1-01 计算机网络可以向用户提供哪些服务？

向用户提供的最重要的两个功能：连通性和共享。所谓连通性，就是计算机网络使上网用户之间度可以交换信息，好像这些用户彼此连通一样。所谓共享，就是指资源共享。资源共享可以使信息共享、软件共享、也可以是硬件共享。

1-02 简述分组交换的特点

分组交换最主要的特点就是采用存储转发技术。

1-03 试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

电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。

报文交换：无须预约带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。

分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络性能好。

报文交换和分组交换都采用存储转发技术，不同的是，报文交换不再把报文分割为更小的分组，而是把整个报文在网络的结点中存储下来，然后再转发出去、这样，省去了划分为较小分组的步骤，也省去了在终点把分组重装成报文的过程。但报文交换在灵活性上不如分组交换，传送数据的时延较大。

1-04 为什么说互联网是自从印刷术以来人类再存储和交换信息领域中的最大变革？

融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体的实时交互能力。

1-05 互联网基础结构的发展大致分为几个阶段?请指出这几个阶段最主要的特点

1-06 简述互联网标准制定的几个阶段

互联网草案的有效期只有六个月。只有到了建议标准阶段才以RFC文档形式发表。

1-07 大小写开头的英文名字internet和Internet在意思上有何重要区别？

以小写字母i开头的internet（互连网）是一个通用名词，泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以使任意的。大写字母I开始的Internet（互联网）是一个专用名词，指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，采用TCP/IP协议族作为通信的规则，且前身是美国的ARPNET。

1-08 计算机网络都有哪些种类？各种类别的主要区别都有哪些特点？

1-09 计算机网络的主干网和本地接入网的主要区别是什么？

1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(bit/s)。在电路交换时电路的

建立时间为s(s)。在分组交换时长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可以忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画草图观察k段链路共有几个节点）

1-11 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit)，其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段

链路。链路的数据率为b(bit/s)，但传播时延和结点的排队时间可以忽略不计。若打算使总时延最小，问分组的数据长度p应取为多大？（提示，参考1-12的分组交换部分，观察总时延的组成部分）

答：分组个x/p，传输的总比特数：(p+h)x/p；源发送时延：(p+h)x/pb；最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b总发送时延D=源发送时延+中间发送时延

D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其对p的导数等于0，求极值p=√hx/(k-1)

1-12 互联网的两大组成部分（边缘部分和核心部分）的特点时什么？他们的工作方式各有什么特点？

边缘部分：主要由连接在互联网上的主机组成，这部分是直接与用户相连的，在边缘部分主要的活动是两个主机之间的通信，其通信方式可以分为两类：p2p&C/S

核心部分：核心部分的主要部分是路由器，核心部分主要是由很多路由器构成的网络，在核心部分的主要功能

1-13 客户-服务器方式和p2p对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方?

（1）客户-服务器方式：就是客户机向服务器请求服务器，客户是请求服务方，服务器是提供服务方，这就像我们申请网络一样，我们向电信公司申请接入网络的IP地址，电信公司为我们提供服务，在生活中，这种例子很常见，相信大家可以很容易理解。这种服务是单向的。

（2）P2P：即对等服务方式，这种模式下，不详细划分服务申请者和服务提供者，因为从某种意义来说，每个主机既可以是服务申请者，也可以是服务提供者，每个主机之间是完全对等的。

P2P的本质仍是C/S，P2P可以看作是C/S的双向应用

1-14 计算机网络有哪些性能指标？

速率、带宽、吞吐量、时延（发送时延、传播时延、处理时延、排队时延）、时延宽带积、往返时间RTT、利用率

1-15 假定网络的利用率达到了90%。试估算一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍？

利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道利用率指出某信道有百分之几百的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。这是因为，根据排队的理论，当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。当网络的通信量很少时，网络产生的时延并不大。但在网络通信量不断增大的情况下，由于分组在网络结点（路由器或结点交换机）进行处理时需要排队等候，因此网络引起的时延就会增大。如果令D0表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延，那么适当的假定条件下，可以用下面的简单公式来表示D，D0和利用率U之间的关系:D=D0/(1-U) D=D0/(1-U)=D0/(1-90%)=10D0；是最小值的10倍;

