第1章： 计算机网络体系结构

计算机网络《希赛出版》小猪编辑qq329541858(注明网工，我利于分组)一.网络基础知识计算机网络的基本概念计算机网络的参考模型本章考试重点与题型讲解1.计算机网络的基本概念现代计算机网络实际上是在20世纪60年代初期，由美国高级计划研究所（ARPA）为了适应战争通讯而建立的军事通信网络。其特点如下：1.适合计算机传输数据，并且适合任何种类的计算机。2.所有网络节点同样重要。3.必须有路由冗余。4.网络结构尽可能简单。并能可靠的传输数据。线路数量为：n*(n-1)/2《返回》网络的发展简史分组交换网的出现分组交换网的主要特点：1.需要交换的整块数据叫做：报文。2.数据传送单位:包。3分组交换网的组成：节点交换机和链路。分组首部+数据段首部：包含目的地址和源地址等控制信息，因此也称为基于标记的交换。分组交换网的传送过程采用数据转发的存储交换，实质上是采用数据通信过程中动态分配传输带宽的政策。网络的发展史网络的发展简史面向链接的：同性过程中必须经过“建立链接-通信-释放链接”这三个过程的联网方式称为面向连接，电路交换一定是面向连接的。无连接的：在传输数据之前不需要建立链接，而随时可以发送数据的链接称为无连接的，分组交换就是无连接的。通信子网和资源子网的概念2.计算机网络参考模型网络体系结构《返回》网络体系结构网络体系结构物理层（physicallayer）的主要功能是完成相邻节点之间原始比特流的传输。物理层协议关心的是典型问题是医用什么杨的物理信号表示数据”1“和”0“；一为持续的时间多长;数据传输是否可同时在两个方向上进行；最初的链接如何建立和完成通信后链接如何终止。网络体系结构数据链接路层（datalinklayer）主要的功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输为了保证数据的可靠传输，发送方把用户数据封装成帧（frame），并按顺序传送个帧。接收方对接收到的数据进行正确性的判断，发送方为每个数据块计算出CRC（循环冗余检验）并加入到帧中，主要接收方就可以通过重新计算机CRC来判断数据接收的正确性。网络体系结构网络层（networklayer）网络层（networklayer）的主要功能是完成网络中主机间的报文传输，其关键问题之一是使用数据链路层的服务将每个报文从源端传输到目的端。网络层必须解决这些问题，是异构网络能互联。在单个局域网中，网络层是冗余的，因为报文是直接从一台计算机传送到另一台计算机的。因此网络层所要做的工作很少。网络体系结构传输层（transportlayer）传输层的主要功能是完成网络中不同主机上的用户进程之间可靠的数据通信。传输层要决定对会话层用户，最终对网络用户，提供什么样的服务。最好的传输链接是一条五差错的，按顺序传输数据的管道，即传输层链接是真正端到端的。网络体系结构会话层（sessionlayer）会话层允许不同机器上的用户之间建立会话关系。会话层允许进行类似传输层的普通数据的传送，在某些场合还提供一些有用的增强型服务，允许用户利用一次会话在远端的分时系统上登录，或者在两台机器间传递文件。网络体系结构表示层（presentationlayer）表示层完成某些特定的功能，对在线功能人们常常找到普遍的解决方法，而不必每个用户自己来实现。网络上计算机可能采用不同的数据表示。所以需要在数据传输时尽心数据格式的转换。例如在不同的机器上采用不同的代码来表示字符串ASCII和EBCDIC，整型数（二进制反码或者补码）以及机器字的不同字节顺序等。为了让采用不用数据表示法的计算机之间能够互相通信并数据交换网络分类按覆盖范围（或距离）分：LAN(局域网)，城域网（MAN），广域网(WAN),互联网（internet）,因特（internet）按应用特点分：工作组网络，园区网络，企业网络，全球网络网络体系结构应用层（applicationlayer）联网的目的在于支持运行于不同计算机的进程进行通信。而这些进程则是为了用户完成不同任务而设计的。可能的应用多方面，不受网络结构的限制。应用层（applicationlayer）包含大量人们普遍需要的协议。虽然，对于需要通信的不用应用来说，应用层的协议集在ISO/OSI模型中并没有定义，但是，有些确定的应用层协议，包括虚拟终端，文件传输，和电子邮件等都可以作为标准化的候选网络分类不同标准来分，一般以下几种：按交换功能：电路，报文，分组，混合分组按拓扑结构：集中式，分散式，分布式，集中式：星型分散式：星性和格状的混合，分布式：格状网络。网络的作用范围:广域网，局域网和城域网网络使用：公用网和专用网。网络分类从广义上讲有两种类型的传输技术网络1.广播式网络（broadcastingnetwork）在广播式子网中所有主机共享一条物理信道。