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計算機網路教程簡述分組交換要點

發布時間:2022-08-15 05:05:01

Ⅰ 簡述分組交換的特點

分組交換的特點就是存儲轉發,它將所接受的分組暫時存儲下來,在目的方向路由上排隊,當它可以發送信息時,再將信息發送到相應的路由上,完成轉發。其存儲轉發的過程就是分組交換的過程。



分組交換的思想來源於報文交換,報文交換也稱為存儲轉發交換,它們交換過程的本質都是存儲轉發,所不同的是分組交換的最小信息單位是分組,而報文交換則是一個個報文。由於以較小的分組為單位進行傳輸和交換,所以分組交換比報文交換快。報文交換主要應用於公用電報網中。

拓展資料:

分組交換的實質就是將要傳輸的數據按一定長度分成很多組,為了准確的傳送到對方,每個組都打上標識,許多不同的數據分組在物理線路上以動態共享和復用方式進行傳輸,為了能夠充分利用資源,當數據分組傳送到交換機時,會暫存在交換機的存儲器中。

然後根據當前線路的忙閑程度,交換機會動態分配合適的物理線路,繼續數據分組的傳輸,直到傳送到目的地。到達目地之後的數據分組再重新組合起來,形成一條完整的數據。

分組是由分組頭和其後的用戶數據部分組成的。分組頭包含接收地址和控制信息,其長度為3--10B,用戶數據部分長度是固定的,平均為128B,最長不超過256B。這里有一個問題需要說明:同一分組網內分組長度是固定的,而不同分組網分組長度可以不同。分組交換:路由選擇確定了輸出埠和下一個節點後,必須使用交換技術將分組從輸入埠傳送到輸出埠,實現輸送比特通過網路節點。

分組交換技術是在計算機技術發展到一定程度,人們除了打電話直接溝通,通過計算機和終端實現計算機與計算機之間的通信,在傳輸線路質量不高、網路技術手段還較單一的情況下,應運而生的一種交換技術。

分組交換也稱包交換,它是將用戶傳送的數據劃分成多個更小的等長部分,每個部分叫做一個數據段。在每個數據段的前面加上一些必要的控制信息組成的首部,就構成了一個分組。

首部用以指明該分組發往何地址,然後由交換機根據每個分組的地址標志,將他們轉發至目的地,這一過程稱為分組交換。進行分組交換的通信網稱為分組交換網。分組交換實質上是在「存儲—轉發」基礎上發展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優點。

在分組交換方式中,由於能夠以分組方式進行數據的暫存交換,經交換機處理後,很容易地實現不同速率、不同規程的終端間通信。

Ⅱ 關於計算機網路的分組交換

我理解的意思是是重新封裝是一個過程,裡面的數據部分可變,部分不可變,IP數據包含很多內容,如果是一個簡單網路數據傳輸,幀頭信息可以不變,如果需要添加其他功能,比如記錄路徑和經過時間等內容,這個包頭就是需要改變的。

