计算机网络习题与复习题计算机网络课后习题辅导

第一章 概述习题课 第一章 重要作业题解答和补充思考题 重要作业题解答： 1-03．从多方面比较电路交换，报文交换和分组交换的主要优缺点。 1．电路交换： （1）电路交换特点：电路交换必定是面向连接的。在数据传输之前必须先设置一条完全的通路，在线路拆除(释放)之前,该通路由一对用户完全占用。 （2）电路交换的优点：一旦建立连接，网络对用户是透明的，数据以固定的速率传输，除了通过传输链路传播所需要的时间，没有其他时延； （3）电路交换的缺点：电路交换效率不高，适合于较轻和间接式负载使用租用的线路进行通信。通信不够灵活。 报文交换,报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式,报文需要排队.因此报文交换不适合交互式通信,不能满足实时通信的要求.分组交换,分组交换方式和报文交换方式类似,但报文被分成分组传送,并了最大长度,分组交换技术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术,适用于交换中等或大量数据的情况. 1-07．计算机网络从哪几方面进行分类？ 1. 从网络的交换功能进行分类 2. 从网络的作用范围来分类 3. 从网络的拓扑结构来分类 4. 从网络的使用者来分类 1-06．TCP/IP和OSI的体系结构进行比较的异同之处。 1-09 计算机网络由哪几部分组成？ 有通信子网和资源子网组成 1-13．面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么？ •面向连接服务(connection-oriented) –面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。 •无连接服务(connectionless) –两个实体之间的通信不需要先建立好连接。 –是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为“尽最大努力交付”(best effort delivery)或“尽力而为”。 1-15．网络的三要素是什么，各有什么含义？ 为进行网络中的数据交换而建立的规则、或约定即网络协议(network protocol)，简称为协议。 –语法 数据与控制信息的结构或格式 。 –语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 –同步 事件实现顺序的详细说明。 1-16．简述具有五层协议的网络体系结构的要点。包括各层的功能 1-18 名词理解：协议栈，实体，对等层，服务数据单元，服务访问点，客户/服务器。 实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。 服务数据单元： 层与层之间交换数据的单位称为服务数据单元。 补充思考题 计算机网络的功能。 第2章 物理层习题课 本章重要作业题解答补充思考题 本章重要作用题解答： 2-02给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用 2-03：名词解释：数据，信号，模拟数据，模拟信号，数字数据，数字信号，单工，半双工，全双工。 数据(data)——运送信息的实体。 信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现。 “模拟的”(analogous)——连续变化的。 “数字的”(digital)——取值是离散数值。 调制——数字信号转换为模拟信号。 解调(编码)：模拟信号转换为数字信号。 通信的三个要素：信源、信宿和信道 任何一个通信系统都可以抽象为以下模型： 编码器：数据(适合传输的信号——>便于识别、纠错 调制器：信号--(适合传输的形式——按频率、幅度、相位 解码器：传输信号--(原始数据 解调器：接收波形--(数字信号序列 单工：数据单向传输（无线电广播） • 半双工：数据可以双向传输，但不能在同一时刻双向传输（对讲机） • 全双工：数据可同时双向传输（电话） 两个方向的信号共享链路带宽： 1）链路具有两条物理上独立的传输线路，或 2）将带宽一分为二，分别用于不同方向的信号传输 2-07 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？ · 双绞线 屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair) 无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair) · 同轴电缆 · 光纤 2-11 基带传输和宽带传输的主要特点是什么？ 