计算机网络(谢希仁第五版)课后答案
计算机网络（谢希仁第五版）课后答案
第一章概述
1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务？
答：计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个，连通性和共享。
1-2试简述分组交换的特点
答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-3试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-4为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？
答：因特网缩短了人际交往的时间和空间，改变了人们的生活、工作、学习和交往方式，是世界发生了极大的变化。
1-5因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点。
答：第一阶段是从单个网络ARPANRET向互联网发展的过程。最初的分组交换网ARPANET只是一个单个的分组交换网，所有要连接在ARPANET上的主机都直接与就近的结点交换机相连。而后发展为所有使用TCP/IP协议的计算机都能利用互联网相互通信。
第二阶段是1985-1993年，特点是建成了三级结构的因特网
第三阶段是1993年至今，特点是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
1-6简述因特网标准制定的几个阶段。
答：制定英特网的正式标准要经过一下的四个阶段[RFC 2026]：
(1)因特网草案（Internet Draft）。
(2)建议标准（Proposed Standard）。
(3)草案标准（Draft Standard）。
(4)因特网标准（Internet Standard）。
1-7小写和大些开头的英文名字internet和Internet在意思上有何重要区别？
答：以小写字母i开始的internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互联而成的网络。在这些网络之间的通信协议（即通信规则）可以是任意的。
以大写字母I开始的Internet（因特网）则是一个专有名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，其前身是美国的ARPANET。
1-8计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？
答：1、按网络覆盖的地理范围分类：
（1）、局域网：局域网是计算机硬件在比较小的范围内通信线路组成的网络，一般限定在较小的区域内，通常采用有线的方式连接起来。
（2）、城域网：城域网规模局限在一座城市的范围内，覆盖的范围从几十公里至数百公里，城域网基本上是局域网的延伸，通常使用与局域网相似的技术，但是在传输介质和布线结构方面牵涉范围比较广。
（3）、广域网：覆盖的地理范围非常广，又称远程网，在采用的技术、应用范围和协议标准方面有所不同。
2、按传榆介质分类：
（1）、有线网：采用同轴电缆、双绞线，甚至利用又线电视电视电缆来连接的计算机网络，又线网通过"载波"空间进行传输信息，需要用导线来实现。
（2）、无线网：用空气做传输介质，用电磁波作为载体来传播数据。无线网包括：无线电话、语音广播网、无线电视网、微波通信网、卫星通信网。
3、按网络的拓扑结构分类：
（1）、星型网络：各站点通过点到点的链路与中心相连，特点是很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控，但一旦中心节点有故障会引起整个网络瘫痪。
（2）、总线型网络：网络中所有的站点共享一条数据通道，总线型网络安装简单方便，需要铺设的电线最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络，但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网络容易。
（3）、树型网络：是上述两种网的综合。
（4）、环型网络：环型网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，增加新的站点较困难。（5）、网状型网络：网状型网络是以上述各种拓扑网络为基础的综合应用。
4、按通信方式分类：
（1）、点对点传输网络：数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输，在一对机器之间通过多条路径连接而成，大的网络大多采用这种方式。
（2）、广播式传输网络：数据在共用通信介质线路中传输，由网络上的所有机器共享一条通信信道，适用于地理范围小的小网或保密要求不高的网络。
5、按网络使用的目的分类：
（1）、共享资源网：使用者可共享网络中的各种资源。
（2）、数据处理网：用于处理数据的网络。
（3）、数据传输网：用来收集、交换、传输数据的网络。
6、按服务方式分类：
（1）、客户机/服务器(C／S)模式：C／S计算的模式的结构是分散、多层次和具有图形用户接口的PC机作为客户机，不同的操作系统或不同的网络操作系统对应不同的语言和开发工具，其工作特点是文件从服务器被下载到工作站上，然后在工作站上进行处理，而基于主机的大型机工作特点是所有处理都发生在主机上。
（2）、浏览器/服务器(B／S)模式：主要特点是它与软硬件平台的无关性，把应用逻辑和业务处理规则放在服务器一侧。
（3）、对等网或称为对等式的网络：对等网可以不要求具备文件服务器，特别是应用在一组面向用户的PC机，每台客户机都可以与其他每台客户机实现"平等"对话操作，共享彼此的信息资源和硬件资源，组网的计算机一般类型相同，甚至操作系统也相同，这种网络方式灵活方便，但是较难实现集中管理与控制，安全性也低。
7、按企业和公司管理分类：
（1）、内部网：一般指企业内部网，自成一体形成一个独立的网络。
（2）、内联网：一般指经改造的或新建的企业内部网，采用通用的TCP／IP作为通信协议，一般具备自己的WWW服务器和安全防护系统，为企业内部服务，不和因特网直接进行连接。（3）、外联网：采用因特网技术，有自己的WWW服务器，但不一定与因特网直接进行连接的网络，同时必须建立防火墙把内联网与因特网隔离开，以确保企业内部信息的安全。（4）、因特网：因特网是目前最流行的一种国际互联网，在全世界范围内得到应用，结合多媒体的"声、图、文"表现能力，不仅能处理一般数据和文本，而且也能处理语音、声响、静止图象、电视图象、动画和三维图形等。
1-9计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？
答：主干网的特点：设施共享；高度综合集成，可应付高密度的业务需求量；工作在可控环境；使用率高；技术演进迅速，以软件为主；成本逐渐下降。
本地接入网特点：设施专用，且分散独立；接入业务种类多，业务量密度低；线路施工难度大，设备运行环境恶劣；使用率低；技术演进迟缓，以硬件为主；网径大小不一，成本与用户有关。
1-10试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
答：对电路交换，当t=s时，链路建立；
当t=s+x/b，发送完最后一bit；
当t=s+x/b+kd，所有的信息到达目的地。
对分组交换，当t=x/b，发送完最后一bit；
为到达目的地，最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发，
每次转发的时间为p/b，
所以总的延迟= x/C+(k-1)p/b+kd
所以当分组交换的时延小于电路交换
x/b+(k-1)p/b+kd＜s+x/b+kd时，
(k-1)p/C＜s
由上式可知，当k和b一定时，p越小，分组交换的时延越小，即需要传送少量数据时（即p< 1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b（bit/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？ 答：分组个数x/p， 传输的总比特数：(p+h)x/p 源发送时延：(p+h)x/pb 最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b 总发送时延D=源发送时延+中间发送时延 D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b 令其对p的导数等于0，求极值 p=√hx/(k-1) 1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？他们的工作方式各有什么特点？ 答：边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。 核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。 在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类：客户服务器方式（C/S 方式）即Client/Server方式，对等方式（P2P 方式）即 Peer-to-Peer方式 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址。一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。 网络核心部分是因特网中最复杂的部分。网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核 心部分最重要的功能 1-13 客户服务方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？ 答：客户服务器方式是一点对多点的，对等通信方式是点对点的。被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址。对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。对等连接也需要知道对方的服务器地址。 1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标？ 答：1.速率 比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。 Bit 来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。 速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。 速率往往是指额定速率或标称速率。 2.带宽 “带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。 3.吞吐量 吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。 吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。 吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 4.时延 传输时延（发送时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 5.时延带宽积 6.往返时间RTT 7.利用率 1-15 假定网络的利用率到达了90%。试估算已选现在的网络时延是他的最小值的多少倍？答：D0表示网络空闲时的时延，D表示当前网络的时延。U为利用率 则： D=D0/(1-U) 即 D=10 D0 。 1-16计算机通信网有哪些非性能特征？计算机通信网性能指标与非性能特征有什么区别？答：计算机通信网非性能特征有：费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护。 计算机通信网性能指标有：速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率。性能指标指的是与通信网络本身性能相关的指数，而非性能特征与其本身无直接关系。 1-17收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2.3×108 。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延： （1）数据长度为107bit，数据发送速率为100kbit/s，传播距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。 （2）数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。 答：（1）：发送延迟=107/（100×1000）=100s 传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms （2）：发送延迟=103/（109）=10-6s=1us 传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms 1-18 、假设信号在媒体上的传播速率为2.3×108m/s。媒体长度l分别为： (1) 10cm(网卡) (2) 100m(局域网) (3) 100km(城域网) (4) 5000km(广域网) 试计算当数据率为Mb/s1和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。 答：传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 时延带宽积=传播时延*带宽 （1）0.1m/2.3/108×1×108b/s=0.000435bit （2）100m/2.3/108×1×108b/s=0.435bit （3）100000/2.3/108×1×108=435bit （4）5×106/2.3/108×1×108=21739bit 1-19、长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部18字节。试求数据的传输效率。 若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？ 答：数据长度为100字节时 传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3% 数据长度为1000字节时， 传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5% 1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。 答：网络体系结构采用分层的结构，可以减少协议设计的复杂性，使得各层之间是独立的，增强灵活性，使得网络体系结构上可以分割开，易于实现和维护，同时促进标准化工作。日常生活中，比如，甲、乙两地两人a、b通信，a将写好的信交给甲地邮局，甲地邮局经过交通部门将信邮至乙地邮局，b再从乙地邮局取信。这相当于一个三层结构，如下图所示虽然两个用户、两个邮政局、两个运输部门分处甲、乙两地，但是它们都分别对应同等机构，同属一个子系统，而同处一地的不同机构则不再一个子系统内，而且它们之间的关系是服务与被服务的关系。 1-21 协议与服务有何区别？有何关系？ 答：协议是水平的，服务是垂直的。 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间的通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。 协议与服务的关系 在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用交换原语交换信息。同层两个实体间有时有连接。 1-22 网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？ 答：在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。 这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。一个网络协议要由以下三个要素组成： （1）语法，即数据与控制信息的结构或格式； （2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答； （3）同步，即事件实现顺序的详细说明。 对于非常复杂的计算机网络协议，其结构最好采用层次式的。 1-23 为什么一个网络协议必须把各种不利的情况都考虑到？ 答：因为网络协议如果不全面考虑不利情况，当情况发生变化时，协议就会保持理想状况，一直等下去！就如同两个朋友在电话中约会好，下午3点在公园见面，并且约定不见不撒。这个协议就是很不科学的，因为任何一方如果有耽搁了而来不了，就无法通知对方，而另一方就必须一直等下去！所以看一个计算机网络是否正确，不能只看在正常情况下是否正确，而且还必须非常仔细的检查协议能否应付各种异常情况。 1-24试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。 答：所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。五层协议的体系结构见图1-1所示。 图1-1五层协议的体系结构 各层的主要功能： （1）应用层 应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（user agent),来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。 (2）运输层 任务是负责主机中两个进程间的通信。 因特网的运输层可使用两种不同的协议。即面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP。 面向连接的服务能够提供可靠的交付。 无连接服务则不能提供可靠的交付。只是best-effort delivery. (3)网络层 网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。（4）数据链路层 数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame)，在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。 （5）物理层 物理层的任务就是透明地传输比特流。 “透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。 物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何识别出这是“1”而不是“0”。物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各个脚如何连接。 1-25试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。 答:“透明”是指某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。书上举例如:你看不见在你面前有100%透明的玻璃的存在。 1-26试解释下列名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。 答：协议栈：指计算机网络体系结构采用分层模型后，每层的主要功能由对等层协议的运行来实现，因而每层可用一些主要协议来表征，几个层次画在一起很像一个栈的结构。 实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。在许多情况下，实体是一个特定的软件模块。 对等层：在网络体系结构中，通信双方实现同样功能的层。 协议数据单元：对等层实体进行信息交换的数据单位。 服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方。服务访问点SAP是一个抽象的概念，它实体上就是一个逻辑接口。 客户、服务器：客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。 客户-服务器方式：客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系，当客户进程需要服务器进程提供服务时就主动呼叫服务进程，服务器进程被动地等待来自客户进程的请求。 1-27 试解释everything over IP和IP over everything的含义。 答：everything over IP：即IP为王，未来网络将由IP一统天下。未来的通信网既已肯定以数据信息业务为重心，并普遍使用互联网规约IP，那么网上信息业务宜一律使用IP，即所谓everything over IP。 IP over everything：在现在的电通信网过渡到光通信网的过程中，IP、ATM、WDM会配合使用，渐渐过渡，既是IP over everything。 第二章物理层 2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？ （1）物理层要解决的主要问题： ①.物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本曾的协议与服务。 ②.给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力。为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。 ③.在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。 （2）物理层的主要特点： ①.由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备锁采用。加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套心的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。 ②.由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。 2-02 规程与协议有什么区别？ 答：在数据通信的早期，对通信所使用的各种规则都称为“规程”（procedure），后来具有体系结构的计算机网络开始使用“协议”（protocol）这一名词，以前的“规程”其实就是“协议”，但由于习惯，对以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。 2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。 答：一个数据通信系统可划分为三大部分： 源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。 源系统一般包括以下两个部分： ?源点：源点设备产生要传输的数据。例如正文输入到PC机，产生输出的数字比特流。?发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。例如，调制解调器将PC机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。 ?接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。 ?终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。 2-04 试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、基带信号、带通信号、数字数据、数字信号、码元、单工通信、半双工通信、全双工通信、串行传输、并行传输。 答：数据：是运送信息的实体。 信号：则是数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据：运送信息的模拟信号。 模拟信号：连续变化的信号。 基带信号：来自信源的信号。 带通信号：经过载波调制后的信号。 数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。 数字数据：取值为不连续数值的数据。 码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形 单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。 半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。 全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。 基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。 