5-1簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與功能。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指把地理上分散的，以能相互共享資源(硬件、軟件、數(shù)據(jù))的方式連接起來(lái)，并且各自具備獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有以下功能：

(1)數(shù)據(jù)傳送；

(2)資源共享；

(3)提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性；

(4)均衡負(fù)載互相協(xié)作。

5-2簡(jiǎn)述節(jié)點(diǎn)、鏈路、通路、主機(jī)、通信控制處理機(jī)、集中器、終端的定義。

節(jié)點(diǎn)是指一個(gè)或多個(gè)功能單元與傳輸線路或信道互連的一個(gè)點(diǎn)，它可分為轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)和訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)。轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)是支持網(wǎng)絡(luò)的連接性能，它通過(guò)所連接的鏈路來(lái)轉(zhuǎn)接信息。訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)除了具有連接的鏈路外，還包括計(jì)算機(jī)或終斷設(shè)備，它可有信源和信宿的作用。

鏈路是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間承載信息流的線路或信道。

通路是指從發(fā)信點(diǎn)到收信點(diǎn)的一串節(jié)點(diǎn)和鏈路，即是一系列穿越通信網(wǎng)絡(luò)而建立路由的“端點(diǎn)-——端點(diǎn)”鏈路。

主機(jī)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)控制，同時(shí)還是執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的中心機(jī)。

通信控制處理機(jī)是指那些主要用于控制本模塊和終端設(shè)備之間的信息傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)，也是各模塊之間負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)、信息控制的節(jié)點(diǎn)處理機(jī)。

集中器是把若干終端經(jīng)本地線路集中起來(lái)，連接到1~2條高速線路上的設(shè)備，它是終端側(cè)的通信控制處理機(jī)。

終端是用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作時(shí)使用的設(shè)備，它一般與通信控制處理器或集中器相連，與通信控制處理機(jī)相連的，一般稱為近程終端，通過(guò)集中器再與通信控制處理機(jī)相連的，一般稱為遠(yuǎn)程終端。

5-3試比較總線結(jié)構(gòu)和分布結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。

總線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：

(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可擴(kuò)充性好。當(dāng)需要增加節(jié)點(diǎn)時(shí)，只需在總線上增加一個(gè)分支接口與節(jié)點(diǎn)相連，還可以擴(kuò)充總線。

(2)設(shè)備較簡(jiǎn)單，可靠性高。

(3)對(duì)總線的電氣性能要求很高，而且總線結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)受到總線長(zhǎng)度的限制，這是它的不足之處。

總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)常用于局部網(wǎng)中。

分布結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：

(1)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和主機(jī)入網(wǎng)比較簡(jiǎn)單，在不超過(guò)網(wǎng)絡(luò)最大容量的情況下，可對(duì)原網(wǎng)不加任何修改進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充和增加主機(jī)入網(wǎng)。

(2)具有較高的可靠性。由于它采用分散控制，即使某一局部模塊出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響全網(wǎng)運(yùn)行。

(3)網(wǎng)中的路徑選擇采用最短路徑算法，所以網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間小，傳輸效率高，但控制也較復(fù)雜。

(4)各節(jié)點(diǎn)間均可以直接建立數(shù)據(jù)鏈路，信息流程最短，也便于全網(wǎng)控制。

分布結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)適用于廣域網(wǎng)中。

5-4物理層、鏈路層及網(wǎng)絡(luò)層規(guī)約分別解決哪些方面的問(wèn)題。

物理層數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約要解決的主要問(wèn)題是：數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備之間數(shù)據(jù)鏈路的建立、保持和拆除；其機(jī)械、電氣、電信號(hào)特征及功能規(guī)定；通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間進(jìn)行比特流傳輸?shù)囊?guī)定。

鏈路層傳輸規(guī)約要解決的問(wèn)題主要是：

(1)數(shù)據(jù)鏈路的建立、拆除和復(fù)位的控制，其中包括字符同步、地址確認(rèn)、收發(fā)關(guān)系的確定和最終一次傳輸?shù)谋硎镜取?/p>

(2)信息的打、解包。其中包括信息的格式、長(zhǎng)度、順序編號(hào)、接收認(rèn)可和信息流量調(diào)節(jié)等。

(3)傳輸差錯(cuò)控制。要規(guī)定一套防止信息的重復(fù)、丟失和錯(cuò)誤的方法，對(duì)正確收到的幀給予確認(rèn)。

(4)異常情況的處理。對(duì)可能出現(xiàn)的異常情況，發(fā)現(xiàn)它們，以及發(fā)現(xiàn)后進(jìn)行處理，并消除永久性故障。

網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約要解決的主要問(wèn)題是：邏輯信道的呼叫、建立及拆除，數(shù)據(jù)傳送，中斷數(shù)據(jù)，流量控制，復(fù)位及再呼叫。