Ⅲ 計算機網路與通信的分組交換

20世紀60年代,美蘇冷戰期間,美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA提出要研製一種嶄新的網路對付來自前蘇聯的核攻擊威脅。因為當時,傳統的電路交換的電信網雖已經四通八達,但戰爭期間,一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸,則整個通信電路就要中斷,如要立即改用其他迂迴電路,還必須重新撥號建立連接,這將要延誤一些時間。這個新型網路必須滿足一些基本要求:
1:不是為了打電話,而是用於計算機之間的數據傳送。
2:能連接不同類型的計算機。
3:所有的網路節點都同等重要,這就大大提高了網路的生存性。
4:計算機在通信時,必須有迂迴路由。當鏈路或結點被破壞時,迂迴路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。
5:網路結構要盡可能地簡單,但要非常可靠地傳送數據。
根據這些要求,一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網路。而且,用電路交換來傳送計算機數據,其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機數據是突發式地出現在傳輸線路上的,比如,當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機正在進行處理而結果尚未返回時,寶貴的通信線路資源就被浪費了。
分組交換是採用存儲轉發技術。把欲發送的報文分成一個個的「分組」,在網路中傳送。分組的首部是重要的控制信息,因此分組交換的特徵是基於標記的。分組交換網由若干個結點交換機和連接這些交換機的鏈路組成。從概念上講,一個結點交換機就是一個小型的計算機,但主機是為用戶進行信息處理的,結點交換機是進行分組交換的。每個結點交換機都有兩組埠,一組是與計算機相連,鏈路的速率較低。一組是與高速鏈路和網路中的其他結點交換機相連。注意,既然結點交換機是計算機,那輸入和輸出埠之間是沒有直接連線的,它的處理過程是:將收到的分組先放入緩存,結點交換機暫存的是短分組,而不是整個長報文,短分組暫存在交換機的存儲器(即內存)中而不是存儲在磁碟中,這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表,找出到某個目的地址應從那個埠轉發,然後由交換機構將該分組遞給適當的埠轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息,但這是為了進行路由選擇,當某段鏈路的通信量太大或中斷時,結點交換機中運行的路由選擇協議能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高:當分組在某鏈路時,其他段的通信鏈路並不被當前通信的雙方所佔用,即使是這段鏈路,只有當分組在此鏈路傳送時才被佔用,在各分組傳送之間的空閑時間,該鏈路仍可為其他主機發送分組。可見採用存儲轉發的分組交換的實質上是採用了在數據通信的過程中動態分配傳輸帶寬的策略。
1.3計算機網路的分類4
計算機網路的分類與的一般的事物分類方法一樣,可以按事物的所具有的不同性質特點即事物的屬性分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空氣)以及相應的應用軟體四部分。
要學習網路,首先就要了解當前的主要網路類型,分清哪些是我們初級學者必須掌握的,哪些是現有的主流網路類型。
1.3.1按地理范圍劃分4
1.3.2按拓撲結構劃分7
1.3.3按資源共享方式劃分9
1.3.4區域網的分類10
1.4計算機網路結構12
1.4.1通信子網與資源子網12
1.4.2主機和終端12
1.4.3現代網路的結構特點12
1.5我國建立的計算機數據通信網簡介13
1.5.1電話網上的數據傳輸13
1.5.2中國公用分組交換網13
1.5.3中國公用數字數據網14
1.6計算機網路的標准15
1.6.1世界重要的標准化組織15
1.6.2網際網路的標准化16
小結16
習題16
第2章數據通信基礎18
2.1數據通信基礎知識18
2.1.1數據通信模型18
2.1.2並行傳輸和串列傳輸18
2.1.3同步傳輸和非同步傳輸19
2.1.4傳輸方式20
2.1.5模擬傳輸和數字傳輸20
2.2數據通信中的基本概念21
2.2.1頻率、頻譜和帶寬21
2.2.2數據傳輸速率24
2.2.3基帶傳輸和寬頻傳輸25
2.3傳輸介質25
2.3.1雙絞線25
雙絞線(Twisted Pair)是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規格互相纏繞(一般以逆時針纏繞)在一起而製成的一種通用配線,屬於信息通信網路傳輸介質。雙絞線過去主要是用來傳輸模擬信號的,但現同樣適用於數字信號的傳輸。
雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。
雙絞線是由一對相互絕緣的金屬導線絞合而成。採用這種方式,不僅可以抵禦一部分來自外界的電磁波干擾,而且可以降低自身信號的對外干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起,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。「雙絞線」的名字也是由此而來。
雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成,實際使用時,雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的。典型的雙絞線有四對的,也有更多對雙絞線放在一個電纜套管里的。這些我們稱之為雙絞線電纜。在雙絞線電纜(也稱雙扭線電纜)內,不同線對具有不同的扭絞長度,一般地說,扭絞長度在3.81cm至14cm內,按逆時針方向扭絞。相鄰線對的扭絞長度在1.27cm以上,一般扭線的越密其抗干擾能力就越強,與其他傳輸介質相比,雙絞線在傳輸距離,信道寬度和數據傳輸速率等方面均受到一定限制,但價格較為低廉。
2.3.2同軸電纜27
同軸電纜從用途上分可分為基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜(即網路同軸電纜和視頻同軸電纜)。同軸電纜分50Ω基帶電纜和75Ω寬頻電纜兩類。基帶電纜又分細同軸電纜和粗同軸電纜。基帶電纜僅僅用於數字傳輸,數據率可達10Mbps。
