计算机网络概论
第一章 计算机网络概论习题参考答案
第一章计算机网络概论习题参考答案1.计算机网络可分为哪两大子网？它们各实现什么功能？计算机网络分为资源子网和通信子网。
资源子网：负责信息处理（包括提供资源的主机HOST和请求资源的终端，它们都是信息传输的源节点或宿节点，有时也通称为端节点）；通信子网：负责全网中的信息传递（由网络节点和通信链路组成）。
2.计算机网络的发展可划分为哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？可分为四个阶段。
第一阶段为面向终端的计算机网络，特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。
第二阶段为计算机-计算机网络，特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。
第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。
第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展，特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制，网络覆盖范围广泛。
3.早期的计算机网络中，哪些技术对日后的发展产生了深远的影响？早期的ARPANET、TCP/IP、PDN的技术对日后的发展产生了深远的影响。
4.简述计算机网络的功能？①硬件资源共享：存储器、打印机等；②软件资源共享：文件传送，数据库等；③用户间信息交换：收发邮件收发消息等信息交换。
5.名词解释：PSE：分组交换设备PAD：分组装拆设备NCC：网络控制中心FEP：前端处理机IMP：接口信息处理机DTE：数据终端设备DCE：数据电路终接设备PDN：公用数据网OSI：开放系统互连基本参考模型HDLC：高级数据链路控制协议SNA：系统网络结构DNA：数字网络结构WAN：广域网，远程网LAN：局域网SCS：结构化综合布线系统NBS：美国国家标准局ANSI：美国国家标准学会ECMA：欧洲计算机制造商协会IETF：Internet工程任务组IESG：Internet工程指导小组ITU：国际电话电报咨询委员会CCITT，现已改名为国际电信联盟ITU。
计算机网络概论(课后习题答案)
第1章计算机网络概论一、选择题1．下面哪个介质不属于常用的网络传输介质？ DA．同轴电缆B．电磁波C．光缆D．声波2．星型网、总线型网、环型网和网状型网是按照 B 分类。
A．网络功能B．网络拓扑C．管理性质D．网络覆盖3．分组交换技术在第 B 代网络时期出现。
A．单机操作系统B．网络操作系统C．数据库系统D．应用软件4．C ，ARPAnet因试验任务完成正式宣布关闭。
A．1983年B．1985年C．1990年D．1993年5．下列 A 拓扑结构网络的实时性较好。
A．环型B．总线型C．星型D．蜂窝型二、填空题1．计算机网络可以划分为由资源子网和通信子网组成的二级子网结构。
2．局域网的有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤等；无线传输介质主要是激光、微波、红外电波等。
3．从拓扑学的角度来看，梯形、四边形、圆等都属于不同的几何结构，但是具有相同的拓扑结构。
4．根据计算机网络的交换方式，可以分为电路交换网、报文交换网和分组交换网三种类型。
5．按照网络的传输技术，可以将计算机网络分为广播式网络、点对点网络。
6．FDDI（光纤分布式数据接口）网络采用的是环型网络拓扑结构。
7．计算机网络的基本功能可以大致归纳为资源共享、数据通信、分布式处理、网络综合服务4个方面。
三、简答题1．目前公认的有关计算机网络的定义是什么？在发展到第四代互联网的现在，人们已公认的有关计算机网络的定义是：将地理位置不同的具有独立功能的多个计算机系统利用通信设备和线路互相连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
2．计算机网络的基本功能有哪些？计算机网络的基本功能可以归纳为资源共享、数据通信、分布式处理和网络综合服务等4个方面。
这4个方面的功能并不是各自独立存在的，它们之间是相辅相成的关系。
以这些功能为基础，更多的网络应用得到了开发和普及。
第1章计算机网络概论2 3．计算机网络有哪几种网络拓扑结构？画出相应的结构图。
计算机网络概论
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集中管理
1. 资源共享 2. 数据通信 3. 集中管理
节省运营和管理成本。 节省运营和管理成本。将地理位置分散的 生产单位或业务部门连接起来进行集中的 控制和管理，提高工作效率，增加经济效 益。同时有些贵重的设备可以不受地域的 限制，进行集中管理，共享运行环境。
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1.2 计算机网络的产生和发展