带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 2-05物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？ 答：（1）机械特性：指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 （2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 （3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。 （4）规程特性：说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2-06 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/秒”和“码元/秒”有何区别？ 答：限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个： （1）在任何信道中，码元传输速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码元间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。 （2）由于噪声会使接收端对码元的判决产生错误（1判决为0或0判决为1）。所以信噪比要限制在一定范围内。由香农公式可知，信息传输速率由上限。 信噪比越大，量化性能越好；均匀量化的输出信噪比随量化电平数的增加而提高；非均匀量化的信号量噪比，例如PCM随编码位数N指数规律增长，DPCM与频率有关等。但实际信噪比不能任意提高，都有一定限制。例如增加电平数会导致接收机的成本提高，制作工艺复杂等。 香农公式的意义在于：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输。 比特/秒是指信息传输速率，每秒钟传送的信息量；码元/秒是码元传输速率，每秒钟传送的码元个数。两者在二进制时相等。在多进制时，信息传输速率要乘以log以2为底的进 制数等于码元传输速率 2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为2000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）？ 答：80000 b/s 2-08假定要用3kHz贷款的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应该具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示），这个结果说明什么问题？ 答：S/N=64.2dB 是个信噪比很高的信道 2-09 用香农公式计算一下：假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%。问信噪比S/N应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到10倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？ 答：奈氏准则：每赫带宽的理想低通信道是最高码元传输速率是每秒2个码元。香农公式则表明了信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。根据香农公式，计算信道的极限信息传输速率C为：C=log2(1+S/N）b/s;根据公式，可以计算出，信噪比S/N 应增大到100倍。如果在此基础上将信噪比S/N再增大10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。 2-10 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？ 答：常见的传输媒体有以下几种 1.双绞线 双绞线分屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。由两根相互绝缘的导线组成。可以传输模拟信号，也可以传输数字信号，有效带宽达250kHz，通常距离一般为几道十几公里。导线越粗其通信距离越远。在数字传输时，若传输速率为每秒几兆比特，则传输距离可达几公里。一般用作电话线传输声音信号。虽然双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰，误码率高，但因为其价格便宜，且安装方便，既适于点到点连接，又可用于多点连接，故仍被广泛应用。 2.同轴电缆 同轴电缆分基带同轴电缆和宽带同轴电缆，其结构是在一个包有绝缘的实心导线外，再套上一层外面也有一层绝缘的空心圆形导线。由于其高带宽（高达300~400Hz）、低误码率、性能价格比高，所以用作LAN中。同轴电缆的最大传输距离随电缆型号和传输信号的不同而不同，由于易受低频干扰，在使用时多将信号调制在高频载波上。 3.光导纤维 光导纤维以光纤维载体，利用光的全反向原理传播光信号。其优点是直径小、质量轻：传播频带款、通信容量大：抗雷电和电磁干扰性能好，五串音干扰、保密性好、误码率低。但光电接口的价格较昂贵。光纤被广泛用于电信系统铺设主干线。 4.无线电微波通信 无线电微波通信分为地面微波接力通信和卫星通信。其主要优点是频率高、频带范围宽、通信信道的容量大；信号所受工业干扰较小、传播质量高、通信比较稳定；不受地理环境的影响，建设投资少、见效快。缺点是地面微波接力通信在空间是直线传播，传输距离受到限制，一般只有50km，隐蔽性和保密性较差；卫星通信虽然通信距离远且通信费用与通信距离无关，但传播时延较大，技术较复杂，价格较贵。 2-11 假定有一种双绞线衰减是0.7db/km,若容许有20db的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？如果要使这种双绞线的工作距离增大到100公里，问应该使衰减降低到多少？ 答：在此频率下可的传输距离=20/0.7≈28.57（km）。 工作距离增大到100公里，衰减应该为20/100=0.2db/m 2-12试计算工作在1200nm到1400nm以及1400到1600之间（波长）的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2x108。 答：2x108/1200 x 109--2x108/1400 x 109-=2.381 x 1013= 23.8THZ 2x108/1400 x 109--2x108/1600 x 109-=1.786 x 1013= 17.86THZ 2-13为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？ 答：信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上,以共享信道资源。在一条传输介质上传输多个信号,提高线路的利用率，降低网络的成本。这种共享技术就是多路复用技术。 频分复用（FDM，Frequency Division Multiplexing）就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰（条件之一）。频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。 时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例子，此外时分复用技术在广电也同样取得了广泛地应用，如SDH，ATM，IP和HFC网络中CM与CMTS的通信都是利用了时分复用的技术。 2-14 试写出下列英文缩写的全文，并进行简单的解释。 FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48 答： FDM(frequency division multiplexing)频分复用，同一时间同时发送多路信号。所有的用户可以在同样的时间占用不同的带宽资源。 TDM(Time Division Multiplexing)时分复用，将一条物理信道按时间分成若干时间片轮流地给多个用户使用，每一个时间片由复用的一个用户占用，所有用户在不同时间占用同样的频率宽度。 STDM(Statistic Time Division Multiplexing)统计时分复用，一种改进的时分复用。不像时分复用那样采取固定方式分配时隙，而是按需动态地分配时时隙。 WDM(Wave Division Multiplexing)波分复用，在光信道上采用的一种频分多路敷衍的变种，即光的频分复用。不同光纤上的光波信号（常常是两种光波信号）复用到一根长距离传输的光纤上的复用方式。 DWDM(Dense Wave Division Multiplexing)密集波分复用，使用可见光频谱的宽带特征在单个光纤上同时传输多种光波信号的技术。DWDM可以利用一根光纤同时传输多个波长，多路高速信号可以在光纤介质中同时传输，每路信号占用不同波长。 CDMA(Code Wave Division Multiplexing)码分多址，是采用扩频的码分多址技术。用户可以在同一时间、同一频段上根据不同的编码获得业务信道。 SONET(Synchronous Optical Network)同步光纤网，是以分级速率从155Mb/s到2.5Gb/s 的光纤数字化传输的美国标准，它支持多媒体多路复用，允许声音、视频和数据格式与不同的传输协议一起在一条光纤线路上传输。 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步数字系列指国际标准同步数字系列。SDH简化了复用和分用技术，需要时可直接接入到低速支路，而不经过高速到低速的逐级分用，上下电路方便。 STM-1(Synchronous Transfer Module)第1级同步传递模块，SDH的基本速率，相当于SONET 体系中的OC-3速率。 OC-48(Optical Carrier)第48级光载波，是SONET体系中的速率表示，对应于SDH的STM-16速率，常用近似值2.5Gb/s. 2-15 码分CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会相互干扰？这种复用方法有何优缺点？ 答:因为用户在使用CDMA通信时，各用户使用经过特殊挑选的不同码型传送信息时，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端由使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把带宽信号换成原信息书籍的窄带信号即解扩、以实现信息通信。各用户之间不会造成干扰。 这种复用方法的优点：频谱利用率高，容量大；覆盖范围大；有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，传送的信号不易被敌人发现；采用CDMA可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少对通信的影响；网络成本低；降低手机的平均发射功率等等。 缺点是：需要为各站分配不同互相正交的码片序列；地域受线路影响，不是每个地方都能用，安装时间长等。 2-16 共有4个站进行码分多址CDMA通信。4个站的码片序列为： A：（-1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1） B：（-1 –1 +1 -1 +1 +1 +1 -1） C：（-1 +1 –1 +1 +1 +1 -1 -1） D：（-1 +1 –1 –1 -1 –1 +1 -1） 现收到这样的码片序列：（-1 +1 –3 +1 -1 –3 +1 +1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的1还是0？ 答：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1 S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0 S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送 S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1 2-17 试比较xDSL，HFC以及FTTx接入技术的优缺点。 答：xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。