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计算机网络为什么用分组交换

发布时间: 2022-04-22 11:35:54

㈠ 关于计算机网络的分组交换

我理解的意思是是重新封装是一个过程,里面的数据部分可变,部分不可变,IP数据包含很多内容,如果是一个简单网络数据传输,帧头信息可以不变,如果需要添加其他功能,比如记录路径和经过时间等内容,这个包头就是需要改变的。

㈡ 为什么计算机网络中,报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽这要怎么理解

1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务?
答: 连通性和共享

1-02 简述分组交换的要点。
答:(1)报文分组,加首部
(2)经路由器储存转发
(3)在目的地合并

1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)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。
(2)报文交换:无须预约传输带宽,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。
(3)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,网络生存性能好。

1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?
答: 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形式的实时交互能力。

1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。
答:从单个网络APPANET向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型
建成三级结构的Internet;分为主干网、地区网和校园网;
形成多层次ISP结构的Internet;ISP首次出现。

1-06 简述因特网标准制定的几个阶段?
答:(1)因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是 RFC 文档。
(2)建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为 RFC 文档。
(3)草案标准(Draft Standard)
(4) 因特网标准(InternetStandard)

1-07小写和大写开头的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要区别?
答:(1) internet(互联网或互连网):通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。;协议无特指
(2)Internet(因特网):专用名词,特指采用 TCP/IP 协议的互联网络
区别:后者实际上是前者的双向应用

1-08 计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点?
答:按范围:(1)广域网WAN:远程、高速、是Internet的核心网。
(2)城域网:城市范围,链接多个局域网。
(3)局域网:校园、企业、机关、社区。
(4)个域网PAN:个人电子设备
按用户:公用网:面向公共营运。专用网:面向特定机构。

1-09 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么?
答:主干网:提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信
本地接入网:主要支持用户的访问本地,实现散户接入,速率低。

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(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。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:画一下草图观察k段链路共有几个结点。)
答:线路交换时延:kd+x/b+s, 分组交换时延:kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)
其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中,有(k-1)次的储存转发延迟,当s>(k-1)*(p/b)时,电路交换的时延比分组交换的时延大,当x>>p,相反。

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(b/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度p应取为多大?(提示:参考图1-12的分组交换部分,观察总的时延是由哪几部分组成。)
答:总时延D表达式,分组交换时延为:D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b
D对p求导后,令其值等于0,求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5

1-12 因特网的两大组成部分(边缘部分与核心部分)的特点是什么?它们的工作方式各有什么特点?
答:边缘部分:由各主机构成,用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。
核心部分:由各路由器连网,负责为边缘部分提供高速远程分组交换。

1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方?
答:前者严格区分服务和被服务者,后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。

1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标?
答:速率,带宽,吞吐量,时延,时延带宽积,往返时间RTT,利用率

1-15 假定网络利用率达到了90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍?
解:设网络利用率为U。,网络时延为D,网络时延最小值为D0
U=90%;D=D0/(1-U)---->D/D0=10
现在的网络时延是最小值的10倍

1-16 计算机通信网有哪些非性能特征?非性能特征与性能特征有什么区别?
答:征:宏观整体评价网络的外在表现。性能指标:具体定量描述网络的技术性能。

1-17 收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/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107bit,数据发送速率为100kb/s。
(2) 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。
从上面的计算中可以得到什么样的结论?
解:(1)发送时延:ts=107/105=100s
传播时延tp=106/(2×108)=0.005s
(2)发送时延ts=103/109=1µs
传播时延:tp=106/(2×108)=0.005s
结论:若数据长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高,则传播时延就可能是总时延中的主要成分。

1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为:
(1)250px(网络接口卡)
(2)100m(局域网)
(3)100km(城域网)
(4)5000km(广域网)
试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解:(1)1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10
比特数=5×10-10×1×106=5×10-4
1Gb/s: 比特数=5×10-10×1×109=5×10-1
(2)1Mb/s: 传播时延=100/(2×108)=5×10-7
比特数=5×10-7×1×106=5×10-1
1Gb/s:比特数=5×10-7×1×109=5×102
(3) 1Mb/s: 传播时延=100000/(2×108)=5×10-4
比特数=5×10-4×1×106=5×102
1Gb/s:比特数=5×10-4×1×109=5×105
(4)1Mb/s:传播时延=5000000/(2×108)=2.5×10-2
比特数=2.5×10-2×1×106=5×104
1Gb/s:比特数=2.5×10-2×1×109=5×107

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,加上首部和尾部工18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的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,数据的传输效率是多少?
解:(1)100/(100+20+20+18)=63.3%
(2)1000/(1000+20+20+18)=94.5%

1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。
答: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 协议与服务有何区别?有何关系?
答:网络协议:为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组成:
(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。
(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。
(3)同步:即事件实现顺序的详细说明。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务,而要实现本层协议,还需要使用下面一层提供服务。
协议和服务的概念的区分:
1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。
2、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提供的。上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令,这些命令在OSI中称为服务原语。

1-22 网络协议的三个要素是什么?各有什么含义?
答:网络协议:为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组成:
(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。
(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。
(3)同步:即事件实现顺序的详细说明。

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?
答: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,一直等下去!就如同两个朋友在电话中约会好,下午3点在公园见面,并且约定不见不散。这个协议就是很不科学的,因为任何一方如果有耽搁了而来不了,就无法通知对方,而另一方就必须一直等下去!所以看一个计算机网络是否正确,不能只看在正常情况下是否正确,而且还必须非常仔细的检查协议能否应付各种异常情况。

1-24 论述具有五层协议的网络体系结构的要点,包括各层的主要功能。
答:综合OSI 和TCP/IP 的优点,采用一种原理体系结构。各层的主要功能:
物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。(注意:传递信息的物理媒体,如双绞
线、同轴电缆、光缆等,是在物理层的下面,当做第0 层。)物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。
数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。
网络层网络层的任务就是要选择合适的路由,使发送站的运输层所传下来的分组能够
正确无误地按照地址找到目的站,并交付给目的站的运输层。
运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端
服务,使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。
应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。

1-25 试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答:电视,计算机视窗操作系统、工农业产品

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。
答:实体(entity)表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
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。
协议栈:指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.
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.

