自学考试计算机网络技术材料

自考(02141)计算机网络技术资料

第一章计算机网络概论

一、计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同的功能独立的多个计算机系统互连起来,以功能完善

的网络软件〔网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。

二、计算机网络由资源子网〔主机HOST〔提供资源〕和终端T〔请求资源)〕以及通信子网〔网络结点和通信

链路〕组成，通信子网是计算机网络的内层。

三、计算机网络的演变概括为：1、面向终端的计算机网络〔50年代初、SAGE)2、计算机-计算机网络〔60

年代后期、ARPANET)3、开放式标准化网络。

四、计算机网络的实例：因特网、公用数据网和以太网。

五、计算机网络的功能：硬件资源共享、软件资源共享、用户信息交换

六、计算机网络的分类：L地理：广域网、局域网、城域网；2、交换方式：电路交换网、报文交换网、分组

交换网；3、拓扑构造：星型网、总线网、环形网、树形网；4、用途：科研、教育、商业、企业；按传输介质

分为双线线网、同轴电缆网、光纤网、无线网；按信道带宽分室带网、宽带网。

七、计算机网络应用于办公自动化、远程教育、电子银行、证券期货交易、校园网、企业网(集散系统和计算

机集成制造系统是两种典型的企业网络系统〕、智能大厦和构造化综合布线系统。

八、计算机网络的标准制定机构有：国际标准化组织USO〕、国际电信联盟〔ITU〕、美国国家标准局〔NBS〕、

美国国家标准学会〔ANSI〕、欧洲计算机制造商协会〔ECMA〕、INTERNET工程任务组和INTERNET工程指

导小组。

第二章计算机网络根基知识

一、数据可定义为有意义的实体，分为数字数据和模拟数据，数字数据是离散的值，模拟数据是在某个区间内

连续变化的值。

二、信号是数据的电子或电磁编码，分模拟信号、数据信号。模拟信号是随时间连续变化的电流、电压和

电磁波，数据信号是一系列离散的电脉冲，可以利用其某一瞬间状态来表示要传输的数据。

三、信息是数据的内容和解释；

四、信源是产生和发送信息的设备或计算机

五、信宿是接收和处理信息的设备或计算机；

六、信道是信源和信宿之间的通信线路。

七、数据通信是一种通过计算槌口其它数据装置与通信线路完成数据编码信号的传输、转接、存储和处理的通

信技术。它是以计算机为中心，用通信线路连接分布在异地的数据终端设备。以实施数据传输的一种系统。

八、模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示。

模拟数据是时间的函数，并占有一定的频率范围〔频带〕，它可以用占有一样频带的模拟信号来传输。

模拟数据用数字信号表示时,完成模拟数据和数字信号转换功能的设施是编码解码器，数字数据用模拟信号表示，

转换设备是调制解调器modem.

数据通信长距离传输信号衰减抑制的方法：模拟信号：放大器；数字信号：中继器。

通信方式分为并行方式和串行方式，并行方式用于近距离通信〔计算机内部〕，串行方式用于远距离通信。

九、串行通信的方向性构造：单工、半双工、全双工。

数字信号变换成音频信号的过程称调制，音频信号变换成数字信号的过程称解调。把调制和解调功能做成一个设备

称调制解调器。

十、数据传输速率法：每秒能传输的二进制信息位数〔单位：位/秒〕。S=l/T*log2N.

信号传输速率：单位时间内通过信道传输的码元个数，单位为波特(baud).波特率、码元速率、调制速率。

二者的区别：信号传输速率是指单位时间内通过的码元个数，数据传输速率通过的是码元的二进制信息位数。

它们的关系是：S=B*log2NB=S/log2N

信道容量：表示一个信道传输数据的能力，它是传输数据能力的极限，而数据传输速率是实际的数据传输速率

1、离散的信道容量：C=2*H*log2N[H:带宽(Hz),N:可能取的离散值个数〕

2、连续信道容量：C=H*log2N*〔1+S/N〕(S:信号功率，N:噪声功率,S/N:信噪比〕

误码率是关于传输可靠性的指标〔Pe=Ne/N〕，计算机网络中一般要求误码率地狱10-9

十一、数字数据的模拟信号编码

模拟信号传输的根基是：载波，载波具有三大要素：幅度、频率和相位。

数字调制的三种基本形式:移幅键控法(ASK),移频键控法〔FSK〕、移相键控法〔PSK〕移幅键控法(ASK):

效率低、能到达了速率为1200bps〔数据传输速率〕

移频键控法〔FSK〕:可实现全双工操作，也可到达1200bps.移相键控法［PSK):利用二相或多于二相的

相移,可以对传输速率起到加倍作用，

相位幅度调制PAM解决了相位数已到达上限的问题，实际上是PSK和ASK的结合。

模拟信道的频带范围为300-3400HZ,所以，要用它来传输数字信号，就要把数字信号变为网所允许的

300-3400HZ

十二、数字数据的数字信号编码

基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲，要解决问题是：数字数据的数字信号表示以及收发两端之

间的信号同步两方面

双极性归零脉冲负电流正电流

不归零码在传输中难以确定位的开场和完毕，需要用其他方法使其同步，归零码的脉冲窄，所以他在信道上占

用的频带较宽〔脉冲宽度与传输频带宽度成反比〕

单极性码服一积累直流分量，双吸性码就不会。〔导致结果：不能提供交流耦合，另外，它还会损坏连接点的

电镀层〕同步方法位同步法〔同步传输〕外同步法〔接收端的同步信号事先由发送端送来〕

自同步法〔从数字信号中提取同步信号〕〔曼彻斯特编码〕群同步法〔异步传输〕字符音的异步定时和字

符中的比特之间的同步定时，一般用于低速数据传输的场合曼彻斯特编码从高到低表示"1”,从低到高表示

"0",其数据传输速率只有调制速率的1/2.