成本低，易实现，但带宽和质量差异性大。 HFC网的最大的优点具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。要将现有的450 MHz 单向传输的有线电视网络改造为 750 MHz 双向传输的 HFC 网需要相当的资金和时间。 FTTx（光纤到……）这里字母 x 可代表不同意思。可提供最好的带宽和质量、但现阶段线路和工程成本太大。 2-18 为什么ADSL技术中，在不到1MHz的带宽中却可以传递速率高达每秒几个兆比？ 答：靠先进的编码，使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特。 第三章数据链路层 3-01 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？ 答：（1）数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输。因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 （2）“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。但是，数据传输并不可靠。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”。此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 3-02、数据链路层中的链路控制包括哪些功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。 答：数据链路层中的链路控制包括以下功能：链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；将数据和控制信息分开；透明传输；寻址。 数据链路层做成可靠的链路层的优点和缺点：所谓“可靠传输”就是：数据链路层的发送端发送什么，在接收端就收到什么。这就是收到的帧并没有出现比特差错，但却出现了帧丢失、帧重复或帧失序。以上三种情况都属于“出现传输差错”，但都不是这些帧里有“比特差错”。“无比特差错” 与“无传输差错”并不是同样的概念。在数据链路层使用CRC检验，能够实现无比特差错的传输，但这不是可靠的传输。 3-03、网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？ 答：络适配器能够对数据的串行和并行传输进行转换,并且能够对缓存数据进行出来,实现以太网协议,同时能够实现帧的传送和接受,对帧进行封闭等.网络适配器工作在物理层和数据链路层。 3-04、数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？ 答：帧定界使收方能从收到的比特流中准确地区分出一个帧的开始和结束在什么地方； 透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送，因此很重要； 差错控制主要包括差错检测和差错纠正，旨在降低传输的比特差错率，因此也必须解决。 3-05、如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？ 答：如果在数据链路层不进行帧定界，将发生帧数据错误，造成数据混乱，通信失败。 3-06、PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？ 答：主要特点： 1、点对点协议，既支持异步链路，也支持同步链路。 2、PPP是面向字节的。 PPP不采用序号和确认机制是出于以下的考虑： 1、若使用能够实现可靠传输的数据链路层协议（如HDLC），开销就要增大。在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的PPP协议较为合理。 2、在因特网环境下，PPP的信息字段放入的数据是IP数据报。假定我们采用了能实现可靠传输但十分复杂的数据链路层协议，然而当数据帧在路由器中从数据链路层上升到网络层后，仍有可能因网络授拥塞而被丢弃。因此，数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。 3、PPP协议在帧格式中有帧检验序列FCS安段。对每一个收到的帧，PPP都要使用硬件进行CRC检验。若发现有差错，则丢弃该帧（一定不能把有差错的帧交付给上一层）。端到端的差错检测最后由高层协议负责。因此，PPP协议可保证无差错接受。 PPP协议适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况。 PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输的原因：PPP有FCS来确保数据帧的正确性，如果错误则上报错误信息来确保传输的可靠性。当然它和其他L2协议一样，没有TCP的ACK机制，这也是传输层以下协议所具有的特性，以便于提高网络的性能。 3-07 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。试求应添加在数据后面的余数。 数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？ 若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？ 答：添加的检验序列为1110 （11010110110000除以10011）数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。 3-08．要发送的数据为101110。采用CRC的生成多项式是P(X)=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。 解：余数是011。 3-09．一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？ 答：7E FE 27 7D 7D 65 7E。 3-10．PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？ 答：第一个比特串：经过零比特填充后编程011011111011111000（加上下划线的0是填充的）。另一个比特串：删除发送端加入的零比特后变成000111011111-11111-110（连字符表示删除了0）。 3-11．试分别讨论以下各种情况在什么条件下是透明传输，在什么条件下不是透明传输。（提示：请弄清什么是“透明传输”，然后考虑能否满足其条件。） （1）普通的电话通信。 （2）电信局提供的公用电报通信。 （3）因特网提供的电子邮件服务。 答：(1)由于电话系统的带宽有限，而且还有失真，因此电话机两端的输入声波和输出声波 是有差异的。在“传送声波”这个意义上讲，普通的电话通信不是透明传输。但对“听懂说话的意思”来讲，则基本上是透明传输。但也有时个别语音会听错，如单个的数字1和7.这就不是透明传输。 （2）一般说来，由于电报通信的传输是可靠的，接收的报文和发送的报文是一致的，因此应当是透明传输。但如果有人到电信局发送“1849807235”这样的报文，则电信局会根据有关规定拒绝提供电报服务（电报通信不得为公众提供密码通信服务）。因此，对于发送让一般人看不懂意思的报文，现在的公用电报通信则不是透明通信。 （3）一般说来，电子邮件时透明传输。但有时不是。因为国外有些邮件服务器为了防止垃圾邮件，对来自某些域名(如.cn)的邮件一律阻拦掉。这就不是透明传输。有些邮件的附件在接收人的电脑上打不开。这也不是透明传输。 3-12．PPP协议的工作状态有哪几种？当用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立哪几种连接？每一种连接解决什么问题？ 答：PPP协议的工作状态分为：“链路终止”状态，“链路静止”状态，“链路建立”状态，“鉴别”状态，“网络层协议”状态，“链路打开”状态。 用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立的连接为：链路静止，链路建立，鉴别，网络层协议，链路打开。链路静止时，在用户PC机和ISP的路由器之间并不存在物理层的连接。链路建立时，目的是建立链路层的LCP连接。 鉴别时，只允许传送LCP协议的分组、鉴别协议的分组以及监测链路质量的分组。网络层协议时，PPP链路的两端的网络控制协议NCP根据网络层的不同协议无相交换网络层特定的网络控制分组。链路打开时，链路的两个PPP端点可以彼此向对方发送分组。 3-13局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用的广播通信通信方式而广域网不采用呢？ 答：（1）局域网的主要特点。 从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点： 共享传输信道。在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上； 1.地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局 部范围内联网，如一座楼或几种的建筑群内。一般来说，局域网的覆盖范围约为10m~10km 内或更大一些； 2.传输速率高。局域网的传输速率一般为1~100Mb/s，能支持计算机之间的告诉通信，所 以时延较低。 3.误码率低，因近距离传输，所以误码率很低，一般在10-8～10-11之间。 4.多采用分布式控制和广播式通信。在局域网中各站是平等关系而不是主从关系，可以进 行广播或组播。 从网络的体系结构和传输控制规程来看，局域网也有自己的特点： 1.底层协议简单。在局域网中，由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高， 因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素，所以底层协议较简单。 2.不单独设立网络层。局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道，网内一 般不需要中间转接，流量控制和路由选择功能大为简化，通常在局域网不单独设立网络层。因此，局域网的体系结构仅相当于OSI/RM的最低两层。 3.采用多种媒体访问控制技术。由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体， 所以局域网面对的是多源、多目的链路管理的问题。由此引发出多种媒体访问控制技术。 （2）局域网采用广播通信是因为局域网中的机器都连接到同一条物理线路，所有主机的数据传输都经过这条链路，采用的通信方式是将主机要发送的数据送到公用链路上，发送至所有的主机，接收端通过地址对比，接收法网自己的数据，并丢弃其他数据的方式。广域网是由更大的的地理空间、更多的主机构成的，若要将广播用于广域网，可能会导致网络无法运行。首先，主机间发送数据时，将会独自占用通信链路，降低了网络的使用率；另一方面，主机A向主机B发送数据时，是想网络中所有的主机发送数据，当主机数目非常多时，将严重消耗主机的处理能力。同时也造成了数据的无效流动；再次，极易产生广播风暴，是网络无法运行。 3-14常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不使用星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？ 答：常用的局域网的网络拓扑有（1）总线网（2）星形网（3）环形网（4）树形网。 现在最流行的是星形网。 当时很可靠的星形拓扑结构较贵。人们都认为无源的总线结构更加可靠，但是实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，而现在专用的ASIC芯片的使用可以将星形结构的集线器做得非常可靠。因此现在的以太网一般都是用星形结构的拓扑结构。 3-15什么叫做传统以太网？以太网有哪两个主要标准？ 答：以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。 有DIX Ethernet V2标准和802.3标准。 3-16数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒？ 答：码元传输速率即为波特率。以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。 3-17为什么LLC子层的标准已制定出来了但现在却很少使用？ 