《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課件 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 課后答案

1、謝希仁計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)提綱計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)要點(diǎn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是必修課和專業(yè)基礎(chǔ)課，為64學(xué)時，它主要的任務(wù)是：l 使學(xué)生從整體上對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有一個較清晰的了解；l 對目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要種類和常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有較清晰的概念；l 學(xué)會計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作、日常管理和維護(hù)的最基本方法；l 初步掌握tcp/ip協(xié)議族為主的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)；l 初步培養(yǎng)在tcp/ip協(xié)議工程和lan上的實際工作能力；l 對網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的新發(fā)展要有一定的了解。期末復(fù)習(xí)考試是本課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，期末考試采用閉卷筆試方式，期末復(fù)習(xí)應(yīng)結(jié)合課程的主要特點(diǎn)和教學(xué)基本要求，采用在教師指導(dǎo)下以學(xué)生自學(xué)為主的方式進(jìn)行。本課程特點(diǎn)和教學(xué)基本要求如下：l 計

2、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)涉及的概念多，因此要強(qiáng)調(diào)掌握基本概念，對于具體的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用的專用設(shè)備以了解為主；l 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新較快，故應(yīng)盡量掌握較新的內(nèi)容，不要與現(xiàn)實脫節(jié)；l 實驗環(huán)節(jié)是學(xué)生理論結(jié)合實際的重要內(nèi)容，應(yīng)給予足夠重視；l 本課程是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)性課程，內(nèi)容廣泛但并不深入，故應(yīng)采用以理解為主，在理解基礎(chǔ)上去掌握的方式來學(xué)習(xí)，為將來繼續(xù)學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)其它相關(guān)知識奠定好基礎(chǔ)。為了更好地掌握該課程的主要內(nèi)容，特編輯此復(fù)習(xí)提要。要說明的是本復(fù)習(xí)大綱雖然按章節(jié)來分，但書上有些內(nèi)容，在不同章節(jié)均有不同描述，故復(fù)習(xí)提綱中對某些知識點(diǎn)進(jìn)行了歸納，希望同學(xué)們在復(fù)習(xí)時要注意知識的連貫性。下面按照主教材中各章次序給出每

3、章的具體復(fù)習(xí)要求和重點(diǎn)習(xí)題，以便指導(dǎo)同學(xué)們更好地、更有目的地進(jìn)行期末復(fù)習(xí)。第二部分 關(guān)于期末試卷的題型與分布計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)期末試卷的卷面總分為100分，考試方式為閉卷考試，120分鐘。題型：1問答題：考核原理掌握情況2綜合應(yīng)用題：考核綜合應(yīng)用的內(nèi)容。第 1 章 概述本章屬于概論性章節(jié)，介紹了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時代的重要作用，主要講述了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生及發(fā)展過程，從不同角度對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分類，最后引入了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要的性能指標(biāo)，這些都是進(jìn)一步學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)概念。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念中，分層次的體系結(jié)構(gòu)是最基本的。本章也介紹了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成，討論了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概念及其三要素，分析了網(wǎng)絡(luò)的原理

4、體系結(jié)構(gòu)及各層次功能，引入了實體、服務(wù)、協(xié)議、服務(wù)訪問點(diǎn)、面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)等概念，對osi與tcp/ip體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較。一、基本概念 資源子網(wǎng) 通信子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指組成網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點(diǎn)和主機(jī)被通信線路鏈接的具體形狀。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆锌偩€、星型、樹型、環(huán)型和不規(guī)則的網(wǎng)狀型等。電路交換：屬于預(yù)分配電路資源系統(tǒng)，即在一次接續(xù)中，電路資源預(yù)先分配給一對用戶固定使用，不管在這條電路上實際有無數(shù)據(jù)傳輸，電路一直被占用，直到雙方通信完畢拆除連接為止。優(yōu)點(diǎn)：信息傳輸時延小。電路是“透明”的。信息傳送的吞吐量大。缺點(diǎn)：所占用的帶寬是固定的，所以網(wǎng)絡(luò)資源的利用率較低。用戶在租用數(shù)字專線傳遞數(shù)據(jù)信息時，要承

5、受較高經(jīng)濟(jì)代價。分組交換：是分組轉(zhuǎn)發(fā)的一種類型，分組就是將要發(fā)送的報文分成長度固定的格式進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)單元，長度固定有利于通信節(jié)點(diǎn)的處理。協(xié)議 、接口、服務(wù)：在iso/osi分層模型中，上層稱為服務(wù)的使用者，下層稱為服務(wù)的提供者，上下層（即相鄰層）之間通信約定的規(guī)則稱為接口，不同系統(tǒng)同層通信實體通信約定的規(guī)則稱為協(xié)議。服務(wù)類型：傳輸服務(wù)有兩大服務(wù)類型，即面向連接的服務(wù)和無連接的服務(wù)。面向連接的服務(wù)提供傳輸服務(wù)用戶之間邏輯連接的建立、維持和拆除，是可靠的服務(wù)，它可提供流量控制、差錯控制和序列控制。而無連接服務(wù)提供的服務(wù)不可靠。 osi模型：指國際標(biāo)準(zhǔn)化組織iso定義的開放系統(tǒng)互連參考模型（o

6、si/rm），osi模型將網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)劃分成7層，俗稱7層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。實體： osi參考模型中的幾個術(shù)語，實體（entity）指執(zhí)行某個特定功能的進(jìn)程。服務(wù)訪問點(diǎn)sap：（n）層實體向（n+1）層實體提供服務(wù)，（n+1）層實體向（n）層實體請求服務(wù)，從概念上講，這是通過位于（n）層和（n+1）層的界面上的服務(wù)訪問點(diǎn)（n）-sap（n-service access point ）來實現(xiàn)的。（n）-sap是一個訪問工具，由一組服務(wù)元素和抽象操作組成，并由（n+1）實體在該點(diǎn)調(diào)用。 協(xié)議數(shù)據(jù)單元pdu：已建立起連接的同層對等（n）實體間交換信息的單元稱為（n）協(xié)議數(shù)據(jù)單元（n）-pdu（n）prot