群同步的传输中每个字符由以下四局部组成：1、1位起始位；2、5-8位数据位；3、1位奇偶校验位；4、1-2

位停顿位，以"1〃来表示。

十三、模拟数据的数字信号编码常用的方法是脉码调制PCM.脉码调制是以采样定理为根基，

十四、信号数字化的转化过程包括采样、量化和编码三个步骤。

数字传输的优点是抗干扰性强、保密性好。

十五、多路复用技术就是把多个信号放在一个信道上同时传输的技术，最常用的两种多路复用技术是：频分多路

复用FDM和时分多路复用TDM.

频分多路复用的原理是将物理信道的总带宽分割成假设干个与传输单个信号一样〔或略宽〕的子信道

时分多路复用的原理是将一条物理信道按时间分成假设干个时间片轮转的分配多个信号使用，利用每个信号在时

间上的穿插，传输多个数字信号。时分多路复用不仅局限于传输数字信号，也可同时穿插传输模拟信号。

对于光纤信道，频分多路服用的一个变种大波分多路复用。

十六、T1载波利用脉码调制PCM和时分多路复用此用户发言已违反社区规定此用户发言已违反社区规定此用户

发言已违反社区规定技术，数据传输速率为1.544Mbps.El载波是一种PCM载波标准，其数据传输速率为

2.048Mbps.

十七、异步传输〔群同步传输〕一次只传输一个字符〔由5-8位数据组成〕，每个字符用T立起始位〔0〕和T立

停顿位［1）来表示开场和停顿；同步传输时，在每个数据块的开场处和结尾处各加一个帧头和一个帧尾，

加上帧头、帧尾的数据称为一帧。

十八、交换网络可分为电路交换网、报文交换网和分组交换网。

1、电路交换：在源节点与目的节点之间有一条利用中间节点构成的专用物理连接线路,直到数据传输完毕；

它要经历电路建设、数据传输、电路撤除三个过程；电路交换的优点是数据传输可靠、迅速,缺点是电路空

闲时会浪费；其特点是在数据传送开场之前必须先设置一条专用的通路，在线路释放之前,该通路由一对用

户完全占用，交换网及技术应用是电路交换的典型例子。

2、报文交换：报文交换方式的传输单位是报文〔一次性需发送的翔居块〕，其长度不限且可变；报文交换方式采用

"存储-转发〃方式；发送报文时，他先将一个目的地址附加到报文上，网络结点根据目的地址信息，把报文发送

到下一个节点，一直逐个节点的传送到目的节点，因此，这种交换方式无需事先通过呼叫建设连接，由于它需要缓

冲存储，故报文交换不能满足实时通信的要求八报文交换与电路交换相对比，有以下特点：L电路利用率高，

可分时共享二节点的通道，对电路的传输能力要求低；2、通信量大时仍然可承受报文，同时传输延时会增加；

3、报文交换可把一个报文发送到多个目的地，电路交换却很难；

4、报文交换网络可以进展速度和代码的转换〔不同速率的站也可相连接。报文交换的缺点主要表现为不能满足实

时和交互式的通信要求。

3、分组交换是将报文分成假设干个分组,每一个分组长度有一个上限〔为了提高交换速度而设上限〕，分组存储在

内存中，提高交换速度，它适用于交互式通信，如终端与主机通信。分组交换又可分为虚电路分组交换和数据

报分组交换，分组交换式计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。虚电路方式：网络的源节点和目的节点之

间在传输首先建设一条逻辑通路，分组中除数据外还要包含一个虚目路标识符，由于这条电路不是专用的，所以称

他为虚电路。虚电路技术的主要特点是：在数据传输之前必须通过虚呼叫设置一条虚电路。它适用于两端之间长时

间的数据交换。优点：可靠、保持顺序；缺点：如有故障,则经过故障点的数据全部丧失

数据报方式中的每个分组是被单独处理的，每个分组称为一个数据报，每个数据报都携带地址信息。因为他们被单

独处理，所以每个分组走的路径不一定一样，因此不能保证各个数据报按顺序到达，有的甚至会丧失。在整个过程

中，没有虚电路的建设，但要为每个数据报做路由选择，适用于少量期数据到特点是：在目的地需要重新组装

报文。优点：如有故障可绕过故障点、：不能保证按顺序到达，丧失不能立即知晓。

十九、电路交换、报文交换、分组交换的对比：电路交换要设置一条完全的通路，并在传输过程中独占，效率不

高；报文从源到目的地采用存储-转发的方式，它不适合于实时通信；分组交换和报文交换相似，但规定了长

度。局域网不仅使用电路交换,也使用分组交换，但不使用报文交换。因为不能满足实时通信的要求。

二十、网络拓扑是指网络形状，或是它在物理上的连通性。网络拓扑的主要构造有：星型拓扑、总线拓扑、环形

拓扑、树形拓扑、混合型拓扑、网型拓扑六种形式。

选择网络拓朴构造时要考虑的因素：可靠性、费用、灵活性、响应时间和吞吐量。

二十一、星型拓朴是由中央结点和通过点到通信链路接到中央结点的各个站点组成。星型网常采用电路交换和

报文交换，尤其以电路交换更为普遍。优点：控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务。缺点：电缆长度

和工作量大、中央结点负担过重、各站点分布处理能力低。

二十二、总线拓扑采用一个信道作为传输媒体，站点通过接口连接到传输媒体上，发送信号到传输媒体上，而

且能对所有其他站点接收。中线突出采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送，它主要采用分组交换方

