自考计算机网络基本原理复习资料（3）

第二章

名词解释：

1. 网络协议：计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议。

2. 网络的体系结构Architecture：计算机网络各层次结构模型及其协议的集合，称为网络的体系结构。

3. 确认：确认是指数据分组接收节点在收到每个分组后，要求向发送节点回送正确接收分组的确认信息。

内容：

1. 计算机网络体系结构是现代计算机网络的核心。

2. 世界上第一个网络体系结构是IBM公司提出的，命名为“系统网络体系结构SNA。

3. OSI包括了体系结构、服务定义和协议规范三级抽象。OSI的体系结构定义了一个七层模型，用以进行进程间的通信，并作为一个框架来协调各层标准的制定；OSI的服务定义描述了各层提供的服务，以及层与层之间的抽象接口和交互用的服务原语；OSI各层的协议规范，精确地定义了应当发送何种控制信息及用何种过程来解释该控制信息。

4. OSI七层模型从下到上分别为物理层PH、数据链路层DL、网络层N、传输层T、会话层S、表示层P和应用层A。

5. 发送进程发送给接收进程的数据，实际上是经过发送方各层从上到下传递到物理介质；通过物理介质传输到接收方后，再经过从下到上各层的传递，最后到达接收进程。在发送方从上到下逐层传递的过程中，每层都要加上适当的控制信息。

6. 通信服务可以分为两大类：面向连接服务(Connection-orientedServices)和无连接服务(ConnectionlessServices)。

7. 网络数据传输可靠性一般通过确认和重传机制保证。

8. 在网络的各个层次的设计中，可以在面向连接与确认服务、面向连接与不确认服务、无连接与确认服务、无连接与不确认服务这四种情况中，根据不同的通信要求，决定选择不同的服务类型。

9. 传输控制协议/互联网协议TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol.

10. 协议分层模型包括两方面的内容：一是层次结构，二是各层功能的描述。

11. TCP/IP参考模型分为4个层次，从上到下为：应用层、传输层、互连层、主机—网络层。其中应用层与OSI应用层相对应，传输层与OSI传输层相对应，互连层与OSI网络层相对应，主机—网络层与OSI数据链路层及物理层相对应。在TCP/IP参考模型中，对OSI表示层、会话层没有对应的协议。

12. 网络协议主要由三个要素组成。1）语义Semantics。涉及用于协调与差错处理的控制信息。2）语法Syntax。涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。3）定时Timing。涉及速度匹配和排序等。

13. 层次结构的好处。1）使每一层实现一种相对独立的功能；2）每一层不必知道下一层是如何实现的，只要知道下一层通过层间接口提供的服务是什么及本层向上一层提供什么样的服务，就能独立地设计；3）每一层次的功能相对简单且易于实现和维护；4）若某一层需要作改动或被替代时，只要不去改变它和上、下层的接口服务关系，则其他层次都不受其影响。

14. 计算机网络都采用层次化的体系结构。由于计算机网络涉及多个实体间的通信，其层次结构一般以垂直分层模型来表示。这种层次结构的要点为：1）除了在物理介质上进行的是实通信之外，其余各对等实体间进行的都是虚通信；2）对等层的虚通信必须遵循该层的协议；3）n层的虚通信是通过n/n+1层间接口处n-1层提供的服务以及n-1层的通信来实现的。

15. 层次结构的划分，一般要遵循以下原则：1）每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。2）层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。3）层数应适中。

16. 物理层的功能。物理层定义了为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性，其作用是使原始的数据比特流能在物理介质上传输。具体涉及接插件的规格，“0”、“1”信号的电平表示，收发双方的协调等内容。

17. 数据链路层的功能。在数据链路层中，比特流被组织成数据链路协议数据单元（通常称为帧），并以其为单位进行传输，帧中包含地址、控制、数据及校验码等信息。数据链路层的主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路改造成对网络层来说是无差错的数据链路。

18. 网络层的功能。在网络层中，数据以网络协议数据单元（通常称为分组）为单位进行传输。网络层关心的是通信子网的运行控制，主要解决如何使数据分组跨越通信子网从源传送到目的地的问题，这就需要在通信子网中进行路由选择。

19. 传输层的功能。传输层是第一个端到端，也即主机—主机的层次。传输层要处理端到端的差错控制和流量控制问题。

20. 会话层的功能。会话层是进程—进程的层次，其主要功能是组织和同步不同主机上各种进程间的通信（也称对话）。会话层负责在两个会话层实体之间进行对话连接的建立和拆除。

