計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程_謝希仁(第二版)_課后答案(全)

1、第一章概述傳播時(shí)延信道長(zhǎng)度/電磁波在信道上的傳播速度發(fā)送時(shí)延數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度/信道帶寬總時(shí)延傳播時(shí)延發(fā)送時(shí)延排隊(duì)時(shí)延1-01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可劃分為幾個(gè)階段？每個(gè)階段各有何特點(diǎn)？答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為以下四個(gè)階段。（1）面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)：其特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者，終端圍繞中心計(jì)算機(jī)分布在各處，呈分層星型結(jié)構(gòu)，各終端通過通信線路共享主機(jī)的硬件和軟件資源，計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)還是進(jìn)行批處理，在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)后，則具有交互式處理和成批處理能力。（2）分組交換網(wǎng)：分組交換網(wǎng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)組成，以通信子網(wǎng)為中心，不僅共享通信子網(wǎng)的資源，還可共享資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源。網(wǎng)絡(luò)

2、的共享采用排隊(duì)方式，即由結(jié)點(diǎn)的分組交換機(jī)負(fù)責(zé)分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇，給兩個(gè)進(jìn)行通信的用戶斷續(xù)（或動(dòng)態(tài)）分配傳輸帶寬，這樣就可以大大提高通信線路的利用率，非常適合突發(fā)式的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。（3）形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互聯(lián)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提出了一個(gè)能使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI.。這樣，只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。（4）高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：其特點(diǎn)是采用高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，多媒體和智能型網(wǎng)絡(luò)的興起。1-02試簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。答：分組交換

3、實(shí)質(zhì)上是在“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)按一定長(zhǎng)度分割為許多小段的數(shù)據(jù)分組。以短的分組形式傳送。分組交換在線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)。每個(gè)分組標(biāo)識(shí)后，在一條物理線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。在路徑上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)，把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。分組交換網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：高效。在分組傳輸?shù)倪^程中動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬，對(duì)通信鏈路是逐段占有。靈活。每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有智能，為每一個(gè)分組獨(dú)立地

4、選擇轉(zhuǎn)發(fā)的路由。迅速。以分組作為傳送單位，通信之前可以不先建立連接就能發(fā)送分組；網(wǎng)絡(luò)使用高速鏈路?？煽?。完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；分布式多路由的通信子網(wǎng)。1-03試從多個(gè)方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）電路交換電路交換就是計(jì)算機(jī)終端之間通信時(shí)，一方發(fā)起呼叫，獨(dú)占一條物理線路。當(dāng)交換機(jī)完成接續(xù)，對(duì)方收到發(fā)起端的信號(hào)，雙方即可進(jìn)行通信。在整個(gè)通信過程中雙方一直占用該電路。它的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)，時(shí)延小，交換設(shè)備成本較低。但同時(shí)也帶來線路利用率低，電路接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，通信效率低，不同類型終端用戶之間不能通信等缺點(diǎn)。電路交換比較適用于信息量大、長(zhǎng)報(bào)文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。（2）報(bào)文

5、交換將用戶的報(bào)文存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時(shí)，再將該報(bào)文發(fā)向接收交換機(jī)或終端，它以“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)是中繼電路利用率高，可以多個(gè)用戶同時(shí)在一條線路上傳送，可實(shí)現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點(diǎn)也是顯而易見的。以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延大，且占用大量的交換機(jī)內(nèi)存和外存，不能滿足對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的用戶。報(bào)文交換適用于傳輸?shù)膱?bào)文較短、實(shí)時(shí)性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報(bào)網(wǎng)。（3）分組交換分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長(zhǎng)度分割為許多小

6、段的數(shù)據(jù)分組。每個(gè)分組標(biāo)識(shí)后，在一條物理線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。1-04為什么說因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革？答：融合其他通信網(wǎng)絡(luò)，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實(shí)時(shí)交互能力。1-05因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個(gè)階段？請(qǐng)指出這幾個(gè)階段的主要特點(diǎn)。答：從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)APPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；TCP/IP協(xié)議的初步成型建成三級(jí)

7、結(jié)構(gòu)的Internet；分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)；形成多層次ISP結(jié)構(gòu)的Internet；ISP首次出現(xiàn)。1-06簡(jiǎn)述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個(gè)階段？答：（1）因特網(wǎng)草案(InternetDraft)在這個(gè)階段還不是RFC文檔。（2）建議標(biāo)準(zhǔn)(ProposedStandard)從這個(gè)階段開始就成為RFC文檔。（3）草案標(biāo)準(zhǔn)(DraftStandard)（4）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(InternetStandard)1-07小寫和大寫開頭的英文名字internet和Internet在意思上有何重要區(qū)別？答：（1）internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）：通用名詞，它泛指由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。；協(xié)議無特指（2