基带(baseband)信号和宽带(broadband)信号 基带传输：不调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。 例如：以太网 • 频带传输：调制成模拟信号后再传送，接收方需要解调 例如：通过电话模拟信道传输 补充思考题 1．几种最基本的调制方法 调制就是进行波形变换（频谱变换）。 最基本的二元制调制方法有以下几种： 调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。 调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。 调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。 2．信道复用技术 频分复用(FDM) 所有用户在同时占用不同的带宽资源。 时分复用(TDM) 所有用户分时占用同样的频带宽度。 统计时分复用 (STDM) 改进的时分复用，提高TDM的传输效率。 波分复用(WDM):DWDM &CWDM 光的频(对应波长)分复用。 第3章 数据链路层习题课 本章重要作业题解答与补充思考题 一、本章重要作业题解答 3-02 数据链路层中链路控制包括那些功能？ 3-06 3-09 3-17 3-19 PPP协议的主要特点是什么？为什么不使用帧的编号？PPP适用与什么情况？ 有三个组成部分： （1）一个将IP数据报封装到串行链路的方法。PPP既支持异步链路（无奇偶校验的8比特数据），也支持面向比特的同步链路。 （2）一个用来建立、配置和测试数据链路的链路控制协议LCP（Link Control Protocol）。通信的双方可协商一些选项。 （3）一套网络控制协议NCP（Network Control Protocol），支持不同的网络层协议，如IP，OSI的网络层，DECnet，以及AppleTalk等 。 （3）PPP使用在线路不太差的情况。 二、补充思考题 第5章 局域网习题课 一、本章重要作业题解答 4-01 局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广播方式而广域网不采用呢？ 局域网的特点： 1．网络为一个单位所拥有，地理范围和站点数目均有限。 局域网的优点： · 能方便的共享贵重的外部设备，主机以及软件，数据 · 便于系统的扩展和逐渐的演变，个设备的位置可灵活的调整和改变。 · 提高系统的可靠性，可用性和残存性。 广域网的站点多，若采用广播式数据传送，则发生碰撞的概率提高，带宽对因此而大大的浪费。 4-05 以太网上有两个站，他们同时发送数据，产生了碰撞。于是按二进制指数类型退避算法进行重传。重传次数记为i,i=1,2,3,………,试计算第1次重传失败的概率，第2次重传失败的概率，第3次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之间的平均重传次数I。 截断二进制指数退避算法是让发生碰撞的站在停止发送数据后，不是立即在发送数据，而是推迟一个随机的时间。这样做是为了是重传时再次发生冲突的概率小。 解答：设第i次重传失败的概率为Pi； 由于只有两个站，因此，主机A和主机B同时发送数据的概率为0.5，设K为重传次数，K=min{重传次数,10}，则Pi=0.5k 则第一次重传的概率为0.5；第二次为0.25； P[传送i次才成功]=P[第一次传送失败]*P[第二次重传失败]*…… P[第i-1次重传失败]*P[第i次重传失败] 平均重传次数=(1*P1+2*P2+3*P3+k*Pk)=1p1+2p2+3*p3+ 4-06 试说明10BASE5，10BASE2，10BASE-T，10BASE-F， 1BASE5，10BROAD36所代表的意思 IEEE802表示以太网的标准，其中前面表示数值表示数据率，10表示10Mb/s；后面的数值或字母表示采用的是什么传输介质。如5为粗缆，2为细缆，T为双绞线，F为光缆，BASE表示基带信号。 4-07 10Mb/s以太网升级到100Mb/s,1Gb/s,10Gb/s，都需要解决哪些技术问题？为什么以太网能在发展过程中淘汰掉自己的竞争对手，使自己的应用范围从局域网一直扩展到广域网。 本题主要是快速以太网构建的条件： 主要要解决的技术问题：1、传输介质，2、传输设备，如网卡，交换机等， 以太网之所以能战胜其他如ATM等网络技术，主要原因是高速以太网，如千兆以太网的出现，而且这些高速以太网仍然使用CSMA/CD协议，并与现有的以太网兼容。