計算機網絡技術講義整理&復習要點52/52第一階段總復習 計算機網絡技術知識點整理&習題第一章計算機網絡概述第一節計算機網絡概述 本節要求掌握計算機網絡的定義了解計算機網絡的發展歷史理解計算機網絡的系統組成掌握計算機網絡的分類了解計算機網絡的功能與應用一、計算機網絡定義計算機網絡是指將分布在不同地理位置具有獨立功能的多臺計算機，用通信設備和通信鏈路連接起來、在網絡操作系統和網絡協議及網絡管理軟件的管理協調下，實現資源共享、信息傳遞的系統。二、發展第一代：面向終端的計算機通信網，采用電路交換方式，實質上是以主機為中心的星型網。第二代：分組交換網，以通信子網為中心，多臺主機和終端構成外圍的資源子網，數據交換方式采用分組交換。第三代：以“開放系統互連為參考模型(OSI/RM)”為標準框架，80年代中期，Intenet的出現(TCP/IP)。第四代：寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)，93年美國政府提出“信息高速公路”。三、系統組成計算機網絡是計算機技術與通信技術密切結合的產物，也是繼報紙、廣播、電視之后的第四媒體。從網絡拓撲結構來看，計算機網絡是由一些網絡節點和連接這些網絡節點的通信鏈路構成。從邏輯功能上講，計算機網絡是由通信子網和資源子網組成。通信子網是計算機網絡中負責數據通信的部分，主要完成計算機之間數據的傳輸、交換以及通信控制，它由網絡節點、通信鏈路組成。資源子網提供訪問網絡和處理數據的能力，是由主機系統、終端控制器和終端組成，主機系統負責本地或全網的數據處理，運行各種應用程序或大型數據庫，向網絡用戶提供各種軟硬件資源和網絡服務，終端控制器把一組終端連入通信子網，并負責對終端的控制及終端信息的接收和發送，所以用戶的資源子網主要完成數據處理和提供共享資源的任務。從系統組成來看，計算機網絡是由網絡硬件系統和網絡軟件系統構成。1．網絡硬件系統網絡硬件系統一般指構成計算機網絡的硬件設備，包括各種計算機系統、終端及通信設備。主機系統：是計算機網絡的主體，根據在網絡中的功能和用途的不同可分為服務器和工作站。服務器是通過網絡操作系統為網上工作站提供服務及共享資源的計算機設備。網絡工作站是連接到網絡上的計算機，又稱客戶機，它是網絡數據主要的發生場所和使用場所，除保持原有功能為用戶服務之外，同時又可以按照被授予的權限去訪問服務器，用戶主要是通過使用工作站為利用網絡資源并完成自己的工作。工作站又可分為無盤工作站和帶盤(磁盤)工作站兩種，帶盤工作站是帶有硬盤的微機，本身具有獨立的功能，具有本地處理能力。而無盤工作站是不帶硬盤的微機，其引導程序存放在網絡適配器的EPROM中，加電后自動執行，與網絡中的服務器進行相連。這種工作站不僅能防止計算機病毒通過工作站感染服務器，還可以防止非法用戶拷貝網絡中的數據。終端：本身不具備本地處理能力，不能直接連接到網絡上，只能通過網絡上的主機與網絡相連而發揮作用，常見的有顯示終端、打印終端、圖形終端等。傳輸介質：在網絡設備之間構成物理通路，以便實現信息的交換。最常見的有同軸電纜、雙絞線、光纖。網絡互聯設備：用于實現網絡之間的互連，主要有中繼器、集線器、路由器、交換機等。網絡接入設備：用于計算機與計算機網絡進行連接的設備，常見的有網卡(又稱網絡適配器或網絡接口卡)、調制解調器等。2．網絡軟件系統網絡軟件主要包括網絡操作系統、網絡通信協議和各種網絡應用系統。操作系統：包括服務器操作系統與工作站操作系統。服務器操作系統一般為多任務、多用戶的，它裝在服務器上，主要承擔網絡范圍內的資源管理與分配，對網絡設備進行存取訪問，支持網絡用戶間的通信。常見的有WindowsNT、WindowsServer2000、NetWare、Unix、Linux等。工作站操作系統：是本機處理能力的有力支撐，負責對本機資源的正常管理。常見的有Windwos98、Windows2000、DOS等。通信協議：網絡中計算機之間、網絡設備與計算機之間、網絡設備之間進行通信時，雙方所要遵循的通信規則的約定。常見的有包交換協議IPX、傳輸控制協議/網際協議TCP/IP、以太網協議等。網絡管理軟件：用來對網絡運行狀況進行信息統計、報告、警告、監控的軟件系統。TCP/IP協議族中提供管理功能的協議為簡單網絡管理協議SNMP。四、分類1．按網絡覆蓋的范圍分：廣域網(WideAreaNetwork)、局域網(LocalAreaNetwork)、城域網(MetrpolitanAreaNetwork)。表1.1三種網絡的比較類型分布范圍傳輸速率應用場合局域網LAN1km左右1Mbps以上一個單位城域網MAN5~50km1Mbps一個城市廣域網WAN幾十~幾千km幾Mbps以上一個國家或洲際網2．按網絡的拓撲結構分：星型、樹型、總線型、環型、網狀型、混合型。3．按傳輸介質分：同軸電纜網、雙絞線網、光纖網、衛星網、無線網。4．按帶寬和傳輸能力分：基帶網(窄帶網)和寬帶網(多媒體)。5．按網絡的使用性質分：公用網、專用網。6．按網絡的交換功能分：電路交換網、報文交換網、分組交換網、幀中繼網、ATM網。注：Intranet又稱內聯網，服務于企業網，集LAN、WAN和數據服務為一體，采用Internet的相關技術。五、功能建立計算機網絡的基本目的是實現數據通信和資源共享。其主要功能有：1．數據通信 傳真、電子郵件、電子數據交換(EDI)、電子公告牌(BBS)、視頻點播(VOD)、遠程登錄和信息瀏覽等。2．資源共享 共享的資源主要指計算機系統的軟件、硬件和數據；共享是指網內用戶均能享受網絡中各個計算機系統的全部或部分資源，且用戶不需要知道資源所處的物理位置。3．提高計算機系統的可靠性和可用性網絡中的每臺計算機可通過網絡相互成為后備機，一但某臺計算機出現故障，它的任務就可由其他計算機代完成；而當網絡中某臺計算機負擔過重時，網絡又可以將新的任務交給網中較空閑的計算機完成，均衡負荷，從而提高每臺計算機的可用性。4．支持分布式的信息處理通過算法將大型的綜合性問題，交給不同的計算機分別同時進行處理，用戶可根據需要合理選擇網絡資源，就近快速地進行處理；另一方面利用網絡技術將多臺計算機連成具有高性能的計算機系統來解決大型問題，也比用同樣性能的大中型計算機節省費用。例題分析 選擇題1．早期的計算機網絡是由______組成系統。A)計算機—通信線路—計算機 B)PC機—通信線路—PC機C)終端—通信線路—終端 D)計算機—通信線路—終端 答案：D【解題指導】早期的計算機網絡實質上是將一臺計算機專門進行數據處理，用一個通信處理機或前端處理機通過調制解調器與遠程終端相連。2．計算機網絡是計算機科學技術和______技術相結合的產物。A)人工智能 B)集成電路 C)通信科學 D)無線電 答案：C【解題指導】計算機網絡是計算機技術與通信技術的結合產物，人工智能是計算機發展的趨勢之一，集成電路和無線電僅是電子技術中的其中之一。3．下列說法中，正確的是______。A)通信子網是由主機、終端組成。B)資源子網是由網絡節點和通信鏈路組成C)通信子網主要完成數據和共享資源的任務D)通信子網主要完成計算機之間的數據傳輸、交換、以及通信控制 答案：D【解題指導】通信子網是計算機網絡中負責數據通信的部分，主要完成計算機之間數據的傳輸、交換以及通信控制，它由網絡節點、通信鏈路組成；資源子網由主機系統、終端控制器和終端組成，主要完成數據處理和提供共享資源的任務。4．下列所示的設備中，屬于微機網絡所特有的設備是______A)顯示器 B)UPS電源 C)服務器 D)鼠標器 答案：C【解題指導】UPS為不間斷電源是保證計算機在斷電情況下能正常工作一段時間的一個設備，顯示器與鼠標是計算機的必不可少的設備而不是網絡所特有的.5．