5-5高層協(xié)議包括哪幾方面？分別解決哪幾部分問(wèn)題？

高層協(xié)議包括傳送層、對(duì)話層、表示層和應(yīng)用層上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

傳送層協(xié)議是解決進(jìn)行端到端的可靠鏈路，對(duì)低層進(jìn)行管理，對(duì)用戶信息進(jìn)行差錯(cuò)控制，對(duì)信息幀的序號(hào)進(jìn)行檢查和對(duì)多用途信息幀的處理等。

對(duì)話層協(xié)議是解決兩個(gè)不同工作站上用戶進(jìn)程之間的連接和管理。具體講，是對(duì)用戶的對(duì)話關(guān)系提供建立、識(shí)別和撤消的方法，在建立對(duì)話關(guān)系時(shí)，對(duì)話層要把面向網(wǎng)絡(luò)的地址轉(zhuǎn)換成面向目的站的邏輯進(jìn)程和端口的地址。

表示層協(xié)議是解決對(duì)傳送到信息實(shí)體的信息進(jìn)行表示，也就是對(duì)命令和數(shù)據(jù)提供一系列格式服務(wù)和轉(zhuǎn)換。具體講，它包括字符集的轉(zhuǎn)換方法，圖形表示方法，數(shù)據(jù)編碼格式的轉(zhuǎn)換，以及數(shù)據(jù)在屏幕和打印機(jī)上的輸出方法等。

應(yīng)用層是直接面向用戶的，它是由各網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序組成的，作為通信用戶的窗口，所以它要解決的主要是提供和開(kāi)發(fā)適用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。

5-6為何需要對(duì)路由進(jìn)行選擇？有哪兩類方式？

在通信網(wǎng)中，節(jié)點(diǎn)通信控制處理機(jī)的緩沖存儲(chǔ)容量是有限的，其存儲(chǔ)或緩沖報(bào)文信息的數(shù)量也是有限的。如果連通的虛擬信道太多，或者某些虛擬鏈路上的報(bào)文信息量太大，超過(guò)通信控制處理機(jī)允許的緩沖存儲(chǔ)器的空間時(shí)，網(wǎng)中就會(huì)產(chǎn)生報(bào)文流量的擁擠現(xiàn)象，從而影響報(bào)文分組在網(wǎng)內(nèi)的正常流通。過(guò)于擁擠將會(huì)引起報(bào)文量的死鎖，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)控制失靈，因此要對(duì)路由進(jìn)行選擇。

路由選擇方法有決定性路由選擇法和適應(yīng)性路由選擇法。

5-7何為計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)？它與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)有何差別？

計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)是指把地理范圍在10公里以內(nèi)，屬于一個(gè)部門或一個(gè)單位的多臺(tái)小型、微機(jī)計(jì)算機(jī)以及外圍設(shè)備用通信線路互連起來(lái)，并按著網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信的系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)有本質(zhì)的差別，它們的差別是屬于數(shù)量上和程度上，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)局部網(wǎng)絡(luò)一般敷設(shè)專用電纜，傳輸速率高。而遠(yuǎn)程網(wǎng)一般采用公共信道，傳輸速率低。

(2)局部網(wǎng)絡(luò)一般采用基帶傳輸方式，省去了調(diào)制解調(diào)器及多路復(fù)用設(shè)備。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)一般采用頻帶傳輸方式，需要調(diào)制解調(diào)器及復(fù)用設(shè)備。

(3)局部網(wǎng)絡(luò)一般沒(méi)有中心控制節(jié)點(diǎn)，趨于分布控制。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)一般要有一個(gè)或若干個(gè)中心控制點(diǎn)。

5-8計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)一般采用哪幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？各有何特點(diǎn)？

計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)一般采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、總線型和環(huán)型結(jié)構(gòu)。

星型結(jié)構(gòu)的局部網(wǎng)絡(luò)是以中央節(jié)點(diǎn)為中心與各個(gè)節(jié)點(diǎn)連接組成的。如果一個(gè)工作站需要傳輸數(shù)據(jù)，它首先必須通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)，中央節(jié)點(diǎn)接收各分散節(jié)點(diǎn)的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建網(wǎng)容易，便于控制和管理，但中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重，容易在中央節(jié)點(diǎn)上形成系統(tǒng)的“瓶頸口”，且通信線路的利用率不高。

總線型結(jié)構(gòu)的局部網(wǎng)絡(luò)是將各個(gè)節(jié)點(diǎn)和一根總線相連。網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)都通過(guò)總線進(jìn)行信息傳輸，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息都可以沿著總線向兩個(gè)方向傳輸，并被總線中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)所接收?？偩€型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，可擴(kuò)充性好；當(dāng)某個(gè)工作節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的故障，可靠性高；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)速度快，共享資源能力強(qiáng)，設(shè)備投入量少，成本低，安裝使用方便。