同軸電纜由里到外分為四層:中心銅線(單股的實心線或多股絞合線),塑料絕緣體,網狀導電層和電線外皮。中心銅線和網狀導電層形成電流迴路。因為中心銅線和網狀導電層為同軸關系而得名。
同軸電纜傳導交流電而非直流電,也就是說每秒鍾會有好幾次的電流方向發生逆轉。
如果使用一般電線傳輸高頻率電流,這種電線就會相當於一根向外發射無線電的天線,這種效應損耗了信號的功率,使得接收到的信號強度減小。
同軸電纜的設計正是為了解決這個問題。中心電線發射出來的無線電被網狀導電層所隔離,網狀導電層可以通過接地的方式來控制發射出來的無線電。
同軸電纜也存在一個問題,就是如果電纜某一段發生比較大的擠壓或者扭曲變形,那麼中心電線和網狀導電層之間的距離就不是始終如一的,這會造成內部的無線電波會被反射回信號發送源。這種效應減低了可接收的信號功率。為了克服這個問題,中心電線和網狀導電層之間被加入一層塑料絕緣體來保證它們之間的距離始終如一。這也造成了這種電纜比較僵直而不容易彎曲的特性。
2.3.3光纖27
光纖是光導纖維的簡寫,是一種利用光在玻璃或塑料製成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。前香港中文大學校長高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用於通訊傳輸的設想,高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學獎。
微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常,光纖的一端的發射裝置使用發光二極體(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。
在日常生活中,由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多,光纖被用作長距離的信息傳遞。
通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆後的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護層和絕緣層可防止周圍環境對光纖的傷害,如水、火、電擊等。光纜分為:光纖,緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似,只是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。
在多模光纖中,芯的直徑是15μm~50μm, 大致與人的頭發的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外麵包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套, 以使光線保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護封套。光纖通常被紮成束,外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃製成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。
2.4無線通信與衛星通信技術30
2.4.1電磁波譜30
2.4.2無線電波的傳輸32
2.4.3衛星通信32
2.4.4微波傳輸(地面微波)33
2.4.5紅外線及毫米波(室內通信)33
2.5編碼和調制技術33
2.5.1數字數據編碼為數字信號34
2.5.2數字數據調制為模擬信號36
2.5.3模擬數據轉換為數字信號39
2.5.4模擬數據轉換為模擬信號40
2.6數據交換技術41
2.6.1數據交換技術的類別41
2.6.2數據交換技術的比較45
2.7多路復用技術47
2.7.1頻分多路復用47
2.7.2同步時分多路復用48
2.7.3非同步時分多路復用48
2.7.4密集波分多路復用49
2.7.5碼分多址訪問52
2.8光纖通信54
2.8.1光纖通信的特點54
2.8.2光纖通信中的編碼技術55
2.9移動通信及蜂窩無線通信57
2.9.1模擬蜂窩電話57
2.9.2數字蜂窩無線通信58
2.9.3第三代移動通信60
2.10差錯控制的基礎知識62
2.10.1差錯產生的原因與差錯類型62
2.10.2差錯控制的方法62
小結64
習題64
第3章計算機網路體系結構66
3.1計算機網路體系結構66
3.1.1ISO/OSI參考模型的產生66
3.1.2各層功能概述68
3.1.3層間關系69
3.2TCP/IP的體系結構71
3.2.1TCP/IP與OSI參考模型的比較71
3.2.2TCP/IP的分層結構72
小結73
習題73
第4章物理層協議75
4.1物理層協議的基本概念75
4.1.1物理層的功能75
4.1.2物理層的服務76
4.1.3物理層對數據鏈路層提供的服務76
4.1.4常用的物理層標准77
4.2同步數字序列和同步光纖網79
4.2.1SDH/SONET的產生79
4.2.2SONET/SDH的傳輸速率80
4.2.3SONET數字體系第一級STS-1/OC-1的幀格式81
4.2.4SDH中的信元傳輸81
小結85
習題85
第5章數據鏈路層86
5.1數據鏈路層的功能與協議86
5.2流量控制方法88
5.3差錯控制方法90
5.3.1自動請求重發協議91
5.3.2差錯控制方法——循環冗餘校驗碼92
5.4高級數據鏈路控制協議94
5.4.1面向字元和面向位的鏈路控制協議94
5.4.2HDLC協議的基本概念95
5.4.3HDLC協議的幀格式96
5.4.4HDLC協議的主要內容97
5.5網際網路中的點對點協議99
5.5.1PPP的工作原理100
5.5.2PPP的應用102
小結103
習題103
第6章介質訪問控制子層和區域網105
6.1區域網參考模型105
6.2邏輯鏈路控制子層協議106
6.3介質訪問控制子層協議107
6.4CSMA/CD介質訪問控制方法108
6.4.1CSMA/CD協議的工作原理108
6.4.2MAC子層的幀格式112
6.5區域網協議標准114
6.5.1IEEE 802協議標准114
6.5.2IEEE 802.3乙太網標准115
6.6虛擬區域網122
6.6.1VLAN的作用123
6.6.2VLAN的連接和劃分124
6.6.3VLAN的標准802.1Q和802.1P126