答：为了是数据链路层能更好的使用多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层，即逻辑链路控制LLC子层和媒体介入控制MAC子层。与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层，而LLC子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对LLC 子层来说都是透明的。 由于现在TCP/IP体系经常是用的局域网是DIX Ethernet V2而不是802.3标准中的几种局域网。因此现在802委员会制定的逻辑链路控制子层的作用已经不大了，很多厂商生产的网卡上都仅装有MAC协议而没有LLC协议。所以LLC子层的标准现在已经很少使用了。 3-18试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。 答：10BASE-T：“10”表示数据率为10Mb/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“T”表示使用双绞线的最大长度是500m。 3-19 以太网使用的CSMA/CD 协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用 TDM 相比优缺点如何？ 答：CSMA/CD 是一种动态的媒体随机接入共享信道方式，而传统的时分复用TDM 是一种静态 的划分信道，所以对信道的利用，CSMA/CD 是用户共享信道，更灵活，可提高信道的利用率， 不像TDM ，为用户按时隙固定分配信道，即使当用户没有数据要传送时，信道在用户时隙也 是浪费的；也因为CSMA/CD 是用户共享信道，所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞， 就降低信道的利用率，而TDM 中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。对局域网来 说，连入信道的是相距较近的用户，因此通常信道带宽较宽，如果使用TDM 方式，用户在自 己的时隙内没有数据发送的情况会更多，不利于信道的充分利用。 对计算机通信来说，突发式的数据更不利于使用TDM 方式。 3-20 假定1km 长的CSMA/CD 网络的数据率为1Gb/s 。设信号在网络上的传播速率为 200000km/s 。求能够使用此协议的最短帧长。 答：对于1km 电缆，单程传播时间为1÷200000=5×10-6s ，即5us ，来回路程传播时间为 10us 。为了能够按照CSMA/CD 工作，最短帧的发射时间不能小于10us 。以1Gb/s 速率工作， 10us 可以发送的比特数等于： 10000101101096 =??-- 因此，最短帧是10000位或1250字节长。 3-21 什么叫做比特时间？使用这种时间单位有什么好处？100比特时间是多少微秒？ 答：比特时间是指传输1bit 所需要的时间。种时间单位与数据率密切相关，用它来计量时 延可以将时间与数据量联系起来。 “比特时间”换算成“微秒”必须先知道数据率是多少。如数据率是100Mb/s ，则100比特 时间等于10us 。 3-22 假定在使用CSMA/CD 协议的10Mb/s 以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行 退避算法时选择了随机数 r=100.试问这个站需要等多长时间后才能再次发送数据？如果 是100Mb/s 的以太网呢？ 答：对于10Mb/s 的以太网，等待时间是5.12毫秒 对于100Mb/s 的以太网，等待时间是512微妙。 3-23 公式（3-3）表示，以太网的极限信道利用率与链接在以太网上的站点数无关。能否 由此推论出：以太网的利用率也与链接在以太网上的站点数无关？请说明理由。 答：实际的以太网各站发送数据的时刻是随机的，而以太网的极限信道利用率的得出是假定 以太网使用了特殊的调度方法（已经不再是CSMA/CD 了），使各站点的发送不发生碰撞。 3-24 假定站点A 和B 在同一个10Mb/s 以太网网段上。这两个站点之间的时延为225比特 时间。现假定A 开始发送一帧，并且在A 发送结束之前B 也发送一帧。如果A 发送的是以 太网所容许的最短的帧，那么A 在检测到和B 发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？ 换言之，如果A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A 所发送到帧不会和B 发送的帧发生碰撞？（提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时，在 MAC 帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符） 第三章 2. 计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？答：计算机网络采用层次结构的模型具有以下好处： (1) 各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的，只知道该层通过层间的接口所提供的服务。 (2) 各层都可以采用最合适的技术来实现，只要这层提供的接口保持不变，各层实现技术的改变不影响其他屋。(3) 整个系统被分解为若干个品于处理的部分，这种结构使得复杂系统的实现和维护容易控制。(4) 每层的功能和提供的服务都有精确的说明，这样做有利于实现标准化。 3. ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的原则是什么？答:ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的 原则是：(1) 网中各结点都具有相同的层次。(2)不同结点的同等层具有相同的功能。(3)同一结点内相 邻层之间通过接口通信。(4)每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。(5)不同结点的同 等层通过协议来实现对等层之间的通信。 4. 请描述在OSI 参考模型屮数据传输的基本过程。 答: OSI 参考模型中数据传输的基本过程:当源结点的应用进程的数据传送到应用层时，应用层为数据加上本层控制报头后，组织成应用的数据服务单元，然后再传输到表示层；表示层接收到这个数据单元后，加上木层的控制报头构成表示层的数据服务单元，再传送到会话层。依此类推，数据传送到传输层；传输层接收到这个数据单元后，加上木层的控制报头后构成传输层的数据服务单元(报文)；报文传送到 网络层时，由于网络层数据单元的长度有限制，传输层长报文将被分成多个较短的数据字段，加上网络层的控制报头后构成网络层的数据服务申i 元(分组)；网络层的分组传送到数据链路层时，加上数据链路 层的控制信息后构成数据链路层的数据服务单元(顿数据链路层的巾贞传送到物理层后，物理层将以比特 流的方式通过传输介质传输。当比特流到达目的结点时，再从物理层开始逐层上传，每层对各层的控制报头进行处理，将用户数据上交高层，最终将源结点的应用进程的数据发送给目的结点的应用进程。 4. 请描述在OSI 参考模型中数据传输的基本过程。 5. 1.OSI 环境中数据发送过程 1) 应用层 当进程A 的数据传送到应用层时，应用层为数据加上应用层报头，组成应用层的协议数据单元，再传送到表示层。 2) 表示层表示层接收到应用层数据单元后，加上表示层报头组成表示层协议数据单元，再传送到会话层。表示层按照协议要求对数据进行格式变换和加密处理。 3) 会话层会话层接收到表示层数据单元后，加上会话层报头组成会话层协议数据单元，再传送到传输层。会话层报头用来协调通信主机进程之间的通信 《计算机网络基础与应用》 模块一计算机网络基础 一、请在空白处填写合适的内容 1．计算机网络是将多个具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备和线路由功能完善的网络软件实现资源共享和数据通信的系统。 2．计算机网络的发展分两阶段，即：面向终端的网络和计算机的网络。 3．计算机网络按分布距离分为：局域网、城域网和广域网。 4．局域网是指有限的地理范围内构作的计算机网络，它是计算机硬件和传输介质的结合，典型特征是位于一个建筑物或一个单位内。英文简称LAN。 5．在局域网中的计算机可分为两种角色。即：工作站和服务器。 6．从网络架构方法看，局域网有3种类型对等网、工作站服务器网络和无盘工作站。 7．目前网络中经常接触到的3个团体是ISO、ARPA和IEEE。 8．TCP/IP协议中，TCP是指传输控制协议，IP是指网际协议。 9．IEEE 802.3标准是关于有线以太网络的标准。 二、请从下面4个选项中选择一个比较合适的选项 1．下列哪方面是构作计算机网络不会涉及到的。（C ） A．计算机互联B．通信设备与传输介质 C．计算机性能与交换技术D．网络软件，通信协议和网络操作系统（NOS） 2．下列说法正确的是（）。 A．远程网就是通常说的Internet B．城域网构作距离在10Km~100Km内C．局域网是速度最快的网络 D．局域网只是计算机硬件和传输介质的结合，不需要其他辅助的东西。 3．下列哪项不是局域网的特点（D ） A．网络的经营权和管理权属于某个单位B．通信处理一般由网卡完成 C．网络所覆盖的地理范围比较小D．所有通信都可用 4．局域网的基本组成部分中，下列哪项是没有的。（A ） A．网络基本结构B．计算机及智能型外围设备C．网络接口卡及电缆D．网络操作系统及有关软件 三、你认为以下的说法正确吗 1．计算机网络是计算机与通讯技术密切结合的结果。（对） 2．在所有的网络中，局域网的传输距离最小。（对） 四、请对以下问题进行分析或回复 1．计算机网络发展分几个阶段？各有什么特点？ 答：第一阶段计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统，它是由一台计算机和多个终端组成的应用系统，网络终端无数据处理能力，只作为数据的输入输出。第二阶段计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来协同工作的系统，主机之间不是直接用线路相连，而是接口报文处理机IMP转接后互联的。网络中互联的主机负责运行程序，提供资源共享。第三阶段计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。计算机网络开放标准化的产生，实现计算机的互联。第四阶段计算机网络从20世纪80年代末开始，局域网技术发展成熟，出现光纤及高速网络技术，整个网络发展成为以Internet为代表的互联网。计算机网络就是将多个具有独立 防灾科技学院200 —200 学年第 学期期末试卷 _计算机科学与技术_ 专业 《计算机网络基础》 （一）卷 命题教师__________ 一、单选题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的序号填入题后的括号内。每小题2分，共30分。） 1、完成路径选择功能是在OSI 模型的（ C ）。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 2、在TCP/IP 协议簇的层次中， 保证端-端的可靠性是在哪层上完成的？（C ） A.网络接口层 B.互连层 C.运输层 D.应用层 3、可靠通讯由主机来保证，这是什么通信方式？ （ B ） A.虚电路 B. 数据报 C. 虚电路和数据报均可 D. 分组 4、在以太网中，冲突（B ）。 A.是由于介质访问控制方法的错误使用造成的 B.是一种正常现象 C.是由于网络管理员的失误造成的 D.是一种不正常现象 5、为了进行差错控制，必须对传送的数据帧进行校验。在局域网中广泛使用的校验方法是（D ）。 A. 奇偶校验（parity ） B.海明（Hamming ） C. 格雷（Gray ） D.循环冗余（CRC ） 6、非屏蔽双绞线的直通缆可用于下列哪两种设备间的通信（不使用专用级联口）（B ）。 A. 集线器到集线器 B.PC 到集线器 C. 交换机到交换机 D.PC 到PC 7、如果子网掩码为255.255.192.0，那么下列哪个主机必须通过路由器 才能与主机129.23.144.16通信（ B ）。 A.129.23.191.21 B.129.23.127.222 C.129.23.130.33 D.129.23.148.127 8、以下IP 地址中，属于C 类地址的是 （ B ）。 A. 3.3.57.0 B. 193.1.1.2 C. 131.107.2.89 D . 