中国作为第71个国家级网加入Internet 中国作为第71个国家级网加入Internet，中国的 71个国家级网加入Internet， Internet的发展历史分为 的发展历史分为3 Internet的发展历史分为3个阶段 第一阶段从1986 1994， 1986第一阶段从1986-1994，这个阶段主要是通过中科 院高能所网络线路实现了与欧洲及北美地区的E 院高能所网络线路实现了与欧洲及北美地区的Email通信 通信。 mail通信。 1989年 中国的CHINAPAC CHINAPAC公用数据网基本开通 1989年，中国的CHINAPAC公用数据网基本开通
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资源共享
网络资源包括有： 网络资源包括有： （1） 数据 数据通常是指保存 在数据库中、磁盘 陈列、磁带、光盘 等介质上的原始数 据，如卫星云图数 据、人体数据、海 洋数据、地质数据 等。
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资源共享
网络资源包括有： 网络资源包括有： （1） 数据 （2） 信息 信息 是指用语言、文 字、数字、符号、图 象、声音、情景、表 情、状态等方式传递 的内容。它来源于对 数据的处理。如气象 信息、各类数据库信 息等 。
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第1章计算机网络概论
第1章计算机网络概论大纲要求：●网络拓扑结构。
●网络分类(LAN、MAN、WAN、接入网、主干网)。
●OSI/RM。
●TCP/IP协议，包括应用层协议、传输层协议(TCP、UDP)、网络层协议(IP)、数据链路层协议。
1.1 计算机网络的形成和发展1.1.1 考点辅导计算机网络是指由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
这里强调构成网络的计算机是自主工作的，是为了和多终端分时系统相区别。
在计算机网络中的各个计算机(工作站)本身拥有计算机资源，能独立工作，完成一定的任务，同时还可以使用网络中其他计算机的资源(如CPU、大容量外存或信息等)。
1. 早期的计算机网络早期的计算机网络出现在20世纪50年代，它实际上是以单个计算机为中心的远程联机系统。
在这种系统中，除了一台中心计算机，其余的终端不具备自主处理能力。
这种网络也称为面向终端的计算机网络。
2. 现代计算机网络的发展20世纪60年代中期出现了大型主机，典型代表是ARPANET。
该时期的计算机网络是多台主机通过通信线路连接起来的，它和以单台计算机为中心的远程联机系统的主要区别是，在这种网络中每台计算机都有独立的处理能力，在这些机器之间不存在主从关系。
但是由于该时期的计算机网络是由研究单位、大学等部门各自研制的，没有统一的网络体系结构，因此要把这些计算机连接起来很困难。
网络工程师考试同步辅导(上午科目)(第3版)3. 计算机网络标准化阶段1977年，国际标准化组织(ISO)的TC97信息处理系统技术委员会SC16分技术委员会开始着手制定开放系统互联参考模型(OSI/RM)。
作为国际标准，OSI规定了可以互联的计算机系统之间的通信协议，遵从OSI协议的网络通信产品都是“开放系统”。
这种网络具有统一的网络体系结构，能够很方便地把不同的计算机连接起来。
4. 微型机局域网的发展时期20世纪80年代初期出现了微型计算机。
1972年，Xerox公司发明了以太网，以太网与微型机的结合使得微型机局域网得到了快速的发展。
第1章-计算机网络概论
表1-2 频段使用表
无线电波常用在短距离或称近距离无线通信中， 如：蓝牙（Bluetooth）和Wi-Fi通信中。
其中Wi-Fi使用的是2.4G UHF射频频段，频率范 围为2.4GHz～2.4835GHz，故带宽为83.5MHz， 属高频波段。
1.有线网 2.无线网
无线网是指采用无线电波、微波、激光、红 外等无线介质来传输数据的网络。如卫星网络中 数据的传输就是用微波进行的，而手机和微机上 的红外接口可以相对传输数据。
利用一定频率的无线电波传输数据也是无线 网的一种。如：Wifi网。
1.4 计算机网络的组成
从系统的角度来看，一个计算机网络由硬 件和软件两大部分组成。
2）网络协议软件
典型的网络协议有：TCP／IP、IPX／SPX、IEEE 802 标准系列协议和X.25协议等。
3）网络管理软件
提供性能管理、配置管理、故障管理、计费管理和安全 管理等功能。管理的对象可以是路由器和交换机。
4）网络通信软件
网络通信软件控制应用程序与多个站点进行通信，并能 对通信数据进行加工和处理，使用户在不必了解通信控制规 程的情况下进行通信。
1.局域网LAN 2.城域网MAN 3．广域网WAN 4．国际互联网Internet
1.3.2 公用网和专用网 按应用和管理性质的不同，计算机网
络划分为公用网和专用网。 1.公用网 公用网也称通用网。 2．专用网 专用网也称行业网。
1.3.3 有线网和无线网