8、）Internet（因特網(wǎng)）：專用名詞，特指采用TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)區(qū)別：后者實(shí)際上是前者的雙向應(yīng)用1-08計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以從那幾個(gè)方面進(jìn)行分類？答：按范圍：（1）廣域網(wǎng)WAN：遠(yuǎn)程、高速、是Internet的核心網(wǎng)。（2）城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個(gè)局域網(wǎng)。（3）局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機(jī)關(guān)、社區(qū)。（4）個(gè)域網(wǎng)PAN：個(gè)人電子設(shè)備按用戶：公用網(wǎng)：面向公共營(yíng)運(yùn)。專用網(wǎng)：面向特定機(jī)構(gòu)。1-09計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？答：主干網(wǎng)絡(luò)一般是分布式的，具有分布式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：其中任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)都至少和其它兩個(gè)結(jié)點(diǎn)直接相連；本地接入網(wǎng)一般是集中式的，具有集中式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：所有的信息流必

9、須經(jīng)過中央處理設(shè)備（交換結(jié)點(diǎn)），鏈路從中央交換結(jié)點(diǎn)向外輻射。主干網(wǎng)：提供遠(yuǎn)程覆蓋高速傳輸和路由器最優(yōu)化通信本地接入網(wǎng)：主要支持用戶的訪問本地，實(shí)現(xiàn)散戶接入，速率低。1-10計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由哪幾部分組成？答：一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)有三個(gè)主要的組成部分：（1）若干主機(jī)，它們向用戶提供服務(wù)；（2）一個(gè)通信子網(wǎng)，它由一些專用的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)和連接這些結(jié)點(diǎn)的通信鏈路所組成的；（3）一系列協(xié)議，這些協(xié)議為主機(jī)之間或主機(jī)和子網(wǎng)之間的通信而用的。1-11試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共x（bit）。從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為d（s），數(shù)據(jù)率為b(b/s)。在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)

10、間為s(s)。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為p(bit)，且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要?。浚ㄌ崾荆寒嬕幌虏輬D觀察k段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。）答：線路交換時(shí)延：kd+x/b+s,分組交換時(shí)延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s(k-1)*(p/b)時(shí)，電路交換的時(shí)延比分組交換的時(shí)延大，當(dāng)xp,相反。1-12在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，而h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的大小無關(guān)。通

11、信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(b/s)，但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。若打算使總的時(shí)延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多大？（提示：參考1-11的分組交換部分，觀察總的時(shí)延是由哪幾部分組成。）答:總時(shí)延D表達(dá)式，分組交換時(shí)延為：D=kd+(x/p)*(p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/bD對(duì)p求導(dǎo)后，令其值等于0，求得1-13因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點(diǎn)是什么？它們的工作方式各有什么特點(diǎn)？答：邊緣部分：由各主機(jī)構(gòu)成，用戶直接進(jìn)行信息處理和信息共享;低速連入核心網(wǎng)。核心部分：由各路由器連網(wǎng)，負(fù)責(zé)為邊緣部分提供高速遠(yuǎn)程分組交換。1-14客戶服務(wù)器

12、方式與對(duì)等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？答：前者嚴(yán)格區(qū)分服務(wù)和被服務(wù)者，后者無此區(qū)別。后者實(shí)際上是前者的雙向應(yīng)用。1-15計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？答：速率，帶寬，吞吐量，時(shí)延，時(shí)延帶寬積，往返時(shí)間RTT，利用率等。1-16收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為2108m/s。試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：（1）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計(jì)算中可以得到什么樣的結(jié)論？解：（1）發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s傳播時(shí)延tp=106/(2108)=

13、0.005s（2）發(fā)送時(shí)延ts=103/109=1s傳播時(shí)延：tp=106/(2108)=0.005s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。第二章協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)2-1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活。答：分層的好處：各層之間是獨(dú)立的。某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需要知道服務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)的。靈活性好。當(dāng)某一層發(fā)生變化時(shí)，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。結(jié)構(gòu)上可分割開。各層可以采用最合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。能促進(jìn)

14、標(biāo)準(zhǔn)化工作。與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。2-2協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個(gè)要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分：1、協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議

15、。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語。2-3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么？各有什么含義？答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個(gè)要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。2-4為什么一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？答：因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)協(xié)議如果不全面考慮不利情

16、況，當(dāng)情況發(fā)生變化時(shí)，協(xié)議就會(huì)保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個(gè)朋友在電話中約會(huì)好，下午3點(diǎn)在公園見面，并且約定不見不散。這個(gè)協(xié)議就是很不科學(xué)的，因?yàn)槿魏我环饺绻械R了而來不了，就無法通知對(duì)方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細(xì)的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。2-5論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。答：綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)。各層的主要功能：物理層：物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當(dāng)做第0層。