式。优点：所需电缆数量少、构造简单，无源工作，可靠性高、易于扩大和减少用户。缺点：传输距离有限、

故障不易诊断和隔离、不具有实时功能。

二十三、环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环。环形拓扑采用分布式控制策略来进展控制。

优点：电缆长度短、增减工作站简单、可使用光纤。缺点：节点故障会引发全网故障、故障检测困难、负载

轻时，利用率较低。

二十四、树形拓扑象一个倒着的大树，由总线拓扑演变而来。树形拓扑的优点是：易扩展、故障隔离较容易。

缺点是对根的依赖性太大。混合型拓扑是将单一拓扑构造混和起来。

二十五、传输媒体的特性包括：物理特性、传输特性、地理范围、抗干扰性、相对价格。

二十六、传输媒体的选择：拓扑构造、实际需要的通信容量、可靠性要求、能承受的价格。

二十七、基带同轴电缆用于传输数字信号，阻抗50Q,最大距离几公里。宽带同轴电缆即可传输数字信号也可

传输模拟信号，阻抗为75Q,宽带电缆的最大距离可达几十公里。

二十八、过失控制是指在数据通信过程中发现和纠正过失，把过失尽可能小的限制在允许范围内的技术和方

法。

二十九、信道固有的、持续存在随机噪声为热噪声。热噪声引起的过失称为随机错，它所引起的某位码元的过

失是孤立的，与前后码元无关，它导致随机错通常较少。由外界特定的短暂原因所造成的噪声称为冲击噪声,

它是传输中产生过失的主要原因，他不会影响到一串码元。

三十、利用过失控制编码进展过失控制的方法有两个：自动请求重发ARQ、前向纠错FEC.FEC中，接收端不仅

能发现过失，而且能确定二进制码元发生的位置从而纠正他。ARQ方式只使用检错码，FEC方式必须使用纠

错码。

三十一、编码效率：码字中的信息位数、:外加的冗余位数、:编码后的码字长度。

R=h/n=k/(k+r)0k:rn

编码效率R越大，信道中用来传送信息码元的有效利用率就越高。

三十二、奇偶校验码是一种通过增加冗余位使得码字中"1"的个数后为奇数或偶数的方法，它是一种检错码。

垂直奇偶检验又称纵向奇偶检验，它能检测出每列中所有奇数位错,但检测不到偶数位错，它的编码效率是:

R=P/[P+1],漏检率接近二分之一。

水平奇偶校验又称横向奇偶校验，它不但可以检测出各段同一位上的奇数位错，而且还能检测出突发长度＜二P的

所有突发错误,漏检率比垂直奇偶校缝低，但要使用数据缓冲器。

水平垂直奇偶校验又称纵横奇偶校验，它能检测出：A、所有三位或三位以下的错误；B、奇数位错；C、突发长度

〈二P+1的突发错误的，还可用来纠正局部错误。其编码效率为：R=P*q/[(p+1)/(q+1)].

三十三、循环冗余校验码又叫多项式码。K位要发送的加上R位冗余位形成一个整体来发送，K位要发送的信

息位对应一个〔K+1〕位的多项式，R位冗余位对应一个[R-1]的多项式。循环冗余校验码的特点：可检测

出所有的奇数位错、可检测出所有双比特错、可检测出所有小于等于检验位长度的突发错。〔简单应用〕

三十四、海明码是一种可以纠正一位过失的编码。〔简单应用)

1、双线线早就用于通信中的模拟信号传输，也用于数字信号的传输。对于模拟数据来说，大约每5-6公

里需要一个放大器，对于数字信号来说，每2-3公里使用一个中继器。双线线的带宽可达268KHZ,因而可

使用频分多路复用技术。在100Kbps速率下传输距离可达1公里，但10M和100M的传输速率下距离不

超过100米。

2、同轴电缆中的基带同轴电缆用于直接传输数字信号。宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，也可用

于不使用频分多路复用的高速数字信号和模拟信号的传输。

3、在计算机网络中均采用二根光纤〔一来一去〕组成的传输系统。光纤的传输速率可达Gbps级，传输距离达数

十公里。目前,一条光纤线路上只能传输一个载波，随着技术的开展，会出现使用的多路复用光纤。光纤传输6-8

公里的距离内不用中继器。波分复用技术WDM.

三十五、数字传输系统都采用脉码调制与多路复用技术，早期的数字传输系统有如下弱点：数据传输速率不标

准、光设备接口标准不标准、复用系统中存在同步问题。

三十六、SDH信号最基本的也是最重要的模块是STM-1.SDH传输网最核心的特点是同步复用、标准光接

口和强大的网管能力。

第三章计算机网络体系构造及协议

1、网络协议：为进展计算机网络中的数据交换而建设的规则、标柜或约定的集合，协议总是指某一层的协议。准

确地说，它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则或约定的结合。

2、网络协议包括三个要素：语义：涉及用于协调与过失处理的控制信息；语法：涉及数据及可控制信息格式、编

码及信号电平等、定时：涉及速度匹配及排序等。

3、网络的体系构造的划分所用的方法是分层划分，要遵循以下原财：每层的功能要明确并且相互独立、层间接口

必须要清晰，跨越的信息量尽可能地少、层数适中。层次构造一般以垂直分层模型表示。4、网络的体系构造的

特点是：1、以功能作为划分层次的根基、2、第N层实体在实现自身定义的功能时，只能使用第N-1层提供的服

务；3、N层向N-1层提供服务时,此服务不仅包含N层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能；4、仅在相