7、ocol data unit）。 二、問答/論述1. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可從哪幾方面分類？怎樣分類？答：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的幾種主要的分類方法是：（1）按照網(wǎng)絡(luò)交換功能進(jìn)行分類：分為電路交換，報文交換，分組交換和混合交換。（2）按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分類：分為總線型，星型，環(huán)型和網(wǎng)狀型。（3）按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍進(jìn)行分類：分為廣域網(wǎng)，局域網(wǎng)和城域網(wǎng)。（4）按照網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行分類：分為廣播式網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)。（5）按照網(wǎng)絡(luò)使用范圍進(jìn)行分類：分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。2. 請簡單介紹計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有：（1）總線形結(jié)構(gòu)：由一條高速公用總線連接若干個節(jié)點(diǎn)所形成的網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單靈活，

8、可擴(kuò)充，信道利用率高，傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)建造容易。但實時性較差，且總線的任何一點(diǎn)故障都會造成整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。（2）星形結(jié)構(gòu)：每個節(jié)點(diǎn)都通過一條單獨(dú)的通信線路，直接與中心節(jié)點(diǎn)連接，各個節(jié)點(diǎn)間不能直接通信。優(yōu)點(diǎn)是建網(wǎng)容易，控制簡單，缺點(diǎn)是屬于集中控制，對中心節(jié)點(diǎn)依賴性大，可靠性低。線路利用率低，可擴(kuò)充性差。（3）環(huán)形結(jié)構(gòu)：由通信線路將各節(jié)點(diǎn)連接成一個閉合的環(huán)，數(shù)據(jù)在環(huán)上單向流動，網(wǎng)絡(luò)中用令牌控制來協(xié)調(diào)各節(jié)點(diǎn)的發(fā)送，任意兩節(jié)點(diǎn)都可通信。特點(diǎn)是傳輸時延確定，網(wǎng)絡(luò)建造容易，但可靠性差，靈活性差。（4）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：節(jié)點(diǎn)之間的連接是任意的，每個節(jié)點(diǎn)都有多條線路與其他節(jié)點(diǎn)相連，這樣使得節(jié)點(diǎn)之間存在多條路徑可選。3.

9、 試簡單敘述帶寬的含義。 答：帶寬的本意是信號具有的頻帶寬度，其單位是赫茲。而常用的含義是指在信道上能夠創(chuàng)送的數(shù)字信號的速率，即數(shù)據(jù)率或比特率，其單位是比特每秒。4. 試將網(wǎng)絡(luò)常用的交換方式進(jìn)行比較。答：網(wǎng)絡(luò)常用的交換方式有電路交換和分組交換兩種。電路交換是面向連接的，在交換之前必須先建立一條通路，用戶始終占用端到端的固定帶寬，其傳輸效率往往較低，而且當(dāng)有一段鏈路不能使用時，通信就不能進(jìn)行。分組交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，以分組作為傳送單位，不必事先建立連接，在傳輸過程中動態(tài)分配帶寬，逐段占用通信線路，效率較高，適用于傳送突發(fā)數(shù)據(jù)。5. 什么是時延？簡述時延的計算方式。答：時延是指一個報文或分組從一

10、個網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所用的時間。有傳播時延、發(fā)送時延和排隊時延。時延的計算方式是：總時延=傳播時延+發(fā)送時延+排隊時延其中：傳播時延是電磁波在信道中傳播所需的時間，它在鏈路上產(chǎn)生，與帶寬沒有關(guān)系。傳播時延=信道長度電磁波在信道上的傳播速度發(fā)送時延是發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時間，又叫傳輸時延，與帶寬（每秒鐘發(fā)送的比特數(shù)）有關(guān)。發(fā)送時延=數(shù)據(jù)塊長度信道帶寬排隊時延指在交換結(jié)點(diǎn)等待發(fā)送所需的時間。6. 什么是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)？ 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念是在什么時候提出的？計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，也就是說，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。體

11、系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運(yùn)行的計算機(jī)硬件和軟件。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織iso于1977年成立了專門機(jī)構(gòu)提出著名的開放系統(tǒng)互連基本參考模型osi/rm，簡稱為osi。7. 什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議： protocol，指通信雙方通信時遵守的一系列約定或規(guī)范。協(xié)議實質(zhì)上是實體間通信時所使用的一種語言，它主要由三個要素組成：（1）語義(semantic)，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。協(xié)議的語義是指對構(gòu)成協(xié)議的協(xié)議元素含義的解釋，即“講什么”。不同類型的協(xié)議元素規(guī)定了通信雙方所表達(dá)的不同內(nèi)容（含義）。（2）語法(synta

12、x) ，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。語法是用于規(guī)定將若干個協(xié)議元素和數(shù)據(jù)組合在一起來表達(dá)一個更完整的內(nèi)容時所應(yīng)遵循的格式，即對所表達(dá)內(nèi)容的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的一種規(guī)定，也即“怎么講”。（3） 時序或同步(timing) ，即事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。它規(guī)定了事件的執(zhí)行順序。8. 面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)各自的特點(diǎn)是什么？試對它們進(jìn)行比較。答：面向連接服務(wù)是在數(shù)據(jù)交換之前，必須先建立連接。當(dāng)數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，則應(yīng)終止這個連接。面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個階段。在無連接服務(wù)的情況下，兩個實體之間的通信不需要先建立好一個連接，因此其下層的有關(guān)資源不需要事先進(jìn)行預(yù)定保留。這些資源將在數(shù)據(jù)

13、傳輸時動態(tài)地進(jìn)行分配。9. 試將tcp/ip和osi體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。答：osi協(xié)議體系結(jié)構(gòu)分為七層，而tcp/ip是一個四層的體系結(jié)構(gòu)，它包含應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。在一些問題的處理上，tcp/ip與osi是很不相同的。（1）tcp/ip一開始就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互連問題。（2）tcp/ip一開始就對面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)并重。（3）tcp/ip有較好的網(wǎng)絡(luò)管理功能。10. 試給出實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)的定義。答：實體表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實

14、現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所提供的服務(wù)。在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進(jìn)行交互(即交換信息)的地方，通常稱為服務(wù)訪問點(diǎn)sap。11. 試述iso/osi七層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，各層的主要功能是什么？ 答：iso/osi七層結(jié)構(gòu)的各層作用及功能如下：（1）物理層。提供物理鏈路，實現(xiàn)比特流的透明傳輸。物理層設(shè)計主要是處理電氣的、機(jī)械的、功能的和規(guī)程的接口。（2）數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層就把一條有可能出差錯的實際鏈路，轉(zhuǎn)變成為讓網(wǎng)絡(luò)層向下看去好像是一條不出差錯的鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層要采取成幀、差錯檢測、流量控制等措施。（3）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)