下列說法中正確的是______。A)服務器是網絡的核心設備，它主要提供網絡的通信服務B)網絡中的終端可以和主機一樣直接和網絡相連C)無盤工作站的使用可以防止病毒的傳播D)調制解調器和網卡一樣用于網絡之間的互連 答案：C【解題指導】服務器是網絡的核心設備，它主要為網上工作站提供服務及共享資源，而終端本身不具備本地處理能力，不能直接連接到網絡上，調制解調器和網卡只是一種計算機與網絡相連的接入設備，不能用于網絡之間的互連，無盤工作站因無硬盤，所以可以防止病毒通過工站傳播到網絡中。判斷題1．終端不具有本地處理功能，但可以直接連到網絡中。答案：錯【解題指導】終端是資源子網中的一種設備，它不具有本地處理功能，也不可以與網絡直接相連，但它通過與主機相連并最終實現與網絡的連接，為用戶提供網絡中的資源共享服務。2．工作站就是終端，二者是同一個概念。答案：錯【解題指導】工作站和終端均屬于網絡中的一種硬件設備，但工作站可以直接連接到網絡上，一般也具備本地處理能力，在以客戶/服務器方式工作的網絡中一般又稱客戶機，但終端則只能借助于主機與網絡相連，多出現在以集中式工作的網絡中。一、填空題1．計算機網絡是指將分布在不同地理位置具有獨立＿＿＿＿的多臺計算機，用通信設備和＿＿＿＿連接起來的，在網絡操作系統和＿＿＿＿及網絡管理軟件的管理協調下，實現資源共享、信息傳遞的系統。2．網絡資源包括＿＿＿＿、＿＿＿＿和數據等。3．計算機網絡的功能主要有＿＿＿＿、提高可靠性、＿＿＿＿和分布式信息處理等。4．VOD的中文含義是＿＿＿＿。5．從邏輯功能看，計算機網絡是由＿＿＿＿和＿＿＿＿兩個子網組成。6．計算機網絡的發展和演變可概括為面向終端的計算機通信網、＿＿＿＿、以“開系統互連為參考模型”為標準框架的計算機網絡和＿＿＿＿四個階段。7．網絡工作站是連接到網絡上的計算機，它保持原有功能為用戶服務，同時又可以按照被授予的＿＿＿＿訪問服務器。8．第四代計算機網絡也稱寬帶綜合業務數字網簡寫為＿＿＿＿。9．組成計算機網絡的硬件系統主要由＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和網絡接入設備組成。10．計算機網絡系統中的網絡軟件主要有＿＿＿＿和網絡應用系統等。11．網絡按傳輸介質分可分為＿＿＿＿網和＿＿＿＿網。12．按傳輸能力分計算機網絡可分為＿＿＿＿和＿＿＿＿。13．按交換方式來分類，計算機網絡可以分為電路交換網，＿＿＿＿和＿＿＿＿三種。14．最初的計算機網絡是通過＿＿＿＿連接若干個終端的。15．服務器操作系統一般為＿＿＿＿、＿＿＿＿。16．從網絡的控制方式可將網絡分為＿＿＿＿和＿＿＿＿及分布式網絡。二、選擇題1．計算機網絡中可以共享的資源包括＿＿＿＿A)硬件、軟件、數據、通信信道 B)主機、外設、軟件、通信信道C)硬件、程序、數據、通信信道 D)主機、程序、數據、通信信道2．網絡用戶可共享的資源不包括。A)硬件B)軟件C)指令D)數據3．計算機網絡的功能具有除＿＿＿＿以外的幾方面。A)資源共享 B)分布處理C)信息傳遞D)決策支持4．第四媒體是指＿＿＿＿。A)廣播B)報紙C)網絡D)電視5．下列不屬網絡操作系統的是＿＿＿＿A)NOVELLB)WINDOWSNTC)UNIXD)NETWARE6．計算機網絡中不屬于資源子網的設備是＿＿＿＿。A)主機 B)無盤工作站 C)帶盤工作站 D)光纖7．用來存儲和管理需要共享資源的計算機稱為＿＿＿＿。A)文件服務器B)打印服務器C)郵件服務器D)終端8．按照計算機網絡的覆蓋范圍，可將計算機網絡分為：＿＿＿＿A)公用網與專用網B)局域網與廣域網 C)大網與小網D)星網與樹網9．在計算機網絡中下列設備不具備本地處理能力的是＿＿＿＿。A)服務器 B)無盤工作站 C)帶盤工作站 D)集線器10．計算機網絡最主要的功能在于＿＿＿＿。A)擴充存儲容量 B)提高運算速度 C)傳輸文件 D)共享資源11．實現計算機網絡連接需要硬件和軟件，其中，負責管理整個網絡各種上資源、協調種種操作的軟件叫做＿＿＿＿。A)網絡應用軟件 B)通信協議軟件 C)OSI D)網絡操作系統12.一座大樓內的一個計算機網絡系統，屬于＿＿＿＿。A)PAN B)LAN C)MAN D)WAN13．把計算機網絡分為有線網和無線網的分類依據是＿＿＿＿。A)網絡的地理位置 B)網絡的傳輸介質 C)網絡的拓撲結構 D)網絡的成本價格三、判斷題1．用戶在訪問網絡時必須清楚知道共享的資源所在的物理位置。2．網絡中的用戶只可共享服務器中的文件或數據，不可共享其中的應用程序。3．計算機網絡的分布處理功能就是可以將一個復雜的任務分散到網絡中的多個計算機上并進行處理。4．主機和終端屬于計算機網絡中通信子網的一部分。5．資源子網負責提供信息、接收信息與處理信息。6．Novell也是一種網絡操作系統。7．Unix與Linux是均是網絡操作系統軟件。8．IPX與TCP/IP一樣也是一種通信協議。9．SNMP是一個網絡管理軟件。10．WAN是廣域網的縮寫，MAN是局域網的縮寫。11．按網絡的所有權可將網絡分為對等網和公用網。12．計算機網絡的功能主要是通過資源子網來體現的。13．資源子網負責全網的數據傳輸與處理業務。第二節數據通信基礎本節要求掌握數據通信的基本概念了解數據的傳輸方式了解數據交換技術知識精講一、基本概念1．數據通信：指通過計算機技術與通信技術結合來實現信息的傳輸、交換、存儲和處理。2．數據：在網絡中可用的有兩類數據即取連續值的模擬數據和取離散值的數字數據。3．信號：數據的電磁波或電編碼，是數據的具體表示形式。根據電信號的形式分為取值為連續值的模擬信號和取值為離散值的數字信號兩類。4．信道：是信號傳輸的通道，通常是一種抽象的描述，與傳輸介質相比，它更側重邏輯上的含義。5．數據傳輸速率：通常用比特率來衡量，即指單位時間內傳送的二進制數據位數，通常用b/s(位/秒)或Kb/s(千位/秒)、Mb/s(兆位/秒)。數字信號經調制后的傳輸速率，即單位時間內傳送的電信號的個數，又稱波特率，它也可作為衡量信道性能的好壞的數據傳輸速率，單位為波特。6．信道容量：信道允許的最大數據傳輸速率。7．吞吐量：是單位時間內整個網絡能夠處理的信息總量，單位是字節/秒或位/秒。8．信道帶寬：是指信道所能傳送的信號頻率寬度，它的值為信道上可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差。帶寬越大，所能達到的傳輸速度就越大。9．誤碼率：指數據傳輸出中出錯數據占被傳輸數據總數的比例。信道的性能指標主要有信道容量、信道帶寬、吞吐量、誤碼率等。二、物理信道的分類1．按傳輸介質分有線信道(如雙絞線、同軸電纜、光纜)、無線信道(微波、紅外線、激光)2．按傳輸信號的形式分：模擬信道、數字信道3．按使用方式分：專用信道、公用信道三、傳輸技術1．基帶傳輸與頻帶傳輸1)基帶傳輸基帶指電信號固有的基本頻帶。基帶傳輸是指將數字設備發出的數字信號原封不動地送入信道上去傳輸。2)頻帶傳輸把數字設備上發出的數字信號調制成模擬信號后再發送、傳輸，到達接收端時再把模擬信號解調成原來的數字信號來進行傳輸。3)寬帶傳輸將多路基帶信號、音頻信號和視頻信號經調制后放到同一條電纜的不同頻段處進行傳輸。寬帶傳輸系統可實現文字、聲音和圖像的一體化傳輸。2．異步傳輸與同步傳輸1)異步傳輸發送字符時發送端在每個字符的首尾分別加上一個起始位和2個停止位，以表示字符的開始和結束，一次只能收發一個字符。有數據需要發送的終端設備可以在任何時刻向信道發送信號，而不管接收方是否知道它已開始發送操作，且由于各字符的發送時間間隔是任意的，因此各字符之間是異步的，故稱之為異步傳輸。