计算机网络作业1

计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它连接了全球各地的设备，使得信息的交换变得迅速而高效。本作业涉及的知识点广泛，涵盖了计算机网络的基础概念、网络体系结构、物理层特性、IP地址与硬件地址的区别以及数据传输的相关问题。 我们要理解因特网的两大组成部分：边缘部分和核心部分。边缘部分主要由终端系统组成，如个人电脑、手机和平板，它们是用户直接交互的设备。这部分的特点是多样性，即用户可以根据需求选择不同的应用和服务。核心部分则由网络设施构成，如路由器、交换机，其任务是高效地传输数据。核心部分的特点是高可靠性与高性能，确保数据能在网络中稳定、快速地流动。 客户-服务器工作方式是网络中常见的通信模型，其中客户端发起请求，服务器响应请求并提供服务。例如，当你在浏览器中输入网址，浏览器作为客户端发送请求到服务器，服务器接收到请求后返回网页内容。这种方式使得资源集中管理和分配，有利于优化服务质量和负载均衡。 对等通信方式（P2P，Peer-to-Peer）则不同，网络中的每个节点既是服务的消费者也是提供者。在P2P网络中，所有参与者直接进行数据交换，没有中心服务器的概念，如BitTorrent文件分享系统。这种方式可以实现更高效的资源共享，但可能带来网络拥塞和版权管理等问题。 物理层是网络七层协议的第一层，负责在物理媒体上传输原始比特流。其接口特性包括机械特性（如接口的形状和尺寸）、电气特性（定义电压、电流和信号速率）、功能特性（规定哪些信号代表何种数据）和规程特性（规定如何建立、维护和终止物理连接）。 IP地址是网络上设备的逻辑地址，用于区分网络上的设备，而硬件地址，也叫MAC地址，是网络设备的物理地址，存在于网络接口卡（NIC）上。IP地址可动态分配或静态配置，而硬件地址通常固化在硬件中，不可更改。IP地址处理网络间的通信，而硬件地址用于同一网络内的设备间通信。 作业中的其他问题涉及网络体系结构的五层模型，包括应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，每一层都有特定的功能，如应用层负责提供用户接口，传输层负责端到端的数据传输，网络层处理路由选择，数据链路层负责错误检测和纠正，物理层则如前所述，处理比特流的传输。 此外，还涉及到IP地址的分类、子网掩码、网络掩码、CIDR表示法等网络规划和管理知识，以及数据帧的封装和解封装、错误检测和纠正机制、拥塞控制策略等内容。这些知识点都是构建和理解计算机网络的基础，对于网络设计、管理和故障排查至关重要。