邻层之间有接口，而且所提供的服务的具体实现细节对上层完全屏蔽。

5、OSI模型〔开放系统互连模型〕包括了体系构造、服务定义和协议标准三级抽象。

6、OSI模型的七个模型：①物理层:作用是使原始数据比特流能在物理媒体上传输；②数据链路层：通过校验、

确认和反响重发等手段，将不可靠的物理链路改造成对网络层来说无过失的数据链路，并进展流量控制；③网络层：

为运输层实体提供端到端的交换网络数据传输功能，并进展路由选择、拥挤控制和网际互连等；④运输层：第一

个端-端的层次，为会话层提供透明的、可靠的数据传输服务,并处理端到端的过失控制和流量控制问题；⑤会话

层：组织和同步不同主机上的各种进程间的通信。；⑥表示层：为应用层用户提供共同的数据或信息的语法表示变

换，如线码转换、格式转换、数据压缩和加密解密等；⑦应用层：升放系统互连环境的最高层，为OSI应用进程提

供服务，不同的应用层为特定类型的网络的应用提供访问OSI环境的手段。

7、发送进程发送给接收进程中的数据，实际上是经过发送方各层从上到下传送到物理媒体，通过物理媒体传输到

接收方后,再经过从下到上各层的传递，最后到达接收进程。

8、物理层的传输单位是比特，它是指在物理媒体之上为数据链路层提供一个原始比特流的物理连接，它不是指具

体的物理设备，也不是指信号传输的物理媒体，物理层的作用是确保比特流能在物理信道上传输。

9、物理层协议规定了与建设、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性。它直接面向实

际承当数据传输的物理介质，物理层的传输单位是比特。比特流传输可以采用异步传输，也可采用同步传输。

10、DTE〔数据终端设备〕和DCE〔数据通信设备）接口的各根导线的电气连接方式有非平衡方式、采用差动接收

器的非平衡方式和平衡方式三种。

11、接口信号线按功能可分为：数据信号线、控制信号线、定时信号线、接地信号线。

12、EIARS-232C是由美国电子工业-办会EIA在1969年公布的一种目前使用最广泛的串行物理接口标准，它利用

公用网作为传输媒体，并通过调制解调器将远程设备连接起来。以下为四种特性：机械特性：25芯的标准连接

器；电气特性：规定"1〃的电平为-15至-5伏/0〃为+5至+15;功能特性：定义了25芯标准连接中的20根

信号线；规程特性：规定工作过程是在各个控制信号线有序的ON和OFF状态的配合下进展的。

13、RS-449、RS-422,RS-423是保持与RS-232C的兼容性的前提下的改良。RS-449:使用了37芯和9芯的

连接器，9芯用于辅信道的信号；RS-422:完全采用独立的双线平衡传输，信号电平的定义为±6伏（±2伏为过

渡区域，平衡方式的电气标准〕；RS-423:是非平衡电气标准，它采用单端发送器和差动接收器,电平为±6伏（±

4伏为过渡区域〕。

14、100系列接口标准：传输速率为200bps-9600bps时，采用25芯标准连接器，采用V.28建议；传输速率为

48Kbps时，采用34芯连接器，控制信号使用V.28建议，数据线与定时线采用V.35建议。200系列接口标准：

采用25芯标准连接器，电气特性采用V.28建议。15、X.21建议是于1976年制定的DTE若何与数字化的DCE

交换信号的数字接口标准。机械特性：采用15芯标准连接器，定义了八条接口线；电气特性：类似于RS-422的

平衡接口；功能特性：按同步传输的全双工或半双工方式运行。16、数据链路层最基本的服务是将源机网络

层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。数据链路层以帧为传送单位。1）帧同步问题就是能从比特