2)同步傳輸在同步方式中，發送端連續發送一串字符(或數據塊)一個字符緊接在另一個字符之后，只在每個數據塊的前后各附加一個字節的同步字符SYN，接收端僅靠該字符來識別所要接收的數據。同步傳輸是一個接收與發送速度保持一致的過程，也就是接收端根據發送端所發送的信號頻率和起止時間來接收信號,接收端校準自己的接收時間和重復頻率,以求同發送端信號相一致的過程。表1.2異步傳輸與同步傳輸比較傳輸方式傳輸單位優點缺點異步傳輸字符控制簡單、價格便宜效率低、速率慢同步傳輸報文或分組傳輸效率高誤碼率較高、控制復雜3．單工、半雙工、全雙工：單工：只允許數據按指定的一個方向傳輸，只需一個信道，結構簡單。半雙工：在任何時刻信道上只有一個方向的數據傳輸，而在另一個時刻有反方向的傳輸。在要求不太高的場合，多采用此通信方式，如航空和航海的無線電臺和對講機及多數的計算機網絡中的數據通信等，需兩個信道。全雙工：允許在兩個方向上同時傳輸數據。此方式效率最高，使用方便，常用于計算機與計算機間的通信，它需要兩個信道分別傳送兩個方向上的信號，每一端在發送信息的同時也在接收信息。全雙工需要兩個獨立的信道，這兩個獨立信道可以采用兩組傳輸線路實現，也可以用多路復用技術實現。此通信方式的性能最好，所需用要的設備最復雜，實現的成本也最高。表1.3三種通信方式的比較通信方式傳輸方向信道個數收、發方限制優、缺點應用單工固定單向1一方只能發送，另一方只能接收結構簡單、效率低、只能單向傳遞信息廣播、電視半雙工限時雙向2通信雙方在不同時刻可分別發送或接收信息效率低對講機等全雙工雙向2通信雙方在同一時刻既可發送信息又可接收信息結構復雜、成本高、性能最好、計算機之間4．多路復用技術目的使多個數據通信合用一條傳輸線路，提高線路的利用率。分類頻分多路復用(FDM--FrequencyDivisionMultiplexing)：當物理信道的可用帶寬超過單個信號源的信號帶寬時，可將信道按頻率劃分為若干個子信道，每個子信道傳輸一路信號。時分多路復用(TM--TimeMultiplexing)：將一條物理信道的傳輸時間分割為多個短的時間片，而將若干個時間片組成時分復用幀輪換地給多個信號使用。異步時分多路復用(ATDM--AsynchronousTimeDivisionMultiplexing)碼分多址復用技術CDMA表1.4四種線路復用技術的比較分類特點(共享信道方式)優點缺點頻分多路復用(FDM)同一時間傳送多路信號，采用帶寬劃分方法適用于傳輸模擬信號,無延時，費用低速率低時分多路復用(TDM)多個信號分時使用一個信道，采用時間片輪轉方法速率高，適用于傳輸模擬信號有一定的延時，費用較FDM高異步時分多路復用(ATDM)信道的使用與終端的需求相結合信道利用率高有一定的延時碼分多址復用技術(CDMA)各發送端用互不同的地址碼去調制其發送的信號，接收端通過地址識別從混合中選出相應的稅收信號抗干擾能力強，保密性好，靈活機動五、數據交換技術：在計算機通信中,兩臺計算機利用通信線路，通過多個中間節點或中轉節點的計算機網絡進行傳送，中間節點計算機或計算機網絡在傳送信息時并不關心信息的具體內容，僅負責將信息從一個節點計算機傳送到另一個節點計算機上，直到信息被傳送到目的地，我們將這種由中間節點參與的通信稱為“交換”。傳統的數據交換方式可分為：線路交換和存儲交換，存儲交換又可分為報文交換和分組交換，目前常用的幀中繼、異步傳輸模式(ATM)均屬于快速的分組交換技術。1．電路交換技術又稱線路交換技術，它是基于信道的共享方式，類似于電話，必須經過建立連接(信道建立)、傳輸數據、拆除連接(釋放信道)三個通信過程，適合遠距離成批傳輸數據。表1.5數據交換技術的比較交換技術特點工作位置優點缺點電路交換通信前先建立一條物理信道或子信道，通信結束后再釋放信道，以比特為單位物理層設備及操作簡單，實時性好靜態分配信道,線路利用率低存儲交換報文交換存儲轉發以報文為單位進行傳輸，且長度無限制網絡層信道利用率高可靠性高雙方可不同時工作實時性差分組交換中結點必須有較高的處理能力分組交換以分組為單位，長度一般為1~nKbit網絡層線路利用率高速率快(64kbps)、吞吐量大誤碼率低靈活性好表1.6兩種典型的分組交換技術的比較交換技術工作位置特點優點幀中繼鏈路層以幀為單位邊接收邊轉發具有路由功能傳輸速率高2.048Mbps異步傳輸模式ATM鏈路層以信元為單位信元定長為53B發送端不獨占時間片實時性好、誤碼率低傳速率高2.2Mbps時延小2．存儲交換技術通信雙方不必完整地占用一個物理信道，被傳輸的數據單元中含有目的地址，中間結點總是先將傳輸到本結點的數據單元暫存于本結點中，后尋找空閑的通路再轉發給下一結點。存儲交換又可分為報文交換和分組交換，二者之間的主要區別是傳輸的數據單位不同，報文交換的數據單元是一個長度沒有任何限制的報文，而分組交換對數據單元的長度有明確的規定，一般為1千至幾千個比特位，所以在分組交換方式中長報文要先分割為多個短分組，然后再以分組為單位進行傳送。3．幀中繼交換技術幀中繼是一種減少數據處理時間的技術，即一個節點在接收到一個數據幀的首部后就立即開始轉發，幀是此種方式中的傳輸單位，它是可變長度的分組。采用幀中繼技術傳送時可以使用更簡單的通信協議。4．異步傳輸模式ATM又稱信元交換，建立在電路交換和分組交換技術基礎上，可以傳送綜合數字業務，采用異步時分復用方式，在此方式中傳送的信元相當于一個分組，長度固定為53B，其中5B為信元頭，可標志不同的信道和優先級，48B為傳送的數據，只要有空閑的時間片，可在任何時刻傳送信元。例題分析選擇題1．下列有關數據通信的說法中，______是不正確的。A)基帶傳輸是將音頻信號調制成數字信號后發送和傳輸B)頻帶傳輸是把數字信號調制成音頻信號后發送和傳輸C)異步傳輸可以在任何時刻向信道發送信號D)同步傳輸是以報文或分組為單位進行傳輸【解題指導】基帶傳輸是指將數字設備發出的數字信號原封不動地送入信道上去傳輸；而頻帶傳輸則是把數據設備上發出的數字信號調制成音頻信號后再發送和傳輸，到過接收端時再把音頻信號解調成原來的數字信號來進行的數據傳輸；異步傳輸是終端可以在任何時刻向信道發送信號，而同步傳輸方式中數據以報文或分組為單位進行傳送，且字符的發送與時間同步。 答案：A2．在數據傳輸過程中，接收和發送共享同一信道的通信方式是______。A)單工B)半雙工C)全雙工D)自動 答案：B【解題指導】單工因只能進行一個方向的數據傳輸，只需一個信道，而全雙工需要兩個信道分別傳送兩個方向上的信號；半雙工要求通信雙方不在同一時刻同時發送信息或接收信息，但可以進行雙向通信，因此也需要兩個信道，不存在自動方式。3．下列關于電路交換說法中正確的是______：A)線路利用率高 B)電路交換中的結點對傳輸的信號不做任何處理C)信道的通信速低 D)通信雙方不必同時工作。 答案：B【解題指導】線路交換中由于通信雙方必須建立好連接后通信雙方必須同時被激活才可以進行通信，其線路的利用率不高，但通信速率高、實時性好，另一方面電路交換中的結點僅負責按位轉發信息，而對傳輸的信號不做任何處理。4．______不是衡量信道傳輸性能好壞的技術指標。A)帶寬B)數據傳輸率C)信道容量D)通信介質答案：D【解題指導】通信介質是傳輸信號的媒體，信道傳輸性能的了壞是由帶寬、數據傳輸率及信道容量所決定的。5．______是信息傳輸的物理信道。A)信道B)介質C)編碼D)數據 答案:B【解題指導】信道是一種邏輯概念,通常一條傳輸線路根據所用的復用技術可做多個信道所用,而傳輸介質則是一條實際的物理信道,編碼和數據僅僅是兩種不同的信息表示形式。6.