17、）物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯(cuò)地傳送以幀（frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使發(fā)送站的運(yùn)輸層所傳下來的分組能夠正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運(yùn)輸層。運(yùn)輸層：運(yùn)輸層的任務(wù)是向上一層的進(jìn)行通信的兩個(gè)進(jìn)程之間提供一個(gè)可靠的端到端服務(wù)，使它們看不見運(yùn)輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。應(yīng)用層：應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。2-6試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。答：電視，計(jì)算機(jī)視窗操作系統(tǒng)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品2-7試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實(shí)體、對(duì)等層

18、、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問點(diǎn)、客戶、服務(wù)器、客戶-服務(wù)器方式。答：實(shí)體(entity)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(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合?？蛻?client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。客戶是服務(wù)的請(qǐng)求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。客戶服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。協(xié)議棧：指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后,每層的主要功能由對(duì)等層協(xié)議的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn),因而每層可用一些主要協(xié)議來表征,幾個(gè)層次畫在一起很像一個(gè)棧的結(jié)構(gòu).對(duì)等層：在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,通信雙方實(shí)現(xiàn)同樣功能的層.協(xié)議數(shù)據(jù)單元：對(duì)等層實(shí)體進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)單位.服務(wù)訪問

19、點(diǎn)：在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互（即交換信息）的地方.服務(wù)訪問點(diǎn)SAP是一個(gè)抽象的概念,它實(shí)體上就是一個(gè)邏輯接口.2-8試解釋everything over IP和IP over eveything的含義。答：TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù)（everything over IP）允許IP協(xié)議在各式各樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行（IP over everything）第三章物理層規(guī)程與協(xié)議有什么區(qū)別？規(guī)程專指物理層協(xié)議3-01物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？答：物理層要解決的主要問題：（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設(shè)備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺

20、不到這些差異，只考慮完成本層的協(xié)議和服務(wù)。（2）給其服務(wù)用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰?，為此，物理層?yīng)該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。（3）在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)電路物理層的主要特點(diǎn)：（1）由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械，電氣，功能和規(guī)程特性。（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種

21、類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。3-02試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型并說明其主要組成構(gòu)件的作用。答：源點(diǎn)：源點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。源點(diǎn)又稱為源站。發(fā)送器：通常源點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。終點(diǎn)：終點(diǎn)設(shè)備從接收器獲取傳送過來的信息。終點(diǎn)又稱為目的站傳輸系統(tǒng)：信號(hào)物理通道3-03試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號(hào)，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號(hào)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)，碼元，單工通信，半雙工通信，全雙工通信。答：數(shù)據(jù)：是運(yùn)送信息的實(shí)體。信號(hào)：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的模擬信號(hào)。模擬信號(hào)：連續(xù)

22、變化的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：取值為有限的幾個(gè)離散值的信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。碼元(code)：在使用時(shí)間域（或簡(jiǎn)稱為時(shí)域）的波形表示數(shù)字信號(hào)時(shí)，代表不同離散數(shù)值的基本波形。單工通信：即只有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送（當(dāng)然也不能同時(shí)接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時(shí)間再反過來。全雙工通信：即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。3-04物理層的接口有哪幾個(gè)方面的特性？各包含些什么內(nèi)容？答：（1）機(jī)械特性明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。（2）電氣特性指明在接口電纜的各條線上出

23、現(xiàn)的電壓的范圍。（3）功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何意。（4）規(guī)程特性說明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。305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？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？答：奈氏準(zhǔn)則與香農(nóng)公式的意義在于揭示了信道對(duì)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(gè)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為信道的帶寬（以赫茲為單位），S為信道內(nèi)所傳信號(hào)的平均功率，N為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。比特和波特是兩個(gè)完全不同的概念，

24、比特是信息量的單位，波特是碼元傳輸?shù)乃俾蕟挝弧５畔⒌膫鬏斔俾省氨忍?每秒”一般在數(shù)量上大于碼元的傳輸速率“波特”，且有一定的關(guān)系，若使1個(gè)碼元攜帶n比特的信息量，則MBaud的碼元傳輸速率所對(duì)應(yīng)的信息傳輸率為Mnbit/s，但某些情況下，信息的傳輸速率“比特/每秒”在數(shù)量上小于碼元的傳輸速率“波特”，如采用內(nèi)帶時(shí)鐘的曼切斯特編碼，一半的信號(hào)變化用于時(shí)鐘同步，另一半的信號(hào)變化用于信息二進(jìn)制數(shù)據(jù)，碼元的傳輸速率“波特”是信息的傳輸速率“比特/每秒”的2倍。3-06常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：常用的傳輸媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖和電磁波。一、雙絞線特點(diǎn)：（1）抗電磁干擾（2）模擬傳輸