他们都使用802.3格式的MAC帧格式。在全双工下不使用CSMA/CD，而在半双工下使用CSMA/CD。 4-08 有10个站连接在以太网上。试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。 （1） 10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器。 （2） 10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器上。 （3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。 解答：主要是集线器，交换机的不同特点 （1）由于是连接到集线器，各个站点共享带宽，所以10个站共享10Mb/s，因此每个站得到的带宽为1Mb/s （2）10个站共享100Mb/s， （3）每个站带宽为10Mb/s 4-09 100个站分布在4KM长的总线上。协议采用CSMA/CD。总线速率为5Mb/s,帧的平均长度为1000bit,试估算每个站每秒钟发送的平均帧数的最大值。传播时延为5us/km。 解答：本题涉及以太网的信道利用率。 在一般情况下,假定总线上有N台工作站,每个站发送帧的概率都是P,争用期长度为2τ,即端到端的传播时延的两倍,检测到碰撞后不发送阻塞信号,帧长是L笔筒，数据发送速率是Cbps, a=τ/T0 其中a为单程传播时延与帧发送时延之比。 C=5Mb/s,L=1000bit,t=5us/km 可知：帧的发送时延T0=L/C=1000/5Mb/s=200us， 传播时延为τ=4km*5us/km=20us a=t/T0=0.1 可以有一个站发送成功的概率A=Np(1-p)N-1,某个站发送失败的概率为1-A.争用期的平均个数等于帧被重发的次数NR: NR=(1-A)/A 由此求出以太网的信道利用率: S=成功的发送占用期T/(若干个争用期+成功发送占用期) =T0/(2τNR+T0+τ) =1/[1+a(2A-1-1)],当p=1/N时,A最大值Amax=(1-1/N)N-1 设某个站发送成功的概率为A，A的最大值Amax=[1-1/N]N-1 =0.37 其中N=100 代入上式可知道S=1/(1+0.1*4.44)=1/1.444 (C*Smax/100)/L=35 4-18 以太网交换机有何特点？它和集线器有什么区别？ 首先说HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。      网桥工作在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。它可以有效地联接两个LAN，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。     第二层交换机是对应于OSI／RM的第二协议层来定义的，因为它只能工作在OSI／RM开放体系模型的第二层－－数据链路层。第二层交换机依赖于链路层中的信息（如MAC地址）完成不同端口数据间的线速交换，主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及数据流控制。这是最原始的交换技术产品，目前桌面型交换机一般是属于这类型，因为桌面型的交换机一般来说所承担的工作复杂性不是很强，又处于网络的最基层，所以也就只需要提供最基本的数据链接功能即可。目前第二层交换机应用最为普遍（主要是价格便宜，功能符合中、小企业实际应用需求），一般应用于小型企业或中型以上企业网络的桌面层次。 第三层同样是对应于OSI／RM开放体系模型的第三层－－网络层来定义的，也就是说这类交换机可以工作在网络层，它比第二层交换机更加高档，功能更加强。第三层交换机因为工作于OSI／RM模型的网络层，所以它具有路由功能，它是将IP地址信息提供给网络路径选择，并实现不同网段间数据的线速交换。当网络规模较大时，可以根据特殊应用需求划分为小面独立的VLAN网段，以减小广播所造成的影响时。通常这类交换机是采用模块化结构，以适应灵活配置的需要。在大中型网络中，第三层交换机已经成为基本配置设备。 4-19 网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同。 网桥是在数据链路层上实现互联的设备，它具有的基本特点： （1）网桥能够互联两个采用不同数据链路层协议，不同传输介质，不同传输速率的网络。 （2）网桥以接受，存储，地址 过滤与转发的方式实现互联网络之间的通信 ； （3）网桥需要互联网络在数据链路层以上采用相同的协议； （4）网桥可以分割两个网络之间的广播通信量，有利于于改善网络的性能。 网桥的基本工作过程 (1) 接收帧 (2) 缓存 (3) 查表 (4) 丢弃发往同LAN的帧；否则转发到相应端口 4-23 具体进行说明 补充1. 简述以太网的基本原理 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信 协议 标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网)是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器，或交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。 多点接入： 载波侦听： 碰撞检测： 第5章 广域网习题课 作业： 5-01 试从多个方便比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。 虚电路服务 · 在传送数据之前，首先通过虚呼叫建立一条虚电路 · 所有分组沿同一条路径传送，并且按发出顺序到达 · 类似电路交换 · 建立连接之后，分组中只需要携带连接标识 · 可以在建立连接时协商参数、QoS、开销等 数据报 · 每个分组单独传送 · 网络为每个分组单独选路，路径可能不同 · 分组达到顺序可能与发出顺序不同 · 分组中需要携带完整的目的地址 补充：广域网中的分组转发机制 第6章 网络互连习题课 作业题 6-04 IP:网际协议，用来使互连起来的许多计算机网络能够进行通信 ARP：地址解析协议，用来把IP地址映射到硬件地址 ICMP：互连网控制报文协议，允许主机或路由器报告差错情况和提供有关是否有异常情况的报告。 6-07 比较IP地址与MAC地址     MAC地址也叫物理地址、硬件地址或链路地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的，IP地址是32位的，而MAC地址则是48位的。MAC地址的长度为48位(6个字节)，通常表示为12个16进制数，每2个16进制数之间用冒号隔开，如：08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址，其中前6位16进制数08:00:20代表网络硬件制造商的编号，它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配，而后3位16进制数0A:8C:6D代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。只要你不去更改自己的MAC地址，那么你的MAC地址在世界是惟一的。 IP地址是网络地址,而MAC地址是物理地址(硬件地址). IP地址是32位二进制码,而MAC地址是48位二进制码. IP地址由网络号(netid)和主机号(hostid)组成.而MAC地址由制造商编号和网络产品编号组成. IP地址是由统一ISP分配,而MAC地址由IEEF统一分配. IP地址可以根据情况申请更换,而MAC地址一般不能更换,与硬件设备一对一. IP地址工作于网络层,而MAC地址工作于链接层. IP地址和MAC地址是通过ARP或RARP来实现转换的! 6-09 见书 6-10 见书 6-16 见书 6-17 见书 4000/16=250台主机 6-18 3个片 1480，1480，1020字节 1480/8=185，148*2/8=370，片偏移为0，185，370 MF=1，MF=1，MF=0 6-20 255．128．0．0 255．224．0．0 6-24 第一组答案 第二组答案 LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27 LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25 LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24 LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27 LAN5 30.138.119.128/26 30.138.119.128/27 6-26 答案 (1) 6-27 答案 (1) 6-29 答案: /2 /4 /11 /30 6-30 (1) (2) (4) 都可以分配给其他子网,但(3)不能 补充2. 