié)議相對簡單，通信效率比較高。8　、答：TCP/IP協(xié)議主要有以下幾個特點：（1） 開放的協(xié)議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)；（2） 獨立于特定網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適合用于互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中；（3） 統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在Internet中都有唯一的地址；（4） 標準化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。9　、答：OSI參考模型與TCP/IP參考模型的共同點是：它們都采用了層次結(jié)構(gòu)的概念，在傳輸層中二者定義了相似的功能。但是，它們在劃分層次與使用的協(xié)議上有很大區(qū)別。它們都不是完美的。（1）OSI模型與協(xié)議自身缺陷：會話層大多數(shù)應(yīng)用中很少使用，表示層幾乎是空的。數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多子層插入，每個子層都有不同的功能。OSI參考模型將“服務(wù)”與“協(xié)議”的定義相結(jié)合，這就使參考模型變得相當(dāng)復(fù)雜，并且實現(xiàn)起來是困難的。同時，尋址、流量與差錯控制在每層重復(fù)出現(xiàn)，這樣做必然會降低系統(tǒng)效率。虛擬終端協(xié)議最初安排在表示層，現(xiàn)在被安排在應(yīng)用層。有關(guān)數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理等方面的問題也在參考模型的設(shè)計初期被忽略。有人批評OSI參考模型的設(shè)計更多是被通信的思想所支配，很多選擇不適合于計算機與軟件的工作方式。很多“原語”在軟件的高級語言中實現(xiàn)起來是容易的，但是嚴格按照層次模型編程的軟件效率很低。（2）TCP/IP參考模型與協(xié)議也有自身的缺