流中区分出帧的起始和终止。常用的帧同步方法是：字节计数法、字符填充法〔使用字符填充的首尾定界符法〕、

比特填充法〔使用比特填充的首尾标志法〕和违法编码法。①字节计数法：以一个特殊字符表征帧的开场，并一个

专门的字段标明帧内的字节数；②比特填充法：以一组比特模式〔如011111110〕来定界帧的起始于终止；③字

符填充法：用一些特定的字符来定界；④违法编码法：例如曼彻斯特码，"高-高〃"低-低〃是违法的，借用其序

列来定界帧的起始和终止，它只适用于采用冗余编码的特殊编码环境。目前较普遍使用的帧同步方法是比特填充法

和违法编码法。

2)常见的过失控制方法有反响检测法和自动重发请求。反响检测法无须使用任何特殊代码的过失检测法,数据

传输时，接收方将收到的数据重新发回发送方，由发送包检查是否对，优点：原理简单、实现容易、可靠性好，缺

点：信道利用率低。用于面向字符的异步传输；

自动重发请求是指接收方根据检错码对数据帧进展过失控制，假设发现错误，返回请求重发的应答让发送方重新传

送该帧；

空闲重发请求也称停等法，该方案规定发送方每发送一帧就要停下来等待接收方确认返回，仅当接收方确认正

确接收后再继续发送下一帧。这种方案的收发双方都要设置一个帧的缓冲存贮空间，可有效实现重发而且不会出现

重份；

连续重发请求是指发送方可以连续发送一系列的帧，既不用等前一帧被确认就可发送下一帧，这种方法传输效率高，

但增大了缓冲存贮空间；

Go-Back-N的原理有两种含义：1、接收方检测出失序的信息帧后,要求发送方重发最后一个正确接收的信息帧之

后所有未被确认的帧；2、当发送方发送了几个帧后，假设发现该N帧的前几帧在计时器超时后仍未返回其确认信

息，则该帧及其后的帧被判定出错，就要重发；

选择重发策略：出错的帧之后的帧可接收下来，存放在缓冲区中，同时要求发送方重新发送出错的那一帧，这种策

略减少了浪费，但要求有足够大的缓冲空间。

流量控制是对发送方数据流量的控制，使其发送速率不致超过接收万所能承受的能力，流量控制并不是数据链路层

所特有的功能，许多高层协议中也提供流量控制的功能。

常见的流量控制方案有：XON/XOFF方案和窗口机制。

@XON/XOFF方案使用一对控制字符来实现流量控制，当接收方过载时，可向发送方发送字符XOFF〔DC3〕暂停,

待接收方处理完数据后，再向发送方发送字符XON(DC1),使之恢复发送数据；②窗口机制：其本质是在收

到一个确定帧之前，对发送方可发送帧的数目加以限制，这是由发送方调整保存在重发表中的待确认帧来实现的，

如接收方来不及处理，则接收方停顿发送确认信息，发送表的重发表就增长，当到达重发表的限度时，发送方就不

再发送新帧直到收到确认信息为止。

发送窗口和接收窗口的大小可以不同，但接收窗口的尺寸不能大于发送窗口，发送方和接收方的窗口尺寸不得大于

信号范围的一半。发送窗口指发送方已发送但尚未确认的帧序号队列的界，上下界分别称上下沿，上沿、下沿的间

距称为窗口尺寸。发送方每发一帧，待确认帧的数目加1,收到一个确认帧时，待确认帧的数目减1.当重发表的计

数值〔待确认帧的数目〕等于发送窗口尺寸时，停顿发送新帧。

以滑动窗口的观点来统一对待空闲的RQ、Go-Back-N和选择重发，则①空闲RQ:发送窗口=1,接收窗口二1；

②Go-Back-N:发送窗口>1,接收窗口二1；③选择重发：发送窗口>1,接收窗口>1.17、数据链路层连接的

建设、维持和释放称为链路管理。18、数据链路控制协议也称链路通信规程,也就是OSI参考模型中的数据链

路层协议，链路控制协议分为异步协议和同步协议两类。

异步协议以字符为独立的信息传输单位，一般用于数据速率较低的场合。

同步协议是以帧为传输单位，同步协议能更有效地利用信道，也便于实现过失控制、流量控制等功能。同步协议分

为三种类型：①面向字符的同步协议；②面向比特的同步协议；③面向字节的同步协议。

1）面向字符的同步控制协议①最早的同步协议、②典型的代表是IBM公司的BSC协议、③均由链路建设、数据

传输、电路撤除三局部组成。

@BSC协议用ASCII或EBCDIC字符集定义的10个传输控制字符

标识名称含义

SOH序始1表示报文的标题和报头开场STX文始2标题完毕或报文文本的开场ETX文终3报文文本的完毕

EOT送毕4一或多个文本块完毕，撤除链路ENQ询问5询问，用于请求远程站给出响应ACK确认6接收方发出

的正确接收的响应DLE转义10修改紧跟其后的N个字符的意义NAK否认15接收方发出的未正确接收的响应

SYN同步16实现节点之间字符同步和无数据传输时同步ETB块终17报文分成多个数据块时一个数据块的完毕

⑤BSC协议将在链路上传输的信息分为数据报文和监控报文两类。

⑥数据报文一般由报头和文本组成，文本是要传送的有效数据信息，而报头有时也可不用，报文较长时，可分为

多个块来发送，每一个块作为一个传输单位。发送方只有收到接收方返回确实认后,才能发送下一个数据块。

⑦BSC协议的数据块有四种形式〔注解：BCC:块校验字符，校验范围：STX-ETX或STX-ETB,BSC协议中所有

发送的数据均跟在至少两个SYN字符之后］：

A:不带报头的单块报文或分组传输的最后一块：SYNSYNSTX报文ETXBCC

B:带报头的单块报文：SYNSYNSOH报头STX报文ETXBCCC:分块传输的第一块报文：SYNSYNSOH报头STX

报文ETBBCC

D:分块传输中的中间报文：SYNSYNSTX报文ETBBCC⑧当发送的报文是二进制数据而不是字符串时，为使二

进制数据中允许出现与传输控制字符一样的数据〔即数据的透明性〕，可在各帧中真正的传输控制字符（SYN除外）

前加上DLE转义字符。在发送时，假设文本中也出现与DLE字符一样的二进制比特串,这可插入一个外加的DLE

字符加以标记，接收方假设发现单个DLE字符,则可知其后为传输空制字符，如发现连续两个DLE字符，则知道

其后者为数据，在处理之前将其中一个删去。⑨正反向监控报文有如下四种格式：A:肯定确认和选择响应：

SYNSYNACK;B:否认确认和选择响应：SYNSYNNAK;C:轮询/选择请求：SYNSYNP/S前缀站地址ENQ;D:

拆链：SYNSYNEOT.⑩BSC协议与特定的字符编码集关系过于密切，所以兼容性较差。BSC是一个半双工协议，

它的链路传输效率也很低。不过，由于BSC协议需要的缓冲存贮空间小，因而在面向终端的网络中被广泛使用。

19、面向比特的同步控制协议HDLC:

①特点：A、不依赖于彳小可字符编码集；B、数据报文可透明传输；C、全双工通信；D、传输巨靠性高〔均采用

CRC校验码〕;E、传输控制功能与媚功能别离。

②HDLC的操作方式是某站点是以主站方式操作还是以从站方

式操作，或者二者兼备。链路上用于控制目的的站称为主站，其他受主站控制的站称为从站。由主站发往从站的帧

称为命令帧，由从站返回主站的帧称为响应帧。

HDLC中常用的操作方式有正常响应方式NRM、异步响应方式ARM、异步平衡方式ABM.