190.1.1.4 9、假设一个主机的IP 地址为192.168.5.121，而子网掩码为255.255.255.248，那么该主机的网络号 <<计算机网络>> 谢希仁编著---习题解答 第一章概述 习题1-02 试简述分组交换的要点。 答：采用存储转发的分组交换技术，实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。 它的工作机理是：首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块，在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部)，包括诸如数据收发的目的地址、源地址，数据块的序号等，形成一个个分组，然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组，而不是整个的长报文，且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理，这就使得分组的转发速度非常快。 分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成，每一结点就是一个小型计算机。 基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信，其通信过程需要定义严格的协议； 分组交换网的主要优点： 1、高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽。 2、灵活。每个结点均有智能，可根据情况决定路由和对数据做必要的处理。 3、迅速。以分组作为传送单位，在每个结点存储转发，网络使用高速链路。 4、可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。 电路交换相比，分组交换的不足之处是：①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时，考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间，以及每一分组经过的路由可能不等同，使得每一分组的传输延时长短不一。因此，它不适用于一些实时、连续的应用场合，如电话话音、视频图像等数据的传输；②由于每一分组都额外附加一个头信息，从而降低了携带用户数据的通信容量；③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理，如在发送端需要将长报文划分为若干段分组，在接收端必须按序将每个分组组装起来，恢复出原报文数据等，从而降低了数据传输的效率。 习题1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：电路交换，它的主要特点是：①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽，即采用的是静态分配策略；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续，这对十分紧急而重要的通信是不利的。显然，这种交换技术适应模拟信号的数据传输。然而在计算机网络中还可以传输数字信号。数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送，而且可以进行再加工、再处理。 一、不定项选择题（本项一共20题，每题3分，错选、漏选均不得分，答案写在相应题号下面的表格中）。 1.通信双方必须遵循的控制信息交换规则的集合是（）。A.语法 B.语义 C.同步 D.协议 2.Internet上各种网络和各种不同类型的计算机互相通信的基础是（）协议。 A.HTTP B.IPX C.X.25 D.TCP/IP 3.有几栋建筑物，周围还有其他电力线缆，若需将该几栋建筑物连接起来构成骨干型园区网，则采用（）比较合适。 A.光缆 B.同轴电缆 C.非屏蔽双绞线 D.屏蔽双绞线 4.某台计算机的IP地址为132.100.。121.1，那么它属于（）网。 A.A类 B.B类 C.C类 D.D类 5.在OSI七层模型中，处于数据链路层与传输层之间的是（） A.物理层 B.网络层 C.会话层 D.表示层 6.在OSI七层参考模型中，可以完成加密功能的是（） A.物理层 B.传输层 C.会话层 D.表示层 7.下列那个命令可以测试数据包从发送主机到目的主机所经过的网关（） A.Ping B.tracert C.show path D.display path 8.下列关于IP地址的说法正确的是（） A.每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址 B.最小的IPv4地址值为0.0.0.0，最大的地址值为255.255.255.255 C.使用32位的二进制地址，每个地址由点分隔 D.IP地址掩码与IP地址逐位进行与操作，结果位0的部分为主机位 9.下面关于子网掩码说法正确的是（） A.子网掩码有两种表示方式，其中一种可以用掩码长度来表示 B.决定IP地址中哪些部分为网络部分，哪些分为主机部分 C.A类地址掩码为255.255.0.0 D.以上都不对 10.以下使用熟知端口号21的应用层协议为（） A.FTP B.HTTP C.SMTP D.TELNET 11.以下说法正确的是（） A.IP地中中网络地址部分全为1的IP地址是广播地址 B.IP地址中网络地址部分全为0的IP地址表示所有网络 C.IP地址中网络地址部分为127的IP地址是环回地址，用于环回测试 D.IP地址中主机地址部分全为1的IP地址表示所有网络。 12.计算机网络最主要的功能在与（） A.扩充存储容量 B.提高运算速度 C.传输文件 D.共享资源 13.数据链路层添加报头到数据包中，形成（），再传递到物理层，在物理层网络传送原始的比特流。 A.帧 B.信元 C.数据包 D.段 14.主机在数据链路层通过（）找到本地网络上的其他主机。 A.端口号 B.MAC地址 C.默认网关 D.逻辑网络地址 15.IP协议对应OSI七层参考模型中的第（）层。 A.5 B.3 C.2 D.1 16.数据分段是在OSI七层单靠模型中的（）完成的？ A.物理层 B.网络层 C.传输层 D.接入层 17.下列不属于传输层的功能的是（） A.维护虚链路 B.进行差错校验 C.流量控制 D.路由选择 计算机网络第七版答案 第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务？答：连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并 1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。 （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。 1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？ 答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。 答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet； 分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段？ 答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。（2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。（3）草案标准(Draft Standard)（4）因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别？ 答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。；协议无特指（2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用TCP/IP 协议的互联网络。区别：后者实际上是前者的双向应用 1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？ 答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。 （2）城域网：城市范围，链接多个局域网。 （3）局域网：校园、企业、机关、社区。 （4）个域网PAN：个人电子设备 按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。 1-09 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？ 答：主干网：提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。本地接入网：主要支持用户的访问本地，实现散户接入，速率低。 1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。） 答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)，其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。 1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）答：总时延D表达式，分组交换时延为：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b D对p求导后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5 js1. 计算机网络是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统或设备连接起来，按某种谢雨进行数据通信，以实现信息的传递和共享的系统。 2．计算机网络的分类：按使用目的可分为公用网、专用网和利用公用网组建的专用网；按交换方式可分为电路交换网、报文交换网、分组交换网和混合交换网；按网络拓扑结构可分为总线型、星型、环形、树形和混合型；按网络的地理范围可分为局域网、城域网、广域网和互联网。 3.计算机网络的功能：数据通信；资源共享；增加可靠性和实用性；负载均衡与分布式处理；集中式管理；综合信息服务。 4.网络体系结构：物理层；数据链路层；网络层；传输层；会话层；表示层；应用层。 5.网络协议的定义：保证网络中的各方能够正确、协调地进行通信，在数据交换和传输中必须遵守事先规定的准则，这些准则必须规定数据传输的格式、顺序及控制信息的内容，这个准则为网络协议。 6.网络协议由3要素组成：语法、语义、时序。 7.常见的协议由TCP/IP协议，IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。 第二章 1.被传输的二进制代码成为数据。 2.信号是数据在传输过程中的电信号表示形式。 （以下非重点- -） 3.数据通信系统的基本通信模型：产生和发送信息的一段叫信源，接受信息的一端叫信宿。信源与信宿通过通信线路进行通信，在数据通信系统中，也将通信线路称为信道。 4.在数据通信系统中，传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，而传输数字信号的系统称为数字通信系统。 5.模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿预计噪声源组成信源所产生的原始模拟信号一般经过调制再通过信道传输。到达信宿后，通过解调器将信号解调出来。 6.数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源以及发送端和接收端始终同步组成。、 计算机网络基础期末试卷一答案 杭州师范大学钱江学院200 —200 学年第学期期末试卷 _计算机科学与技术_ 专业《计算机网络基础》 (一)卷 命题教师__________ 题目一二三四五总分 分值 30 10 5 22 33 100 得分 一、单选题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的序号填入题后的括号内。每小题2分，共30分。) 得分 1、完成路径选择功能是在OSI模型的( C )。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 2、在TCP/IP协议簇的层次中，保证端-端的可靠性是在哪层上完成的,(C) A.