简述距离向量路由算法的原理 现代计算机网络通常使用动态路由算法,因为这类算法能够适应网络的拓扑和流量变化,其中最流行的两种动态路由算法是距离矢量路由算法和链路状态路由算法. 距离矢量路由算法是ARPANET最早使用的路由算法,至今仍然在因特网的RIP(Route Information Protocol)协议中使用.在距离矢量路由算法中,每个路由器要维护一张路由表,通信子网中的每个路由器在表中占据一个表项并作为该表项的索引,每个表项包括两部分内容:去往该目的路由器的输出线路,估计的到该目的路由器的距离,距离可以是跳数,延时(毫秒), 分组队列长度等.每个路由器都知道它和每个邻居路由器之间的距离.每个路由器定期地和它的所有邻居路由器交换各自的路由信息,这个路由信息就是各个路由器估计的到所有其它路由器的距离列表(即距离矢量),根据这些信息,每个路由器更新自己的路由表.假定用延时作为距离的度量,某个时候一个路由器收到其邻居路由器X的距离矢量,其中Xi是X估计的到路由器i的延时.若该路由器知道它到邻居X的延时为m,那么它知道它可以通过X到达i,需要花费时间Xi +m.对于从每个邻居那儿收到的距离矢量,该路由器执行同样的计算,最后从中选择费时最小的路由作为去往i的最佳路由,更新其路由表.注意在计算新路由表时,完全没有用到老的路由表.例见图5-9.距离矢量路由算法的一个问题是算法有时收敛很慢,特别是它对坏消息的响应很慢,比如图5-10中的例子.出现这个问题的根本原因在于每个路由器发布的路由消息不完全是可靠的,特别是它不知道自己是否正在这条路径上.人们一直在努力解决这个问题,但至今为止仍然没有一个理想的解决. 收到相邻路由器（其地址为 X）的一个 RIP 报文： (1) 先修改此 RIP 报文中的所有项目：将“下一跳”字段中的地址都改为 X，并将所有的“距离”字段的值加 1。 (2) 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目，重复以下步骤： 若项目中的目的网络不在路由表中，则将该项目加到路由表中。 否则 若下一跳字段给出的路由器地址是同样的，则将收到的项目替换原路由表中的项目。 否则 若收到项目中的距离小于路由表中的距离，则进行更新，否则，什么也不做。 (3) 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则将此相邻路由器记为不可达的路由器，即将距离置为16（距离为16表 示不可达）。 (4) 返回。 第七章 运输层习题课 作业题 7-06 一个TCP报文段的数据部分最多为多少个字节？为什么？ 答案 65495字节 此数据部分加上首部20字节，再加上IP数据包的首部20个字节，正好为IP数据报的最大长度（216-1=65535） 即使拥护要传输的数据的字节长度超过TCP报文段中的序号字段可能编出了最大序号，我们还可以用TCP来传输，当今的Internet用户速度还不是很高，且分组的生命周期受限/由于TCP序号字段为32位长度，可以循环使用序号。这样，就可保证当序号重复使用时，旧序号的数据早已通过网络到达终点了。 7-07 可能的，因为TCP报文有丢失的情况 7-08 这是因为发送方可能在还未重传时就收到了更高序号的确认。例如，主机A连续发送两个报文段，SEQ=92，DATA共8个字节，和SEQ=100、DATA共20个字节，均正确到达主机B。主机B连续发送两个确认，ACK=100，ACK=120，但前者在传输时丢失了。假如主机A在第一个报文段（SEQ=92。DATA=8字节）超时之前收到了对第2个报文段的确认ACK=120。此时主机A知道，119和119号之间的所有字节均已经被主机B正确接受，因此主机A不会在重传第一个报文段。 7-10 设TCP使用的最大窗口为64KB，即64*1024，而传输的带宽不受限制，往返时延为20MS，问最大吞吐量 64*1024/（20*10-3）*8=26.2Mbps 7-13 7-24 慢开始算法表明发送端每收到一个对新报文段的确认 ACK，就把发送端的拥塞窗口加 1，因此拥塞窗口 cwnd 随着传输次数按指数规律增长 当拥塞窗口 cwnd 增长到慢开始门限值 ssthresh 时（即当 cwnd = 16 时），就改为执行拥塞避免算法，拥塞窗口按线性规律增长----进入拥塞避免阶段。 乘法减小“是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。 “加法增大”是指执行拥塞避免算法后，当收到对所有报文段的确认就将拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。 