文章目錄

• • 1.第一章思維導圖總覽
  • 2.第一章疑難點
  • • （1）計算機網絡與分布式計機系統的主要區別是什么?
    • （2）為什么一個網絡協議必須考慮到各種不利的情況?
    • （3）因特網使用的IP協議是無連接的，因此其傳輸是不可靠的。這樣客易使人們感到因特網很不可靠，那么為什么當初不把因特網的傳輸設計為可靠的呢?
    • （4）有人說，寬帶信道相當于高速公路車道數目增多了，可以同時并行地跑更多數量的汽車，雖然汽車的時速并沒有提高(相當于比特在信道上的傳播速率未提高)，但整個高速公路的運輸能力卻增多了，相當于能夠傳送更多數量的比特。這種比喻合適否?
    • （5）端到端通信和點到點通信有什么區別?
    • （6）如何理解傳輸速率、帶寬和傳播速率？
    • （7）如何理解傳輸時延、發送時延和傳播時延?

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1.第一章思維導圖總覽

2.第一章疑難點

（1）計算機網絡與分布式計機系統的主要區別是什么?

????????分布式系統最主要的特點是，整個系統中的各個計算機對用戶都是透明的。用戶通過輸入命令就可以運行程序，但用戶并不知道是哪臺計算機在為它運行程序。操作系統為用戶選擇一臺最合適的計算機來運行其程序，并將運行的結果傳送到合適的地方。

????????計算機網絡則與之不同，用戶必須先登錄欲運行程序的計算機，然后按照計算機的地址，將程序通過計算機網絡傳送到該計算機上運行，最后根據用戶的命令將結果傳送到指定的計算機

????????二者的區別主要是軟件的不同。

（2）為什么一個網絡協議必須考慮到各種不利的情況?

????????因為網絡協議如果不全面考慮不利的情況，那么當情況發生變化時，協議就會保持理想狀況直等下去!就如同兩位朋友在電話中約好下午3點在公園見面，并且約定不見不散。這一協議很不科學，因為任何一方如果有耽而來不了，且無法通知對方，那么另一方就須一直等下去!所以判斷一個計算機網絡是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，還必須非常仔細地檢查協議能否應付各種異常情況

（3）因特網使用的IP協議是無連接的，因此其傳輸是不可靠的。這樣客易使人們感到因特網很不可靠，那么為什么當初不把因特網的傳輸設計為可靠的呢?

????????傳統電信網的主要用途是電話通信，并且普通電話機不是智能的，因此電信公司必須花費大的代價把電信網設計得非常好，以保證用戶的通信質量

????????數據的傳送顯然必須非常可靠。當初在設計 ARPANET時，很重要的討論內容之一是:“誰應當負責數據傳輸的可靠性?”一種意見是主張應當像電信網那樣，由通信網絡負責數據傳輸的可靠性(因為電信網的發展歷史及其技術水平已經證明人們可以將網絡設計得相當可靠):另一種意見則堅決主張由用戶的主機負責數據傳輸的可靠性，理由是這樣可使計算機網絡便宣，靈活

????????計算機網絡的先驅認為，計算機網絡和電信網的一個重大區別是終端設備的性能差別很大，于是，他們采用了“端到端的可靠傳輸”策略，即在傳輸層使用面向連接的TCP協議，這樣既能使網絡部分價格便宜且靈活可靠，又能保證端到端的可靠傳輸

（4）有人說，寬帶信道相當于高速公路車道數目增多了，可以同時并行地跑更多數量的汽車，雖然汽車的時速并沒有提高(相當于比特在信道上的傳播速率未提高)，但整個高速公路的運輸能力卻增多了，相當于能夠傳送更多數量的比特。這種比喻合適否?