③正常响应方式NRM是一种非平衡数据链路操作方式，在这种操作方式中，传输过程由主站启动，从站只有收

到主站某个命令帧后，才能作为响应向主站传输信息，该操作方式适用于面向终端的点一点和一点到多点的链路。

附：平耀操作：站可以兼备主站和从站的功能；非平衡操作：操作时有主站、从站之分的而且各自功能不同的站。

④异步响应方式ARM:也是一种非平衡数据链路操作方式，与正常响应方式NRM不同的是，ARM下的传输过

程由从站启动，并控制超时和重发。该操作方式适用于采用轮询方式的多站链路。⑤异步平衡方式ABM:它是

一种允许任何节点来启动传输的操作方式。

⑦HDLC的帧类型：信息帧〔I帧〕、监控帧〔S帧00-接收就绪、01-拒绝、10-接收未就绪、11-选择拒绝〕、和

无编号帧（U帧〕三种类型。20、网络层是OSI参考模型中的第三层，是面向数据通信的彳氐三层中最复杂、最关

键的一层，网络层的主要功能是实现两个端系统之间的数据透明传输，具体功能包括路由选择、阻塞控制、网际互

连等。21、在分组交换方式中，通信子网向端系统提供虚电路和数据报两种网络服务，而通信子网内部的操作也有

虚电路和数据报两种方式。

1）虚电路：在这种操作方式中，网络的源节点和目的节点间先要建设一条逻辑通路，称之为虚电路。虚电路的实

际路径可能一样也可能不同，虚电路服务是网络层向运输层提供的一种使所有分组按顺序到达目的端系统的可靠的

数据彳专送方式,它是一种面向连接的服务。

2）数据报服务：在这种操作方式中，每个分组被称为一个数据报，假设干个数据报构成一次要传送的报文和数据

块。数据报的传送是被单独处理的，在传送过程中，网络结点要为每个数据报做路由选择，数据报服务是指端系统

的网络层与网络结点中的网络之间一致地按照数据报操作方式交换数据，数据报服务是无连接的服务。3］虚电路

服务。即通信子网内部节点按数据报方式交换数据，而与端系统相连的网络节点则向端系统提供虚电路服务。

22、路由选择：是网络结点在收到一个分组后，要确定向下一节点传送的路径。即根据一定的原则和算法在传输通

路中选出一条通向目的节点的最正确路由。路由的好坏在很大程度上决定了网络的性能，如网络吞吐量、平均延迟

时间等。

23、确定路由选择的策略称为路由算法，设置路由算法时的参考以下技术要素：①选择最短路由还是最正确路由；

②通信子网是采用虚电路操作方式还是采用数据报的操作方式；③采用分布式路由算法还是采用集中式路由算法；

④考虑关于网络拓扑、流量和延迟等网络信息的来源；⑤确定采用静态路由还是动态路由。静态路由选择策略不用

测量，也不需利用网络信息。这种策略按某种固定规则进展路由选择，包括泛射路由选择、固定路由选择算法。23、

动态路由选择策略：这种方法依靠网络当前的状态信息来决定路由，包括距离矢量路由算法和链路状态路由算法。

24、拥塞现象是指到达通信子网中某一局部的分组数量过多，使得该局部网络来不及处理,以致引起这局部及至整

个网络性能下降的现象，严重时会出现死锁。阻塞控制不同于流量控制，流量控制是基于平均值的控制，是指对一

条通路上的通信量进展控制，主要解决一条通路上各接收节点接收能力缺乏的问题，阻塞多是由于某处峰值流量过

高而发生，它与通信子网传送的分组总量有关。

拥塞控制问题的解决方案可以分为开环的和闭环的，一旦出现拥塞，有两种解决方法：增加资源或降低负载。

25、X.25协议描述了主机〔DTE〕与分组交换网〔PSV〕之间的接口标准，X.25包括物理层、数据链路层和分组

层三个层次。〔分组层相当于OSI参考模型中的网络层〕其主要功能是向主机提供多信道的虚电路服务。

X.25分组级的功能是将链路层所提供的连接DTE-DCE的一条或多条物理链路复用成数条逻辑信道，并且对每一条

逻辑信道所建设的虚电路执行与链路层单链路协议类似的链路建设、数据传输、流量控制、顺序和过失检测、电路

的撤除等操作。

X.25提供虚呼叫和永久虚电路两种虚电路服务，规定的虚电路服务属于面向连接的服务。

在X.25的分组级上，所有信息都以分组为基本单位进展传输和处理，分组级包括RR、RNR、REJ三个分组，称

为流量控制分组。X.25确认分组用作呼叫建设和去除、数据和中断、流量控制和复位、重启动等。26、网际互联

的目的是使一个网络上的用户能访问其它网络上的资源，使不同网络上的用户相互通信和交换信息，网际互连不仅

有利于资源共享，也可以从整体上提高网络的可靠性。实现网际互连的条件：A、在网络之间至少提供一条物理上

连接的链路，并具有对这条链路的控制规程；B、在不同网络的进程之间提供适宜的路由实现数据交换；C、有一个

始终记录不同网络使用情况并维护该状态信息的统一的记费服务；C、在提供以上的服务时,尽可能不对互连在一

起的网络的体系构造作任I可修改。

局域网、广域网的网际互连有"LAN-LAN、LAN-WAN、WAN-WAN.LAN-WAN-LAN*四种形式。27、网间

连接器是指用于网络之间互连的中继设备，它可分为转发器、网桥、路由器和网关。①转发器：在物理层间实现

透明的二进制比特复制，以补偿信号衰减；②网桥：提供链路层间的协议转换，在局域网之间存储和转发帧；

③路由器：提供网络层间的协议转换，在不同的网络之间存例口转发分组；

④网关：提供运输层及运输层以上各层间的协议转换。28、运输层是OSI七层模型中的第四层，运输层是OSI

七层模型中最重要、最关键的一层，是唯一负责总体数据传输和控制的一层。

运输层的两个主要目的是：①提供可靠的端到端的通信；②向会话层提供独立于网络的运输服务。运输层的主要功

能是：对一个进展的对话和连接提供可靠的运输服务,在通向网络的单一物理连接上实现该连接的复用，在单一连

接上提供端到端的信号与流量控制、端到端的过失控制以及恢复等服务。

运输层的服务包括的内容有：①服务类型：两大类，面向连接的服务和无连接的服务。②服务等级；③数据传输：