25、和數(shù)字傳輸都可以使用雙絞線二、同軸電纜特點(diǎn)：同軸電纜具有很好的抗干擾特性三、光纖特點(diǎn)：（1）傳輸損耗小，中繼距離長(zhǎng)，對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸特別經(jīng)濟(jì)；（2）抗雷電和電磁干擾性能好；（3）無串音干擾，保密性好，也不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)；（4）體積小，重量輕。四、電磁波優(yōu)點(diǎn)：（1）微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大；（2）微波傳輸質(zhì)量較高；（3）微波接力通信的可靠性較高；（4）微波接力通信與相同容量和長(zhǎng)度的電纜載波通信比較，建設(shè)投資少，見效快。當(dāng)然，微波接力通信也存在如下的一些缺點(diǎn)：（1）相鄰站之間必須直視，不能有障礙物。（2）微波的傳播有時(shí)也會(huì)受到惡劣氣候的影響；（3）與電纜通信系統(tǒng)

26、比較，微波通信的隱蔽性和保密性較差；（4）對(duì)大量的中繼站的使用和維護(hù)要耗費(fèi)一定的人力和物力。308模擬傳輸系統(tǒng)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？答：模擬傳輸：只能傳模擬信號(hào)，信號(hào)會(huì)失真。數(shù)字傳輸：可傳模擬與數(shù)字信號(hào)，噪聲不累計(jì)，誤差小。310EIA232接口標(biāo)準(zhǔn)用在什么場(chǎng)合？答：通常EIA232用于標(biāo)準(zhǔn)電話線路（一個(gè)話路）的物理層接口。311基帶信號(hào)與寬帶信號(hào)的傳輸各有什么特點(diǎn)？答：（1）基帶信號(hào)是將數(shù)字信號(hào)1或0直接用兩種不同的電壓來表示，然后送到線路上去傳輸。（2）寬帶信號(hào)則是將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)?；鶐盘?hào)進(jìn)行調(diào)制后，其頻譜移到較高的頻率處。由于每一路基帶信號(hào)的頻譜被搬

27、移到不同的頻段上，因此合在一起后并不會(huì)互相干擾。這樣做可以在一條線路中同時(shí)傳送許多路的數(shù)字信號(hào)，因而提高了線路的利用率。312有600MB（兆字節(jié)）的數(shù)據(jù)，需要從南京傳送到北京。一種方法是將數(shù)據(jù)寫到磁盤上，然后托人乘火車將這些磁盤捎去。另一種方法是用計(jì)算機(jī)通過長(zhǎng)途電話線路（設(shè)信息傳送的速率是2.4kb/s）傳送此數(shù)據(jù)。試比較這兩種方法的優(yōu)劣。若信息傳送速率為56kb/s，其結(jié)果又如何？答：假定連續(xù)傳送且不出錯(cuò)。若用2.4Kb/s速率，傳輸600MB需要23.7天：600MB=600102410248=6008=bit。bit/2.4Kb/s=ss/60/60/24=23.7天，比托人乘火車捎去

28、要慢。若用56Kb/s速率傳送，則需時(shí)間1.02天。3-13 試寫出下列英文縮寫的全文，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的解釋。FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-48,DTE,DCE,EIA,ITU-T,CCITT,ISO.答：3-14試寫出下列英文縮寫的全文，并做簡(jiǎn)單的解釋。FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48，DTE，DCE，EIA，ITU-T，CCITT，ISO答：FDM(frequencydivisionmultiplexing)TDM(TimeDivisionMultiplexing)ST

29、DM(StatisticTimeDivisionMultiplexing)WDM(WaveDivisionMultiplexing)DWDM(DenseWaveDivisionMultiplexing)CDMA(CodeWaveDivisionMultiplexing)SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖網(wǎng)SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系列STM-1(SynchronousTransferModule)第1級(jí)同步傳遞模塊OC-48(OpticalCarrier)第48級(jí)光載波3-153-16試比較xDSL、HFC以及

30、FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)？答：xDSL技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。成本低，易實(shí)現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點(diǎn)具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為750MHz雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時(shí)間。FTTx（光纖到）這里字母x可代表不同意思?？商峁┳詈玫膸捄唾|(zhì)量、但現(xiàn)階段線路和工程成本太大。第四章數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么?網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層?答：適配器（即網(wǎng)卡）來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件。網(wǎng)絡(luò)適配器工作在TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)

31、絡(luò)接口層（OSI中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層）4-1數(shù)據(jù)鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區(qū)別?“電路接通了”與”數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在?答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸，因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實(shí)現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件。“電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”，此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測(cè)、確認(rèn)和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時(shí)，物理電路連接不一定跟