按网络所使用的通信传输介质，计算机网络 划分为有线网和无线网。
图1-9 交叉网线（反绞线）的制作
RJ45是布线系统中信息插座（即通信引出 端）连接器的一种，连接器由接头(水晶头 ）和插座组成，插头有8个凹槽和8个触点 。RJ是Registered Jack的缩写，意思是“ 注册的插座”。
网络基础课件NET01第1章计算机网络概论
• 20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面 防空系统（SAGE）的研究开始了计算机技术与通信技术 相结合的尝试
– 将地理上分散的多个终端通过数据通信系统将数据传到1台IBM的 计算机上进行防空信息集中处理和控制。
• 用户可通过单一终端或接入方式使用文字、话音、数据、图像、 视频等各类信息服务，网络资源利用水平进一步提高。
• 国家广播电影电视总局和信息产业部2008年联合发布互联网视听 节目服务管理规定 ，2008年2月1日出台三网融合政策，加强宽 带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息网络资源的统筹规 划和管理，促进网络和信息资源共享。
– ISO正式制订了开放系统互连参考模型（OSI/RM），制订了一 系列的协议标准；
• 在1969年ARPAnet的实验性阶段，研究人员就开始了 TCP/IP协议雏形的研究；
– TCP/IP协议的成功促进了Internet的发展，Internet的发展又进 一步扩大了TCP/IP协议的影响。
• 20世纪80年代未90年代初
2
1.1 计算机网络的形成与发展
1.1.1 计算机网络发展阶段的划分
• 第一阶段：20世纪50年代
数据通信技术的研究与发展
• 第二阶段：20世纪60年代
ARPAnet与分组交换技术的研究与发展（里程碑）
• 第三阶段：20世纪70年代
广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用 网络体系结构与协议标准化的研究 OSI/RM （ISO） ，TCP/IP（ ARPAnet）
统，能实现下列重要功能：
– （1）传输文件
– （2）收发电子邮件（E-mail，收发EMAIL有哪些方式？ ）
第1章 计算机网络概论
硬件共享 软件共享 数据共享
数据传输 均衡负荷与分布处理 综合信息服务 提高计算机的可靠性和可用性
第1章
计算机网络概论
6
1.6 网路的分类
网络的跨度是指网络可以覆盖的范围，根据网络覆盖 的范围，网络可以分类为广域网、局域网、城域网等。 1、广域网（Wide Area Network——WAN） 2、局域网（Local Area Network——LAN） 3、城域网（Metropolitan Area Network——MAN) 随着网络技术的发展，新型的网络设备和传输媒体的 广泛应用，距离的概念逐渐淡化，局域网以及局域网互连 之间的区别也逐渐模糊。同时，越来越多的企业和部门开 始利用局域网以及局域网互连技术组建自己的专用网络， 这种网络覆盖整个企业，范围可大可小。
第1章
计算机网络概论
3
1.3 计算机网络的组成
计算机网络基本功能是负责数据传输和 数据处理，分别是由通信子网和资源子网 负责实现。 通信子网 主要由CPP、通信线路和其他相关设备组 成。分别介绍通信控制处理机器、通信设 备及通信线路功能及作用。 资源子网 主要由计算机、终端、终端控制器、联 网外设、软件及数据资源等组成。
第1章
计算机网络概论
7
第1章 计算机网络概论
第1章
计算机网络概论
1
1.1 计算机网络的定义
计算机网络是把地理上分散的 多台具有独立功能的计算机， 用通信线路和通信设备连接起 来以实现资源共享的系统。 连接对象：计算机、数据终端等 连接介质：通信线路、通信设备 控制机构：网络协议、网络软 件
从用户的角度看，计算机网络是 一个透明的数据传输机构。
第1章
计算机网络基础《计算机网络概论》
第1部分 计算机网络概论〖主要内容〗计算机网络基本概念，计算机网络的发展，计算机网络的组成与功能，计算机网络分类。
〖教学重点〗计算机网络的发展，资源子网，通信子网。
计算机网络是计算机技术(或信息技术)与通信技术结合的产物。
随着计算机软件和硬件(特别是微电子技术的发展促使芯片价格越来越低)的产生和发展，在计算机应用的过程中，需要对大量复杂的信息进行收集、交换、加工、处理和传输，为了提高计算机应用效率，提供信息处理的有效手段，充分发挥计算机与信息本身的作用，从而引入了通信技术，以便通过通信线路为计算机或终端设备提供收集、交换和传输信息的手段。
1.1 计算机网络的形成与发展计算机网络从20世纪60年代中期开始发展至今，已形成从小型的办公室局域网到全球性大型广域网的规模，对现代人类的生产、经济、生活等各个方面都产生了巨大的影响。
在当今的信息社会中，人们不断地依靠计算机网络来处理个人和工作上的事务，而这种趋势正在加剧并显示出计算机和计算机网络的强大功能。