主机是否接收报文由报文中的地址字段标明广播式在物理在提供全广播和多亩广播的支持。地理相对集中的小型网络趋向采用广播式通信适用总线型，环型，卫星型拓扑结构。2点到点网络（pointtopointnetwork）存储转发方式每队结点间都有信道相连大型网路一般采用此方式使用于星型，树型，不规则环型拓扑结构拓扑小结计算机网络的定义将地理位置不同，并且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路链接起来，以功能完善的网络软件实现网络中的资源共享的系统。3.本章考试的重点和题型讲解小节本章主要介绍了计算机网络发展的简史和ISO的OSI模型，由于这个计算机网络技术使用的一些基本的概念在本章中出现，所以考试的重点就在于对这些基本概念的理解，包括以下三个方面：1.电路交换，分组交换和报文交换三种交换技术的基本特点。2.OSI参考模型的基本概念3.计算机网络分类的方法为了帮助大家理解清楚这些概念，下面从一些基本习题出发，加深大家的印象。《返回》3.本章考试的重点和题型讲解习题1，计算下列条件下，分组交换和电路交换完成数据传送所需要的时间?要传送X(bit)的报文，从原站到目的站之间共有K段链路，每段链路的传播时延为D(s)，数据速率为B（bps），电路交换中，建立链路的时间为S（s），在分组交换时，分组的首部长度为H（bit）数据部分为P（bit）。在各个节点排队等待时间忽不计。3.本章考试的重点和题型讲解习题1解：先计算分组交换每个分组从一个节点经过一段链路传输到令一个节点所需要的时间为：发送时间+链路传播时延+处理时间，由于此处忽略了排队对等待这些处理延时。所以时间为（P+H）/B+D.在考虑整个报文分组传输的情况：Xbit的报文，经过分组之后变成了X/P个报文，这些报文在K段链路上的传输的情况可以简单的类比下面的例子：一个由X/P辆卡车组成的车队，要经过一条由K条桥梁组成的道路，由于桥梁的载重限制，每条桥每次只能过一辆卡车，怎样才能以最快的速度通过。很简单。让这些车辆鱼贯而行即可。也就是第一辆车经过第一条桥时，其他车辆准备。当第一辆车过完第一条桥后，立即过第二条桥，与此同时，第二辆卡车应该立即过第一条桥，依次类推。3.本章考试的重点和题型讲解所以总的时间是当第一辆车经过K条桥后，还有剩下的(X/P)-1辆车没有过，但是每经过一个过桥的时间，就会到达一辆新车。所以总的时间就是第一辆车到达之后，在等待（X/P）-1个过桥时间即可。故分组交换的时间为（（P+H）/B+D）*K+((X/P)-1)+((P+H)/B+D)化简得到：（（P+H）/B+D）*(K-1+X/P)而电路交换则很简单，所有得到数据都是在事先建立好链路之后，将所有的数据在一条链路上传送，所以其需要的总时间为：建立交换的时间+所有数据的发送时间+K段链路的船模时间：S+X/B+K*D通过这个题目，应该对于这两种交换方式和各个时间案的计算有个比较深入的料架习题二在ISOOSI/RM中，________实现数据的压缩功能A应用层B,表示层,会话层，D网络层。试题分析：这种题型是典型的OSI参考模型料到的概念题。必须要记住个层次的主要功能。这是本章的第二考点常见题型。答案：B习题三在OSI参考模型中，上层协议实体与下层协议实体之间的逻辑接口叫服务访问点(SAP)。在internet中，网络层的服务访问点是_____A,MAC地址B。LLC地址C.IP地址D,端口号3.本章考试的重点和题型讲解试题3分析：两个相邻层的信息交换。实际上是由两层间的实体通过服务访问点相互作用。这里（N）试题是N层中一个活动的元素，可以是软实体（如一个进程），也可以是一个硬实体（如智能输入输出芯片）。接口以一个货多个服务访问点SAP的形式存在。并通过访问服务点来实现其功能。SP位于N层的逻辑交界面上。是N层实体想(N-1)层实体提供服务的地方，或者说是（N+1）层实体请求N层服务的地方。每个SAP有一个唯一的标识标明它的地址，如在物理层的SAP地址可以是异步通信口的地址3.本章考试的重点和题型讲解此题与2004年5（4）类似。MAC地址是物理地址，硬件地址，网卡地址。LLC地址是逻辑链路层的SAP，注意局域网中的寻址要分两步走，第一部是用MAC地址找到网络中的某一个站，第二步是用LLC地址信息找到改站中的某个SAP。端口号是传输层上的SAP即TSAP。网络层的服务访问点就是网络地址在Internet中的就是IP地址。所以(21)中的A,B,D错误。C为正确答案，正确的网络层的服务访问点就是IP地址3.本章考试的重点和题型讲解习题四在OSI参考模型中，实现端到端的应答，分组排序和流量控制功能的协议层是_____供选择的答案(4)A，数据链路层B,网络层，C传输层D，会话层试题分析略看不懂的加我QQ。