6.6.4VLAN之間的通信127
6.7無線區域網129
6.7.1無線區域網的優點130
6.7.2無線區域網的組成結構130
6.7.3CSMA/CA協議的工作原理133
小結134
習題134
第7章網路層協議138
7.1網路層提供的服務138
7.1.1網路層為傳輸層提供的服務138
7.1.2網路層的兩種傳輸方式139
7.2網路層路由演算法139
7.2.1路由演算法的要求和分類139
7.2.2最短路徑演算法140
7.2.3擴散法141
7.2.4距離向量路由演算法142
7.2.5鏈路狀態路由演算法143
7.3擁塞控制145
7.3.1擁塞控制的一般概念145
7.3.2擁塞控制的方法和演算法147
7.4網際網路中的網際協議149
7.4.1IP數據報的格式149
7.4.2IP地址151
7.4.3劃分子網和子網掩碼153
7.4.4專用地址與網際網路地址轉換NAT技術157
7.5地址解析159
7.5.1IP地址與物理地址的映射159
7.5.2地址解析協議161
7.5.3反向地址解析協議163
7.6無分類域間路由選擇163
7.7網際網路控制報文協議165
7.7.1差錯報告報文166
7.7.2ICMP的查詢報文168
7.8IPv6和ICMPv6169
7.8.1IPv6概述169
7.8.2IPv6基本報頭格式171
7.8.3IPv6的地址結構172
7.8.4IPv6的擴展報頭174
7.8.5IPv4向IPv6的過渡簡介177
7.8.6ICMPv6177
7.9網際網路的路由選擇協議180
7.9.1內部網關路由協議180
7.9.2開放式最短路徑優先協議186
7.9.3單區域中OSPF的工作原理189
7.9.4多區域中OSPF的工作原理195
7.9.5邊界網關協議197
7.10虛擬專用網201
7.10.1VPN的基本概念201
7.10.2VPN連接和路由202
7.10.3VPN中的隧道技術204
7.11IP多播和IGMP206
7.11.1IP多播的用途207
7.11.2IGMP207
7.11.3多播地址208
7.11.4分布路由和多播路由協議210
小結211
習題211
第8章傳輸層協議214
8.1傳輸控制協議的基本功能214
8.1.1傳輸層的功能和服務214
8.1.2傳輸層的幾個重要概念215
8.2傳輸控制協議217
8.2.1TCP報文段的報頭217
8.2.2TCP的特性220
8.2.3TCP的流量控制222
8.2.4TCP的差錯控制223
8.2.5TCP的擁塞控制224
8.3用戶數據報協議225
8.3.1UDP概述225
8.3.2UDP通信過程和埠號226
8.3.3UDP用戶數據報的報頭格式227
8.3.4UDP的通信過程228
8.4服務質量保證230
8.4.1QoS的技術要求230
8.4.2QoS保證的相關技術231
8.4.3綜合服務和區分服務235
8.4.4多協議標簽交換協議238
小結242
習題242
第9章應用層協議245
9.1域名系統245
9.2TCP/IP應用層協議247
9.2.1文件傳輸協議247
9.2.2電子郵件248
9.2.3萬維網249
9.2.4遠程終端協議251
9.2.5信息檢索252
9.2.6簡單網路管理協議252
9.3博客和播客253
9.3.1新聞與公告服務253
9.3.2博客服務和播客服務254
9.4即時通信服務與網路電視服務256
9.4.1即時通信軟體256
9.4.2網路電視服務256
9.5對等連接軟體259
9.5.1P2P概述259
9.5.2P2P網路模型259
9.5.3P2P文件共享程序261
9.5.4P2P網路模型存在的問題和展望262
9.6動態主機配置協議262
9.6.1DHCP的用途262
9.6.2DHCP的工作流程263
小結264
習題264
第10章網路安全技術266
10.1網路安全概述266
10.1.1網路安全的概念266
10.1.2網路安全的分層理論267
10.1.3網路安全策略269
10.2信息加密技術270
10.2.1密碼技術基礎270
10.2.2加密演算法271
10.2.3數字簽名274
10.3報文鑒別275
10.4防火牆技術276
10.5入侵檢測278
10.5.1入侵檢測的概念278
10.5.2入侵檢測系統模型278
10.5.3入侵檢測原理279
10.6網路安全協議280
10.6.1網路層安全協議簇280
10.6.2安全套接字層282
10.6.3電子郵件安全283
小結285
習題285
第11章聯網設備287
11.1網路介面卡287
11.1.1網卡的分類287
11.1.2網卡的工作原理290
11.2數據機292
11.2.1Modem的基本工作原理292
11.2.2電纜電視Modem293
11.2.3ADSL技術294
11.3中繼器和集線器296
11.4網橋296
11.4.1網橋的功能296
11.4.2網橋的路徑演算法298
11.5交換機301
11.5.1交換機的功能和應用301
11.5.2交換機的工作原理303
11.5.3交換機的工作方式305
11.5.4交換機的模塊結構305
11.6路由器309
11.6.1路由器的工作原理309
11.6.2路由器的結構310
11.6.3路由器的功能311
11.6.4網關312
11.7三層交換機313
11.7.1三層交換機的產生313
11.7.2Switch Node的總體結構314
小結314
習題315
第12章網路實驗316
12.1網路實驗室介紹316
12.1.1網路實驗室拓撲結構316
12.1.2RACK實驗櫃的組成結構317
12.1.3配線架插座的說明317
12.1.4實驗室的布局318
12.1.5訪問控制伺服器簡介319
12.1.6基於Web的RCMS訪問管理319
12.2雙絞線製作實驗320
12.2.1雙絞線網線的製作標准320
12.2.2雙絞線網線製作實驗321
12.3交換機基礎配置實驗323
12.3.1交換機配置的基礎知識323
12.3.2交換機的基礎配置實驗329
12.3.3VLAN實現交換機埠隔離實驗332
12.3.4生成樹協議的應用實驗334
12.4路由器基礎配置實驗338
12.4.1路由器配置的基本知識339
12.4.2路由器的基本配置實驗342
12.4.3路由器的靜態路由配置實驗347
12.4.4路由器的動態路由——RIP配置實驗350
12.4.5配置PPP的PAP認證實驗354
習題358
參考文獻360