15、絡(luò)層的主要功能為數(shù)據(jù)在結(jié)點(diǎn)之間傳輸創(chuàng)建邏輯通路，通過路由選擇算法為分組通過通信子網(wǎng)選擇最合適的路徑，以及實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能，為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信。在網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)的傳送單位是分組或包。在tcp/ip體系中，分組也叫作ip數(shù)據(jù)報，或簡稱為數(shù)據(jù)報。（4）運(yùn)輸層。負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個進(jìn)程之間的通信，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆笪亩?。運(yùn)輸層向高層屏蔽低層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，透明的傳輸報文。運(yùn)輸層具有復(fù)用和分用的功能。因特網(wǎng)的運(yùn)輸層可使用兩種不同協(xié)議。即面向連接的傳輸控制協(xié)議tcp，和無連接的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議udp。（5）會話層。為應(yīng)用程序間的通信提供控制結(jié)構(gòu)，包括建立、管理、終止連接（任務(wù)）。（6）表示

16、層。提供應(yīng)用進(jìn)程在數(shù)據(jù)表示（語法）差異上的獨(dú)立性。 （7）應(yīng)用層。應(yīng)用層是原理體系結(jié)構(gòu)中的最高層。應(yīng)用層以下各層均通過應(yīng)用層向應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要。應(yīng)用層直接為用戶提供服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件等。三、計算畫圖題1 在下列條件下計算并比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit），從源站到目的站共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數(shù)據(jù)率為c（bit/s）。在電路交換時電路建立的時間為s（s），在分組交換時分組長度為p（bit/s），且各結(jié)點(diǎn)的排隊等待時間可以忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？2. 在上題的分組交換

17、網(wǎng)中，設(shè)報文長度和分組長度分別為x和（p+h）（bit），其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長度，而此為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小無關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b（b/s），但傳播時延和結(jié)點(diǎn)的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度應(yīng)取為多大？3. 計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延。數(shù)據(jù)長度是107bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kbit/s，傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2108 m/s。數(shù)據(jù)長度是103 bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1gbit/s，傳輸距離和信號在媒體上的傳播速率同上。第 2 章 物理層本章首先介紹了物理層的基本功能

18、、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型及相關(guān)概念，給出了奈氏準(zhǔn)則和香農(nóng)公式，討論了各類傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)，模擬數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼技術(shù)，多路復(fù)用技術(shù)，最后介紹了常用的物理層標(biāo)準(zhǔn)。一、名詞解釋基帶傳輸：由計算機(jī)或終端產(chǎn)生的頻譜從零開始，而未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號所占用的頻率范圍就叫基本頻帶（這個頻帶從直流起可高到數(shù)百千赫，甚至若干兆赫），簡稱基帶(base band)。這種數(shù)字信號就稱基帶信號。傳送數(shù)據(jù)時，以原封不動的形式，把基帶信號送入線路，稱為基帶傳輸。頻帶傳輸：用基帶脈沖對載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使這些參量隨基帶脈沖變化，也就是調(diào)制。經(jīng)過調(diào)制的信號稱為已調(diào)信號。已調(diào)信號通過線路傳輸?shù)浇邮斩耍缓蠼?jīng)過解調(diào)恢復(fù)

19、為原始基帶脈沖。傳送數(shù)據(jù)時，把已調(diào)信號送入線路，稱為頻帶傳輸。同步傳輸：在同步傳輸方式中，利用時鐘的同步使發(fā)送和接收裝置之間的定時不發(fā)生誤差。使時鐘保持同步的方法之一，是在接收裝置和發(fā)送裝置之間采用單獨(dú)的時鐘信息，稱為同步法。另一種方法是將定時信號包含在數(shù)據(jù)信號中發(fā)送，直接從數(shù)據(jù)波形本身中提取同步信號，稱自同步法。同步傳輸又分為面向字符方式和面向比特方式。異步傳輸：在異步傳輸方式中，每次傳送一個字符（5-8位），都在每個字符代碼前加一起始位，表示該字符代碼的開始。在字符和校驗碼后加一停止位，以示該代碼的結(jié)束。所以又稱起止式同步。波特：波特表示每秒種傳輸離散信號事件的個數(shù)或每秒信號電平的變化次數(shù)

20、。也即波特所表示的是調(diào)制速度，是單位時間內(nèi)傳輸線路上調(diào)制狀態(tài)的變化數(shù)。帶寬：在通信信道上可以傳輸?shù)念l率范圍稱帶寬。調(diào)制方式： 調(diào)制是使載波信號的幅度、頻率或相位（其中的一種或幾種）隨發(fā)送信號變化的過程。常見的調(diào)制方式有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制等。 多路復(fù)用：多路復(fù)用指的是復(fù)用信道，即是利用一個物理信道同時傳輸多個信號，以提高信道利用率，使得一條線路能同時由多個用戶使用而互不影響。多路復(fù)用技術(shù)可以分為：頻分多路復(fù)用，時分多路復(fù)用，波分多路復(fù)用和碼分多路復(fù)用。時分多路復(fù)用：時分多路復(fù)用是將傳輸信號的時間進(jìn)行分割，使不同的信號在不同時間內(nèi)傳送，即將整個傳輸時間分為許多時間間隔（稱為時隙、時間片等

21、，slot time）。每個時間片被一路信號占用。頻分多路復(fù)用：頻分復(fù)用是把線路或空間的頻帶資源分成多個頻段（帶），將其分別分配給多個用戶，每個用戶終端的數(shù)據(jù)通過分配給它的子通路（頻段）傳輸。波分多路復(fù)用：在光纖信道上使用的是頻分多路復(fù)用的一個變種，即波分多路復(fù)用。不同的信號使用不同波長的光波在光纖中傳輸。二、問答/論述1. 試簡述物理層的主要任務(wù)。答：物理層的主要任務(wù)可以描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：（1）機(jī)械特性。（2）電氣特性。（3）功能特性。（4）規(guī)程特性。2. 試用多種方式對信道進(jìn)行分類。答：信道可以從通信的雙方信息交互的方式和根據(jù)傳輸信號的不同進(jìn)行分類。（1）從通信的雙