32、著斷開連接。4-2數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn).答：鏈路管理幀定界流量控制差錯(cuò)控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開透明傳輸尋址可靠的鏈路層的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)取決于所應(yīng)用的環(huán)境：對(duì)于干擾嚴(yán)重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對(duì)于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會(huì)增大資源開銷，影響傳輸效率。4-3數(shù)據(jù)鏈路層的三個(gè)基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯(cuò)檢測(cè))為什么都必須加以解決？答：幀定界是分組交換的必然要求透明傳輸避免消息符號(hào)與幀定界符號(hào)相混淆差錯(cuò)檢測(cè)防止合差錯(cuò)的無效數(shù)據(jù)幀浪費(fèi)后續(xù)路由上的傳輸和處理資源4-4如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)

33、行幀定界，會(huì)發(fā)生什么問題？答：無法區(qū)分分組與分組無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域無法將差錯(cuò)更正的范圍限定在確切的局部4-5PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？為什么PPP不使用幀的編號(hào)？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸？答：簡(jiǎn)單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，檢錯(cuò)，無糾錯(cuò)不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制地址字段A只置為0xFF。地址字段實(shí)際上并不起作用?？刂谱侄蜟通常置為0x03。PPP是面向字節(jié)的當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和HDLC的做法一樣），當(dāng)PPP用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字符填充法PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認(rèn)機(jī)制

34、4-6要發(fā)送的數(shù)據(jù)為。采用CRC的生成多項(xiàng)式是P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個(gè)1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個(gè)1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？*采用CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？答：作二進(jìn)制除法，得余數(shù)1110，添加的檢驗(yàn)序列是1110.作二進(jìn)制除法，兩種錯(cuò)誤均可發(fā)展僅僅采用了CRC檢驗(yàn)，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。4-7一個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？答：7D5EFE277D5D7D5D6

35、57D5E7EFE277D7D657D4-8PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串11100。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？答：111004-9試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。（提示：請(qǐng)弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）（1）普通的電話通信。（2）電信局提供的公用電報(bào)通信。（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。答：第5章 局域網(wǎng)5-01局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備

36、互聯(lián)起來的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個(gè)系統(tǒng)連接到一個(gè)共享的通信媒體上。（2）地理范圍有限，用戶個(gè)數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個(gè)單位服務(wù)，只在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)，一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位10m10km內(nèi)或更大一些。從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測(cè)提醒來看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)：（1）低層協(xié)議簡(jiǎn)單（2）不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層（3）采用兩種媒體訪問控制技術(shù)，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對(duì)的問題是多源，多目的的連連管理，由此引

37、發(fā)出多中媒體訪問控制技術(shù)在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)通常采站點(diǎn)間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。5-02為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？答：由于TCP/IP體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是DIXEthernetV2而不是802.3標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在802委員會(huì)制定的邏輯鏈路控制子層LLC（即802.2標(biāo)準(zhǔn)）的作用已經(jīng)不大了。5-03數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個(gè)信號(hào)周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍

38、，即20M波特5-04試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASE-T中的“10”表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個(gè)站到集線器的距離不超過100m。5-0510Mb/s以太網(wǎng)升級(jí)到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時(shí)，都需要解決哪些技術(shù)問題？為什么以太網(wǎng)能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？答：技術(shù)問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長(zhǎng)度或增大幀的最小長(zhǎng)度在100mb/s

39、的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長(zhǎng)不變，但將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m，幀間時(shí)間間隔從原來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒吉比特以太網(wǎng)仍保持一個(gè)網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長(zhǎng)仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時(shí)將爭(zhēng)用時(shí)間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同吉比特以太網(wǎng)還保留標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長(zhǎng)，這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)時(shí)，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長(zhǎng)

40、距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣域網(wǎng)。提示：可以從兼容性，價(jià)格，使用了光纖后具有的“意想不到”效果等角度闡述。5-06有10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上。試計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬。（1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器。（2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100Mb/s以太網(wǎng)集線器。（3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答：（1）10個(gè)站共享10Mb/s。10個(gè)站共享100Mb/s。（3）每個(gè)站獨(dú)占10Mb/s。5-07假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。答：對(duì)于

41、1km電纜，單程傳播時(shí)間為1/=5為微秒，來回路程傳播時(shí)間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于10*10-6/1*10-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長(zhǎng)5-08有一個(gè)使用集線器的以太網(wǎng)，每個(gè)站到集線器的距離為d，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為C，幀長(zhǎng)為12500字節(jié)，信號(hào)在線路上的傳播速率為，距離d為25m或2500m，發(fā)送速率為10Mb/s或10Gb/s。這樣就有四種不同的組合。試?yán)霉剑?-1）分別計(jì)算這4種不同情況下參數(shù)的數(shù)值，并作簡(jiǎn)單討論。解：公式（5-1）為：其中為傳播時(shí)延，為數(shù)據(jù)幀