一般采用全双工服务；④用户接口；⑤连接收理；⑥状态报告；⑦安全保密。29、服务质量〔QOS〕是指在运输

连接点之间看到的某些运输连接的特征，是运输层性能的度量，反映了传输质量及服务的可用性。根据用户要求和

过失性质,网络服务按质量可划分为三种类型：①A型网络服务：具有可承受的残留过失率和故障通知率；②B型

网络服务：具有可承受的残留过失率和不可承受的故障通知率；③C型网络服务：具有不可承受的残留过失率。

用户要求对比高，则一个网络可能归于C型。丧失数据对于电子邮件来说算是A型，而对于银行系统来说就是C

型了。A型的服务质量最高。服务质量划分得较高的网络，仅需要较简单的协议级别，即：A30级协议〔简单级〕。

30、传输服务原语分为请求、指示、响应、确认四种类型。

31、在TCP/IP协议体系中，进程间的相互作用主要采用客户/服务器模式〔原因是网络资源分布不均和网络环境中

进程通信的异步性〕，客户/服务器模式采用"请求驱动〃方式工作。

32、TCP协议的特点是面向连接服务、高可靠性、全双工通信、支持流传输、传输连接的可靠建设和释放、提供流

量控制和拥塞控制。

33、会话层在传输层提供的服务上，加强了会话管理、同步和活动管理等功能。

会话层管理方法包括令牌与对话管理、活动与对话单元以及同步与重新同步等。

34、表示层的主要功能有：

①语法转换：数据表示、数据压缩、网络安全和保密等；②语法协商；③连接收理。

35、应用层也成为应用实体［AE］，它由假设干个特定应用服务元素〔SASE〕和一个或多个公用应用服务元素(CASE)

组成，每个SASE提供特定的应用服务，CASE提供一组公用的应用服务。36、应用层常用的协议有：文件传送、

访问和管理、虚拟终端〔非对称模型和对称模型〕、电子邮件和其他应用功能〔目录服务、远程作业录入、图形、

信息通信〕。

37、TCP/IP协议是美国国防部高级方案研究局DARPA为实现ARPANET互联网而开发的，TCP/IP已成为一个事

实上的工业标准，TCP/IP分层模型包括两方面内容：一是层次构造、二是各层功能的描述。TCP/IP参考模型可分

为应用层、传输层、互连层、主机-网络层。38、TCP/IP在传输层提供两个主要协议：传输控制协议〔TCP〕和

用户数据报协议〔UDP〕。

TCP提供的是一种可靠的数据流〔虚电路】服务，TCP采用"带重传的肯定确认“技术来实现传输的可靠性。TCP

采用"滑动窗口〃的流量控制机制提高网络的吞吐量。

UDP是对IP协议簇的补充,发送方通过它可以区分一台计算机上的多个连接者。UDP是依靠IP协议来传送报文,

因而它的服务和IP的一样是不可靠的。

39、TCP/IP应用层包括以下四种协议：①文件传输协议FTP:它是网际提供的用于访问远程机器的一个协议，

它使用户可以在本地机与远程机之间进展有关文件的操作。工作时建设两条TCP连接，一条用于传送文件，一条用

于传送控制。

②远程终端访问TELNET③域名服务DNS

④简单邮件传送协议STMP:它是一个简单的基于文本的协议,用于可靠、有效的数据传输。

第四章局域网

1、局域网是一种在有限的地理范围内将大量PC机及各种设备互连在一起实现数据传输和资源共享的计算机网络。

如NOVELL网、IBMTOKENRING网、3coMETHER网、WINDOWSNT等。

相对于广域网，局域网的特点：①地理范围小；②数据传输速率高；③传输时延小、误码率低；4〕以PC机为主

体；⑤只涉及通信子网的内容，⑥协议简单、构造灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩大。

局域网可分为三类：①平时的局域网(LAN)

②计算机交换机CBX〔采用电路交换技术的局域网〕③高速局域网〔HSLN〕。

2、局域网的特性主要取决于拓扑构造、传输媒体、媒体访问控制三类，其中最重要的是媒体访问控制方法。

3、网络拓扑构造对网络性能影响很大，选择网络的拓扑构造时,首先要考虑采用何种媒体访问控制方法，其次是

性能、可靠性、成本、扩大灵活性、实现的难易程度以及传输媒体的长度等因素。4、局域网采用的拓扑构造有总

线、环形、星型三种。

总线网：采用分布式媒体访问控制方法。总线网的缺点：主干故障会造成全网瘫痪，站点较多时，数据冲突增多造

成低效率。总线网是用来实现局域网的最常用的拓扑构造，以太网就是它的最典型实例。总线拓扑网可采用两种协

议，一种是以太网采用的CSMA/CD,另一种是总线拓扑网与令牌环相结合的变形，在物理上是总线拓扑，逻辑上

采用令牌环，兼有总线网和令牌环的优点。环形网：采用分布式媒体访问控制方法。优点：控制简单、信道利用率

高、通信电缆长度短、不存在数据冲突〔相对比于总线网)、局域网应用对比广泛。缺点是对节点接口和传输线路

的要求对比高。典型实例：IBM令牌环网和剑桥环网,还有一种FDDI构造〔采用光纤的高速令牌环网〕。

星型网：采用集中式媒体访问控制方法。优点：构造简单、实现容易、信息延迟确定。缺点：通信电缆长、传输媒

体不能共享。典型实例是计算机交换机CBX.

5、LAN中使用的传输方式有基带和宽带两种。基带用于数字信号传输，常用传输介质是双线线和同轴电缆。宽带

用于无残电频率范围内的模拟信号传输，常用同轴电缆。

6、基芍系统中，数字信号通常采用曼彻斯特编码传输。7、宽带系统用于传输模拟信号,可用频分多路复用技术

(FDM),宽带系统采用总线/树形网站扑构造，宽带本质上是一种单方向传输的媒体，在物理上可用双电缆和中分

两种不同的构造来实姬入和输出的通路。

8、常用的媒体访问控制方法有三种：具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD,控制令牌、时槽环。

具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD采用随机访问和竞争技术，这种技术适用于总线拓扑构造网络；控制