22、方信息交互的方式來看，信道可以分成以下三類：單工通信：即只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬于這種類型。半雙工通信：即通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時間后再反過來。全雙工通信：即通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。（2）根據(jù)傳輸信號的不同，信道可以分成傳送模擬信號的模擬信道和傳送數(shù)字信號的數(shù)字信道兩大類。數(shù)字信號在經(jīng)過數(shù)模變換后就可以在模擬信道上傳送，模擬信號在經(jīng)過模數(shù)變換后也可在數(shù)字信道上傳送。3. 什么是調(diào)制？試簡述基本的調(diào)制方法。答：所謂調(diào)制就是進(jìn)行波形變換。最基本的二元制調(diào)制方法有：調(diào)幅(a

23、m），調(diào)頻(fm)，調(diào)相(pm)。為了提高信息傳輸速率，可以采用多元制的振幅相位混合調(diào)制的方法。如正交調(diào)制qam。4. 試簡述數(shù)據(jù)編碼方法的分類。答：數(shù)據(jù)編碼方法可分為模擬數(shù)據(jù)編碼方法和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法，其中前者又包括振幅鍵控ask移頻鍵控fsk和移相鍵控psk。后者包括非歸零碼，曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。5. 頻分復(fù)用和時分復(fù)用的特點(diǎn)分別是什么？ 答：頻分復(fù)用的特點(diǎn)是：（1）在一條通信線路設(shè)計多路通信信道;（2）每路信道的信號以不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制;（3）各個載波頻率是不重疊的，一條通信線路就可以同時獨(dú)立地傳輸多路信號；（4）頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源。時分復(fù)用

24、的特點(diǎn)是（1）時分多路復(fù)用是將信道用于傳輸?shù)臅r間劃分為若干個時間片；（2）每個用戶分得一個時間片；（3）在每個用戶占有的時間片內(nèi)，用戶使用通信信道的全部帶寬；（4）時分復(fù)用的所有用戶是在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。6. 奈氏準(zhǔn)則與香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？答: 奈奎斯特（nyquist）準(zhǔn)則與香農(nóng)（shannon）定理從定量的角度描述了帶寬與速率的關(guān)系，揭示了信道對數(shù)據(jù)傳輸率的限制，只是兩者作用的范圍不同。奈氏準(zhǔn)則給出了每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元的傳輸速率是每秒2個碼元。香農(nóng)公式則推導(dǎo)出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限信息傳輸速率c=wlog2（1+s/n），其中w為信

25、道的帶寬（以赫茲為單位），s為信道內(nèi)所傳信號的平均功率，n為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。香農(nóng)公式表明，信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。7. 常用的傳輸媒體有哪幾種？三、計算畫圖題1. 在一個帶寬為4000hz，并用4種電壓對數(shù)據(jù)編碼的傳輸系統(tǒng)上，用nyquist定理計算其最大數(shù)據(jù)速率。答： 由nyquist公式d=2wlog2k，得d24000log2416000（bps）2. 對于帶寬為4000hz的信道，其信噪比為30db，若傳送二進(jìn)制信號則可達(dá)到最大數(shù)據(jù)率是多少？答：香農(nóng)（shannon）定理指出，有噪聲信道的最大數(shù)據(jù)速率可由下面的公式計算：c=wlog2(1+s

26、/n)，其中，w為信道帶寬，s為信號的平均功率，n為噪聲平均功率，s/n叫做信噪比（單位為分貝db）。3. 根據(jù)奈奎斯特定理計算，寬帶為3khz的信道，有8種不同的物理狀態(tài)來表示數(shù)據(jù)，最大限制的數(shù)據(jù)速率是多少？ 4. 畫出二進(jìn)制數(shù)字信號011000101的曼徹斯特編碼波形圖，以及差分曼徹斯特編碼的波形圖？4請舉例說明什么是碼元？舉例說明如果用調(diào)幅的方法，如何用一個碼元攜帶3個bit的信息量？第 3章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的許多概念都屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，本章在介紹數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念后，將詳細(xì)討論兩個重要的協(xié)議：停止等待協(xié)議和連續(xù)arq協(xié)議，包括滑動窗口的概念和循環(huán)冗余檢驗原理。接著闡明面

27、向比特的鏈路控制規(guī)程hdlc的要點(diǎn)及零比特填充法。最后介紹因特網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議ppp數(shù)據(jù)鏈路層的功能和作用。一、名詞解釋鏈路：鏈路就是一條無源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理線路段，中間沒有任何其他的交換節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)鏈路：數(shù)據(jù)鏈路是鏈路的硬件加上實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程的軟件?；瑒哟翱冢夯瑒哟翱谑菙?shù)據(jù)鏈路層的流量控制協(xié)議，主要是通過發(fā)送窗口和接收窗口來限制發(fā)送方和接收方所能發(fā)送和接收的分組數(shù)量達(dá)到流量控制的目的。hdlc幀劃分為三大類，即信息幀、監(jiān)督幀和無編號幀。零比特填充法：確定一個hdlc幀的邊界時，要用硬件對其中的比特流進(jìn)行掃描，每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個連續(xù)1時，就將這5個連續(xù)1采用零比特填充法使一幀中兩個f字段之間不會出

28、現(xiàn)6個連續(xù)1。 二、問答/論述1. 簡述數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能。答：數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能有：（1）鏈路管理：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的兩個結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時，發(fā)送方必須確知接收方是否已處在準(zhǔn)備接收狀態(tài)。（2）幀同步：數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)傳送的單位是幀。 （3）流量控制：協(xié)調(diào)發(fā)送方與接收方的工作。 （4）差錯控制：接收方可通過校驗幀的差錯編碼，判斷接收到的幀是否有差錯。 （5）透明傳輸：所謂透明傳輸就是不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合，都應(yīng)能夠在鏈路上傳送。 （6）尋址：在多點(diǎn)連接的情況下，保證每一幀都能送到正確的目的站。2. 請簡單介紹停止等待協(xié)議的算法。答：停止等待協(xié)議（stop and wait）規(guī)定發(fā)送方每發(fā)送一幀

29、后就要停下來等待接收方的確認(rèn)返回，僅當(dāng)接收方確認(rèn)正確接收后再繼續(xù)發(fā)送下一幀 。停止等待協(xié)議的實現(xiàn)過程如下： 發(fā)送方每次僅將當(dāng)前信息幀作為待確認(rèn)幀保留在緩沖存儲器中； 當(dāng)發(fā)送方開始發(fā)送信息幀時，隨即啟動計時器； 當(dāng)接收方收到無差錯信息幀后，即向發(fā)送方返回一個確認(rèn)幀； 當(dāng)接收方檢測到一個含有差錯的信息幀時，便舍棄該幀； 若發(fā)送方在規(guī)定時間內(nèi)收到確認(rèn)幀，即將計時器清零，繼而開始下一幀的發(fā)送； 若發(fā)送方在規(guī)定時間內(nèi)未收到確認(rèn)幀，（即計時器超時），則應(yīng)重發(fā)存于緩沖器中的待確認(rèn)信息幀。從以上過程可以看出，停止等待協(xié)議的收、發(fā)送方僅需設(shè)置一個幀的緩沖存儲空間，便可有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)重發(fā)并確保接收方接收的數(shù)據(jù)不會