21. 表示层的功能。表示层为上层用户提供共同的数据或信息语法表示变换。表示层管理这些抽象的数据结构，并将计算机内部的表示形式转换成网络通信中采用的标准表示形式。数据压缩/恢复和加密/解密也是表示层可提供的表示转换功能。

22. 应用层的功能。应用层是开放系统互连环境的最高层。网络环境下不同主机间的文件传送访问和管理（FTAM）、传送标准电子邮件的文电处理系统（MHS）、使不同类型的终端和主机通过网络交互通过网络交互访问的虚拟终端协议（VT）等都属于应用层的范畴。

23. 通信服务可以分为两大类：面向连接服务和无连接服务。

24. 面向连接服务的特点。1）数据传输过程前必须经过建立连接、维护连接和释放连接的3个过程；2）在数据传输过程中，个分组不需要携带目的节点的地址；3）面向连接数据传输的收发数据顺序不变，因此传输的可靠性好，但需通信开始前的连接开销，协议复杂，通信效率不高。

25. 无连接服务的特点。1）每个分组都要携带完整的目的节点的地址，各分组在通信子网中是独立传送的；2）无连接服务中的数据传输过程不需要经过建立连接、维护连接和释放连接的3个过程；3）无连接服务中发送的不同分组可能选择不同路径到达目的节点，先发送的不一定先到达，因此无连接服务中的目的节点接收到的数据分组可能出现乱序、重复与丢失的现象。

26. 服务类型和服务质量。面向连接服务可以同时要求采用确认和重传机制，提供最为可靠的服务；也可以不要求采用确认机制，这时数据传输服务的可靠性主要由面向连接服务来保证。同样，无连接服务也可以要求采用确认和重传机制，来提高数据传输的可靠性；无连接服务也可以采用不确认机制，但数据传输的可靠性较低。

27. TCP/IP协议的特点。1）开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。2）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网中。3）统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有惟一的地址。4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

28. TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多别的协议，组成了TCP/IP协议簇。一般，TCP/IP提供传输层服务，而IP提供网络层服务。TCP/IP的体系结构与ISO的OSI七层参考模型的对应关系为：    

DNS域名解析  5—7

TCP传输控制协议UDP用户数据报协议   4

IP为互联网协议、ICMP为互联网控制报文协议3

ARP位地址转换协议2

RARP为反向地址转换协议2

互连层的功能主要由IP来提供。除了提供端到端的分组分发功能外，还提供很多扩充功能。网络层提供了数据分块和重组功能。在传输层中，TCP提供可靠的字节流信道，UDP提供不可靠的数据报传送信道。在应用层中，SMTP为简单邮件传送协议、DNS为域名服务、FTP为文件传输协议、TELNET为远程终端访问协议。

29. OSI/RM与TCP/IP参考模型的比较。OSI和TCP/IP参考模型有很多共同之处，两者都以协议栈的概念为基础，而且两个模型中都采用了层次结构的概念，各个层的功能也大体相似。不同之处：首先，OSI模型有七层，而TCP/IP只有四层，他们都有网络层（或者称互连网层）、传输层和应用层，但其他的层并不相同。其次，在于无连接的和面向连接的通信范围有所不同。OSI模型的网络层同时支持无连接和面向连接的通信，但是传输层上只支持面向连接的通信。TCP/IP模型的网络层只有一种模式即无连接通信，但是在传输层上同时支持两种通信模式。

30. OSI协议不能流行的原因。一是模型和协议自身的缺陷。其会话层和表示层这两层几乎是空的，而另外的数据链路层和网络层包含内容太多，有很多的子层插入，每个子层都有不同的功能。OSI模型以及相应的服务定义和协议都极其复杂，它们很难实现。另一个原因是它的协议出现时机晚于TCP/IP协议。

31. TCP/IP模型和协议的缺陷。首先，该模型并没有清楚地区分哪些是规范、哪些是实现，TCP/IP参考模型没有很好的做到这一点，这使得在使用新技术来设计新网络的时候，TCP/IP模型的指导意义显得不大，而且TCP/IP模型不适合于其它非TCP/IP协议簇。其次，TCP/IP模型的主机—网络层并不是常规意义上的一层，它是定义了网络层与数据链路层的接口。接口和层的区别是非常重要的，而TCP/IP模型却没有将它们区分开来。