環(huán)型結(jié)構(gòu)的局部網(wǎng)絡(luò)是將各節(jié)點(diǎn)連接在一條首尾相連的閉合環(huán)型線路中。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的信息傳送是按固定方向單向流動(dòng)，即沿一個(gè)方向從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)中無(wú)信道選擇的問(wèn)題。在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)信息流中的目的地址與環(huán)上的某個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址相符時(shí)，信息被該節(jié)點(diǎn)接收，然后，根據(jù)不同的控制方法決定信息不再繼續(xù)往下傳送或信息繼續(xù)流向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一直流回到發(fā)送該信息的節(jié)點(diǎn)為止。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由此使得路徑選擇、通信接口、軟件管理都比較簡(jiǎn)單，所以實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易。但是當(dāng)節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，影響傳輸效率，使網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)；另外，在加入新的工作站時(shí)必須使環(huán)路暫時(shí)中斷，不利于系統(tǒng)擴(kuò)充。

5-9連接局部網(wǎng)的中繼裝置有哪些？各自有何特點(diǎn)？

連接局部網(wǎng)的中繼裝置有轉(zhuǎn)發(fā)器、橋、路、信關(guān)。它們的特點(diǎn)分別介紹如下。

轉(zhuǎn)發(fā)器在局部網(wǎng)中作為中轉(zhuǎn)信號(hào)的再生，實(shí)現(xiàn)在物理層次上的相互連接。它可擴(kuò)展連網(wǎng)距離，也可改變網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)發(fā)器連接起來(lái)的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)段仍屬于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它只是將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的作用范圍擴(kuò)大而已。

橋是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路層的連接。橋具有尋址和選擇路由的作用，可以確定哪些幀可以轉(zhuǎn)發(fā)。

路是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行連接的設(shè)備。它是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的地址，只有必要的分組信息，通過(guò)適當(dāng)?shù)穆窂讲拍芡ㄟ^(guò)。

信關(guān)是實(shí)現(xiàn)OSI模型的高層次連接，它具有將不同機(jī)種的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)協(xié)議變換，進(jìn)行連接的功能。

2-10簡(jiǎn)述發(fā)電廠、變電所及調(diào)度所中LAN的特點(diǎn)。

發(fā)電廠中LAN的特點(diǎn)為：

(1)LAN的存取方式以及計(jì)算機(jī)、控制器的接口方式有各種各樣，還未有標(biāo)準(zhǔn)；

(2)通常采用總線和令牌環(huán)或總線結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)數(shù)在1~20之間；

(3)傳送速度在1~100Mb/s之間；

(4)傳送距離在100m~2km之間；

(5)計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)在1~15臺(tái)左右，終端數(shù)在0~30臺(tái)之間，控制器多在0~30臺(tái)以下；

(6)用于控制方面的信息長(zhǎng)度一般為2~4kByte，用于監(jiān)視信息的信息長(zhǎng)度是可變長(zhǎng)的；

(7)對(duì)不同類型信息，其信息周期不同，如控制信息有的要即時(shí)，有的要在10s以內(nèi)，有的在10s以上；監(jiān)視信息要在1~10s之間。

變電所中LAN的特點(diǎn)為：

(1)多采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

(2)傳送媒體采用的是光纖；

(3)信息存取方式采用IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)的Token Passing方式，兼用高層的信號(hào)功能；

(4)被處理的信息主要是監(jiān)視、控制及保護(hù)。保護(hù)、控制的信息長(zhǎng)度20%為數(shù)十比特，30%為數(shù)百~數(shù)千比特，其他不定。監(jiān)視信息的長(zhǎng)度數(shù)百~數(shù)千比特的要占50%。保護(hù)、控制信息周期為數(shù)毫秒。監(jiān)視信息的信息周期為數(shù)十毫秒。

調(diào)度所中LAN的特點(diǎn)為：

(1)采用令牌環(huán)路或總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

(2)傳送媒體有光纖電纜、同軸電纜、雙絞線，在200m以下；

(3)存取方式有CSMA/CD、TDM、令牌許可證；

(4)節(jié)點(diǎn)數(shù)為1~20個(gè)；

(5)傳送速度為1~100Mb/s；

(6)計(jì)算機(jī)臺(tái)數(shù)為1~9臺(tái)；

(7)終端數(shù)在0~30臺(tái)以下；

(8)控制器臺(tái)數(shù)在0~5臺(tái)以下；

(9)計(jì)算機(jī)采用IEEE796、IEEE802.3及獨(dú)立的接口，控制器采用IEEE802.3或自己制定的標(biāo)準(zhǔn)。

總結(jié)

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