Ⅳ 簡述分組交換的要點

在分組交換網路中,採用存儲轉發方式工作,數據以短的分組形式傳送。如果一個源站有一個長的報文要發送,該報文就會被分割成一系列的分組。每個分組包含用戶數據的一部分加上一些控制信息。控制信息至少要包括網路為了把分組送到目的地做路由選擇所需要的信息。在路徑上的每個結點,分組被接收,短時間存儲,然後傳遞給下一結點。

Ⅳ 簡述分組交換

分組交換網是繼電路交換網和報文交換網之後一種新型交換網路,它主要用於數據通信。分組交換是一種存儲轉發的交換方式,它將用戶的報文劃分成一定長度的分組,以分組為存儲轉發,因此,它比電路交換的利用率高,比報文交換的時延要小,而具有實時通信的能力。分組交換利用統計時分復用原理,將一條數據鏈路復用成多個邏輯信道,最終構成一條主叫、被叫用戶之間的信息傳送通路,稱之為虛電路(V.C)實現數據的分組傳送。
如果你去看大學教材:計算機網路技術
你就知道了

Ⅵ 計算機網路向用戶可以提供哪些服務分組交換的要點是什麼

資源共享:進入網路的用戶可以對網路中的數據、軟體和硬體實現共享。 分布處理功能:通過網路可以把一件較大工作分配給網路上多台計算機去完成。 分組交換的要點是:計算機網路採用分組交換技術,分組是一些數據的片段,在交換結點通過儲存轉發的方式實施數據交換,分組自身攜帶標識(地址或虛電路)信號,中間的交換結點根據分組的標識信息進行儲存轉發,由此可見其主要特點如下,1.數據本身含有地址(或虛電路號)。2.中間結點負責對數據進行處理,例如,在數據鏈路層進行差錯檢測,在網路層根據地址進行分組的儲存轉發。 分組交換網一般採用網狀拓撲,交換結點可以是分組交換機或路由器。結點之間可以有很多物理線路進行連接,這樣當某條線路出現故障時,可以通過迂迴的方式進行傳輸以保證可靠性,主機通過交換結點連接到網路上,分組交換採用儲存轉發方式進行數據的轉發、交換與傳輸,所謂儲存轉發實際上是交換結點對於到來的分組進行處理的過程,這個過程包括路由和交換,如果分組攜帶的目標地址恰好是本結點的地址,則接收它,並傳送給相應的主機,否則就按照路由表在交換結點不同的埠之間對分組進行交換,從向高層提供服務的角度,分組交換又可以分為數據包和虛電路兩種方式,將在下面分別敘述,分組交換的缺點是傳輸效率比較低,不合適實時性傳輸,但其優點是非常明顯,合適於突發性數據的傳輸,可以提供可變比特率的數據傳輸,可以提供服務質量的保證。