分組交換還可以進一步分成______和虛電路兩種.A)永久虛電路B)數據報C)呼叫虛電路D)包交換 答案:B【解題指導】分組交換是一種傳輸速率較高的數據交換技術,根據網絡對這些分組進行管理的方法不同它又可分為數據報和虛電路，數據報是面向無連接的,虛電路是面向連接的。7．3kHz可作為______單位。A)吞吐量 B)信道帶寬 C)信道容量 D)數據傳速率 答案：B【解題指導】吞吐量是單位時間內整個網絡能夠處理的信息總量,數據傳輸速率是指單位時間內傳送的二進制位數，信道容量是信道允許的最大數據傳輸速率，都是以位每秒或千位每秒來衡量，而信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度即Hz或KHz或MHz來衡量。判斷題1．頻帶傳輸一定要經過調制與解調制的過程才可完成信號傳輸。答案:對【解題指導】頻帶傳輸是把數字設備上發出的數字信號調制成模擬信號后再發送、傳輸，到達接收端時再把模擬信號解調成原來的數字信號來進行傳輸，即要經過調制與解調制兩個過程。2．比特率的單位是波特，它是衡量數據傳輸速度的單位。答案:錯【解題指導】波特是指數字信號經調制后的傳輸速率，即單位時間內傳送的電信號的個數，單位為波特；而比特率是單位時間內傳送的二進制數據位數，單位Kbps或Mbps,前者多用于衡量模擬信道,后者多用于衡量數字信道，所以波特和比特率是兩個不同的概念。3．數據通信中同步傳輸比異步傳輸速度快。答案:對【解題指導】異步方式要求收發雙方在一個字符的起始位后使各位都保持同步，即每傳輸一個字符都必須附加2~3位的起始位和停止位,而同步方式則在每一個數據塊的前后各加一個字節的同步字符SYN即可,所以同步傳輸中消除了異步傳輸中每個字符的起始位和停止位，故傳輸速率高。4．基帶傳輸比頻帶傳輸的距離遠。答案:錯【解題指導】基帶傳輸僅傳送數字信號，比較適合近距離的傳輸，而頻帶傳輸因為將基帶信號調制為模擬信號后放于頻譜的高頻率處進行傳輸，比較適合遠距離的數據傳輸。一、填空題：1．存儲交換是OSI參考模型中在網絡層進行信息交換的一種數據交換技術，該類型又分為______和______兩種形式。2．在計算機中取連續值的數據為______，取離散值的數據為數字數據。3．數據通信系統中，數據線路的通信方式可分為單工、______和______三種方式。4．信元交換技術ATM又稱。5．異步傳輸模式是為滿足多媒體應用而發展起來的一種新型數據交換技術，異步傳輸模式的英文縮寫______。6．物理數據在通信子網中各結點間傳輸的過程稱為數據交換，其對應的技術為______，它可分為______和存儲轉發交換技術，存儲轉發又可分為______和______。而ATM是______和______的技術結合后的產物。7．信道是指用來傳遞信號或數據的物理通路，主要有______和______設備組成。8．信道按傳輸信號的種類可分為：______和______。9．信道按傳輸介質的種類可分為：______和______。10．采用固定長度的信元為單位傳輸信息，這種數據交換技術為______，其信元長度為字節，但實際數據信息僅占______字節。13．帶寬是指信道所能傳送的信號頻率的寬度，其值為信道上可傳送信號的______和______之差。14．單位時間內所傳遞的二進制數代碼的位數稱為______，它是衡量數據通信系統的一個主要技術指標。15．單位時間內整個網絡能夠處理的信息總量為______。16．單位時間內所傳輸的最大信息量是______。二、選擇題：1．ATM信元及信頭的字節數分別為______A)5，53B)50，5C)50，3D)53，52.在同一個信道上的同一時刻，能夠進行雙向數據傳送的通信方式是______A)單工B)半雙工C)全雙工D)上述三種均不是3.通信系統必須具備的三個基本要素是______A)終端、電纜、計算機 B)信號發生器、通信線路、信號接收設備C)信源、通信媒體、信宿 D)終端、通信設施、接收設備4.寬帶傳輸通常使用的速率為______A)0-10Mbit/s B)1-2.5Mbit/s C)5-10Mbit/s D)0-400Mbit/s5.計算機網絡通信系統是______A)電信號傳輸系統B)文字通信系統C)信號通信系統D)數據通信系統6.基帶系統是使用______進行傳輸的。A)模擬信號B)多信道模擬信號C)數字信號D)多路數字信號7.當數字信號在模擬傳輸系統中傳送時，在發送端和接收端分別需要______。A)調制器和解調器B)解調器和編碼器C)編碼器和解碼器D)解碼器和解調器8.傳輸二進制數字信號需要的帶寬______。A)比模擬信號所需要的帶寬小B)比模擬信號所需要的帶寬大C)和模擬信號所需要的帶寬相同D)無法與模擬信號的寬帶比較9．下列關于串、并行傳輸方式的說法中，______是正確的。A)串行傳輸是一個比特一個比特的傳輸信息的 B)串行傳輸比并行傳輸速度快C)串行傳輸比并行傳輸通信成本高 D)串行傳輸比并行傳輸需要的信道多10．在同一信道上，可以進行數字信息和模擬信息傳輸的數據傳輸方式為______A)基帶傳輸B)串行傳輸C)頻帶傳輸D)寬帶傳輸11．基帶傳輸與寬帶傳輸中說法不正確的是：______A)基帶傳輸速度快，而帶寬傳輸速度慢。B)基帶傳輸要占據整個信道的頻率范圍，即在同一時刻一條線路只能傳送一路基帶信號，而帶寬傳輸中可將多種信息綜合在一個物理信道中。C)基帶傳輸只能傳送數字信號。D)基帶傳輸適應近距離傳輸，寬帶傳輸適應遠距離傳輸。12．在數據傳輸過程中，接收方和發送方在任何時刻均可以進行雙向通信的是______。A)單工B)半雙工C)全雙工D)自動13．計算機網絡通信中傳輸的是______。A)數字信號B)模擬信號C)數字或模擬信號D)脈沖信號14．計算機網絡通信系統是______A)數字通信系統B)模擬信號系統 C)信號傳輸系統D)電信號傳輸系統15．在計算機網絡中，全雙工通信模式是指______。A)在任點時刻只允許進行一個方向的信號傳輸B)在任一特定時刻只允許進行一個方向的信息傳輸C)在某一特定時刻允許進行雙向的信息傳輸D)在任點時刻均允許進行雙向的信息傳輸16．數據傳輸的可靠性指標是______。A)速率 B)誤碼率 C)帶寬 D)傳輸失敗的二進制信號的個數三、判斷題：1．信道可以分為物理信道和邏輯信道。2．信道容量是指信道的極限傳輸能力。3．比特率是衡量數字信道傳輸能力的一項技術指標。4．信道的帶寬與信道的傳輸速率成正比。5．數據線路的通信方式中全雙工通信效率最高。6．單工與半雙工通信方式中均只需一條線路。7．基帶傳輸方式中直接傳輸的是數字信號。8．頻帶傳輸是利用電話線傳輸數字信號的一種傳輸方式。9．電路交換的實時性好,但通論雙方可以不必同時工作。10．報文交換采用的是存儲轉發放式進行數據交換。11．分組交換與報文交換均是以報文為單位進行數據轉發。12．ATM中傳送的論元是53B的定長信息。13．ISDN是以數字化方式處理各種業務的一種技術。14．CDMA也是一種多路復用技術。15．全雙工通信方式其通信效率最高。16．頻帶傳輸就是將數字設備發出的數字信號原封不動地送入信道上去傳達輸。17．異步傳輸的特點以字符為單位傳送數據，且字符的發送時間是異步的。18．利用誤碼率可衡量通信信道質量的高低。第二章計算機網絡技術基礎第一節網絡體系結構與網絡拓撲本節要求了解網絡體系結構的基本概念掌握計算機網絡拓撲結構的類型知識精講一、網絡體系結構的基本概念1．網絡層次式結構：網絡通常按層或級的方式來組織，每一層的目的都是向它的上一層提供服務。分層的好處：各層之間相互獨立。靈活性好。容易標準化。