1-16 计算机通信网有哪些非性能指标？非性能指标与性能指标有什么区别？

费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护。

区别：1、两者内容不同。2、受到影响的因素不同。性能指标指的是与通信网络本身性能相关的指数，而非性能特征与

1-17 收发两端的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2x10^8 m/s，试计算以下两种情况的发送时延和传播时延。

（1）数据长度为10^7bit，数据发送速率为100kbit/s

（2）数据长度为10^3bit，数据发送速率为1Gbit/s

（1）发送时延：ts=10^7/10^5=100s；传播时延tp=10^6/(2×10^8)=0.005s

（2）发送时延ts =10^3/10^9=1µs；传播时延：tp=10^6/(2×10^8)=0.005s

1-18 假设信号在媒体上的传播速率为2.3x10^8m/s。媒体长度l分别为：

（1）10cm（网络接口卡）

（2）100m（局域网）

（3）100km（城域网）

（4）5000km（广域网）

试计算当数据为1Mbit/s和10Gbit/s时在以上媒体中正在传播的比特数。

正在传播的比特数，就是时延带宽积,即传播速率 * 媒体中的传播时间

(1) 1M：0.1 /(2.3×10^8)*10^6=4.35*10^-4；10G：0.1/(2.3×10^8)*10^10=4.35

(2) 1M：按倍数关系可知：4.35*10^-1=0.435 ；10G：4.35 *10 ^3

(3) 1M：435；10G:4.35 *10 6

(4) 1M：21750 bit；10G: 2.175 *10^8

1-19 长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部，再交给网络层层传送，需加上20字节的IP首部，最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。

试求数据的传送效率。数据的传输效率是指发送应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。

若应用层数据长度为1000字节，数据传输效率是多少？

数据长度为100字节时，传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3%

数据长度为1000字节时，传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%

1-20 网络体系结构为什么采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活例子。

分层的好处：1、各层之间是独立的。某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知道服务是如何实现的。

　　　　　　2、灵活性好。当某一层发生变化时，只要其接口关系不变，则这层以上或以下的各层均不受影响。

　　　　　　3、结构上可分割开。各层可以采用最合适的技术来实现。

　　　　　　4、易于实现和维护。

　　　　　　5、能促进标准化工作。

与分层体系结构的思想相似的日常生活有邮政系统，物流系统。

1-21 协议和服务有何区别？有何关系？

协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。 但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层

1-22 网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？

　　1、语义，解释控制信息每个部分的意义；

　　2、语法，用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序；

　　3、时序，对事件发生顺序的详细说明。

简单来说：语义表示要做什么，语法表示要怎么做，时序表示做的顺序。

1-23 为什么一个网络协议必须把各种不利的情况都考虑到？

因为网络协议如果不全面考虑不利情况,当情况发生变化时,协议就会保持理想状况,-直等 下去!就如同两个朋友在电话

1-24 试述具有五层协议的网络体系结构的要点，包含各层的主要功能。

应用层：提供特定应用程序之间的数据传输服务。数据单位为报文。

传输层：提供进程之间的数据传输服务。通用的传输层协议，可以支持不断增多的应用层协议。

网络层：提供主机之间的数据传输服务。将传输层传递的报文段和用户数据封装成数据包。

数据链路层：为处在同一链路中的主机提供数据传输服务。把网络层传下来的报文分组封装成帧

物理层：考虑如何在传输媒体上传输数据比特流，屏蔽通信手段和传输媒体的差异，使数据链路层感受不到这些差异

1-25 试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。

　　例如计算机机箱的开关键，用户按下开关键，计算机启动，而其背后的启动原理对用户来说是透明的，用户只需要关心开关的位置和功能即可。

1-26 试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。

　　协议栈：计算机网络体系结构采用分层模型后，每层的主要功能由对等层协议的运行来实现，因而每层可用一些主要协议来表征，几个层次画在一起很像一个栈的结构。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

　　实体(entity)：任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

　　对等层：在网络体系结构中，通信双方实现同样功能的层.

　　协议数据单元：对等层实体进行信息交换的数据单位.