30、重復(fù)。停止等待協(xié)議方案最主要的優(yōu)點(diǎn)就是所需的緩沖存儲空間最小，因此在使用簡單終端的環(huán)境中被廣泛采用。三、計算畫圖題1一個信道的比特率是8kb/s，傳播時延為30ms，那么幀的大小在什么范圍內(nèi)，停等協(xié)議才至少有50的概率？提示：當(dāng)發(fā)送一幀的時間等于信道的傳播延遲的2倍時，信道利用率是50?；蛘哒f，當(dāng)發(fā)送一幀的時間等于往返路程的傳播延遲時，效率將是50。2有一個比特串0110111111111100用hdlc協(xié)議傳送。經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串？第 4 章 局域網(wǎng)局域網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，本章重點(diǎn)放在局域網(wǎng)的介紹，從傳統(tǒng)式以太網(wǎng)入手，討論了共享介質(zhì)局域網(wǎng)(以太網(wǎng))的工作原理和mac幀

31、結(jié)構(gòu)，介紹了使用中繼器、網(wǎng)橋、交換機(jī)等對局域網(wǎng)的進(jìn)行擴(kuò)展的技術(shù)。本章還介紹了千兆快速以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。一、名詞解釋 lan： local area network，局域網(wǎng)，覆蓋范圍較小的一類網(wǎng)絡(luò)，通常指一個大樓或一個工廠的范圍。局域網(wǎng)有自己的明顯一些特征。csma/cd： carry sense multiple access/collision detection，帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問，是局域網(wǎng)采用的一種總線競爭協(xié)議。llc： logical link control，邏輯鏈路控制。其協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是ieee802.2。 mac： media access control，

32、介質(zhì)訪問控制。包括csma/cd，token ring，token bus等多種協(xié)議。交換式以太網(wǎng)：具有交換功能的以太網(wǎng)技術(shù)。其交換設(shè)備是以太網(wǎng)交換集線器或以太網(wǎng)交換機(jī)。局域網(wǎng)ieee802標(biāo)準(zhǔn)： ieee制定的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括csma/cd、令牌總線和令牌環(huán)等，它被ansi接受為美國國家標(biāo)準(zhǔn)，被iso作為國際標(biāo)準(zhǔn)（稱為iso8802標(biāo)準(zhǔn)）。 二、問答/論述1. 簡述總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答：總線型局域網(wǎng)的所有結(jié)點(diǎn)都連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上；總線傳輸介質(zhì)通常采用同軸電纜或雙絞線；介質(zhì)訪問控制方法采用的是“共享介質(zhì)”方式；所有結(jié)點(diǎn)可以通過總線以“廣播”方式發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，因此出現(xiàn)“沖突”

33、不可避免；由于“沖突”會造成傳輸失??；所以必須解決多個結(jié)點(diǎn)訪問總線的介質(zhì)訪問控制問題。2. 簡述環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答：環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)使用點(diǎn)-點(diǎn)線路連接，構(gòu)成閉合的物理環(huán)型結(jié)構(gòu)；環(huán)中數(shù)據(jù)沿著一個方向繞環(huán)逐站傳輸；多個結(jié)點(diǎn)共享一條環(huán)通路；環(huán)建立、維護(hù)、結(jié)點(diǎn)的插入與撤出。3. 什么是以太網(wǎng)的爭用期？ 答：以太網(wǎng)的端到端往返時延2t稱為爭用期，又稱為碰撞窗口。每一個站在自己發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。如果在爭用期內(nèi)沒有發(fā)生碰撞，那么以后也不會發(fā)生碰撞。若發(fā)生了碰撞，就需要進(jìn)行重發(fā)，需要用退避算法解決這個問題。4. 簡述傳統(tǒng)以太網(wǎng)的連接方法。答：傳統(tǒng)以太網(wǎng)可使用的傳輸媒體有四

34、種，即粗纜、細(xì)纜、銅線和光纜。mac層下面給出了對應(yīng)于這四種傳輸媒體的物理層，即10base5(粗纜)、10base2(細(xì)纜)、10base-t(雙絞線)和10base-f (光纜)。5. 什么是mac層的硬件地址。答：在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址或mac地址。802標(biāo)準(zhǔn)為局域網(wǎng)規(guī)定了一種48bit的全球地址，指局域網(wǎng)上的每一臺計算機(jī)所插入的網(wǎng)卡上的地址。ieee的注冊管理委員會rac負(fù)責(zé)分配地址字段的六個字節(jié)中的前三個字節(jié)。地址字段中的后三個字節(jié)則是由廠家自行指派，稱為擴(kuò)展標(biāo)識符。6. 簡述網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn)。介紹常見網(wǎng)橋。答：網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）過濾通信量。（2）擴(kuò)大了物理范圍。（3）提

35、高了可靠性。（4）可互連不同物理層、不同mac子層和不同速率的局域網(wǎng)。7. 簡述csma/cd協(xié)議的工作原理。答：以太網(wǎng)是共享信道的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)兩個以上的站點(diǎn)同時發(fā)送數(shù)據(jù)時就會發(fā)生信息沖突。以太網(wǎng)使用csma/cd（載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測）來協(xié)調(diào)信道的共享。csma/cd的工作原理概括成四句話是：先聽后發(fā)，邊發(fā)邊聽，沖突停止，延時再發(fā)。具體過程是：（1）當(dāng)某個站點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，發(fā)送站發(fā)送時首先偵聽載波（載波檢測），即偵聽信道是否空閑。（2）如果網(wǎng)絡(luò)（總線）被占用，發(fā)送站繼續(xù)偵聽載波并推遲發(fā)送，直到網(wǎng)絡(luò)空閑。（3）如果網(wǎng)絡(luò)（總線）空閑，發(fā)送站開始發(fā)送它的幀。 （4）發(fā)送站在發(fā)送過程中偵聽碰