各層可以選擇最合適的實現技術。2．網絡體系結構：計算機網絡的層次及其協議的集合。3．網絡協議：實體通信時所采用的一種語言，是有關信息傳輸順序、信息格式和信息內容等的一組約定或規則。協議的三要素語義：構成協議的協議元素的含義，協議元素是指控制信息或命令及應答。語法：指數據或控制信息的數據結構形式或格式。時序：也稱規則，即事件的執行順序。4．網絡拓撲結構：也稱網絡結構，是指網絡結點和鏈路的幾何位置。結點是指組成網絡的網絡單元，如：主機、集線器、路由器等，根據功能不同可分為端結點和轉接結點，端結點指通信的源或宿結點，又稱訪問接點，如主機或終端；轉接結點指網絡通信過程中起控制和轉發信息作用的結點，如集線器、交換機等。5．鏈路：兩個節點之間的線路。二、常見的網絡拓撲結構拓撲結構的選擇與傳輸出介質的選擇和介質訪問控制方法緊密相關。常見的拓撲結構有：1.星型所有的計算機都連接到一個中心節點上,該中心節點一般為主機或集線器。中心接點負責接收工作站的信息，再轉發給相應的工作站，它具有中繼和數據處理功能。2．環型由連接成封閉回路的網絡節點組成，每一節點與它左右相鄰的節點連接并最終形成一個“環狀”，信息單向逐點進行傳輸，各節點入網的計算機通過中繼器連接到這個環型線路上，中繼器一方面負責與自己所連的工作站交換數據，另一方面將接收到的信號以同樣的速度、同樣的方向傳向一下節點。在該類型的網絡中，用令牌傳遞方式解決對環路的訪問控制，令牌是一種通行證，它可以是一位或多位二進制數組成的編碼，只有獲得令牌的站點才能發送數據，因令牌只有一個所以不會發生碰撞。較典型的是IBM的令牌環網。3．總線型使用同一媒體或電纜連接所有用戶節點的一種方式。總線型拓撲用一條無源通信線路作主干，入網計算機通過相應接口(如T型頭)連接到線路上，該主干電纜即被稱為總線。因為所有站點共用一條電纜，所以一次只能有一個設備傳輸信息，易發生碰撞，為防止信號反射，所有連接到一條通信傳輸線路上的計算機在線路兩端必須加裝防止信號反射的裝置即端接器。常用的如以太網即是采用總線型的網絡拓撲結構，為防止發生碰撞，采用IEEE802.3的CSMA/CD進行介質訪問控制方法。表2.1幾種網絡結構的比較網絡類型特點優點缺點應用場合星型從結點之間必須經過中心結點才可進行通信結構簡單協議簡單易檢測和隔離故障費用高中心結點故障會造成整個網絡癱瘓智能大廈從結點之間較少交換數據的網絡總線型只有一條信道，一個時刻只能有一個結點發送數據費用低易布線易維護故障檢測困難爭用總線局域網或分布處理如以太網環型沿環路單向傳輸結構簡單，性能好，適合用光纖連接可靠性差重新配置較難局域網如FDDI樹型星型的擴展，根結點和子樹結點均可作為轉接結點性能同星型，費用較星型低時延大分層管理的網絡網狀型每個結點至少兩條鏈路與其他結點相連性能好可靠性高結構復雜控制繁瑣大型廣域網以上三種是最基本的網絡拓撲結構類型，也是局域網中常用的三種網絡拓撲結構，除此之外還有樹型、網狀型。在實際應用中往往采用它們的某種組合。網絡的性能好壞很大一部分因素是由網絡的拓撲結構所決定的，選擇網絡拓撲結構時一般應考慮可靠性、擴充性及費用高低三個主要因素。例題分析一、選擇題：1．具有結構簡單靈活、成本低、擴充性強、性能好以及可靠性高等特點的網絡拓撲結構是______。A)星型 B)總線型 C)環型 D)以上都不是 答案：B【解題指導】星型網因所有入網計算機不管其地理位置如何均應與中心節點相連，故成本高；環型網則因所有入網計算機形成了一條閉合的環路，雖然結構簡單但不易擴充；總線型所需的電纜長度短，故費用低，因為采用一條主干線作總線，所有連網的計算機僅通過接口就可連入網絡而容易擴充。2．在令牌環網中令牌的作用是______。A)向網絡的其余部分指示一個節點有發送的數據B)向網絡的其余部分指示一個節點忙碌以至不能發送數據C)向網絡的其余部分指示一個廣播消息將被發送D)以上都不是 答案：B【解題指導】在令牌環網中，令牌是一個通行證或許可證，它僅有忙與空兩種狀態，當工作站準備發送數據時，先要等待令牌的到來，當檢測到一個經過該節點的令牌為“空”時，才可發送信息，同時將令牌的狀態置為“忙”。3．在網絡的分類中，______不是按網絡介質訪問方式劃分的是。A)令牌環網B)基帶網 C)帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問網 D)以上都不是【解題指導】帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問網是采用CSMA/CD介質訪問方式的總線網，而令牌環網采用的是令牌傳遞控制法進行介質訪問，但基帶網是因其數據傳輸時采用數字信號進行，而不是從對介質的訪問控制方法角度來劃分的。答案：B4．在局域網中不常用的網絡拓撲結構是______。A)總線型 B)環型 C)星型 D)網狀型 答案：D【解題指導】局域網中最常用的三種基本結構是總線型、環型和星型，而網狀型由于其結構及控制都比較復雜，所以一般用在大型的廣域網中。5．______拓撲結構比較適合對數據或用戶進行分層管理的網絡。A)環型 B)樹型 C)總線型 D)網狀型 答案：B【解題指導】樹型結構是星型的擴展，在此結構中根結點和子樹的根結點均可作為轉發節點對各葉節點進行通信控制，較適合分層管理的網絡。6．下面關于OSI參考模型描述錯誤的是：______A)為防止一個區域的網絡變化影響到另一個區域的網絡B)分層增加了網絡的復雜性 C)為使專業的開發成為可能D)分層網絡模型標準化了接口 答案：B【解題指導】OSI提出了一個對網絡進行分層的概念，其目的是各層之間相互獨立、靈活性好、把整個系統分解為若干個范圍較小的部分便于實現、有助于標準化，最終使網絡變得簡單。判斷題1．總線型網的一個突出優點是數據端用戶入網方便。 答案：對【解題指導】總線型網絡用一條無源通信線路作主干即總線，所有要入網的計算機通過相應接口(如T型頭)連接到總線上即可實現與網絡的連接，易擴充是總線型網絡的一大優點。2．令牌環網和以太網都會發生爭用信道及發生碰撞的問題。 答案：錯【解題指導】以太網為總線型網絡，由于采用一條通信線路因此一個時刻只能有一個設備發送信息，因此會發生爭用總線問題，而且總線型網采用廣播式發送，故會發生碰撞，而環型網所有節點連成閉合的環路，雖然會出現爭用信道但由于使用令牌而不會發生碰撞。一、填空題：1．從拓撲結構看，計算機網絡是由______和連接這些網絡結點的______構成。2．選擇網絡拓撲結構的原則有______、______和______。3．通信協議包括了對通信過程的說明，規定了應當發出哪些控制信息、完成哪些動作以及做出哪些應答，并對發布請求、執行動作以及返回應答予以解釋。這些說明構成了協議的______。4．網絡結點和鏈路的幾何位置就是______。5．網絡的體系結構是指計算機網絡的______及______的集合。6．網絡協議是實體通信時所采用的語言，它是有關信息傳輸順序、______和______等的一組約定或規則。7．三種最基本的網絡拓撲結構為______、______和______，但在實際應用中也可以使用三種的任意組合如______和網狀型。二、選擇題：1.網絡協議主要要素為______。A)數據格式、編碼、信號電平 B)數據格式、控制信息、速度匹配C)語法、語義、同步 D)編碼、控制信息、同步2．在計算機網絡中，所有的計算機均連接到一條通信傳輸線路上，在線路兩端連著防止信號反射的裝置。這種連接結構被稱為______。A)總線結構 B)環型結構 C)星型結構 D)網狀結構5．樹形拓撲的特征是______。A)傳輸模擬信號 B)使用同軸電纜 C)有中央交換單元 D)使用多種媒體6．