1-27 试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。
TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务 (所谓的everything over ip)
答:允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行

㈢ 计算机网络的一个问题.(分组交换的问题)

10、对电路交换,当t=s时,链路建立;
当t=s+x/b,发送完最后一bit;
当t=s+x/b+kd,所有的信息到达目的地。
对分组交换,当t=x/b, 发送完最后一bit;
为到达目的地,最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发,
每次转发的时间为p/b,
所以总的延迟= x/b+(k-1)p/b+kd
所以当分组交换的时延小于电路交换
x/b+(k-1)p/b+kd<s+x/b+kd时,
(k-1)p/b<s
-----------
11、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)
----------------
哈哈,课后习题哦

㈣ arpnet分组交换为什么重要

题主应该是想问“ARPANET”吧。
arpa,“阿帕网”,全球互联网始祖。

回到正题:
三种数据交换方式:电路交换、报文交换、分组交换。
电路交换——整个报文的比特流连续地从源点直达终点,好像一个管道中进行传送。
报文交换——整个报文先传送到相邻结点,全部存储下来然后查找转发表,转发到下一个结点。
分组交换——单个分组(整个报文的一部分)传送到相邻结点,存储下来查找转发表,转发到下一个节点。
电路交换必定是面向连接的,比较可靠,但是网络庞大的数据仅仅靠这种方式来传输不现实,需要大量的电话线、交换机、中继线,线路传输效率很低,以导致整个互联网体系数据交换效率低,因此不予采用。
报文交换,其实是分组交换的祖先。也就是说分组交换是基于报文交换发展而来的。
因此就讲一下分组交换吧。
分组交换有“高效”、“灵活”、“迅速”、“可靠”等特点。报文交换采用“存储转发技术”就是将一个“报文”分成若干块进行分组转发。路由器暂存的是一个个分组而不是整个长报文。

㈤ 计算机数据通信业务主要采用分组交换方式,而不是电路交换来实现数据通信的原因。

数据通信的发展过程本来就是由电路交换发展到报文交换,最后发展到分组交换的,电路交换是早期数据通信的方式,起源于电话交换网,由语音交换发展而来,但随着数据通信业务需求的增长,电路交换信道利用率低等缺点越来越突出,因此出现了报文交换,后来又发展到了更灵活、高效的分组交换。计算机数据通信作为数据通信的类型之一,且具有数据传输类型和规格复杂、多目标指向、网络拓扑结构复杂等特点,不适合用电路交换,如果用电路交换,则传输效率将非常低下。

㈥ 计算机网络中的分组交换是什么意思

这个简单,你看下网桥原理,就是在需要传输的时候,给你搭建一条链路,传输完毕再断开,在两个网络中达到信息交换的意思。平时两个网络互不干扰,若要信息传输的时候,网桥给你通个路,传输完再断开。交换机是多个端口的网桥。通俗点说,交换就是两个网络之间的数据传输。《计算机网络基础》第三章局域网的传统以太网和交换以太网里有详细介绍。

㈦ 计算机网络分组交换的问题

其实分组交换类题画个图就很容易理解,分组交换与电路交换相比,多的不就是最后一个分组从第二条链路开始的发送时延呗。此题说发送端经过两段链路到达接收方,那么与电路交换相比,就多了一次最后一个分组发送的时延(从链路2到链路3的发送时延)。
信号在链路上的传输速度没给吗?如果没给我就按电磁波速度2*10^8m/s算了啊。
首先是分组情况,2000/(300-10)=6......260
那么就是总共7个分组,最后一个分组大小为260+10=270B。总长为2000+7*10=2070B.
首先发送时延=2070*8/1000=16.56s
传输时延=2*(500km/200km/s)=5s
最后一个分组的发送时延=270*8/1000=2.16s
处理时延、排队时延都忽略不计了,那总时延就是16.56+5+2.16=23.72s

㈧ 请问计算机网络中分组交换的特点有哪些

你好!
分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。

希望可以帮到你!

㈨ 计算机网络为什么使用包交换

包交换就是分组交换吧,IP网络应用的就是这种交换形式,兼具了电路交换和报文交换的优点
具体来说
线路利用率更高
因为结点到结点的单个链路可以由很多分组共享。
数据率转换
一个分组交换网络可以实行数据率的转换:两个不同数据率的站之间能够交换分组,因为每一个站以它的自己的数据率连接到这个结点上。
排队制
当电路交换网络上负载很大时,一些呼叫就被阻塞了。在分组交换网络上,分组仍然被接受,只是其交付时延会增加。
支持优先级
在使用优先级时,如果一个结点有大量的分组在排队等待传送,它可以先传送高优先级的分组。这些分组因此将比低优先级的分组经历更少的时延。
同时
分组交换也有一些缺点
第一就是交换节点时延,这在电路交换中是没有的
第二就是延时抖动,因为每一个分组走的路径不同,经历不同的时延到达目的节点造成时延的变化
第三就是分组头部占用的数据流量,造成实际数据利用率的下降
分组交换还分为虚电路和数据报两种形式,具体不多说了
可以点击参考资料的链接