Ⅶ 分組交換技術在計算機網路技術中的作用及特點是什麼

採用存儲轉發的分組交換技術,實質上是在計算機網路的通信過程中動態分配傳輸線路或信道帶寬的一種策略。
它的工作機理是:首先將待發的數據報文劃分成若干個大小有限的短數據塊,在每個數據塊前面加上一些控制信息(即首部),包括諸如數據收發的目的地址、源地址,數據塊的序號等,形成一個個分組,然後各分組在交換網內採用「存儲轉發」機制將數據從源端發送到目的端。由於節點交換機暫時存儲的是一個個短的分組,而不是整個的長報文,且每一分組都暫存在交換機的內存中並可進行相應的處理,這就使得分組的轉發速度非常快。
分組交換網是由若干節點交換機和連接這些交換機的鏈路組成,每一結點就是一個小型計算機。 基於分組交換的數據通信是實現計算機與計算機之間或計算機與人之間的通信,其通信過程需要定義嚴格的協議;
分組交換網的主要優點:
1、高效。在分組傳輸的過程中動態分配傳輸帶寬。2、靈活。每個結點均有智能,可根據情況決定路由和對數據做必要的處理。3、迅速。以分組作為傳送單位,在每個結點存儲轉發,網路使用高速鏈路。4、可靠。完善的網路協議;分布式多路由的通信子網。
電路交換相比,分組交換的不足之處是:① 每一分組在經過每一交換節點時都會產生一定的傳輸延時,考慮到節點處理分組的能力和分組排隊等候處理的時間,以及每一分組經過的路由可能不等同,使得每一分組的傳輸延時長短不一。因此,它不適用於一些實時、連續的應用場合,如電話話音、視頻圖像等數據的傳輸;② 由於每一分組都額外附加一個頭信息,從而降低了攜帶用戶數據的通信容量; ③ 分組交換網中的每一節點需要更多地參與對信息轉換的處理,如在發送端需要將長報文劃分為若干段分組,在接收端必須按序將每個分組組裝起來,恢復出原報文數據等,從而降低了數據傳輸的效率。 習題1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點。
答:電路交換,它的主要特點是:① 在通話的全部時間內用戶獨佔分配的傳輸線路或信道帶寬,即採用的是靜態分配策略;② 通信雙方建立的通路中任何一點出現了故障,就會中斷通話,必須重新撥號建立連接,方可繼續,這對十分緊急而重要的通信是不利的。顯然,這種交換技術適應模擬信號的數據傳輸。然而在計算機網路中還可以傳輸數字信號。數字信號通信與模擬信號通信的本質區別在於數字信號的離散性和可存儲性。這些特性使得它在數據傳輸過程中不僅可以間斷分時發送,而且可以進行再加工、再處理。
③ 計算機數據的產生往往是「突發式」的,比如當用戶用鍵盤輸入數據和編輯文件時,或計算機正在進行處理而未得出結果時,通信線路資源實際上是空閑的,從而造成通信線路資源的極大浪費。據統計,在計算機間的數據通信中,用來傳送數據的時間往往不到10%甚至1%。另外,由於各異的計算機和終端的傳輸數據的速率各不相同,採用電路交換就很難相互通信。

分組交換具有高效、靈活、可靠等優點。但傳輸時延較電路交換要大,不適用於實時數據業務的傳輸。

Ⅷ 簡述計算機網路中分組信息交換的基本工作思想

1)分組交換技術(Packet switching technology)也稱包交換技術。
2)分組交換其實是將用戶傳送的數據劃分成許多小的部分,每一部分是有一定的長度且稱之為一個分組
3)通過傳輸分組的方式傳輸信息,通過計算機和終端實現計算機與計算機之間的通信,每個分組的前面有一個分組頭,分組頭中包含了一些信息,如目的地址,原地址等,該分組頭用以指明該分組發往何地址,然後由交換機根據每個分組的地址標志,將他們轉發至目的地,這一過程就是分組交換。

Ⅸ 計算機網路第一章課後答案

1-01 計算機網路向用戶可以提供那些服務?
答: 連通性和共享

1-02 簡述分組交換的要點。
答:(1)報文分組,加首部
(2)經路由器儲存轉發
(3)在目的地合並

1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點。
答:(1)電路交換:端對端通信質量因約定了通信資源獲得可靠保障,對連續傳送大量數據效率高。
(2)報文交換:無須預約傳輸帶寬,動態逐段利用傳輸帶寬對突發式數據通信效率高,通信迅速。
(3)分組交換:具有報文交換之高效、迅速的要點,且各分組小,路由靈活,網路生存性能好。

1-04 為什麼說網際網路是自印刷術以來人類通信方面最大的變革?
答: 融合其他通信網路,在信息化過程中起核心作用,提供最好的連通性和信息共享,第一次提供了各種媒體形式的實時交互能力。

1-05 網際網路的發展大致分為哪幾個階段?請指出這幾個階段的主要特點。
答:從單個網路APPANET向互聯網發展;TCP/IP協議的初步成型
建成三級結構的Internet;分為主幹網、地區網和校園網;
形成多層次ISP結構的Internet;ISP首次出現。

1-06 簡述網際網路標准制定的幾個階段?
答:(1)網際網路草案(Internet Draft) ——在這個階段還不是 RFC 文檔。
(2)建議標准(Proposed Standard) ——從這個階段開始就成為 RFC 文檔。
(3)草案標准(Draft Standard)
(4) 網際網路標准(InternetStandard)

1-07小寫和大寫開頭的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要區別?
答:(1) internet(互聯網或互連網):通用名詞,它泛指由多個計算機網路互連而成的網路。;協議無特指
(2)Internet(網際網路):專用名詞,特指採用 TCP/IP 協議的互聯網路
區別:後者實際上是前者的雙向應用