拓撲結構可以說是網絡結點在物理分布和互聯關系上的幾何構型，______是常見的拓撲結構。A)集散型B)分布型C)分散型D)環型7．中心節點故障會造成整個系統癱瘓的是______。A)總線型網 B)環型網 C)星型網 D)網狀型8．在網絡的各個節點上，為了順利實現OSI模型中同一層次的功能，必須共同遵守的規則叫______。A)協議 B)TCP/IP C)Internet D)以太網9．網絡協議實質上是一組約定或規則，但它不包括對______的約定。A)信息的傳輸順序 B)信息的格式 C)信息量 D)信息內容10．網絡采用分層式結構的好處是______。A)簡化網絡的構成 B)降低網絡成本 C)容易自成一體 D)靈活性好11．結點是組成網絡的網絡單元，根據功能不同可分為兩類即端結點和轉接結點，下列屬于轉接結點。A)終端 B)交換機 C)工作站 D)主機12．選擇網絡拓撲結構時可以不考慮______。A)吞吐量 B)擴充性 C)費用 D)可靠性13．______拓撲結構中的每個結點至少兩條鏈路與其他結點相連。A)星型 B)樹型 C)網狀型 D)總線型14．______是星型結構的擴展。A)星型 B)樹型 C)總線型 D)網狀型15．大型的廣域網一般采用______拓撲結構。A)星型 B)樹型 C)總線型 D)網狀型三、判斷題：1．網絡拓撲結構是網絡節點在物理分布與互聯關系上的幾何構形。2．協議是計算機與計算機進行通信的保證。3．網絡的拓撲結構就是網絡的體系結構。4．星型網的優點是故障檢測和隔離容易。5．在環型網中最典型的是FDDI網。6．集中式網絡的拓撲結構為樹型。7.網狀型網絡拓撲結構最復雜，但可靠性也最高。8.以太網是一種總線型網絡。9.以太網中的用戶在同一時刻只能有一個處于發送狀態，所有用戶均可以接收。10．令牌環網中因為有了令牌則可以避免發生碰撞。第二節ISO/OSI與TCP/IP本節要求了解ISO/OSI網絡參考模型了解TCP/IP協議及網絡參考模型知識精講一、ISO/OSI網絡參考模型OSI參考模型定義了開放系統的層次結構、層次之間的相互關系以及各層所包括的服務。OSI參考模型共有七層，由低到高依次為：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層，下三層(物理層、數據鏈路層、網絡層)面向數據通信，而上三層(會話層、表示層、應用層)則面向資源子網。1．物理層為數據鏈路層提供物理連接，實現比特流的透明傳輸，所傳輸數據的單位是比特，該層定義了通信設備與傳輸線接口硬件的電氣、機械以及功能和過程的特性。2．數據鏈路層通過檢查發生在鄰接通信系統間傳送路上的比特錯誤并進行恢復，確保比特序列組成為數據流準確無誤地傳送給對方的系統。3．網絡層解決多節點傳送時的路由選擇、擁擠控制及網絡互連等，控制分組傳送系統的操作，它的特性對高層是透明的。同時，根據傳輸層的要求選擇服務質量，并向傳輸層報告未恢復的差錯。4．傳輸層為兩個端系統(源站和目標站)的會話層之間建立一條傳輸連接，可靠、透明地傳送報文，執行端－端差錯控制、順序和流量控制、管理多路復用等。本層提供建立、維護和拆除傳送連接的功能，并保證網絡連接的質量。5．會話層不參與具體的數據傳輸，但對數據傳輸的同步進行管理。它主要負責提供兩個進程之間建立、維護和結束會話連接功能，同時要對進程中必要的信息傳送方式、進程間的同步以及重新同步進行管理。6．表示層解決在兩個通信系統中交換信息時不同數據格式的編碼之間的轉換。7．應用層負責向用戶提供各種網絡應用服務，如文件傳輸、電子郵件、遠程訪問等。把進程中于對方進程通信的部分放入應用實體中，同時，對各種業務內容的通信功能進行管理。二、TCP/IP：TCP/IP是運行在ARPANet(ARPA美國國防部高級研究計劃局)上的一個網絡通信協議，實際上TCP/IP是一個協議集，目前已包含了100多個協議，TCP和IP是其中的兩個協議，也是最基本、最重要的兩個協議，因此通常用TCP/IP來代表整個Internet協議集。三、TCP/IP的分層模式TCP/IP協議也采用分層體系結構，對應開放系統互連OSI模型的層次結構，可分為四層，由低到高依次為：鏈路層、網絡層(即IP層)、傳輸層(即TCP層)、應用層。TCP/IP與OSI共同之處是都采用了層次結構的概念，在傳輸層定義了相似的功能，但是兩者在層次劃分與使用上有很大的區別，表2.1顯示了二者之間的層次對應關系、層次傳遞的對象及TCP/IP的主要協議。表2.1OSI與TCP/IP的對比傳遞對象OSITCP/IPTCP/IP中常用的協議傳遞對象應用層應用層TelnetFTPHTTPSMTPMDSothers報文表示層報文會話層報文傳輸層傳輸層TCPUDP傳輸協議分組分組網絡層網絡層IPICMPARPRARP數據報幀數據鏈路層網絡接口網絡接口協議幀位物理層硬件EthernetToken-RingOtherMedia1．網絡訪問層(又稱網絡訪問層或網絡接口層)接收上一層的IP數據報，通過網絡向外發送，或者接收和處理來自網絡上的物理幀，并抽取IP數據報向IP層傳送，。2．網絡層主要解決計算機之間的通信問題，它負責管理不同的設備之間的數據交換。IP層主要有以下協議：IP協議(InternetProtocol，網際協議)：使用IP地址確定收發端，提供端到端的“數據報”傳遞，也是TCP/IP協議簇中處于核心地位的一個協議。ICMP協議(InternetControlMessageProtocol網際控制報文協議)：處理路由，協助IP層實現報文傳送的控制機制，提供錯誤和信息報告。ARP協議(AddressResolutionProtocol,正向地址解析協議)：將網絡層地址轉換為鏈路層地址。RARP協議(ReverseAddressResolutionProtocol,逆向地址解析協議)：將鏈路層地址轉換為網絡層地址。3．傳輸層確保所有傳送到某個系統的數據正確無誤地到達該系統，該層主要協議有：TCP(TransmissionControlProtocol)傳輸控制協議：提供可靠的面向連接的數據傳輸服務。UDP(UserDatagramProtocol)用戶數據報協議：采用無連接的數據報傳送方式，提供不可靠的數據傳輸服務。UDP比TCP更加簡單，數據傳輸率也較高，UDP一般用于一次傳輸少量信息的情況，如數據查詢等，當通信子網相當可靠時，UDP的優越性尤為可靠。注：面各連接的服務是指在數據交換之前先建立連接，保留下層的有關資源，數據交換結束后，應終止這個連接，釋放所保留的資源。面向無連接的服務是指兩個實體之間不建立連接就可以通信，在數據傳輸時動態地分配下層資源，不需事先進行預保留。4．應用層將應用程序的數據傳送給傳輸層，以便進行信息交換。它主要為各種應用程序提供了使用的協議，標準的應用層協議主要有：FTP(FileTransferProtocol)文件傳輸協議，為文件的傳輸提供了途徑，它允許數據從一臺主機傳輸到另一臺主機上，也可以從FTP服務器上下載文件，或者向FTP服務器上傳文件。HTTP(HyperTextTransferProtocol)超文本傳輸協議，用來訪問在WWW服務器上的各種頁面。DNS(DomainNameSystem)域名服務系統，用于實現從主機名到IP地址之間的轉換。Telnet虛擬終端服務，實現互聯網中的工作站登錄到遠程服務器的能力。SMTP(SimpleMailTransferProtocol)簡單郵件傳輸協議，實現互聯網中電子郵件的傳送功能。NFS(NetworkInformationProtocol)用于實現網絡中不同主機之間的文件共享。