计算机网络是信息技术领域的重要组成部分,它为用户提供了连通性和资源共享的基本服务。本教程的课后答案涵盖了计算机网络的基础概念、交换技术、网络结构、协议标准以及不同类型的网络。
分组交换是计算机网络中的一种重要通信方式,它将大的数据报文分割成若干小的数据包(分组),每个分组在传输时加上首部,通过路由器进行存储转发,并在目的地重新组合。这种方式的优点在于灵活性高,适合突发性的数据通信,同时网络生存性能良好。
电路交换、报文交换和分组交换各有优缺点。电路交换预先分配通信资源,适合连续的大数据传输;报文交换无需预约带宽,对突发数据响应快;分组交换则结合了两者的优点,既高效又灵活。
因特网自诞生以来,被认为是继印刷术之后人类通信的最大变革,因为它将各种通信网络融合,成为信息化的核心,提供了高效的连通性和丰富的信息共享,实现了多媒体的实时交互。
因特网的发展经历了多个阶段,从最初的APPA.NET到采用TCP/IP协议,再到形成三级结构的Internet(主干网、地区网、校园网),最后演变成多层次ISP结构,ISP的出现使得网络服务更加商业化和普及化。
因特网标准的制定通常经过四个阶段:因特网草案、建议标准、草案标准和因特网标准,这些标准确保了网络设备和应用之间的互操作性。
计算机网络按照范围可分为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)和个域网(PAN),各自具有不同的覆盖范围、传输速度和应用场景。此外,网络还可分为公用网和专用网,前者面向大众,后者服务于特定机构。
主干网和本地接入网的区别在于,主干网主要负责远程高速通信,而本地接入网则侧重于为用户提供本地访问,通常速度较低。
在比较电路交换和分组交换时,电路交换需要预先建立连接,而分组交换则动态使用网络资源。在特定条件下,如报文长度远大于分组长度,分组交换的时延可能更小。
为了优化分组交换的时延,分组数据部分p的大小应满足一定的关系,通常需要通过数学优化方法确定,以平衡传输时延和存储转发延迟。
因特网由边缘部分和核心部分组成,边缘部分由用户设备组成,以低速接入核心网,执行信息处理和共享;核心部分由路由器构成,负责高速远程分组交换,保证网络的高效运行。
客户服务器和对等通信方式的主要区别在于是否有明确的服务提供者和使用者,对等通信允许所有节点互相提供服务,而在客户服务器模式下,服务由专门的服务器提供。尽管两者有所不同,但对等通信可以视为客户服务器模式的双向应用。
计算机网络的性能指标包括速率(数据传输的速度)、带宽(信道能传输的最大数据率)、吞吐量(实际传输的数据量)以及延迟(数据从发送到接收所需的时间)。此外,还有误码率、可用性、可靠性和网络容量等其他指标,这些都直接影响着网络的性能和用户体验。