计算机网络的形成大致分为四个阶段： 1.1.1 联机终端网络阶段（第一阶段）20世纪60年代以前，计算机主机昂贵，而通信线路和通信设备的价格相对便宜，为了使用户共享主机宝贵的资源和进行信息的采集及综合处理，网络由此产生了。
1、联机终端控制系统A 、单点通信线路：终端用户直接共享主机资源 说明：早期计算机功能不强，又十分庞大，主要用于科学计算，为了解决用户要到机房上机的不便，因此在远离计算机的地方设置了远程终端，并在计算机上增加了通信控制功能，经线路连接输送数据进行成批处理，这样就产生了具有通信功能的主机——单终端系统。
B 、多点通信线路：多个终端用户通过一条通信线路与主机通信 说明：主机——单终端系统减少了用户远程上机的时间，提高了计算机的应用效率。
为了使更多的用户使用主机的资源，提高通信线路的利用率，采用了多个终端通过一条通信线路或多条线路连接主机，各终端用户分时使用主机资源。
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课程要求
• 以课堂讲授内容为主 • 充分利用上课的时间； • 勤于思考，将日常网络应用的特点和网络体系结 构原理相结合； • 成绩 =考勤（10%）+作业（20%）+ 期终考试 (70%) • 考试形式：闭卷
第1章 计算机网络概述
• 计算机网络的发展 • 基本概念 • 网络的分类
60年代－70年代：基本理论的形成
• 网络应用的扩大
–IP技术向电信网的渗透 –多种业务的融合
• 网络的建设和管理方式的变化
–电信业的开放、重组与相互渗透
• 原型系统是新一代Internet
– Tim Berners-Lee (CERN)
Internet - Some Major Milestones
• • • • • • • • • 1969 - 1985 Basic Packet Net Research 1974 - Internet design first published 1983 - first major deployment 1986 - first router companies 1988 - ARPANET retired; NSFNet - 1.5M backbone 1994 - commercial WWW (Netscape) 1995 - NSFNet retired, competitive 45M - 155M backbone 1998 - New IANA/ICANN 2001 - Telephone traffic and Internet traffic are roughly the same in US • Now - Is the Internet revolution over?
2
计算机网络的定义：
计算机网络是以共享资源（硬件、软件和信息等）
为目的而连接起来的、在协议控制下，由一台或多
台计算机、终端设备、数据传输设备等组成的系统
之集合。
这些计算机系统应当具有独立自治的能力，是可
以独立运行的系统。
为什么以互联网为背景
• 互联是网络技术的一般体现
• 互联是网络技术发展的基本动力
计算机网络和信息社会
信息社会的特征：信息具有价值；
信息的特点：时效性；
计算机：信息处理的最佳工具；
计算机网络：具有高速的信息传输能力，充分发挥 计算机处理的效率，是信息社会得以快速发展的支 撑技术; 90年代，美国提出建立信息高速公路（国家信息基 础设施—NII），构建贯通全美各大学、研究机构、 企业及家庭的全国性网络。全球响应—GII，我国倡 导的各项上网工程，网络渗透各行各业，生活中密 不可分的一部分。
主机
应用网络 支撑网络
PC机
网络的发展—研究角度
70年代，网络协议，（异构）计算机之间通信和互联， 追求网络的（地域）覆盖面； 90年代，网络应用，满足各类应用需求，
追求网络的（行业）覆盖面，无所不在；
本世纪，网络服务，向用户提供满意的、高质量的服务， 以人为本，享受网络。 网络体系结构的革新：SDN（软件定义网络：Software Defined Network, SDN ），ICN（信息中心网络，）
计算机网络概论
东南大学 计算机科学与工程学院
吴桦 101005557@
课程目的
• 理解网络体系结构，学习掌握计算机网络互联的基本概 念和方法，了解互联网及其发展趋势； • 通过对网络技术的学习，培养计算机网络系统的规划设 计能力； • 从宏观的角度理解网络技术 • 从微观的角度理解网络体系结构对应用现状和未来发展 的影响
Hospital
Remote Learning Telemedicine
TEL
Interconnection of networks (Intranets，VPN)
Digital video/ audio/applications download
计算机网络和信息社会
网络对社会的影响： • 人民生活丰富多彩 – 工业化社会——物质享受， – 信息化社会——精神享受 • 经济生活日益变化 – 产业结构的变革，新兴产业 • 社会功能不断充实 – 网络世界需要新的法律、法规予以维护 • 国际间合作更加密切 – “地球村”
T
T
网络的发展
网络： 将多台计算机连在一起，相互共享资源