　　服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方，服务访问点SAP是一个抽象的概念，它实体上就是一个逻辑接口。

　　客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方, 服务器是服务的提供方。

　　客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

1-27 试解释everything over IP和IP over everything的含义。

　　everything over IP ：TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务

　　IP over everthing ：允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行

1-28 假定在网络上传送1.5MB的文件。设分组长度为1KB，往返时间为RTT=80ms。传送数据之前还要建设TCP连接时间，这时间是2XRTT=160ms。试计算在以下几种情况下接收方收完该文件

的最后一个比特所需的时间。

（1）数据的发送速率为10Mbit/s，数据分组可以连续发送。

（2）数据发送速率为10Mbit/s，但每次发送完一个分组后要等待一个RTT时间才能再发送下一个分组。

（3）数据发送速率极快，可以不考虑发送数据所需的时间。但规定再每一个RTT往返时间内只能发送20个分组。

（4）数据发送速率极快，可以不考虑发送数据所需的时间。但在第一个RTT往返时间内只能发送一个分组，在第二个RTT内可发送两个，在第三个RTT内可发送四个，以此类推。（这种发送方式见教材第5章TCP的拥塞控制部分）

1kb 和1k bit/s,这里对于k来说代表的数值是不一样的，对于数据量来说k=1024而对于速率来说k=1000。M==1048576=约等于2^20B，1B=1字节=8bit=8b

(1) 发送时间 = 1.5MB/10Mbit/s = (1.5*1024*1024*8)bit / 10*1000*1000bit/s =1.258s；最后一个分组的传播时间 = 0.5RTT=40ms；总时间 = 2RTT+1.258s+40ms = 1.458s

(2) 需要划分的分组数 = 1.5MB/1KB =1.5*1024/1= 1536

等待时间 = 1535RTT = 122.8s

总时间 = 1.458s + 122.8s = 124.258s

(3) 每一个RTT时间内只能发送20个分组。1536个分组，需要76个RTT，76X20=1520，最后剩下16个分组，一次发送完。最后发送分组到达对方需要0.5RTT。总时间 = 76.5RTT + 2RTT = 6.12 + 0.16 = 6.28s

(4) 经过n个RTT后发送分组为：1+2+4+…+2^n=2^(n+1)-1个分组，

n=9，发送分组=2^10-1=1023，可见9个RTT不够。n=10，发送分组=2^11-1=2047

总时间 = （2+10+0.5）RTT = 1s

1-29 有一个点对点链路，长度为50Km。若数据在此链路上的传播速度为2X10^8m/s，试问链路的带宽应为多少才能使传播时延和发送100字节的分组时延一样大？如果发送的是512字节长的分组，结果又如何？

1字节=8bit；发送时延=数据帧长度/发送速率；传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率；除此之外还有处理时延、排对时延。总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排对时延

传播时延tp=信道长度50*10^3 m/传播速率2*10^8 m/s = 2.5*10^(-4)s

发送100字节时，带宽=100*8 bit/（2.5*10^(-4)s）=3.2Mbit/s

发送512字节时，带宽=512*8 bit/（2.5*10^(-4)s）=16.384Mbit/s

1-30 有一个点对点链路，长度为2000Km。数据的发送速率是1kbit/s，要发送的数据有100bit。若数据在此链路上的传播速度为2X10^8m/s。假定我们可以看见在线路上传输的比特。试画出我们看到线路上的比特。

1-31 条件如上题，但发送的速率改为1Mbit/s，和上题结果比较，你可以得出什么结论？

传播速度速率不变，因此总时间只是从0.2s到0.1001

1-32 以1Gbit/s的速率发送数据。试问在以距离或时间为横坐标时，一个比特的宽度分别是什么？

　　距离：1bit*2*10∧8m/s（在光纤中的速率）/1Gbit/s=0.2m

　　时间：1bit/1Gbit/s=10∧-9s

1-33 我们在互联网上传送数据经常是从某个源点传送到某个终点，而并非传送过去再传送回来。那么为什么往返时间RTT是个很重要的性能指标呢？

　　源点可能需要确认终点是否接受到了信息