42、的發(fā)送時(shí)間。計(jì)算結(jié)果：距離d=25md=2500m發(fā)送速率C=10Mb/sC=10Gb/sC=10Mb/sC=10Gb/s討論：越大，信道利用率就越小。5-09為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？答：常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆校盒切尉W(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng)當(dāng)時(shí)很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴，人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實(shí)踐證明，連接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非?？煽?，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?-10假定一個(gè)以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而其

43、余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個(gè)以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，而另一個(gè)使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)？答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭(zhēng)用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連當(dāng)本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時(shí)，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機(jī)能得到改善。當(dāng)本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時(shí)，采用交換機(jī)改善對(duì)外流量不明顯。5-11以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭(zhēng)用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點(diǎn)如何

44、？答：CSMA/CD是一種動(dòng)態(tài)的媒體隨機(jī)接入共享信道方式，而傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM是一種靜態(tài)的劃分信道，所以對(duì)信道的利用，CSMA/CD是用戶共享信道，更靈活，可提高信道的利用率，不像TDM，為用戶按時(shí)隙固定分配信道，即使當(dāng)用戶沒有數(shù)據(jù)要傳送時(shí)，信道在用戶時(shí)隙也是浪費(fèi)的；傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM是靜態(tài)時(shí)隙分配，均勻高負(fù)荷時(shí)信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時(shí)資源浪費(fèi)較大，CSMA/CD動(dòng)態(tài)使用空閑資源，低負(fù)荷時(shí)信道利用率高，但控制復(fù)雜，高負(fù)荷時(shí)信道沖突大。對(duì)計(jì)算機(jī)通信來說，突發(fā)式的數(shù)據(jù)更不利于使用TDM方式。5-12使用CSMA/CD協(xié)議時(shí)，若線路長(zhǎng)度為100m，信號(hào)在線路上傳播速率為2108m/s。

45、數(shù)據(jù)的發(fā)送速率為1Gbit/s。試計(jì)算幀長(zhǎng)度為512字節(jié)、1500字節(jié)和64000字節(jié)時(shí)的參數(shù)a的數(shù)值，并進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。答：a=/T0=C/L=100（2108）1109/L=500/L，信道最大利用率Smax=1/（1+4.44a），最大吞吐量Tmax=Smax1Gbit/s幀長(zhǎng)512字節(jié)時(shí)，a=500/（5128）=0.122，Smax=0.6486，Tmax=648.6Mbit/s幀長(zhǎng)1500字節(jié)時(shí)，a=500/（15008）=0.0417，Smax=0.8438，Tmax=843.8Mbit/s幀長(zhǎng)64000字節(jié)時(shí),a=500/（640008）=0.,Smax=0.9957，Tmax=

46、995.7Mbit/s可見，在端到端傳播時(shí)延和數(shù)據(jù)發(fā)送率一定的情況下，幀長(zhǎng)度越大，信道利用率越大，信道的最大吞吐量就越大。513以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點(diǎn)？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？答：特點(diǎn)：以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)就是一個(gè)多端口的的網(wǎng)橋，它工作在數(shù)據(jù)鏈路層上。每一個(gè)端口都直接與一個(gè)主機(jī)或一個(gè)集線器相連，并且是全雙工工作。它能同時(shí)連通多對(duì)端口，使每一對(duì)通信能進(jìn)行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。在通信時(shí)是獨(dú)占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬。以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換，支持存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，而有些交換機(jī)還支持直通方式。虛擬局域網(wǎng)VLAN是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。這些網(wǎng)段具有某些共同的需

47、求。虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個(gè)4字節(jié)的標(biāo)識(shí)符，稱為VLAN標(biāo)記(tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。5-14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？網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù)MAC幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的MAC地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，沒有過濾能力以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可視為多端口網(wǎng)橋。5-15圖5-24（見教材p123）表示有五個(gè)站點(diǎn)分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和

48、B2連接起來。每一個(gè)網(wǎng)橋都有兩個(gè)接口（1和2）。在一開始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：H1發(fā)送給H5，H3發(fā)送給H2，H4發(fā)送給H3，H2發(fā)送給H1。試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表3-2中。發(fā)送的幀B1的轉(zhuǎn)發(fā)表B2的轉(zhuǎn)發(fā)表B1的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）B2的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）地址接口地址接口H1H5A1A1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H3H2C2C1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H4H3D2D2寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H2H1B1寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個(gè)幀516無線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議有哪些特點(diǎn)？為什么WLAN中不能使用沖突檢測(cè)