网络接口层 B.互连层 C.运输层 D.应用层 3、可靠通讯由主机来保证，这是什么通信方式, ( B ) A.虚电路 B. 数据报 C. 虚电路和数据报均可 D. 分组 4、在以太网中，冲突(B)。 A.是由于介质访问控制方法的错误使用造成的 B.是一种正常现象 C.是由于网络管理员的失误造成的 D.是一种不正常现象 5、为了进行差错控制，必须对传送的数据帧进行校验。在局域网中广泛使用的校验方法是(D )。 A. 奇偶校验(parity) B.海明(Hamming) C. 格雷(Gray) D.循环冗余(CRC) 6、非屏蔽双绞线的直通缆可用于下列哪两种设备间的通信(不使用专用级联口)(B )。 A. 集线器到集线器 B.PC到集线器 C. 交换机到交换机 D.PC到PC 第1页，共8页 那么该主机的网络号是什么,( C ) 10、ping命令就是利用( B )协议来测试两主机之间的连通性。 A.TCP B.ICMP C.ARP D.IP 11、关于OSPF和RIP，下列哪种说法是正确的,( D ) A. OSPF和RIP都适合在规模庞大的、动态的互连网上使用。 B. OSPF和RIP比较适合于在小型的、静态的互连网上使用。 C. OSPF适合于在小型的、静态的互连网上使用，而RIP适合于在大型的、动态的互连网上使用。 D. OSPF适合于在大型的、动态的互连网上使用，而RIP适合于在小型的、静态的互连网上使用。 12、RIP路由算法所支持的最大HOP数为 ( B )。 A. 10 B. 15 C. 16 D. 32 13、在通常情况下,下列哪一种说法是错误的,( A ) A.ICMP协议的报文与IP数据报的格式一样. B.ICMP协议位于TCP/IP协议的网络层. C.ICMP协议的报文是作为IP数据报的数据部分传输的 D.ICMP协议不仅用于传输差错报文，还用于传输控制报文。 14、TCP使用滑动窗口进行流量控制，流量控制实际上是对(A )的控制。 A.发送方数据流量 B. 接收方数据流量 C.发送、接收双方数据流量 D.链路上任意两结点间的数据流量 15、下列说法哪项是错误的( C )。 A.用户数据报协议UDP提供了面向非连接的，不可靠的传输服务。 B.由于UDP是面向非连接的，因此它可以将数据直接封装在IP数据报中进行发送。 C.在应用程序利用UDP协议传输数据之前，首先需要建立一条到达主机的UDP连接。 D.当一个连接建立时，连接的每一端分配一块缓冲区来存储接收到的数据， 第一章概述 1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效 率高，通信迅速。 （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网 络生存性能好。 1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？ 答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。 核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。 1-17 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。 试计算以下两种情况的发送时延和传播时延： （1）数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。 （2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。 从上面的计算中可以得到什么样的结论？ 解：（1）发送时延：ts=107/105=100s 传播时延tp=106/(2×108)=0.005s （2）发送时延ts =103/109=1μs 传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s 结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。 但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。 1-21 协议与服务有何区别？有何关系？ 答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组成： （1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。 （2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 （3）同步：即事件实现顺序的详细说明。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个 对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还 需要使用下面一层提供服务。 协议和服务的概念的区分： 1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务 而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。 2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服 务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所 - 1 - 第１章节计算机网络概述 1．计算机网络的发展可以分为哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？ A 面向终端的计算机网络：以单个计算机为中心的远程联机系统。这类简单的“终端—通信线路—计算 机”系统，成了计算机网络的雏形。 B 计算机—计算机网络：呈现出多处中心的特点。 C 开放式标准化网络：OSI/RM 的提出，开创了一个具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计 算机网络新时代。 D 因特网广泛应用和高速网络技术发展：覆盖范围广、具有足够的带宽、很好的服务质量与完善的安全 机制，支持多媒体信息通信，以满足不同的应用需求，具备高度的可靠性与完善的管理功能。2．计算机网络可分为哪两大子网？它们各实现什么功能？ 通信子网和资源子网 资源子网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。 3．简述各种计算机网络拓扑类型的优缺点。 星形拓扑结构的优点是：控制简单；故障诊断和隔离容易；方便服务，中央节点可方便地对各个站 点提供服务和网络重新配置。缺点是：电缆长度和安装工作量客观；中央节点的负担较重形成“瓶颈”； 各站点的分布处理能力较低。 总线拓扑结构的优点是：所需要的电缆数量少；简单又是无源工作，有较高的可靠性；易于扩充增加 或减少用户比较方便。缺点是：传输距离有限，通信范围受到限制；故障诊断和隔离较困难；分布式协 议不能保证信息的及时传输，不具有实时功能。 树形拓扑结构的优点是：易于扩展、故障隔离较容易，缺点是：各个节点对根的依赖性太大。环形拓扑结构的优点是：电缆长度短；可采用光纤，光纤的传输率高，十分适合于环形拓扑的单方 向传输；所有计算机都能公平地访问网络的其它部分，网络性能稳定。缺点是：节点的故障会引起全网 故障；环节点的加入和撤出过程较复杂；环形拓扑结构的介质访问控制协议都采用令牌传递的方式，在 负载很轻时，信道利用率相对来说就比较低。 混合形拓扑结构的优点是：故障诊断和隔离较为方便；易于扩展；安装方便。缺点是：需要选用带 智能的集中器；像星形拓扑结构一样，集中器到各个站点的电缆安装长度会增加。 网形拓扑结构的优点是：不受瓶颈问题和失效问题的影响，缺点是：这种结构比较复杂，成本比较 高，提供上述功能的网络协议也较复杂。 4．广播式网络与点对点式网络有何区别? 在广播式网络中,所有联网计算机都共享一个公共信道。当一台计算机利用共享信道发送报 计算机网络基础 （一）单项选择题 1、Internet最早起源于（A ）。 A．ARPAnet B．MILnet C．以太网D．环状网 2、网关工作在OSI模型的（B ）。 A．传输层以上B．网络层C．数据链路层D．物理层 3、封装成帧、透明传输、和差错校验是（B ）的主要功能。 A．物理层B．数据链路层C．网络层D．传输层 4、以下哪个是正确的MAC地址（B ）？ A．00-01-AA-08 B．00-01-AA-08-0D-80 C．1031 D．192.2.0.1 5、一般说来对于通信量大的吉比特以太网，为了获得更高的性能，应该选用（C ）。 A．双绞线B．微波C．光纤D．同轴电缆 6、在同一时刻，通信双方可以同时发送数据的信道通信方式是（D ）。 A．半双工通信B．单工通信C．数据报D．全双工通信 7、在IP数据报头部中有两个有关长度的字段，一个为头部长度字段，一个为总长度字段。其中(C ) A．头部长度字段和总长度字段都以8比特为计数单位 B．头部长度字段以8比特为计数单位，总长度字段以32比特为计数单位C．头部长度字段以32比特为计数单位，总长度字段以8比特为计数单位D．头部长度字段和总长度字段都以32比特为计数单位 8、OSI参考模型中，网络层、数据链路层和物理层传输的数据单元分别是（C ）。A．报文、帧、比特B．分组、报文、比特C．分组、帧、比特 D．数据报、帧、比特 9、在Internet中，IP数据报从源结点到目的结点可能需要经过多个网络和路由器。在整个传输过程中，IP数据报头部中的（A ） A．源地址和目的地址都不会发生变化 B．源地址有可能发生变化而目的地址不全发生变化 计算机网络习题解答 教材计算机网络谢希仁编著 第一章概述 习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点? 答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。 第一阶段：(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。这种网络系统是以批处理信息为主要目的。它的缺点是：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。 第二阶段：(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。所谓“交换”，从通信资源的分配角度来看，就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换)，它的主要特点是：①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽，即采用的是静态分配策略；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续，这对十分紧急而重要的通信是不利的。显然，这种交换技术适应模拟信号的数据传输。然而在计算机网络中还可以传输数字信号。数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送，而且可以进行再加工、再处理。③计算机数据的产生往往是“突发式”的，比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时，或计算机正在进行处理而未得出结果时，通信线路资源实际上是空闲的，从而造成通信线路资源的极大浪费。据统计，在计算机间的数据通信中，用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同，采用电路交换就很难相互通信。为此，必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。1964年，巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。1962 —1965年，美国国防部的高级研究计划署(Advanced Research Projects Agency，ARPA)和英国的国家物理实验室(National Physics Laboratory，NPL)都在对新型的计算机通信技术进行研究。英国NPL的戴维德(David)于1966年首次提出了“分组”(Packet)这一概念。1969年12月，美国的分组交换网网络中传送的信息被划分成分组(packet)，该网称为分组交换网ARPANET(当时仅有4个交换点投入运行)。ARPANET的成功，标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元。