36、撞（碰撞檢測）。（5）如果檢測到碰撞，發(fā)送站立即停止發(fā)送，并發(fā)送一個擁塞信號，使得所有卷入碰撞的站都停止發(fā)送。（6）其它節(jié)點(diǎn)收到擁塞信號后，都停止傳輸，等待一個隨機(jī)產(chǎn)生的時間間隙后重發(fā)。8. 網(wǎng)橋的工作原理和特點(diǎn)是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)有何異同？三、計算畫圖題本章的計算畫圖題，主要是對最小數(shù)據(jù)幀長度的計算。csma/cd協(xié)議規(guī)定在發(fā)送數(shù)據(jù)時，若檢測到?jīng)_撞就停止發(fā)送。為確保在發(fā)送數(shù)據(jù)幀期間能夠檢測到?jīng)_突，發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時間大于等于數(shù)據(jù)信號在網(wǎng)線最大距離中傳輸?shù)臅r間的兩倍。由此引發(fā)的數(shù)據(jù)幀長度（位）、網(wǎng)線最大長度（米）、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送速度（兆位每秒）、信號在網(wǎng)線中的傳輸速度（米/秒）關(guān)系的

37、計算。單程傳播時間t=網(wǎng)線最大長度/信號在網(wǎng)線中的傳輸速度最小數(shù)據(jù)幀長度=2t數(shù)據(jù)傳輸速率例如：1. 已知一種以太網(wǎng)，使用csma/cd介質(zhì)訪問技術(shù)，并知信號在同軸線上傳的速度為1/10光速，不考慮現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定該以太網(wǎng)的最長距離為1500m，幀長度為2500位，問這以太網(wǎng)可以使用的數(shù)據(jù)傳輸速率上限是多少兆位/s？解：數(shù)據(jù)幀發(fā)送時間應(yīng)大于等于往返路程傳播時間 （1）往返傳播時間2t=21500m/(c/10) (2)設(shè)數(shù)據(jù)傳輸速率為x，發(fā)送一幀的時間為2500b/x (3) 解出 答：這以太網(wǎng)可以使用的數(shù)據(jù)傳輸速率上限是25兆位/秒。2. 考慮建立一個csma/cd網(wǎng)，電纜長1km，不使用重發(fā)

38、器，運(yùn)行速率為1gb/s。電纜中的信號速度為200000km/s。問最小幀長度是多少？1km電纜單程傳播時間為12000005106s,即5 us，來回路程傳播時間為210us。為了能夠按照csma/cd工作，最小幀的發(fā)送時間不能小于10us。以1gb/s速率工作，10us可以發(fā)送的比特數(shù)等于：(10106) (1109) = 10000 bits或1250bytes 第 5章 廣域網(wǎng)本章討論廣域網(wǎng)基本概念，包括廣域網(wǎng)所提供的兩種服務(wù)數(shù)據(jù)報和虛電路。廣域網(wǎng)的主要問題都在網(wǎng)絡(luò)層，因此接著要討論分組的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，即網(wǎng)絡(luò)交換結(jié)點(diǎn)應(yīng)通過哪條路徑才能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所要通信的目的主機(jī)。這就要查找轉(zhuǎn)發(fā)表。本章只

39、討論查找轉(zhuǎn)發(fā)表的簡單過程。另外，本章還將介紹x.25廣域網(wǎng)、幀中繼廣域網(wǎng)和采用atm技術(shù)的廣域網(wǎng)。一、名詞解釋 x.25：x.25是一個公共分組交換網(wǎng)采用的標(biāo)準(zhǔn)訪問協(xié)議，它定義了dte和dce通信時下三層的交換信息的格式和意義。fr： frame relay，幀中繼，用于以合理的速度和低的價格，按面向連接方式從一地向另一地傳輸比特。幀中繼可以被認(rèn)為是虛擬的租用線路。atm： asynchronous transfer mode，異步傳輸模式。一種可以進(jìn)行實時數(shù)據(jù)、聲音、視頻以幀中繼數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。二、問答/論述1. 簡述廣域網(wǎng)的構(gòu)成。答：廣域網(wǎng)由一些結(jié)點(diǎn)交換機(jī)以及連接這些交換機(jī)的鏈路組成。通常

40、一個結(jié)點(diǎn)交換機(jī)往往與多個結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相連。在廣域網(wǎng)中的一個重要問題就是分組的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。相距較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)可以通過路由器與廣域網(wǎng)相連，組成了一個覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)。廣域網(wǎng)并沒有嚴(yán)格的定義。通常是指覆蓋范圍很廣(遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一個城市的范圍)的長距離網(wǎng)絡(luò)，一般都是由電信公司所擁有。 2. 從多個方面比較虛電路和數(shù)據(jù)報這兩種服務(wù)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：網(wǎng)絡(luò)層為接在網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)所提供的服務(wù)可以有兩大類，即無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這兩種服務(wù)的具體實現(xiàn)就是數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)。數(shù)據(jù)報是一個帶有完整地址信息和控制信息的網(wǎng)絡(luò)層傳送的數(shù)據(jù)單元，每個數(shù)據(jù)報被獨(dú)立的處理。數(shù)據(jù)報操作是非面向連接的，不用事先建立邏輯連接

41、。結(jié)點(diǎn)要為每一個經(jīng)過的數(shù)據(jù)報做路由選擇，在結(jié)點(diǎn)的延遲較大。數(shù)據(jù)報方式不保證分組按順序到達(dá)，也不保證正確到達(dá)。虛電路是一種邏輯信道。虛電路操作是面向連接的操作，傳輸前需建立邏輯連接，事后要拆除；只在建立邏輯連接時需要結(jié)點(diǎn)做路由選擇；數(shù)據(jù)分組傳輸時結(jié)點(diǎn)不為分組做路由選擇，在結(jié)點(diǎn)延遲不大。保證分組正確有序到達(dá)。結(jié)點(diǎn)管理虛電路的本質(zhì)是為每個虛電路分配一個分組緩沖器并使之多路復(fù)用一條物理信道。 虛電路服務(wù)與數(shù)據(jù)報服務(wù)的本質(zhì)差別表現(xiàn)為：是將順序控制、差錯控制和流量控制等通信功能交由通信子網(wǎng)完成，還是由端系統(tǒng)自己來完成。兩種服務(wù)優(yōu)、缺點(diǎn)各自參半，對二者的選擇取決于應(yīng)用背景，即網(wǎng)絡(luò)用戶對通信子網(wǎng)是要求只管數(shù)據(jù)