????????可以這樣比喻。但一定不能誤認為“提高信道的速率是設法使比特并行地傳輸”

????????如果一定要用汽車在高速公路上行駛和比特在通信線路上傳輸相比較，那么可以這樣來想象低速信道相當于汽車進入高速公路的時間間隔較長。例如，每隔一分鐘有一輛汽車進入高速會路。“信道速率提高”相當于進入高速公路的汽車的時間間隔縮短了，例如，現在每隔6秒就有一輛汽車進入高速公路。雖然汽車在高速公路上行駛的速率無變化，但在同樣的時間內，進入高速公路的汽車總數卻增多了(每隔1分鐘進入高速公路的汽車現在增加到10輛)，因而吞吐量也就增大了

????????也就是說，當帶寬或發送速率提高后，比特在鏈路上向前傳播的速率并未提高，只是每秒注入鏈路的比特數增加了?“速率提高”就體現在單位時間內發送到鏈路上的比特數增多了，而并不是比特在鏈路上跑得更快

（5）端到端通信和點到點通信有什么區別?

????????從本質上說，由物理層，數據鏈路層和網絡層組成的通信子網為網絡環境中的主機提供點到點的服務，而傳輸層為網絡中的主機提供端到端的通信。

????????直接相連的結點之間的通信稱為點到點通信，它只提供一臺機器到另一臺機器之間的通信，不涉及程序或進程的概念，同時，點到點通信并不能保證數據傳輸的可靠性，也不能說明源主機與目的主機之間是哪兩個進程在通信，這些工作都是由傳輸層來完成的。

????????端到端通信建立在點到點通信的基礎上，它是由一段段的點到點通信信道構成的，是比點到點通信更高一級的通信方式，以完成應用程序(進程)之間的通信。“端”是指用戶程序的端口，端口號標識了應用層中不同的進程

（6）如何理解傳輸速率、帶寬和傳播速率？

????????傳輸速率指主機在數字信道上發送數據的速率，也稱數據率或比特率，單位是比特/秒(b/s)，更常用的速率單位是千比特秒(kb/s)，兆比特秒(Mb/s)、吉比特秒(Gb/s)、太比特/秒(Tb/s)。

????????注意:在計算機領域，表示存容量或文件大小時，K＝2¹⁰=1024，M＝2²⁰，G＝2³⁰，T＝2⁴⁰，這與通信領域中的表示方式不同。

????????帶寬( Bandwidth)在計算機網絡中指數字信道所能傳送的“最高數據傳輸速率”，常用來表示網絡的通信線路傳送數據的能力，其單位與傳輸速率的單位相同

????????傳播速率是指電磁波在信道中傳播的速率，單位是米/秒(ms)，更常用的單位是千米/秒(km/s)。電磁波在光纖中的傳播速率約為2x10⁸m/s

????????舉例如下。假定一條鏈路的傳播速率為2×10⁸m/s，這相當于電磁波在該媒體上1us可向前傳播200m。若鏈路帶寬為1Mb/s，則主機在1us內可向鏈路發送1b數據。

????????圖中，當＝0時，開始向鏈路發送數據:當t＝1us時，信號傳播到200m處，注入鏈路1比特;當1＝2us時，信號傳播到400m處，注入鏈路共2比特:當t＝3s時，信號傳播到600m處，注入鏈路共3比特。

????????圖中可以看出，在一段時間內，鏈路中有多少比特取決于帶寬(或傳輸速率)，而1比特“跑”了多遠取決于傳播速率。

（7）如何理解傳輸時延、發送時延和傳播時延?

????????傳輸時延又稱發送時延，是主機或路由器發送數據幀所需的時間，即從數據幀的第一個比特算起，到該數據幀的最后一個比特發送完畢所需要的時間。計算公式是

• $$發送時延=\frac{分組長度(數據長度、數據幀長度)}{信道寬度(發送速率)}$$

????????傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離所花費的時間。計算公式是

• $$傳播時延=\frac{信道長度（鏈路長度）}{電磁波在信道中的傳播速率(信道帶寬)}$$

總結

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