快重传算法规定，发送端只要一连收到三个重复的 ACK 即可断定有分组丢失了，就应立即重传丢失的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。 不难看出，快重传并非取消重传计时器，而是在某些情况下可更早地重传丢失的报文段。 (1) 当发送端收到连续三个重复的 ACK 时，就按乘法减小重新设置慢开始门限 ssthresh。 (2) 与慢开始不同之处是拥塞窗口 cwnd 不是设置为 1，而是设置为 ssthresh + 3 ( MSS。 (3) 若收到的重复的 ACK 为 n 个（n > 3），则将 cwnd 设置为 ssthresh + n ( MSS。 (4) 若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。 (5) 若收到了确认新的报文段的 ACK，就将 cwnd 缩小到 ssthresh。 7-26．设TCP的ssthresh的初始值为8（单位为报文段）。当拥塞窗口上升到16时网络发生超时，TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第1次到第15次传输的各拥塞窗口大小（要求画出对应的曲线）。 7-27 10ms*2=20ms 每20ms可以发送一个窗口的交通量，每秒50个窗口（1000ms/20=50） 65535*8*50=26.214Mbps 26.214/1000=2.6% 补充作业： 1.UDP协议与TCP协议二者的特点与异同? 2.传输层有什么功能? 补充思考题： (问题7-1：TCP协议是面向连接的，但TCP使用的IP协议却是无连接的。这两种协议都有哪些主要的区别？ 答：这个问题很重要，一定要弄清楚。 TCP是面向连接的，但TCP所使用的网络则可以是面向连接的（如X.25网络），但也可以是无连接的（如现在大量使用的IP网络）。选择无连接网络就使得整个的系统非常灵活，当然也带来了一些问题。 下面是TCP和IP向上提供的功能和服务的比较。 TCP提供的 IP提供的 面向连接服务 无连接服务 字节流接口 IP数据报接口 有流量控制 无流量控制 有拥塞控制 无拥塞控制 保证可靠性： 不保证可靠性 无丢失 可能丢失 无重复 可能重复 按序交付 可能失序 显然，TCP提供的功能和服务要比IP所能提供的多得多。这是因为TCP使用了诸如确认、窗口通知、计时器等机制，因而可以检测出有差错的报文、重复的报文和失序的报文。 (问题7-2：从通信的起点和终点来比较，TCP和IP的不同点是什么？ 答：用下面的图就可说明。 进程A和进程B的通信是使用面向连接的TCP提供的可靠的传输。 主机X和主机Y的通信是使用无连接的IP提供的不可靠的传输。 请注意：对TCP来说，通信的起点和终点是运输层上面的两个插口(socket)，而应用层的应用进程正是通过应用层和运输层之间的插口来使用TCP提供的服务。TCP协议根据报文段首部中的端口号（注意：插口是由IP地址和端口号决定的）找到目的端口，将报文段交付给目的进程。 对IP来说，通信的起点和终点是连接在网络上的两个主机。IP协议根据数据报首部中的目的IP地址找到目的主机，将数据报交付给目的主机。 请注意可靠传输的范围和不可靠传输的范围是不同的。 我们还应当注意的是：虽然在两个插口之间的通信是面向连接的，但IP数据报在下面的网络中传输时是独立地选择路由，而不是沿着某一条固定的路径传输。然而在上面的端口看来，TCP报文段好像都是从一个虚拟的、可靠的通信管道中传输 (问题7-3：端口(port)和插口(socket)的区别是什么？ 答：从本书经常使用的插口定义来看，插口包含了端口，因为插口 = (IP地址，端口号)。插口是TCP连接的端点。 但我们已经讲过，插口(socket)有多种意思。当使用API时，插口往往被看成是操作系统的一种抽象，这时，插口和一个文件描述符是很相似的，并且是应用编程接口API的一部分。插口由应用程序产生，并指明它将由客户还是服务器来使用。当应用进程创建一个插口时，要指明该插口使用的端口号。 端口则是应用层服务的的一种代号，它用来标志应用层的进程。端口是一个16 bit的整数。各种服务器使用的端口号都是保留端口号，以便使客户能够找到服务器。例如万维网服务器使用的端口号是80。 在发送数据时，应用层的数据通过端口向下交付到运输层。在接收数据时，运输层的数据通过适当的端口向上交付到应用层的某个应用程序。 (问题7-5：数据链路层的HDLC协议和运输层的TCP协议都使用滑动窗口技术。