42、傳送而不必多管“閑事”，還是希望通信子網(wǎng)提供更可靠的服務(wù)來減輕自身的負(fù)擔(dān)。 3. 簡述atm連接建立的過程。connect ackconnect ack連接建立setupsetupsetup call proceedingcall proceeding call proceedingconnectconnectconnectconnect ack 源主機(jī) 1號交換機(jī) 2號交換機(jī) 目的主機(jī)三、計算畫圖題第6 章 網(wǎng)絡(luò)互連本章討論網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題，其核心內(nèi)容是因特網(wǎng)的網(wǎng)際協(xié)議ip，還重點(diǎn)講述了路由器的工作原理，劃分子網(wǎng)和構(gòu)造超網(wǎng)，ip地址與物理地址的關(guān)系，ip報文的格式，本章還介紹了icmp協(xié)議，ig

43、mp協(xié)議，arp協(xié)議，因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議等。最后簡單討論了下一代的網(wǎng)際協(xié)議ipv6。一、名詞解釋ip地址：ip協(xié)議要求所有參加internet的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)要有一個唯一的、統(tǒng)一規(guī)定格式的32位地址，簡稱ip地址。ip地址可表達(dá)為二進(jìn)制格式和十進(jìn)制格式。 ip地址表示方法：ip地址：= ，ip地址都是32bit的二進(jìn)制代碼，常常用點(diǎn)分十進(jìn)制記法。從ip地址的結(jié)構(gòu)來看，ip地址并不只是一個主機(jī)的號，而是指出了連接到某個網(wǎng)絡(luò)上的某個主機(jī)。 “保留”ip 地址：因特網(wǎng)賦號管理局（internet assigned numbers authority，iana）已經(jīng)在 a、b 和 c 類地址中保留了一些網(wǎng)

44、絡(luò)號，無需注冊就可以使用這些地址。對于那些完全沒有連接到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，可以使用這些保留的網(wǎng)絡(luò)地址。特殊的ip地址：給系統(tǒng)分配節(jié)點(diǎn)號時，不要使用 0 或 255，它們都是保留數(shù)字，具有特殊含義。（1）以零開頭的地址表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的本地節(jié)點(diǎn)。例如，0.0.0.23 指當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的 23 號工作站。地址 0.0.0.0 指當(dāng)前工作站。 （2）將地址上所有位全置為 1（也就是值 255）代表“所有地址”。所以，192.18.255.255 意味著將消息發(fā)送給 192.18. 網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)；類似地，255.255.255.255 意味著將消息發(fā)送給因特網(wǎng)上的每個節(jié)點(diǎn)。這些地址用于多點(diǎn)廣播消息和服務(wù)公

45、告。 （3）在進(jìn)行故障排除和網(wǎng)絡(luò)診斷時，以 127 開頭的地址用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本機(jī)進(jìn)程間通信，稱為回送地址（loopback）。根據(jù)慣例，大多數(shù)系統(tǒng)把ip地址127.0.0.1分配給這個接口，并命名為localhost。 地址解析協(xié)議arp：地址解析協(xié)議（arp）用來實現(xiàn) ip 地址與本地網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知的物理地址（以太網(wǎng) mac 地址）之間的映射。逆地址解析協(xié)議rarp為不知道自己 ip 地址的主機(jī)提供了一種反向地址轉(zhuǎn)換映射，從而可以從網(wǎng)關(guān)的 arp cache 上請求它們的 ip 地址。因特網(wǎng)控制報文協(xié)議icmp：因特網(wǎng)控制報文協(xié)議icmp主要用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和結(jié)點(diǎn)之間的控制和差錯報告報文的傳輸。

46、icmp可以反映數(shù)據(jù)報的投遞情況，提高ip數(shù)據(jù)報交付成功的機(jī)會。路由： 路由選擇是網(wǎng)絡(luò)層功能的一部分，負(fù)責(zé)確定所收到的分組應(yīng)傳送的外出路線。即在具有許多節(jié)點(diǎn)的廣域網(wǎng)里，應(yīng)通過哪條通路才能將數(shù)據(jù)從源主機(jī)傳到所要通信的目的主機(jī)。常用的動態(tài)路由算法有：孤立自適應(yīng)路由算法、分布式自適應(yīng)路由算法。兩種基本的路由算法：距離向量法（distance vector routing）和鏈路狀態(tài)算法（link-state routing）。路由協(xié)議和路由算法只針對動態(tài)路由。距離向量路由選擇：一種自適應(yīng)路由算法，路由器通過向鄰居擴(kuò)散它所知道的路由使得所有路由器找到到達(dá)其他路由器的最短路徑。鏈路狀態(tài)路由選擇：一種自適

47、應(yīng)路由算法，所有路由器在整個網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散它的鄰居信息，路由器根據(jù)這些信息構(gòu)造出整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，再根據(jù)一定的算法算出最短路徑。rip： rip(routing information protocol)是一種采用距離向量路由算法的協(xié)議。ospf：ospf(open shortest path first)是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(interior gateway protocol，簡稱igp)，用于在單一自治系統(tǒng)(autonomous system，as)內(nèi)決策路由。與rip相對，ospf是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，而rip是距離向量路由協(xié)議。自治系統(tǒng)：從選路的角度來說，處于一個管理機(jī)構(gòu)控制之下的網(wǎng)絡(luò)和路由器

48、群組稱為一個自治系統(tǒng) (autonomous system) 。在一個自治系統(tǒng)內(nèi)的路由器可以自由地選擇尋找路由、廣播路由、確認(rèn)路由以及檢測路由的一致性的機(jī)制。二、問答/論述1. 簡述路由器和結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的區(qū)別。答：路由器和結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的區(qū)別主要有：（1）路由器是用來連接不同的網(wǎng)絡(luò)，而結(jié)點(diǎn)交換機(jī)只是在一個特定的網(wǎng)絡(luò)中工作。（2）路由器是專門用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的，而結(jié)點(diǎn)交換機(jī)還可接上許多個主機(jī)。（3）路由器使用統(tǒng)一的ip協(xié)議，而結(jié)點(diǎn)交換機(jī)使用所在廣域網(wǎng)的特定協(xié)議。（4）路由器根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址找出下一跳(即下一個路由器)，而結(jié)點(diǎn)交換機(jī)則根據(jù)目的站所接入的交換機(jī)號找出下一跳(即下一個結(jié)點(diǎn)交換機(jī))。2. 簡述中繼

