利用电话交换技术传输数据，首先需要在通信的双发之间建立一条连接电路。若需经过多个结点交换设备，则必须要在每个结点交换设备上为该连接预留通信资源。

2）连接维持阶段

电路建立以后，即在通信双方之间构建了一条全双工的信道。数据可以沿着这条信道快速、顺序地传输，延迟小、无阻塞，不会改变传输的路径。

3）释放连接阶段

当数据传输完毕后，由某一端发送连接释放请求到另一端。当电路被释放后才能够被其他用户所使用。

(10) 什么是报文？什么是报文交换？

从数据通信的角度来看，报文就是指要发送的整块数据，而报文交换指的是中间结点将传输的整个报文从接收线路上接收下来，再转发到相应的目的线路上去的一种信道实现技术。

(11) 存储转发的原理是什么？报文交换的特点是什么？

存储转发原理指的是每当有数据到达时，线路的中间结点设备首先都要将到达的数据存储下来。其后可能会对数据及承载信号进行一些操作，比如数据的校验检错、信号的整形滤波及再生放大等等，也可能不作任何操作。最后根据网络的实际状况，比如是否拥堵，以及数据首部的目的信息确定其转发的方向。

1）采用的是存储转发原理，使得有限的通信线路资源可以被所有用户使用，线路利用率高。

2）可以为用户的报文设定优先级，在通信量增大时，能灵活地应对各种可能的情况。 3）可以进行不同速率、不同码型的交换，进而实现不同类型终端之间的数据通信。 4）报文通过通信网络的延迟时间较长，不适合实时的或者交互式的数据通信业务。

(12) 什么是分组？什么是分组交换？分组交换的特点是什么？

分组指的是报文经过划分形成的若干小数据段，在其首部再加上包含传输的目的地址和源地址等等重要控制信息而形成的数据传输单元，又称为包。

分组交换技术，也称为包交换技术，它将要传输的报文分成若干段依次传送。每当有分段的报文片到达通信线路的中间结点时，结点设备都采用先将该分段的报文片接收并存储下来然后再根据情况转发往下一个结点的处理策略。

分组交换的特点：

1）采用存储转发原理，通信电路的选择可以根据情况改变，通信可靠性高。

2）采用了较短的、标准化的分组，对网络设备来说所需的处理工作相对简单，降低了网络设备的复杂性，从而降低了网络设备的成本。

3）采用了短分组的思想，降低了通信的延迟时间，提高了传输的速度。 4）通过分组的定义，实现了多路传输的复用，提高了通信的效率。

5）通过存储转发技术和标准化的接口，实现了不同速率、不同码型的各种类型终端之间的通信。

6）分组交换网的主干网一般都是高速链路，可以传送大量的计算机数据。

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7）分组交换技术相对比较复杂，还不能做到严格的实时传输。

(13) 同样环境下，分组交换所需的时间为什么要比报文交换和电路交换所需的时间要短？

分组交换不需要预先建立连接，也不需要释放连接，因此与电路交换相比，分组交换少了连接建立和释放连接两个阶段所需的时间。报文交换虽然也不需要连接建立和释放连接，但是它将数据的传输在各个通信信道段之间串行化了，因此反而比电路交换要花费更多的时间。

(14) 为什么要使用信道共享技术？

网络通信系统一般都存在着多个用户同时在利用网络传递信息。但通信的线路资源是一种有限的资源。以通信线路为实现基础的信道资源，尤其是干线信道资源也就成为了一种有限的通信资源。这样就不可避免地存在着两个或者两个以上的用户同时对某一条通信链路发出请求的情况，称之为冲突。因此必须要求通信系统合理地对信道资源进行调度或者分配。一般来说，在通信系统中通常采取将两个或者两个以上用户的信号组合起来，使它们通过同一个物理线缆或者无线链路，在同一个信道上进行传输的策略来满足所有用户的通信要求并减少冲突现象的产生。这种策略从用户的角度来看就叫做信道共享技术。

(15) 时分复用和频分复用各自的特点是什么？有什么样的不同？

频分复用的特点是所有用户在同样的时间内占用不同的带宽资源。时分复用的特点是所用用户在不同的时间占用同样的频带宽度。它们分别从时间和带宽角度出发来确定各自的共享策略。

(16) 拥塞控制与流量控制的区别是什么？

拥塞控制技术的前提是网络能够承载现有的网络负荷，即通过重定向等方法可以将现有的网络流通过其他链路进行传输。流量控制技术的前提则是接收方不能承受发送方传递过来的数据，低速的接收方会丢弃来不及处理的数据。

拥塞控制技术是一个全局的概念，涉及到了网络中的全部主机和设备以及所有与降低网络性能相关的因素。流量控制技术只与通信链路上直接相连的两个结点设备有关，不涉及整个网络的所有信息。

