计算机网络基础五种体系结构（计算机网络第一章）

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1.计算机网络的主要功能？

1、硬件资源共享。

可以在全网范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享，使用户节省投资，也便于集中管理和均衡分担负荷。

2、软件资源共享。

允许互联网上的用户远程访问各类大型数据库，可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务，从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮，也便于集中管理。

3、用户间信息交换。

计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。

4、分布式处理

当计算机网络中某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的某个复杂任务分配给网络中的其他计算机系统，从而利用空闲计算机资源以提高整个系统的利用率。

2.主机间的通信方式？

客户-服务器（C/S）：客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。

对等（P2P）：不区分客户和服务器。

3.电路交换，报文交换和分组交换的区别？

电路交换：整个报文的比特流从源点连续的直达终点，像在一个管道中传输。包括建立连接、传输数据和断开连接三个阶段。最典型的电路交换网络是传统电话网络。

报文交换：将整个报文转发到相邻节点，全部存储下来，查找转发表，转发到下一个节点。是存储-转发类型的网络。

分组交换：将报文分组转发到相邻节点，查找转发表，转发到下一个节点。也是存储-转发类型的网络。

4.计算机网络的主要性能指标？

1、带宽（Bandwidth)

本来表示通信线路允许通过的信号频带范围，但在计算机网络中，带宽表示网络的通信线路所能传送数据的能力，是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义词，单位是比特/秒（b/s)。

2、时延（Delay）

总时延 = 排队时延 处理时延 传输时延 传播时延

(1) 排队时延

分组在路由器的输入队列和输出队列中排队等待的时间，取决于网络当前的通信量。

(2) 处理时延

主机或路由器收到分组时进行处理所需要的时间，例如分析首部、从分组中提取数据、进行差错检验或查找适当的路由等。

(3) 传输时延(发送时延)

结点将分组所有比特推向链路所需的时间。

(4) 传播时延

电磁波在信道中传播所需要花费的时间，电磁波传播的速度接近光速。

3、时延带宽积

指发送端发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发送了多少个比特，因此又称以比特为单位的链路长度，即时延带宽积 = 传播时延 * 信道带宽。

5.计算机网络提供的服务的三种分类？

1、面向连接服务与无连接服务

在面向连接服务中， 通信前双方必须先建立连接， 分配相应的资源（如缓冲区）， 以保证通 信能正常进行， 传输结束后释放连接和所占用的资源。因此这种服务可以分为连接建立、数据传 输和连接释放三个阶段。例如TCP就是一种面向连接服务的协议。

在无连接服务中， 通信前双方不需要先建立连接， 需要发送数据时可直接发送，把每个带有 目的地址的包（报文分组） 传送到线路上， 由系统选定路线进行传输。这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), 它并不保证通信的可靠性。例如 IP、UDP就是一种无连接服务的协议。

2、可靠服务和不可靠服务

可靠服务是指网络具有纠错、检错、应答机制， 能保证数据正确、可靠地传送到目的地。 不可靠服务是指网络只是尽量正确、可靠地传送， 而不能保证数据正确、可靠地传送到目的 地， 是一种尽力而为的服务。

对于提供不可靠服务的网络， 其网络的正确性、可靠性要由应用或用户来保障。例如， 用户 收到信息后要判断信息的正确性， 如果不正确， 那么用户要把出错信息报告给信息的发送者， 以 便发送者采取纠正措施。通过用户的这些措施， 可以把不可靠的服务变成可靠的服务。

3、有应答服务和无应答服务

有应答服务是指接收方在收到数据后向发送方给出相应的应答，该应答由传输系统内部自动 实现， 而不由用户实现。所发送的应答既可以是肯定应答， 也可以是否定应答， 通常在接收到的 数据有错误时发送否定应答。例如， 文件传输服务就是一种有应答服务。

无应答服务是指接收方收到数据后不自动给出应答。若需要应答， 则由高层实现。例如， 对 于WWW服务， 客户端收到服务器发送的页面文件后不给出应答。

6.ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型？

1、参考图片

2、五层协议

应用层 ：为特定应用程序提供数据传输服务，例如 HTTP、DNS 等协议。数据单位为报文。

传输层 ：为进程提供通用数据传输服务。由于应用层协议很多，定义通用的传输层协议就可以支持不断增多的应用层协议。运输层包括两种协议：传输控制协议 TCP，提供面向连接、可靠的数据传输服务，数据单位为报文段；用户数据报协议 UDP，提供无连接、尽最大努力的数据传输服务，数据单位为用户数据报。TCP 主要提供完整性服务，UDP 主要提供及时性服务。（流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理、端到端）

网络层 ：为主机提供数据传输服务。而传输层协议是为主机中的进程提供数据传输服务。网络层把传输层传递下来的报文段或者用户数据报封装成分组。（流量控制、拥塞控制、差错控制、网际互联）

数据链路层 ：网络层针对的还是主机之间的数据传输服务，而主机之间可以有很多链路，链路层协议就是为同一链路的主机提供数据传输服务。数据链路层把网络层传下来的分组封装成帧。（封装成帧、差错控制、流量控制、传输管理）

物理层 ：考虑的是怎样在传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。物理层的作用是尽可能屏蔽传输媒体和通信手段的差异，使数据链路层感觉不到这些差异。

3、OSI

其中表示层和会话层用途如下：

表示层 ：数据压缩、加密以及数据描述，这使得应用程序不必关心在各台主机中数据内部格式不同的问题。

会话层 ：建立及管理会话。

五层协议没有表示层和会话层，而是将这些功能留给应用程序开发者处理。

4、TCP/IP

它只有四层，相当于五层协议中数据链路层和物理层合并为网络接口层。

TCP/IP 体系结构不严格遵循 OSI 分层概念，应用层可能会直接使用 IP 层或者网络接口层。

7.端到端通信和点到点通信的区别？

从本质上说，由物理层、数据链路层和网络层组成的通信子网为网络环境中的主机提供点到 点的服务， 而传输层为网络中的主机提供端到端的通信。

直接相连的结点之间的通信称为点到点通信， 它只提供一台机器到另一台机器之间的通信， 不涉及程序或进程的概念。同时，点到点通信并不能保证数据传输的可靠性，也不能说明源主机 与目的主机之间是哪两个进程在通信，这些工作都是由传输层来完成的。

端到端通信建立在点到点通信的基础上，它是由一段段的点到点通信信道构成的，是比点到 点通信更高一级的通信方式，以完成应用程序（进程） 之间的通信。”端” 是指用户程序的端口， 端口号标识了应用层中不同的进程。

作者：运动中的石头

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