1-08 計算機網路都有哪些類別?各種類別的網路都有哪些特點?
答:按范圍:(1)廣域網WAN:遠程、高速、是Internet的核心網。
(2)城域網:城市范圍,鏈接多個區域網。
(3)區域網:校園、企業、機關、社區。
(4)個域網PAN:個人電子設備
按用戶:公用網:面向公共營運。專用網:面向特定機構。

1-09 計算機網路中的主幹網和本地接入網的主要區別是什麼?
答:主幹網:提供遠程覆蓋\高速傳輸\和路由器最優化通信
本地接入網:主要支持用戶的訪問本地,實現散戶接入,速率低。

1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x(bit)。從源點到終點共經過k段鏈路,每段鏈路的傳播時延為d(s),數據率為b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit),且各結點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下,分組交換的時延比電路交換的要小?(提示:畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結點。)
答:線路交換時延:kd+x/b+s, 分組交換時延:kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)
其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中,有(k-1)次的儲存轉發延遲,當s>(k-1)*(p/b)時,電路交換的時延比分組交換的時延大,當x>>p,相反。

1-11 在上題的分組交換網中,設報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數據部分的長度,而h為每個分組所帶的控制信息固定長度,與p的大小無關。通信的兩端共經過k段鏈路。鏈路的數據率為b(b/s),但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小,問分組的數據部分長度p應取為多大?(提示:參考圖1-12的分組交換部分,觀察總的時延是由哪幾部分組成。)
答:總時延D表達式,分組交換時延為:D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b
D對p求導後,令其值等於0,求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5

1-12 網際網路的兩大組成部分(邊緣部分與核心部分)的特點是什麼?它們的工作方式各有什麼特點?
答:邊緣部分:由各主機構成,用戶直接進行信息處理和信息共享;低速連入核心網。
核心部分:由各路由器連網,負責為邊緣部分提供高速遠程分組交換。

1-13 客戶伺服器方式與對等通信方式的主要區別是什麼?有沒有相同的地方?
答:前者嚴格區分服務和被服務者,後者無此區別。後者實際上是前者的雙向應用。

1-14 計算機網路有哪些常用的性能指標?
答:速率,帶寬,吞吐量,時延,時延帶寬積,往返時間RTT,利用率

1-15 假定網路利用率達到了90%。試估計一下現在的網路時延是它的最小值的多少倍?
解:設網路利用率為U。,網路時延為D,網路時延最小值為D0
U=90%;D=D0/(1-U)---->D/D0=10
現在的網路時延是最小值的10倍

1-16 計算機通信網有哪些非性能特徵?非性能特徵與性能特徵有什麼區別?
答:征:宏觀整體評價網路的外在表現。性能指標:具體定量描述網路的技術性能。

1-17 收發兩端之間的傳輸距離為1000km,信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計算以下兩種情況的發送時延和傳播時延:
(1) 數據長度為107bit,數據發送速率為100kb/s。
(2) 數據長度為103bit,數據發送速率為1Gb/s。
從上面的計算中可以得到什麼樣的結論?
解:(1)發送時延:ts=107/105=100s
傳播時延tp=106/(2×108)=0.005s
(2)發送時延ts=103/109=1µs
傳播時延:tp=106/(2×108)=0.005s
結論:若數據長度大而發送速率低,則在總的時延中,發送時延往往大於傳播時延。但若數據長度短而發送速率高,則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。

1-18 假設信號在媒體上的傳播速度為2×108m/s.媒體長度L分別為:
(1)250px(網路介面卡)
(2)100m(區域網)
(3)100km(城域網)
(4)5000km(廣域網)
試計算出當數據率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數。
解:(1)1Mb/s:傳播時延=0.1/(2×108)=5×10-10
比特數=5×10-10×1×106=5×10-4
1Gb/s: 比特數=5×10-10×1×109=5×10-1
(2)1Mb/s: 傳播時延=100/(2×108)=5×10-7
比特數=5×10-7×1×106=5×10-1
1Gb/s:比特數=5×10-7×1×109=5×102
(3) 1Mb/s: 傳播時延=100000/(2×108)=5×10-4
比特數=5×10-4×1×106=5×102
1Gb/s:比特數=5×10-4×1×109=5×105
(4)1Mb/s:傳播時延=5000000/(2×108)=2.5×10-2
比特數=2.5×10-2×1×106=5×104
1Gb/s:比特數=2.5×10-2×1×109=5×107

1-19 長度為100位元組的應用層數據交給傳輸層傳送,需加上20位元組的TCP首部。再交給網路層傳送,需加上20位元組的IP首部。最後交給數據鏈路層的乙太網傳送,加上首部和尾部工18位元組。試求數據的傳輸效率。數據的傳輸效率是指發送的應用層數據除以所發送的總數據(即應用數據加上各種首部和尾部的額外開銷)。
若應用層數據長度為1000位元組,數據的傳輸效率是多少?
解:(1)100/(100+20+20+18)=63.3%
(2)1000/(1000+20+20+18)=94.5%