现在大家都公认ARPANET为分组交换网之父，并将分组交换网的出现作为现代电信时代的开始。 分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成，每一结点就是一个小型计算机。它的工作机理是：首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块，在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部)，包括诸如数据收发的目的地址、源地址，数据块的序号等，形成一个个分组，然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组，而不是整个的长报文，且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理，这就使得分组的转发速度非常快。由此可见，通信与计算机的相互结合，不仅为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段，而且也大大提高了通信网络的各种性能。由此可见，采用存储转发的分组交换技术，实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。值得说明的是，分组交换技术所采用的存储转发原理并不是一个全新的概念，它是借鉴了电报通信中基于存储转发原理的报文交换的思想。它们的关键区别在于通信对象发生了变化。基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信，其通信过程需要定义严格的协 网络基础 所有60道单选题 1、万维网（world wide web）又称为______，是Internet中应用最广泛的领域之一。 A：Internet B：全球信息网 C：城市网 D：远程网 答案：B 2、安装拨号网络的目的是为了______。 A：使Windows完整化 B：能够以拨号方式连入Internet C：与局域网中的其他终端互联 D：管理共享资源 答案：B 3、在拨号上网过程中，连接到通话框出现时，填入的用户名和密码应该是______。 A：进入Windows时的用户名和密码 B：管理员的帐号和密码 C：ISP提供的帐号和密码 D：邮箱的用户名和密码 答案：C 4、网上交流常见的形式有______。 A：网上讨论(BBS) B：网络会议 C：网上电话等 D：全部都是 答案：D 5、在Internet的通信协议中，可靠的数据传输是由______来保证的。 A：HTTP协议 B：TCP协议 C：FTP协议 D：SMTP协议 答案：B 6、免费软件下载，是利用了Internet提供的______功能。 A：网上聊天 B：文件传输 C：电子邮件 D：电子商务 答案：B 7、域名为的站点一般是指______。 A：文件传输站点 B：新闻讨论组站点或文件传输站点 C：电子公告栏站点 D：电子邮件中对方的地址或文件传输站点 答案：C 8、下列不属于Internet信息服务的是______。 A：远程登录 B：文件传输 C：网上邻居 D：电子邮件 答案：C 9、Internet上使用最广泛的标准通信协议是______。 A：TCP/IP B：FTP C：SMTP D：ARP 答案：A 10、缩写WWW表示的是______，它是Internet提供的一项服务。 A：局域网 B：广域网 C：万维网 D：网上论坛 答案：C 11、目前，Internet为人们提供信息浏览的最主要的服务方式是______。 A：WWW B：FTP C：TELNET D：WAIS 答案：A 12、在互联网上，用来发送电子邮件的协议是______。 A：HTTP B：SMTP C：FTP D：ASP 答案：B 13、下列说法正确的是________。 A：20世纪60年代初美国航空公司与微软合作开发了飞机订票系统,由一台主机和200多个终端组成 B：20世纪60年代初美国航空公司与IBM合作开发了飞机订票系统，由一台主机和2000多个终端组成 C：20世纪60年代初美国航空公司与IBM合作开发了飞机订票系统，终端有CPU及内存 D：20世纪60年代初美国航空公司与微软合作开发了飞机订票系统，终端有CPU及内存 答案：B 第三章 1.网卡的主要功能有哪些？它实现了网络的哪几层协议？ 网卡工作在OSI模型的数据链路层，是最基本的网络设备，是单个计算机与网络连接的桥梁。它主要实现如下功能： (1) 数据的封装与解封，信号的发送与接收。 (2) 介质访问控制协议的实现。采用不同拓扑结构，对于不同传输介质的网络，介质的 访问方式也会有所不同，需要有相应的介质访问控制协议来规范介质的访问方式，从而使网络用户方便、有效地使用传输介质传递信息。 (3) 串/并行转换。因为网卡通过总线以并行传输方式与计算机联系，而网卡与网络的通 信线路采用串行传输方式联系，所以网卡应具有串/并行转换功能。 (4) 发送时，将计算机产生的数字数据转变为适于通信线路传输的数字信号形式，即编 码；接收时，将到达网络中的数字信号还原为原始形式，即译码。 2.网卡有几种分类方式？ 1．按连接的传输介质分类 2．按照总线类型分类 3.使用粗缆、细缆及双绞线的网卡接口名称分别是什么？ 粗缆网卡使用AUI连接头，用来连接收发器电缆，现在已经看不到这种网卡的使用了。 细缆网卡使用BNC连接头，用来与BNC T型连接头相连，现在也很少使用，在一些布网较早的单位还可以见到。连接同轴电缆的网卡速率一般为10 Mb/s。双绞线网卡是现在最常用的，使用RJ-45插槽，用来连接网线的RJ-45插头。 4.简述安装网卡的主要步骤。 对于台式计算机，若使用USB网卡，则只要将网卡插入计算机的USB接口中就可以了； 若使用ISA或者PCI网卡，则需以下安装步骤： (1) 断开电源，打开机箱。 (2) 在主板上找到相应的网卡插槽，图3.8所示为ISA插槽和PCI插槽。选择 要插入网卡的插槽，将与该插槽对应的机箱金属挡板取下，留下空缺位置 (3)将网卡的金属挡板朝向机箱背板，网卡下方的插条对准插槽，双手均匀用 力将网卡插入插槽内，这时网卡金属挡板正好填补了上一步操作留下的空缺位置 (4) 根据机箱结构，需要时用螺丝固定金属挡板，合上机箱即可。 对于笔记本电脑，网卡的安装较为简单。首先找到笔记本的PCMCIA 插槽，如图3.10所示，然后将PCMCIA网卡有金属触点的一头插入PCMCIA 插槽，这样网卡就安装好了 5.集线器是哪一层的设备，它的主要功能是什么？ 集线器属于物理层设备，它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。 6.在集线器或交换机的连接中，级联与堆叠连接方式有什么异同？ 1.级联是通过集线器的某个端口与其他集线器相连，堆叠是通过集线器背板上的专用堆叠 端口连接起来的，该端口只有堆叠式集线器才具备。 2.距离不同堆叠端口之间的连接线也是专用的。堆叠连接线长度很短，一般不超过1 m， 因此与级联相比，堆叠方式受距离限制很大。 3.但堆叠线缆能够在集线器之间建立一条较宽的宽带链路，再加上堆叠单元具有可管理 性，这使得堆叠方式在性能方面远比级联方式好。 7.交换机是哪一层的设备，它的主要功能是什么？ 交换机是二层网络设备（即OSI参考模型中的数据链路层）。 计算机网络课后习题答 案 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 1习题 一、填空题 1．在OSI参考模型中，网络层所提供的服务包括虚电路服务和数据报服务。 2．如果网络系统中的每台计算机既是服务器，又是工作站，则称其为对等网。 3．网络协议主要由语法、语义和规则三个要素组成。 4．OSI参考模型规定网络层的主要功能有：分组传送、流量控制和网络连接建立与管理。 5．物理层为建立、维护和释放数据链路实体之间二进制比特传输的物理连接，提供机械的、电气的、功能的和规程的特性。 6．设置传输层的主要目的是在源主机和目的主机进程之间提供可靠的端到端通信。7．在OSI参考模型中，应用层上支持文件传输的协议是文件传送、存取和管理 FTAM ，支持网络管理的协议是报文处理系统MHS 。 二．选择题 1．按覆盖的地理范围分类，计算机网络可以分成局域网、城域网和广域网。 2．如果某种局域网的拓扑结构是 A ，则局域网中任何一个结点出现故障都不会影响整个网络的工作。 A）总线型结构 B）树型结构 C）环型结构 D）星型结构 3．网状拓扑的计算机网络特点是：系统可靠性高，但是结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。 4．在OSI七层结构模型中，执行路径选择的层是 B 。 A）物理层 B）网络层 C）数据链路层 D）传输层 5．在OSI七层结构模型中，实现帧同步功能的层是 C 。 A）物理层 B）传输层 C）数据链路层 D）网络层 6．在OSI七层协议中，提供一种建立连接并有序传输数据的方法的层是C。 A）传输层 B）表示层 C）会话层 D）应用层 7．在地理上分散布置的多台独立计算机通过通信线路互联构成的系统称为（C）使信息传输与信息功能相结合，使多个用户能够共享软、硬件资源，提高信息的能力。 A）分散系统B）电话网C）计算机网络D）智能计算机 8．若要对数据进行字符转换和数字转换，以及数据压缩，应在OSI（D）层上实现。A）网络层B）传输层C）会话层D）表示层 三、思考题 1．简述计算机网络的定义、分类和主要功能。 计算机网络的定义： 计算机网络，就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。 计算机网络可以从不同的角度进行分类： （1）根据网络的交换功能分为电路交换、报文交换、分组交换和混合交换； （2）根据网络的拓扑结构可以分为星型网、树型网、总线网、环型网、网状网等； （3）根据网络的通信性能可以分为资源共享计算机网络、分布式计算机网络和远程通信网络； （4）根据网络的覆盖范围与规模可分为局域网、城域网和广域网； 瓜州冶金中等专业学校 2014—2015学年第二学期期末考试 《计算机网络技术基础》试卷 一、填空题（每空1分共30分） 1.计算机网络中可以共享的资源有：硬件资源、、。 2.多路复用技术需要经过、和分离三个过程。 3.OSI参考模型从下到上分别是物理层、、网络层、、会话层、和应用层。 4.计算机中的无线传输介质有：无线电波、和。 5.根据使用的光源和传输模式的不同，光纤分为和。 6.电信号有、和两种基本形式。 7.数据在线路上的传送方式可以分为、、和。 8.根据信息量的大小，存储转发又可以分为、、和。 9.任何一种通信协议都包括三个组成部分，即、、和。 10. 计算机网络如同独立的计算机一样，也是由和组成。 11.常用的检错码有和。 12.同步可以分为和。 13电路交换的通信包括三个阶段：、和线路释放。 二、选择题（每题2分，共30分） 1．热噪声的特点是：时刻存在，幅度较小，强度与频率无关，是一种（）A.突发差错 B.传输差错 C.随机差错 D.以上都对 2．（）即客户机/服务器结构 A.C/S结构 B.B/S结构 C.对等网 D.不对等网3．从通信方式的角度分析，局域网一般都是（）网络 A.点到点 B.广播式 C.无线 D.有线 4．（）是应用最广泛的协议，已经被公认为事实上的标准，它也是现在的国际互联网的标准协议。 A.OSI B.TCP/IP C.UDP D.ATM 5．一端采用RIA/TIA 568A 标准连接，另一端采用RIA/TIA 568B标准连接的双绞线叫做（） A.直通线 B.交叉线 C.同等线 D.异同线 6．用来测试网络是否连通的命令是（） A.ping B.ipconfig https://www.wendangku.net/doc/0c2995572.html,ernet D.cmd 7．负责两个网络之间转发报文，并选择最佳路由线路的设备是（） A.网卡 B.交换机 C.路由器 D.防火墙 8.（）采用固定时间片分配方式 A.同步时分多路复用 B. 异步时分多路复用 C. 频分多路复用 D. 时分多路复用 9.数据信息在物理层的传输单位是（） A.数据段 B. 数据包 C. 数据帧 D. 比特流 10.按照覆盖范围分类，Internet属于（） A.局域网 B. 城域网 C. 广域网 D. 国际互联网 11.用模拟信号进行的传输叫做（） A.模拟 B. 数字 C. 数据 D. 信息 12.（）是整个协议层次结构中最核心的一层。 A.网络层 B.传输层 C. 会话层 D. 应用层 13．网路软件通常是指（） A.网络操作系统 B. 网络通信软件 C.网络通信协议 D. 以上都是 14.下列不属于交换机的主要功能的是（） A.物理编制 B.网络拓扑结构 C. 选择最佳路径 D.错误校验 15.下列描述错误的是（）计算机网络课后答案
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