49、器、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)的作用和工作的層次。答：將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用一些中間設(shè)備(或中間系統(tǒng))，iso的術(shù)語稱之為中繼系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下4種不同的中繼系統(tǒng)。（1）中繼器(repeater)的功能是對接收信號進(jìn)行再生和發(fā)送，從而增加信號傳輸?shù)木嚯x。它連接同一個網(wǎng)絡(luò)的兩個或多個網(wǎng)段。中繼器工作于物理層。（2）網(wǎng)橋 (bridge)將兩個相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來，并對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進(jìn)行管理。不但能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性。網(wǎng)橋工作于數(shù)據(jù)鏈路層。（3）路由器(router)是用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。路由器用最少時間算法或最優(yōu)路徑算法通過路由表為

50、數(shù)據(jù)傳輸選擇最佳路由，如果某一網(wǎng)絡(luò)路徑發(fā)生故障或堵塞，路由器可選擇另一條路徑，以保證信息的正常傳輸。路由器可進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，成為不同協(xié)議之間網(wǎng)絡(luò)互連的必要設(shè)備。路由器工作于網(wǎng)絡(luò)層。 （4）在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)稱為網(wǎng)關(guān)(gateway)。網(wǎng)關(guān)主要用于不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)或者局域網(wǎng)與主機(jī)系統(tǒng)的連接，可以支持不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換， 實現(xiàn)不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的互連。網(wǎng)關(guān)位于傳輸層及以上所有的層。3 ip地址的主要特點(diǎn)是什么？答：ip地址的主要特點(diǎn)如下：（1）每一個ip地址都由網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號兩部分組成。（2）ip地址的這種結(jié)構(gòu)和電話號碼(這里指的是固定電話)的等級結(jié)構(gòu)雖然有相似之處，但并不完全一樣。（3）

51、當(dāng)一個主機(jī)同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時，該主機(jī)就必須同時具有兩個相應(yīng)的ip地址，其網(wǎng)絡(luò)號net-id是不同的。這種主機(jī)稱為多歸宿主機(jī)，或多接口主機(jī)。（4）按照因特網(wǎng)的觀點(diǎn)，用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò)，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號net-id。（5）在ip地址中，所有分配到網(wǎng)絡(luò)號net-id的網(wǎng)絡(luò)都是平等的。4. 在ip地址中最常用的三類地址是什么，它們的分類特征是什么，這三類地址能表示網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量分別是多少？答：ip中最常用的三類地址是a類、b類、c類地址；a、b、c類的分類特征是：以二進(jìn)制的ip地址來判斷，以“0”開頭的ip地址為a類；以“10”開頭為b類；以“110”開頭

52、的ip地址則為c類；a類、b類、c類地址表示網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量分別為27-2（126）、214-2（16384）、221-2（2097152）。5. 什么是子網(wǎng)掩碼？ 答：子網(wǎng)掩碼是整個子網(wǎng)的一個重要屬性。子網(wǎng)掩碼和ip地址一樣長，都是32 bit，并且是由一串1和跟隨的一串0組成。網(wǎng)絡(luò)地址(即子網(wǎng)地址)就是將主機(jī)號置為全0的ip地址。這也是將子網(wǎng)掩碼和ip地址逐比特相“與”(and)的結(jié)果。對于連接在一個子網(wǎng)上的所有主機(jī)和路由器，其子網(wǎng)掩碼都是同樣的。6. 簡述cidr的特點(diǎn)。答：cidr的主要特點(diǎn)是：（1）cidr消除了傳統(tǒng)的a類、b類和c類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配ipv4的

53、地址空間，并且可以在新的ipv6使用之前容許因特網(wǎng)的規(guī)模繼續(xù)增長。（2）cidr將網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的ip地址組成“cidr地址塊”。7. 什么是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議rip？rip有什么缺點(diǎn)？答：rip是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議，是因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其最大優(yōu)點(diǎn)就是簡單。rip存在的一個問題是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，要經(jīng)過比較長的時間才能將此信息傳送到所有的路由器。 8. 什么是ospf？ospf的三個特點(diǎn)是什么？答：ospf(open shortest path first)是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(interior gateway protocol，簡稱igp)，用于在單一自治系統(tǒng)(autono

54、mous system，as)內(nèi)決策路由。ospf是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。ospf的三個特點(diǎn)是：（1）向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息。（2）發(fā)送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息。（3）只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。9. 回答以下關(guān)于子網(wǎng)掩碼的問題：（1）子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？（2）某網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為255.255.255.248，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個主機(jī)？（3）某a類網(wǎng)絡(luò)和某b類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有何不同？（4）某a類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)

55、掩碼為255.255.0.255，它是否是一個有效的子網(wǎng)掩碼？10. 以下有四個子網(wǎng)掩碼，哪些是不推薦使用的？（1）176.0.0.0， （2）96.0.0.0， （3）127.192.0.0， （4）255.128.0.0三、計算畫圖題1. 找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的a類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼）（1）2， （2）6， （3）30， （4）62， （5）122， （6）2502. 某單位分配到一個b類ip地址，其net-id為129.250.0.0。該單位有4000臺機(jī)器，平均分布在16個不同的地點(diǎn)。如選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點(diǎn)分配一個子網(wǎng)掩碼，并算出每個地點(diǎn)主機(jī)

56、號碼的最小值和最大值。3. 某單位申請到ip地址為202.98.10.0，假設(shè)要組建10個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)10臺主機(jī)，請幫助完成子網(wǎng)規(guī)劃。4. 在因特網(wǎng)上的一個b類地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？5如下圖所示，用rip協(xié)議，則r2和r1交換了路由器的信息后，分別變?yōu)槭裁?？如果r3與網(wǎng)4斷了，則r1和r2路由器的結(jié)果怎么樣變化？r1r2r3網(wǎng)3網(wǎng)2網(wǎng)1網(wǎng)2，1，-網(wǎng)3，1，-網(wǎng)4網(wǎng)4，1，-第一章 習(xí)題答案試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x(bit)。從源站到目的站共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d(s)，數(shù)據(jù)率為b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit)，且各結(jié)點(diǎn)的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小?解：從源站到目的站分組交換的總時延t1（p/b+d）*k+(x-p)/b從源站到目的站電路交換的總時延t2s+x