令牌方法除了用于环形网拓扑构造之外，也可用于总线网拓扑构造。它是按照所有站点共同理解和遵守的规则，从

一个站点到另一个站点彳专递控制令牌，一个站点只有当它占有令牌时，才能发送数据帧，发送完帧之后，再把令牌

传递给下一个站点。其操作次序如下：①首先建设一个逻辑环，将所有站点同物理媒体相连，然后产生一个控制令

牌；②浸制令牌由一个站点沿着逻辑环"I页序向下一个站点传递；③等待发送帧的站点接收到控制令牌后，把要发送

的帧利用物理媒体发送出去，然后再将控制令牌沿逻辑环传递给下一个节点。对于一个物理环，令牌的逻辑构造和

物理环的构造是一样的，令牌传递的次序和站点连接的物理次序也是一致的。而对于总线网，逻辑环的次序不必和

电缆上的站点连接次序相对应，所有站点没有必要按照逻辑环连接。

时槽环只适用于环形网的媒体控制访问，这种方法对每个节点预先安排一个特定的时间段，每个节点只能在时槽内

传输数据。时槽环采用集中控制方式C

在时槽环媒体访问控制方法中，每个站点每次只能传送一个帧，假设想要传送另一个帧，则首先必须释放前一帧所

用的时槽,这种对环的访问方法表达了公平性。时槽环的优点是：①构造简单②节点间相互干扰少③可靠性高。时

槽环的缺点是：①需要一个特定的监控站节点②由于绕环一周时间内每个站点只能占有一个时槽历，假设某站点发

送的数据较长要占用多个时槽，而此时环上只有该站点有数据要发送，则许多时槽都是空时槽③"位的时槽只能

携带16位的蜂，开销大、效率较低。9、局域网的参考模型。

局域网是一个通信网，只涉及到相当于OSI/RM通信子网的功能。由于内部大多采用共享信道的技术，所以局域网

通常不单独设立网络层。

OSI/RM的数据链路层的功能,在局域网参考模型中被分成：媒体访问控制MAC、逻辑链路控制LLC两个子层。

LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。10、IEEE802标准。

IEEE802在1980年二月成立了局域网标准化与委员会〔简称正EE802委员会〕，专门从事局域网的协议制定，形

成了一系列的标准，称为IEEE802标准。

IEEE802.1是局域网的体系构造、网络管理和网络互连协议。IEEE802.2集中了数据链路层中与媒体无关的LLC协

议。主要的MAC协议有：①IEEE802.3载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD访问方法和物理层协议；

IEEE802.4令牌总线访问方法和物理层协议；

IEEE802.5令牌环访问方法和物理协议；©IEEE802.6关于城域网的分布式队列双总线DQDB的标准等。

IEEE802标准定义了LLC子层和MAC子层的帧格式。LLC的链路只有异步平衡方式〔ABM〕，而不用正常响应方

式［NRM］和异步响应方式〔ARM〕。IEEE802.2标准定义的LLC帧格式也分为信息帧、监控帧和编号帧三类。11、

CSMA/CD是一种用争用的方法来决定对媒体的访问权的协议，它只适用于逻辑上属于总线拓扑构造的网络。总线

争用技术可分为载波监听多路访问CSMA和具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD两大类。载波监听多路

访问CSMA的技术也称作先听后说LBT[ListenBeforeTalk],如媒体空闲，该站点便可传输数据,否则，该站点

将避让一段时间后再作尝试。

常用的退避算法有：非坚持算法、1-坚持算法、P-坚持算法。1)非坚持算法：①如空闲，立即发送②如忙，等待

一个随机重发延迟后，再重复①步骤c缺点：利用率低。

2)1-坚持算法：①如空闲，立即发送②如忙，继续监听，直至空闲，立即发送③如有冲突〔一段时间内未收到肯

定的回复〕，则等待随机量时间后，重复①②步骤。优点：防止了媒体利用率损失，缺点：两个及两个以上的站要

发送，则冲突不可防止。

3〕P-坚持算法：①如空闲，则以P的概率发送，而以1-P的概率延迟一个时间单位，一个时间单位通常等于最大

传播时延的两倍②延迟一个时间单位后，再重复A步骤③如忙，继续监听直至媒体空闲并重复A步骤。P-坚持算

法是一种既能象非坚持算法那样减少冲突，又能象1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的折中方案，问题在于若何选

择P的有效值,这考虑到防止重负载下系统处于的不稳定状态。N个站，选择适当的P值使NP<1,当P值选的

过小时，媒体利用率就会大大降｛氐。12、如果发生冲突,信道上可以检测到超过发送站点本身发送的载波信号的幅

度，由比判断出冲突的存在。

13、从一个站点开场发送数据到另一个站点开场接收数据，即载波信号从一端传播到另一端所需要的时间，称为信

号传播时延。信号传播时延(ps)=两站点间的距离〔m〕X言号传播速度[200m/|js]

在最坏的情况下，对于基带这CSMA/CD来说，检测出一个冲突的时间等于任意两站之间最大传播时延的两倍。

14、数据帧从一个站点开场发送，到该数据帧发送完毕所需的时间称为数据传输时延,数据传输时延也表示一个接

收站点开场接收数据帧，到该数据帧接收完毕所需的时间。

数据传输时延〔s〕二数据帧长度(bit)♦数据传输速率(bps)不考虑中继器引入的延时，数据帧从一个站点开场

发送，到该数据帧被另一个站点全部接收所需的总时间，等于数据传输时延与信号传播时延之和。

15、雌帧的传输时延至少要两倍与传输时延。

因为：信号传播时延(ps)=两站点间的距离〔m〕:信号|专播速度〔200m/us〕,

并且：数据传输时延(s):数据帧长度(bit)♦数据传输速率〔bps〕。所以：CSMA/CD总线网中最短帧长的计

算公式为：最短数据帧长(bit)/数据传输速率〔Mbps〕=2*〔两站点间的最大距离〔m〕/200m/ps〕注意单位

要统一。16、因为宽带CSMA/CD是单向传输，所以其数据帧的传输时延至少四倍于传输时延。

17、CSMA/CD算法中，检测冲突并发完阻塞信号后，为了降低再次冲突的概率，需要等待一个随机时间，然后再

用CSMA方法试图传输。它采用一种称为二进制指数退避的算法，二进制指数退避算法是按照后进先出LIFO的次

序控制的。

18.IEEE802.3就是采用二进制指数退避和1-坚持算法的CSMA/CD媒体访