计算机网络基础：逻辑构成、协议要素与分类

一、填空题知识点解析 1. 计算机网络由硬件设备（如计算机、路由器等）和软件系统（操作系统、协议栈等）组成。硬件设备提供了物理连接和数据传输的基础，而软件系统则定义了网络如何进行通信和数据交换的规则。 2. 通信协议的三要素包括：语法（规定数据的结构和格式）、语义（定义数据的意义和用途）和同步（确保数据的发送和接收在同一时间同步进行）。这三者共同确保了网络中的数据能够被准确理解和处理。 3. 按照网络作用范围，计算机网络分为个人区域网（PAN，如蓝牙或Wi-Fi）、局域网（LAN，如办公室内的网络）、城域网（MAN，覆盖城市部分区域）和广域网（WAN，如互联网，全球范围内的连接）。 4. 在OSI（开放系统互连）参考模型中，传输的基本单位是帧，它工作在数据链路层；最高层是应用层，负责提供最终用户的应用服务。 二、单项选择题答案解析 1. （C）传输层提供端到端的服务，确保应用程序间的通信，而数据链路层和网络层主要处理网络层面的连接和路由问题。 2. （C）环形拓扑是一种网络结构，所有节点通过点对点的连接形成一个环，数据沿着环形路径传播。 3. （B）物理层的主要任务是透明地传输比特流，即在比特级别上实现设备之间的连接，不关心数据内容。 4. （B）TCP/IP体系结构中的应用层对应于OSI体系结构中的应用层，但不包括表示层。 5. （A）协议内部实现细节不属于网络体系结构中描述的内容，通常这些细节由底层协议提供，使用者不需要了解其具体实现方式。 三、综合题解析 1. 网络协议是一组定义网络中数据通信规则的规则集，由语法、语义和时序三个基本要素组成。语法规定了数据的格式，语义规定了数据的含义，时序则确定了数据传输的顺序。 2. OSI-RM模型结构图展示七层架构，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其中，物理层负责数据的传输，数据链路层处理帧的传输和错误检测，网络层负责路由和寻址，传输层提供端到端的数据传输，会话层处理会话管理，表示层负责数据格式转换，应用层直接面向用户服务。 2. HDLC中的帧类型包括信息帧、监控帧和无编号帧，分别用于数据传输、差错检测和链路管理。 3. 根据给定的信息，计算码元速率（Bd）和信息速率（b/s）需要更多信息，这里省略了具体的换算步骤。 4. 常用的有线传输媒体包括双绞线（如以太网）和同轴电缆，光纤是另一种高速传输介质。 5. PCM的工作过程包括抽样（将模拟信号转换为离散数字信号）、量化（将连续值映射到离散值）和编码（使用二进制表示量化后的数字信号）。 6. 数据链路层连续ARQ协议中，发送方收到3号帧确认，意味着0、2、3号帧已正确接收，因此未确认的帧是1、4、5、6、7，共5个需要重发。 7. 如果采用3比特编号，最大接收窗口尺寸为2^3 - 1 = 7，因为窗口大小指的是发送方能等待确认的最大帧数。 8. 码长为15位的编码可能指代某种特定的编码方法，这里没有提供足够的上下文，无法直接给出具体数值。