第2章 计算机网络体系结构

一、填空题

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1. 协议主要由（语法）、（语义）和（同步）三个要素组成。 2. OSI模型分为（物理层）、（数据链路层）、（网络层）、（传输层）、（会话层）、（表示

层）和（应用层）等七个层次。

3. OSI模型分为（资源子网）和（通信子网）两个部分。 4. 物理层定义了（机械特性）、（电气特性）、（功能特性）和（规程特性）四个方面

的内容。

5. 数据链路层处理的数据单位称为（帧）。 6. 数据链路层的主要功能有（链路管理）、（成帧）、（信道共享）、（帧同步）、（流量

控制）、（差错控制）、（透明传输）和（寻址）。

7. 在数据链路层中定义的地址通常称为（硬件地址）或（物理地址）。 8. 网络层所提供的服务可以分为两类：（面向连接的）服务和（无连接的）服务。 9. 传输层的功能包括（服务选择）、（连接管理）、（流量控制）、（拥塞控制）和（差

错控制）等。

10. TCP/IP是一个四层的体系结构，包括（网络接口层）、（网际层）、（传输层）和

（应用层）。

11. IP是TCP/IP协议族的核心协议，它主要提供的是（无连接的分组传输和路由服

务）。

12. 一个IP地址由（4）个字节组成，用二进制表示，正好是（32）比特“0”或“1”

的组合。 二、名词解释 同步

同步指的是广义的、在一定条件下发生什么事情的特性，而且条件和时间有关，具有时序的含义。 协议

计算机网络中意图进行通信的结点必须要遵守一些事先约定好的规则。这些为进行数据交换而建立的规则、标准或约定即称为协议，也称为网络协议。 实体

任何接收或者发送数据的硬件单元或者软件进程模块都可以称为通信实体，简称实体。

对等层

不同的网络结点，若它们遵循的是同一种网络体系结构的话，那么在不同结点上完成同样功能的层次称为对等层。

对等层通信

在分层的网络体系结构中，每个层次只知道自己从上层接收来数据并处理后再传递给下一层，结果通信目的方该层次的对等层就收到与己方处理的一模一样的数据。就好像在两个对等层之间有一条“通道”直接把数据传送过去一样，这种情况就称为对等层通信。

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服务

下一层能被上一层看见的功能称为服务。

CIDR

无分类域间路由选择（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）不使用A类、B类和C类地址的网络号以及子网号，也不划分子网。它将32位的IP地址前面连续的若干位指定为网络号，而后面的位则指定为主机号，网络号的位数可以自由定义。

协议数据单元 服务数据单元

对等层上传送的数据单位称为协议数据单元，而直接相邻的两个层次之间交换的数据单位称为服务数据单元。两者服务的对象是不同的。

三、简答题

1. 为什么要采用分层的方法解决计算机的通信问题？

通过分层的方法，使得计算机网络复杂的通信处理问题转化成为若干相对较小的层次内的局部问题，对其进行的研究和处理变得相对容易。

2. “各层协议之间存在着某种物理连接，因此可以进行直接的通信。”这句话对吗？ 不对。物理连接只存在于最底层的下面。各层协议之间只存在着称为“对等层通信”的逻辑连接。

3. 请简要叙述服务与协议之间的区别。

通过协议的规定，下一层可以为上一层提供服务，但是对于上一层的服务用户来说下面的协议是透明的。协议是存在于对等层之间的，是水平的；服务存在于直接相邻的两个层次之间，是垂直的。

4. 请描述一下通信的两台主机之间通过OSI模型进行数据传输的过程。

发送数据的具体过程为：要进行通信的源用户进程首先将要传输的数据送至应用层并由该层的协议根据协议规范进行处理，为用户数据附加上控制信息后形成应用层协议数据单元再送至表示层；表示层根据本层的协议规范对收到的应用层协议数据单元进行处理，给应用层协议数据单元附加上表示层的控制信息后形成表示层的协议数据单元再将它传送至下一层。数据按这种方式逐层向下传送直至物理层，最后由物理层实现比特流形式的传送。

当比特流沿着传输介质经过各种传输设备后最终到达了目标系统。此后，接收数据的具体过程为：按照发送数据的逆过程，比特流从物理层开始逐层向上传送，在每一层都按照该层的协议规范以及数据单元的控制信息完成规定的操作，而后再将本层的控制信息剥离，并将数据部分向上一层传送，依此类推直至最终的、通信的目的用户进程。

5. 请简述虚电路服务的特点。

虚电路服务要求发送分组之前必须建立连接，即虚电路。之后所有的分组都沿着虚电路依次进行传送。在所有分组传送完毕后要释放连接。它可以提供顺序、可靠的分组传输，适

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