無論是OSI參考模型與協議還是TCP/IP參考模型與協議，二者都不是完美的，但TCP/IP在異構網的互聯及網絡管理功能方面都較為成熟，而OSI在后來才有所考慮，如在異構網互聯中OSI只好在網絡層中劃出一個子層來完成IP任務。四、TCP/IP協議的特點1．是一個開放的協議標準，獨立于特定的計算機硬件、網絡硬件和操作系統。2．具有統一的網絡地址分配方案，采用與硬件無關的軟件編址方法，使得網絡中的所有設備都具有惟一的IP地址。3．協議簡單，性能可靠。4．具有互操作性。5．具有安全性和靈活性。選擇題1．TCP/IP是一組______。A)局域網技術 B)廣域網技術 C)只支持同一種計算機(網絡)互聯的通信協議D)既支持同一種計算機(網絡)互聯又支持異種計算機(網絡)互聯的通信協議 答案：D【解題指導】TCP/IP是一組通信協議，其中以TCP(傳輸控制協議)和IP(互聯網協議或網際協議)為主，它們構成了一整套不同類型的計算機、不同類型的網絡互聯的標準，TCP工作在傳輸層，IP工作在網絡層。它不專屬于局域網或廣域網、互聯網。2．在TCP/IP協議中負責處理路由選擇的協議是______。A)IP B)ICMP C)ARP D)RARP 答案：B【解題指導】網絡層主要負責主機之間的通信，包括處理路徑、流量控制及擁擠竺問題，而ICMP是本層的一個協議，其中文含義是網際控制報文協議，其主要負責處理路由，協助IP層實現報文傳送；IP則提供端到端的數據報傳遞，ARP和RARP是兩個進行正向和逆向地址解析的協議。3.下列關于UDP和TCP的敘述中不正確的是______。A)UDP比TCP的協議簡單，數據傳輸效率也高B)UDP和TCP均是傳輸層中的協議C)UDP是面向連接的服務，而TCP是面向無連接的服務D)UCP一般適用于成批傳送大量數據的場合 答案：B【解題指導】TCP是傳輸控制協議，它提供可靠的面向連接的數據傳輸服務，UDP是用戶數據報協議，采用面向無連接的數據報傳送方式，提供不可靠的數據傳輸服務；但UDP比TCP的協議更加簡單，不需要建立連接就可以直接進行傳送，數據傳輸率也較高，可靠性比TCP稍差，如果通信子網相當可靠，UDP的優越性就較為突出。判斷題1．TCP/IP是因ARPANET而發展成為目前使用較為普及的網絡通信協議。答案：正確【解題指導】最初TCP/IP是運行在ARPANet上的一個網絡通信協議，后隨著網絡的發展，因其所具備的多個特點，其協議集不斷擴充，到目前形成具有100多個協議的一個實用較為廣泛的協議集。2．TCP/IP中的應用層與OSI的應用層功能一樣，均是為用戶提供相應的應用服務。答案：錯誤【解題指導】在分層結構中二者的最上層都是應用層，但TCP/IP網絡參考模型中的應用層將OSI中的高三層的功能集于一層，通過相應的應用層協議來實現用戶的服務。一、填空題1．OSI的上三層是(從高層到低層)______、______、______，下三層(從低到高)依次為______、______和______，加上傳輸層即構成了七層網絡參考模型。2．OSI的下三層屬于______子網，它面向數據通信，而上三層面向______。3．按幀格式傳遞信息的是OSI中的______層。4．TCP/IP可分為四層，即______，______，______和應用層，與OSI的網絡層對應的是______層，它主要使用IP協議、RARP協議等。5．UDP的中文含義是______，采用無連接的數據報傳送方式，是______層使用的協議。6．TCP/IP中______層的協議最多，也最復雜，常用的有______、______、______、DNS、NFS等。7．國際標準化組織的英文縮寫為______。8．OSI的中文含義是______。9．在TCP/IP協議簇中，傳送層(傳輸層)負責向______提供服務。二、選擇題1.在OSI七層結構模型中，處于數據鏈路層與運輸層之間的是______。A)物理層B)網絡層C)會話層D)表示層2.完成路徑選擇功能是在OSI模型的______。A)物理層B)數據鏈路層C)網絡層D)運輸層3．OSI的層主要定義了通信設備與傳輸線接口硬件的電氣、機械等特性。A)物理層B)表示層 C)網絡層D)運輸層4．數據鏈路層在OSI/RM的第______層。A)一 B)二 C)三 D)四5.在TCP/IP協議簇的層次中，解決計算機之間通信問題是在______。A)網絡接口層B)網絡層C)傳輸層D)應用層6．OSI中對數據傳輸的同步進行管理的是______。A)傳輸層B)鏈路層C)網絡層D)會話層7．TCP/IP的層次結構由上到下依次是______。A)應用層、網際層、傳輸層、網內層B)網際層、應用層、傳輸層、網內層C)應用層、傳輸層、網際層、網內層D)傳輸層、網際層、應用層、網內層8．TCP/IP協議指的是______。A)文件傳輸協議B)網際協議C)超文本傳輸協議D)一組協議的統稱9．______是TCP/IP協議的特點。A)它是一個開放的協議標準，獨立于特定的操作系統，但不能獨立于硬件B)協議簡單，傳輸不可靠 C)所有設備具有惟一的IP地址 D)安全靈活三、判斷題1．網絡協議本身就意味著網絡的標準化。2．TCP/IP是由兩個協議組成的即傳輸制協議TCP和網際協議IP。3．TCP/IP是一個網絡協議而OSI是網絡參考模型。4．TCP/IP支持異構網互聯。5．OSI網絡參考模型中物理層傳送的是以二進制位為單位的數據信息。6．TCP/IP網絡參考模型可將網絡劃分為四個層次，由低到高依次為物理層、網絡層、傳輸層和應用層。7．在TCP/IP的網絡層中ARP與RARP負責網絡層地址與鏈路層的地址之間的轉換。8．UDP與TCP均屬于傳輸層的協議，但TCP的數據傳輸率高，所以被使用的頻率也高。9．UDP一般用來傳輸少量信息的情況如數據查詢等。10．TCP/IP參考模型中應用層不需要協議。11．Internet的前身是ARPANET。12．DNS可以幫助用戶管理文件。第三章計算機網絡設備第一節網絡傳輸介質本節要求了解各種傳輸介質的特性知識精講在計算機網絡中使用各種傳輸介質來組成物理信道，傳輸介質不同信道的性能就不同，導致使用的網絡技術就不同。傳輸介質可分為有線介質如雙絞線、同軸電纜、光纖和無線介質如微波、紅外線、激光。一、雙絞線(TP:TwistedPairwire)1．雙絞線電纜雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成，一般由兩根22～26號絕緣銅導線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起,可降低信號干擾的程度,每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中就形成了雙絞線電纜。2．分類根據是否采用屏蔽技術，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UnshildedTwistedPair)和屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair)。利用非雙絞線傳輸信息時會向周圍產生幅射，因此信息很容易被竊聽。而屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹,以減小幅射,但并不能完全消除輻射，但價格較非屏蔽雙絞線要高,安裝時要比非屏蔽雙絞線電纜困難，它必須配有支持屏蔽功能的特殊連結器和相應的安裝技術，但它有較高的傳輸速率,100米內可達到155Mbps。