1-20 網路體系結構為什麼要採用分層次的結構?試舉出一些與分層體系結構的思想相似的日常生活。
答:分層的好處:
①各層之間是獨立的。某一層可以使用其下一層提供的服務而不需要知道服務是如何實現的。
②靈活性好。當某一層發生變化時,只要其介面關系不變,則這層以上或以下的各層均不受影響。
③結構上可分割開。各層可以採用最合適的技術來實現
④易於實現和維護。
⑤能促進標准化工作。
與分層體系結構的思想相似的日常生活有郵政系統,物流系統。

1-21 協議與服務有何區別?有何關系?
答:網路協議:為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。由以下三個要素組成:
(1)語法:即數據與控制信息的結構或格式。
(2)語義:即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。
(3)同步:即事件實現順序的詳細說明。
協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。在協議的控制下,兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務,而要實現本層協議,還需要使用下面一層提供服務。
協議和服務的概念的區分:
1、協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
2、協議是「水平的」,即協議是控制兩個對等實體進行通信的規則。但服務是「垂直的」,即服務是由下層通過層間介面向上層提供的。上層使用所提供的服務必須與下層交換一些命令,這些命令在OSI中稱為服務原語。

1-22 網路協議的三個要素是什麼?各有什麼含義?
答:網路協議:為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。由以下三個要素組成:
(1)語法:即數據與控制信息的結構或格式。
(2)語義:即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。
(3)同步:即事件實現順序的詳細說明。

1-23 為什麼一個網路協議必須把各種不利的情況都考慮到?
答:因為網路協議如果不全面考慮不利情況,當情況發生變化時,協議就會保持理想狀況,一直等下去!就如同兩個朋友在電話中約會好,下午3點在公園見面,並且約定不見不散。這個協議就是很不科學的,因為任何一方如果有耽擱了而來不了,就無法通知對方,而另一方就必須一直等下去!所以看一個計算機網路是否正確,不能只看在正常情況下是否正確,而且還必須非常仔細的檢查協議能否應付各種異常情況。

1-24 論述具有五層協議的網路體系結構的要點,包括各層的主要功能。
答:綜合OSI 和TCP/IP 的優點,採用一種原理體系結構。各層的主要功能:
物理層物理層的任務就是透明地傳送比特流。(注意:傳遞信息的物理媒體,如雙絞
線、同軸電纜、光纜等,是在物理層的下面,當做第0 層。)物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。
數據鏈路層數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀(frame)為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。
網路層網路層的任務就是要選擇合適的路由,使發送站的運輸層所傳下來的分組能夠
正確無誤地按照地址找到目的站,並交付給目的站的運輸層。
運輸層運輸層的任務是向上一層的進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端
服務,使它們看不見運輸層以下的數據通信的細節。
應用層應用層直接為用戶的應用進程提供服務。

1-25 試舉出日常生活中有關「透明」這種名詞的例子。
答:電視,計算機視窗操作系統、工農業產品

1-26 試解釋以下名詞:協議棧、實體、對等層、協議數據單元、服務訪問點、客戶、伺服器、客戶-伺服器方式。
答:實體(entity)表示任何可發送或接收信息的硬體或軟體進程。
協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
客戶(client)和伺服器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。客戶是服務的請求方,伺服器是服務的提供方。
客戶伺服器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。
協議棧:指計算機網路體系結構採用分層模型後,每層的主要功能由對等層協議的運行來實現,因而每層可用一些主要協議來表徵,幾個層次畫在一起很像一個棧的結構.
對等層:在網路體系結構中,通信雙方實現同樣功能的層.
協議數據單元:對等層實體進行信息交換的數據單位.
服務訪問點:在同一系統中相鄰兩層的實體進行交互(即交換信息)的地方.服務訪問點SAP是一個抽象的概念,它實體上就是一個邏輯介面.

1-27 試解釋everything over IP 和IP over everthing 的含義。
TCP/IP協議可以為各式各樣的應用提供服務 (所謂的everything over ip)
答:允許IP協議在各式各樣的網路構成的互聯網上運行(所謂的ip over everything)

Ⅹ 請問計算機網路中分組交換的特點有哪些

你好!
分組交換實質上是在「存儲——轉發」基礎上發展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優點。分組交換在線路上採用動態復用技術傳送按一定長度分割為許多小段的數據——分組。每個分組標識後,在一條物理線路上採用動態復用的技術,同時傳送多個數據分組。把來自用戶發端的數據暫存在交換機的存儲器內,接著在網內轉發。到達接收端,再去掉分組頭將各數據欄位按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高,比報文交換的傳輸時延小,交互性好。

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