49、協(xié)議？試說明RTS幀和CTS幀的作用。答:無線局域網(wǎng)MAC協(xié)議提供了一個(gè)名為分布式協(xié)調(diào)功能（DCF）的分布式接入控制機(jī)制以及工作于其上的一個(gè)可選的集中式控制，該集中式控制算法稱為點(diǎn)協(xié)調(diào)功能（PCF）。DCF采用爭(zhēng)用算法為所有通信量提供接入；PCF提供無爭(zhēng)用的服務(wù)，并利用了DCF特性來保證它的用戶可靠接入。PCF采用類似輪詢的方法將發(fā)送權(quán)輪流交給各站，從而避免了沖突的產(chǎn)生，對(duì)于分組語音這樣對(duì)于時(shí)間敏感的業(yè)務(wù)，就應(yīng)提供PCF服務(wù)。由于無線信道信號(hào)強(qiáng)度隨傳播距離動(dòng)態(tài)變化范圍很大，不能根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度來判斷是否發(fā)生沖突，因此不適用有線局域網(wǎng)的的沖突檢測(cè)協(xié)議CSMA/CD。802.11采用了CSMA/CA技

50、術(shù)，CA表示沖突避免。這種協(xié)議實(shí)際上是在發(fā)送數(shù)據(jù)幀前需對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約。這種CSMA/CA協(xié)議通過RTS（請(qǐng)求發(fā)送）幀和CTS（允許發(fā)送）幀來實(shí)現(xiàn)。源站在發(fā)送數(shù)據(jù)前，先向目的站發(fā)送一個(gè)稱為RTS的短幀，目的站收到RTS后向源站響應(yīng)一個(gè)CTS短幀，發(fā)送站收到CTS后就可向目的站發(fā)送數(shù)據(jù)幀。5-17518 IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的MAC協(xié)議中的SIFS、PIFS和DIFS的作用是什么？答SIFS是一種最短的幀間間隔，用于PCF中對(duì)輪詢的響應(yīng)幀、CSMA/CA協(xié)議中預(yù)約信道的RTS幀和CTS幀、目的站收到自己的數(shù)據(jù)幀后給發(fā)送站的確認(rèn)幀等短幀的場(chǎng)合。PIFS是中等的幀間間隔，用于PCF方式中輪詢。DI

51、FS是最長(zhǎng)的幀間間隔，用于DCF方式中所有普通的通信量。第6章 廣域網(wǎng)6-01試從多個(gè)方面比較虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)這兩種服務(wù)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的區(qū)別可由下表歸納：對(duì)比的方面虛電路數(shù)據(jù)報(bào)連接的建立必須有不要目的站地址僅在連接建立階段使用，每個(gè)分組使用短的虛電路號(hào)每個(gè)分組都有目的站的全地址路由選擇在虛電路連接建立時(shí)進(jìn)行，所有分組均按同一路由每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由當(dāng)路由器出故障所有通過了出故障的路由器的虛電路均不能工作出故障的路由器可能會(huì)丟失分組，一些路由可能會(huì)發(fā)生變化分組的順序總是按發(fā)送順序到達(dá)目的站到達(dá)目的站時(shí)可能不按發(fā)送順序端到端的差錯(cuò)處理由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)由主機(jī)負(fù)責(zé)端到端的流量控制由通

52、信子網(wǎng)負(fù)責(zé)由主機(jī)負(fù)責(zé)從占用通信子網(wǎng)資源方面看：虛電路服務(wù)將占用結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的存儲(chǔ)空間，而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)對(duì)每個(gè)其完整的目標(biāo)地址獨(dú)立選徑，如果傳送大量短的分組，數(shù)據(jù)頭部分遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)部分，則會(huì)浪費(fèi)帶寬。從時(shí)間開銷方面看：虛電路服務(wù)有創(chuàng)建連接的時(shí)間開銷，對(duì)傳送小量的短分組，顯得很浪費(fèi)；而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)決定分組的去向過程很復(fù)雜，對(duì)每個(gè)分組都有分析時(shí)間的開銷。從擁塞避免方面看：虛電路服務(wù)因連接起來的資源可以預(yù)留下來，一旦分組到達(dá)，所需的帶寬和結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的容量便已具有，因此有一些避免擁塞的優(yōu)勢(shì)。而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則很困難。從健壯性方面看：通信線路的故障對(duì)虛電路服務(wù)是致命的因素，但對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則容易通過調(diào)整路由得到補(bǔ)償。因此

