数据通信网络：概念、体系结构与协议解析

"数据通信与网络复习题大全" 在深入探讨数据通信网络的知识点之前，我们先来理解一下标题和描述中提到的核心概念。"数据通信网络"是指利用通信设备和线路将分布在不同地理位置的计算机相互连接，以实现数据的交换和资源共享。这种网络通常基于一套标准化的网络体系结构和协议，确保不同系统的兼容性和有效通信。 1. 计算机网络：计算机网络是由多台具有独立功能的计算机通过通信设备（如路由器、交换机）和通信线路（如光纤、电缆）相互连接形成的系统。其主要目标是实现资源共享和信息传递，使得不同地点的用户能够便捷地访问和共享数据、硬件和软件资源。 2. 网络体系结构：网络体系结构是描述计算机网络如何组织和交互的分层模型，包括各层的职责和服务。它提供了一种抽象的方式来定义网络的功能，而不涉及具体的实现细节。例如，著名的TCP/IP协议栈就是一种五层（或七层）的网络体系结构，其中每一层都负责特定的任务，如物理层处理物理介质上的信号传输，应用层则处理用户直接交互的应用程序。 3. 网络协议：网络协议是控制网络中数据交换的规则集。协议包括三个关键要素：语法、语义和同步。语法定义了数据和控制信息的结构和格式；语义解释了这些信息的意义和作用；同步则规定了事件发生的顺序和协调机制。TCP/IP协议栈中的每一个协议，如TCP（传输控制协议）和IP（网际协议），都是协议实例，它们共同确保了网络通信的顺利进行。 4. 五层协议的网络体系结构：这个结构通常指的是OSI（开放系统互连）模型，它包括物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层。各层的主要功能如下： - 物理层：处理数据的物理传输，如电信号的电压、电流和光信号的强度等。 - 数据链路层：负责在两个相邻节点间建立可靠的数据传输，比如通过帧封装和错误检测（如CRC校验）。 - 网络层：处理数据包在不同网络间的路由选择，如IP协议的功能。 - 运输层：确保端到端的数据传输，提供流量控制和错误恢复，如TCP和UDP协议。 - 应用层：直接与用户应用程序交互，如HTTP、FTP、SMTP等协议。 5. 数据传输计算：在给定的问题中，我们可以通过公式计算数据传输时间。传输时间=数据长度/数据发送速率+传播延迟。其中，传播延迟是信号从发送端传播到接收端所需的时间，可以通过传播距离除以信号速度得到。在本例中，传播延迟=10km/(2.0*10^5 km/s)，数据发送时间=1000B/(100kbit/s)。总发送时长为两者之和。 以上内容详细介绍了数据通信网络的基础知识，包括网络的定义、体系结构、协议要素以及五层协议模型的要点，并简要阐述了数据传输的计算方法。这些知识点对于理解和构建网络系统至关重要。