根據其性能，雙絞線又可分為1類、2類、3類、4類、5類、超5類、6類雙絞線。表3.1各類雙絞線的主要特性類型傳輸速率(bit/s)傳輸信號類型應用1類20K模擬信號電話線路2類1M模擬信號和1M的數字信號一般通信線路3類10M模擬信號和數字信號以太網和令牌環網4類20M模擬信號和1M的數字信號令牌環網5類100M模擬信號和高速數字信號高速以太網、ATM、FDDI超5類155M模擬信號和高速數字信號高速以太網、ATM6類200M模擬信號和高速數字信號高速以太網、ATM常見的10BASE-T及100BASE-T局域網均是采用雙絞線作為傳輸介質，10BASE-T中采用3類或4類雙絞線作為傳輸介質，進行基帶傳輸，速率可達10Mb/s,100BASE-T中采用5類雙絞線作為傳輸介質，進行基帶傳輸，速率可達100Mb/s,二、同軸電纜同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網狀導體環繞，網外又覆蓋一層保護性材料。有兩種廣泛使用的同軸電纜。一種是50Ω電纜，用于數字傳輸，由于多用于基帶傳輸，也叫基帶同軸電纜；另一種是75Ω電纜，用于模擬傳輸。目前，同軸電纜大量被光纖取代，但仍廣泛應用于有線電視和某些局域網。1．基帶同軸電纜同軸電纜的這種結構，使它具有高帶寬和極好的噪聲抑制特性。同軸電纜的帶寬取決于電纜長度。1km的電纜可以達到1Gb/s~2Gb/s的數據傳輸速率。還可以使用更長的電纜，但是傳輸率要降低或使用中間放大器。常用的有RG-58為以太細纜、RG-11和RG-8為以太粗纜。2、寬帶同軸電纜75Ω同軸電纜也稱寬帶同軸電纜，在計算機通信中，“寬帶”是泛指使用了頻分復用和模擬傳輸技術的同軸電纜網絡。可用于模擬信號的傳輸也可傳輸數字信號。同軸電纜適用于點到點和多點連接，基帶電纜每可以支持幾百臺設備，各可用中繼器連接起來，寬帶電纜可以支持數千臺設備，但在高速率傳輸下設備限制在20~30臺。典型本基帶電纜的最大距離為幾公里，而寬帶電纜可達幾十公里，但傳輸距離的遠近與傳輸的是模擬信號還是數字信號有關。同軸電纜與用戶設備上裝的連接器相連時，對細電纜是將其切斷，兩頭裝上BNC頭，然后接在T型連接器兩端；粗電纜不能將其切斷，而是采用一種特制的T型接頭進行安裝。為保證同軸電纜的正確電氣特性，電纜必須接地，兩頭要裝吸收電阻或終端器，來削弱信號的反射作用。三、光纖光纖是光導纖維的簡稱。光纖是由非常透明的石英玻璃拉成的細絲，為了提高機械強度必須將光纖做成很結實的光纜。一根光纜可以包括一到數百根光纖，再加上加強芯和填充物，必要是還可以放入遠程供電電源線，最后加上包帶層和外護套。光纖通信是以光波為載體，以光導纖維為傳輸介質的一種通信方式，它利用傳遞光脈沖進行通信，有光脈沖代表“1”、無光脈沖代表“0”，用光纖傳送電信號時，先將電信號變換成光信號，然后在光纖中傳輸到達接收端，再將光信號還原成電信號。為了實現互相通信，可以將所有的通信結點通過光纜連接成一個環，環上的信號雖然是單向傳輸，但各結點能夠互相通信，如光纖分布式數字接口FDDI。根據光在光纖中的傳播方式，光纖可分為：單模光纖和多模光纖。單模光纖(SingleModeFibre)是指光纖的光信號僅與光纖軸成單個可分辨角度的單光線傳輸。其纖芯直徑為8~10μm，在給定的波長上只能以單一模式傳輸。多模光纖(MultiModeFibre)是指光纖的光信號與光纖軸成多個可分辨角度的多光線傳輸。其纖芯直徑為50~200μm，在給定的工作波長上能以多個模式傳輸同時傳輸多個信號，與單模光纖相比其傳輸性能相對要差。表3.2三種傳輸介質的性能比較傳輸介質最大傳輸距離傳輸速率(bps)傳輸信號優點缺點適用場合雙絞線非屏蔽100米100M模擬數字易彎曲、易安裝具阻燃性信號衰減較大抗干擾能力差誤碼率高10-5~10-6易被竊聽適合結構化布線、點到點或多點連接屏蔽幾百米155M數字價格便宜安裝較前者困難誤碼率為10-6-10-8同軸電纜50Ω幾公里10M數字高帶寬抗干擾性好距離短誤碼率高10-7-10－11高速的數據傳輸系統75Ω隨傳輸的信號不同而不同模擬(數字)光纖單模2公里100M~1G模擬數字容量大、傳輸速率高損耗小、距離遠抗電磁干擾性能強、誤碼率低、保密性好機械強度低。價格昂貴安裝不易適用于長距離主干線多模500米100M~1G模擬數字頻帶窄、傳輸衰減大易于連接、價格便宜適用于中短距離主干網光纖可以支持FDDI主干、1000Base-FX、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，還可以支持CATV/CCTV及光纖到桌面。選擇題1．在下列傳輸介質中，對于單個建筑物內的局域網來說，性能價格比最高的是______。A)雙絞線 B)同軸電纜 C)光纖 D)無線介質 答案：A【解題指導】近距離的數據傳輸一般不用光纖和無線介質，局域網中可用雙絞線或同軸電纜，由于雙絞線的價格比低，其傳輸速率接近于同軸電纜，在目前的大多數局域網中均采用雙絞線作為首選的傳輸介質。2．下列傳輸介質中采用RJ-45頭作為連接器件的是______。A)粗纜 B)光纖 C)細纜 D)雙絞線 答案：D【解題指導】在四種通信介質中，光纖主要使用光纖連接器如STII連接器或SC連接器，細纜一般使用BNC接頭、T型頭，粗纜需要特殊的T型頭將計算機與網絡通信介質相連，雙絞線則通過RJ-45將計算機與集線器等網絡設備進行相連。3.雙絞線的兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起的目的是______。A)阻止信號的衰減 B)降低信號干擾的程度C)增加數據的安全性 D)沒有任何作用 答案：B【解題指導】把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消，以降低信號干擾的程度，雖然在一定程度上可減小信號的衰減但不可以阻止衰減。4．根據______，可將光纖分為單模光纖和多模光纖。A)光纖的粗細 B)光纖的傳輸速率C)光在光纖中的傳播方式 D)光纖的傳輸距離 答案：C【解題指導】根據光在光纖中的傳播方式的不同可將光纖分為單模和多模光纖，因其工作原理不同，單模光纖傳播的距離較多模光纖遠，而光纖中的纖芯粗細有所不同，一般所指的光纖是指加有填充物和外包裝后的光纖電纜。判斷題1．屏蔽雙絞線因為在外層加了屏蔽層，所以信號不易被竊聽。 答案：對【解題指導】因為非屏蔽雙絞線傳輸信息時會向周圍產生幅射，因此信息很容易被竊聽；而屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹,目的是為了減小幅射。2．多模光纖的傳輸距離較單模光纖的傳輸速度遠。 答案：錯【解題指導】由于多模光纖的頻帶比單模光纖的窄，信號在其上進行傳輸時的衰減大，故傳輸距離要比單模光纖的近。3．局域網中常用同軸電纜作為通信介質，一般使用75歐姆的基帶同軸電纜。答案：錯【解題指導】同軸電纜有兩種，即50歐姆的基帶同軸電纜和75歐姆的寬帶同軸電纜，前者一般用于局域網中，而后者常用的是有線電視電纜。一、填空題1．計算機網絡中，雙絞線、同軸電纜以及光纖等用于傳輸信息的載體被稱為______介質。2．FDDI是一種變速的環型網絡，它使用______傳輸介質，且信號是單向傳遞的。3．光纖是______的簡稱。光纖通信系統是以______為載體、______為傳輸介質的通信方式。4．雙絞線的最高傳輸速度目前可達______，常用的5類雙絞線的傳輸速度為______。5．雙絞線一般由兩根或多根雙絞線放在一個絕緣管中便成為______。6．雙絞線根據是否采用屏蔽技術，可分為______即UTP