53、虛電路服務(wù)更脆弱。6-02設(shè)有一分組交換網(wǎng)。若使用虛電路，則每一分組必須有3字節(jié)的分組首部，而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)必須為虛電路保留8字節(jié)的存儲(chǔ)空間來識(shí)別虛電路。但若使用數(shù)據(jù)報(bào)，則每個(gè)分組需有15字節(jié)的分組首部，而結(jié)點(diǎn)就不需要保留轉(zhuǎn)發(fā)表的存儲(chǔ)空間。設(shè)每段鏈路每傳1MB需0.01元。購(gòu)買結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器的代價(jià)為每字節(jié)0.01元，而存儲(chǔ)器的壽命為2年工作時(shí)間（每周工作40小時(shí)）。假定一條虛電路的每次平均時(shí)間為1000s，而在此時(shí)間內(nèi)發(fā)送200分組，每個(gè)分組平均要經(jīng)過4段鏈路。試問采用哪種方案（虛電路或數(shù)據(jù)報(bào)）更為經(jīng)濟(jì)？相差多少？答：每個(gè)分組經(jīng)過4段鏈路意味鏈路上包括5個(gè)分組交換機(jī)。虛電路實(shí)現(xiàn)方案：需在1000秒內(nèi)

54、固定分配58=40bytes存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)器使用的時(shí)間是2年，即252403600=1.5107sec每字節(jié)每秒的費(fèi)用=0.01/（1.5107）=6.710-10元總費(fèi)用，即1000秒40字節(jié)的費(fèi)用=1000406.710-10=2.710-5元數(shù)據(jù)報(bào)實(shí)現(xiàn)方案：比上述虛電路實(shí)現(xiàn)方案需多傳(15-3)4200=9600bytes，每字節(jié)每鏈路的費(fèi)用=0.01/106=10-8元總費(fèi)用，即9600字節(jié)每鏈路的費(fèi)用=960010-8=9.610-5元9.6-2.7=6.9毫分可見，本題中采用虛電路實(shí)現(xiàn)方案更為經(jīng)濟(jì)，在1000秒的時(shí)間內(nèi)便宜6.9毫分。6-03假定分組交換網(wǎng)中所有結(jié)點(diǎn)的處理機(jī)和主機(jī)均

55、正常工作，所有的軟件也正常無誤。試問一個(gè)分組是否可能被投送到錯(cuò)誤的目的結(jié)點(diǎn)（不管這個(gè)概率有多?。?？如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都能正確工作，試問從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的端到端通信是否一定也是可靠的？答：有可能。大的突發(fā)噪聲可能破壞分組。使用k位的效驗(yàn)和，差錯(cuò)仍然有2-k的概率被漏檢。如果分組的目的地址字段或虛電路的標(biāo)識(shí)號(hào)被改變，分組會(huì)被投遞到錯(cuò)誤的目的地，并可能被接收為正確的分組。換句話說，偶然的突發(fā)噪聲可能把送往一個(gè)目的地的完全合法的分組改變成送往另一個(gè)目的地的也是完全合法的分組。即使所有的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都工作正常，端到端的通信不一定可靠。6-04廣域網(wǎng)中的主機(jī)為什么采用層次結(jié)構(gòu)方

56、式進(jìn)行編址？答：層次結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行編址就是把一個(gè)用二進(jìn)制數(shù)表示的主機(jī)地址分為前后兩部分。前一部分的二進(jìn)制數(shù)表示該主機(jī)所連接的分組交換機(jī)的編號(hào)，而后一部分的二進(jìn)制數(shù)表示所連接的分組交換機(jī)的端口號(hào)，或主機(jī)的編號(hào)。采用兩個(gè)層次的編址方案可使轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)只根據(jù)分組和第一部分的地址（交換機(jī)號(hào)），即在進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，只根據(jù)收到的分組的主機(jī)地址中的交換機(jī)號(hào)。只有當(dāng)分組到達(dá)與目的主機(jī)相連的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)時(shí)，交換機(jī)才檢查第二部分地址（主機(jī)號(hào)），并通過合適的低速端口將分組交給目的主機(jī)。采用這種方案可以減小轉(zhuǎn)發(fā)表的長(zhǎng)度，從而減少了查找轉(zhuǎn)發(fā)表的時(shí)間。6-05一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)分組交換網(wǎng)允許各結(jié)點(diǎn)在必要時(shí)將收到的分組丟棄。設(shè)結(jié)點(diǎn)丟棄一個(gè)分組的概率為p。現(xiàn)有一個(gè)主機(jī)經(jīng)過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與另一個(gè)主機(jī)以數(shù)據(jù)報(bào)方式通信，因此兩個(gè)主機(jī)之間要經(jīng)過3段鏈路。當(dāng)傳送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，只要任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)丟棄分組，則源點(diǎn)主機(jī)最終將重傳此分組。試問：（1）每一個(gè)分組在一次傳輸過程中平均經(jīng)過幾段鏈路？（2）每一個(gè)分組平均要傳送幾次？（3）目