1969年, 世界上第一个计算机网络 ARPANET 诞生
主机
分组网
主机
服务器
局域网
PC机 PC机
全球网络（国际互联网）:
主机
(90年代)
主机
因特网
PC机
网络的发展
网络： 将多台计算机连在一起，相互共享资源
1969年, 世界上第一个计算机网络 ARPANET 诞生
网络应用示意图
传统应用 Electronic mail FTP Telnet WWW
Video conferencing
视频会议
control
信息家电 Information Appliance
Remote control Distributed databases
Electronic commerce
网络发展示意图
电信网
1835 年电报 网
1876年 模拟电话 网3.4KHz
1960年 程控电话 网64Kb/s
1988年 ISDN
192Kb/ s-2Mb/s
1992年 B-ISDN
155Mb/s622Mb/s
2000年 光交换网
Gb/s-Tb/s
公用数据网
1976年分组交换网
9.6Kb/s-64Kb/s
网
计算机局域网
80年代 FDDI
100Mb/s
90年代初 100BASE-T
100Mb/s
因特网
1969年 ARPA
1982年 TCP/IP
1992年 IPv6，RTP RSVP
1996年 第3,4层交换
1998年 IP over SDH IP over WDM
网络的功能
计算机联网的主要目的：
– 资源共享 硬件共享：大型计算机（集群）处理能力，昂贵 外设； 闲散资源的共享（P2P）； 软件共享：应用软件、系统软件等； 信息共享：用户数据（市场信息）等。 – 数据传输 支持用户之间的数据传输/信息交换 （如电子邮件，IP电话等）；
网络的类型
★ 根据网络覆盖范围分类
广域网(Wide Area Network--WAN)
局域网(Local Area Network--LAN)
城域网(Metropolitan Area Network--MAN)
个人区域网（Personal Area Network—PAN）
园区网(Campus Network/Enterprise Network)
• 工业化的需要
–从研究对象转向应用工具 –产品的兼容性
• 网络互联的需要
–自身的分布式特性
• 传统电信发展模式的衰退
–官方标准到事实标准 –垄断市场到开放市场
• 原型系统是Internet
90年代：信息网络概念的出现
• 网络带宽和规模的变化
–网络吞吐量：10Mb/sTerabit/sPetabit/s – 网络用户规模以亿计
• 互联是网络体系结构的主要需求来源 • 互联考虑是网络设计的核心。
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主要内容
• • • • • • • • • 引言 数据通信原理 数据链路访问和控制 局域网 广域网 计算机网络互联 传输层协议 网络应用和网络管理 网络安全
参考书：
• • • 计算机网络（第2版），吴国新 吉逸，高等教育出版社 计算机网络（第6版），谢希仁，电子工业出版社 用TCP/IP进行网际互连（第一卷）：原理、协议与结构 （第五版）,Douglas E. Comer，电子工业出版社 计算机网络（第5版） Andrew S. Tanenbaum, 清华大学出版社 一些RFC：
硬件发展：电子管—晶体管—中小规模集成电路—大规模集成电路—（智能机）
体积减小，性能/价格提升； 软件发展：单用户OS—分时多用户OS—网络OS—分布式OS—云计算
网络的发展
单机:
单个用户独占系统资源（主机）(46年) 多个用户利用多台终端共享单台计算机的资源， 主机轮询终端，获取指令，提供服务，返回结果
Remote Education
University
Internet (Global infrastructure for information which uses TCP/IP Communication)
PBX
TEL
FAX
IP Phone Video Phone
Home
Telemedicine
不同覆盖范围的网络采用了不同的技术，应用的普及导 致范围的淡化，目前习惯用技术来分析网络类型。
• 高速计算机技术
• 服务质量保证
内存访问速度、CPU、总线带宽
TCP的改进、QoS技术、SLA
• 网络安全
基础设施的鲁棒性
Future Challenges: Societal
• 个人主义 vs 集体主义
– How much privacy can we still have – Functions in network and on network
主机
分组网
主机
服务器
局域网
PC机 PC机
全球网络（国际互联网）:主机(9Fra bibliotek年代)主机
R R R R R R R R
PC机
网络的发展
覆盖网：面向应用的网络（在支撑网络的基础上增添组件，
使其满足各类应用需求） 典型系统：
P2P:以信息资源共享为目的的网格；以闲散资源共享为目标 的对等网