从这方面来进行比较，数据链路层协议和运输层协议的主要区别是什么？ 答：运输层的TCP协议是端到端（进程到进程）的协议，而数据链路层的HDLC协议则是仅在一段链路上的结点到结点的协议。此外，TCP的窗口机制和HDLC的也有许多具体的区别（见）。需要注意的是，现在使用得最多的PPP链路层协议是不使用确认机制和窗口机制的。因此像PPP协议这样的链路层协议就和运输层协议有相当大的区别。 (问题7-6：TCP协议能够实现可靠的端到端传输。在数据链路层和网络层的传输还有没有必要来保证可靠传输呢？ 答：在旧的OSI体系中，在数据链路层使用HDLC协议而在网络层使用X.25协议，这些协议都有确认机制和窗口机制，因而能够保证可靠传输。但是技术的进步使得链路的传输已经相当可靠了，因此在数据链路层和网络层重复地保证可靠传输就显得多余了。现在因特网在链路层使用的PPP协议和在网络层使用的IP协议都没有确认机制和窗口机制。如果出现差错就由运输层的TCP来处理（若使用UDP协议则运输层也不处理出错的问题）。 第8章 应用层 (问题8-1：我们经常说“两个计算机进行通信”。我们应当怎样理解这句话？ 答：这个问题一定要弄清楚。 “两个计算机进行通信”是很常用的说法，我们的教材中也常常使用这种说法。这种说法的好处就是简单、方便，但是，我们必须深刻理解这句话的含义。 严格来讲，计算机之间的通信，归根到底，是计算机中运行的程序和另一个计算机（或本计算机）中运行的程序进行通信。也就是说，是计算机中的进程和另一个进程（另一个计算机中的或本计算机中的）进行通信。进程就是运行着的程序。但为简单起见，大家就常常说成是“两个计算机进行通信”。这样的简便说法并没有什么错误，但我们应当对这种说法有个正确的理解。 有时，将“计算机”和“计算机中的进程”区分开来是很必要的。因为有时在一个计算机中同时运行多个进程，而每一个进程都在和其他计算机的进程进行通信。如果笼统地说一个计算机同时和多个计算机进行通信，那么就比较含糊。在这种情况下，用进程之间的通信就容易把问题讲清楚。 当然，连接在因特网上的计算机中的进程在进行通信时，还要使用TCP/IP协议族。否则进程之间是无法进行通信的。 应用层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要（反映在用户的服务请求上）。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理来完成一些为进行信息交换所必需的功能。 报文 应用层 表示层主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。 报文 表示层 会话层的主要任务是组织两个远程系统建立通信会话，并管理数据的交换。 报文 会话层 传输层的主要任务是负责主机中两个进程之间的通信。它向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因而是计算机通信体系结构中最关键的一层。 报文 传输层 （运输层） 网络层主要任务是通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。网络层要实现路由选择、拥塞控制与网络互连等功能。 分组（包） 网络层 在物理层提供比特流传输服务的基础上，在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。 帧 数据链路层 主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明地传送比特流。 比特 物理层 功 能 数据单位 层 次 信道 信宿 解码 解调 TCP/IP 的体系结构 运输层(TCP 或 UDP) (各种应用层协议如 TELNET, FTP, SMTP 等) 网际层 IP 网络接口层 应用层 OSI 的体系结构 7 6 5 4 3 2 1 物理层 数据链路层 会话层 表示层 网络层 运输层 应用层 调制 编码 信源 噪声 主机A 主机B 总线 由子网负责 由主机负责 差错控制和流量控制 路由器故障的影响 易于实现 很难实现 拥塞控制 所有经过该路由器 的VC都将终止 几乎不受影响 在VC建立时选路， 所有分组路由相同 每个分组独立选路， 路由可能不同 选路 要为每个虚电路 保存一个路由表 只需一个很简单 的路由表 路由器中的路由表 VC标识 完整地址 分组中的目的地址 不需要 需要 是否需要建立连接 数据报 虚电路 PAGE 3 _1098792138.ppt   丢弃 X Y 进程 A 进程 B 无连接的 IP 协议 面向连接的 TCP 协议 插口 插口 不可靠的传输 可靠的传输