计算机网络课后知识详解

在计算机网络这门课程中，我们深入探索了互联网世界的基石。以下是对课后习题的详细解答，旨在帮助大家巩固所学知识，深化对计算机网络的理解。

一、计算机网络的基本概念

1. 什么是计算机网络？

计算机网络是互联、自治的计算机集合。其中，“互联”指的是利用通信线路连接相互独立的计算机系统，“自治”则意味着计算机系统彼此独立，不存在主从或控制与被控制的关系。

1. 网络协议的三要素是什么？

网络协议的三要素包括语法、语义和时序。语法定义了实体之间交换信息的格式与结构；语义定义了实体之间交换信息的具体含义，以及接收信息端如何响应；时序则定义了实体之间交换信息的顺序，以及如何匹配或适应彼此的速度。

1. 计算机网络的功能是什么？

计算机网络的主要功能包括在不同主机之间实现快速的信息交换、软硬件资源共享以及信息资源共享。

二、网络的分类与拓扑结构

1. 按网络的覆盖划分，计算机网络有哪些类别？

按网络的覆盖划分，计算机网络主要包括个域网、局域网、城域网和广域网。个域网是便携移动设备快速发展的产物；局域网通常部署在办公室、办公楼、校园区域内；城域网覆盖一个城市；而广域网则跨越更大的地理空间，实现异地互联。

1. 按网络的拓扑划分，计算机网络有哪些类别？

按网络的拓扑划分，计算机网络主要包括星型、树型、总线型、网状、环形和混合型。每种拓扑结构都有其独特的特点和适用场景，如星型结构易于监控管理，但中央节点是网络瓶颈；总线型结构结构简单，但通信范围受限，故障诊断与隔离困难等。

三、网络结构组成与接入方式

1. 计算机网络结构主要包括哪几部分？每部分主要功能是什么？

计算机网络结构主要包括物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每层都有其独特的功能，如物理层负责传输比特流，链路层负责数据帧的传输和错误检测，网络层负责路由选择和分组转发等。

1. 常见的网络接入方式有哪些？

常见的网络接入方式包括ADSL（非对称数字用户线路）、HFC（混合光纤同轴电缆）和移动接入网络。ADSL基于频分多路复用实现电话语音通信与数字通信的共享；HFC利用有线电视网络实现网络接入；而移动接入网络则利用移动通信网络进行连接。

四、网络交换技术与性能

1. 简述电路交换、报文交换和分组交换的要点及优缺点。

• 电路交换：建立电路-传输数据-拆除电路。优点包括实施性高、时延和抖动小；缺点则是突发性数据传输时信道利用率低，传输率单一。
• 报文交换：发送方把发送的信息附加发送和接收主机的地址以及其他控制信息，然后以报文为单位在交换网络的各节点之间存储-转发的方式发送，直至送达目的主机。优点包括无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽，对突发式数据通信效率高；缺点则是延迟长。
• 分组交换：将待传送数据分割成较小数据块，每个数据块附加地址、序号等控制信息构成数据分组，每个分组独立传输至目的地，到达后将接受的分组重新组装，还原报文。分组交换结合了报文交换的高效、迅速的特点，且各分组小、路由灵活、网络性能好。但分组在各节点存储较发时需要排队，会造成一定的时延。

1. 什么是网络的性能指标？

网络的性能指标包括速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT和利用率等。这些指标用于衡量网络的性能和效率。

五、网络应用通信方式

1. 计算机网络应用可以分为哪几种体系结构的应用类型？

计算机网络应用可以分为C/S结构（客户/服务器结构）、纯P2P结构（对等网络结构）和混合结构。C/S结构中，通信主要在客户与服务器之间进行，客户与客户不直接通信；纯P2P结构中，没有永远在线的服务器，任意端系统/节点之间可直接通信；混合结构则既有中心服务器存在，又有对等端间的直接通信。

1. 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？

客户服务器方式严格区分服务和被服务者，而对等通信方式则无此区别。但两者都在网络上进行，都有大量的电脑组成一个网络，并且有着相同的软件支持。

六、案例分析

以HTTP1.0获取一个包含10个小JPEG图片的网页为例，HTTP客户进程向服务器的端口（如80）请求建立TCP连接，然后基于已建立的TCP连接向服务器发送一个HTTP请求报文。服务器响应后，客户进程接收并解析响应报文，获取图片资源。这个过程涉及了TCP连接建立、HTTP请求与响应、数据接收与解析等多个环节。

综上所述，计算机网络课后答案涵盖了多个方面，从基本概念到网络分类、拓扑结构、网络结构组成与接入方式、网络交换技术与性能、网络应用通信方式等都有所涉及。希望这些内容能够帮助大家更好地理解和掌握计算机网络知识。