海明碼學習--好多題的,自己攢下的,看了絕對有益學習海明碼

1、1、若海明碼的監(jiān)督關系為：S0=a0+a3+a4+a6 ；S1=a1+a3+a5+a6 ；S2=a2+a4+a5+a6 。若需發(fā)送的信息為1101，則信道中傳輸?shù)拇a字為 （19） 。A1101001 B1101011 C1101010 D1101111C2、問題描述： 使用海明碼進行向前糾錯，如果冗余位為4位，那么信息位最多可以用 _位，假定碼字位a6，a5,a4,a3,a2,a1,a0,并且有下面的監(jiān)督關系式： S2=a2+a4+a5+a6 S1=a1+a3+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a6 若S2S1S0=110,則表示的出錯位_。 請詳細說明一下此問題的解決，最重要的說明一下校驗

2、方程是什么第一問應該很明白吧 n+1<=2k,k=4 則n<=15 由m+k=n<=15 則m<=11 第二問： 若S2S1S0=110,則表示的出錯位是a5 就是說S2S1中有一位錯了，是a5或者a6，而S0沒錯的話，a6也就沒錯了，只能是a5了. 至于海明碼校驗方程，你是考網(wǎng)工的吧，教程上都有寫呢，自己細看吧，看個一小時總能理解的，我這也講不好怎么回事，呵呵，還是自己看印象比較深刻數(shù)據(jù)位數(shù)n和校驗位數(shù)k有下列關系2k-1>=n+k 或者可以說 設信息位的位數(shù)為k，冗余位的位數(shù)為r，則兩者的關系應滿足2rk+r+1。3、已知海明碼的監(jiān)督關系式為：S2=a2+a3

3、+a4+a6S1=a1+a4+a5+a6S0=a0+a3+a4+a5接收端收到的碼字為a6a5a4a3a2a1a0=1010100，問在最多一位錯的情況下發(fā)送端發(fā)送的碼字是什么？（寫出推演過程）。答案：1）根據(jù)海明碼的監(jiān)督關系式，得下表：S2S1S0000001010011100101110111錯碼位置無錯a0A1a5a2a3a6a42）將a6a5a4a3a2a1a0=1010100分別代入海明碼的監(jiān)督關系式得：(其中"+"號表示異或運算)：s2=1+0+1+1=1s1=0+1=0+1=0s0=0+0+1+0=1即s2s1s0=1013）查表可知：接收到的比特序列第4位有

4、錯 ，正確的應是：a6a5a4a3a2a1a0=10111004、海明碼的編碼效率為： R=k/(k+r) 式中 k為信息位位數(shù) r為增加冗余位位數(shù) 2.海明碼的生成與接收 方法一: 1)海明碼的生成。 例1.已知：信息碼為："0010"。海明碼的監(jiān)督關系式為：(推導過程略) S2=a2+a4+a5+a6 S1=a1+a3+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a6 求：海明碼碼字。 _ 注:如果K=4,那么 s0=a0+a1+a3+a4+a6 s1=a0+a2+a3+a5+a6 s2=a1+a2+a3+a7 s3=a4+a5+a6+a7 _ 解：1)由監(jiān)督關系式知冗余碼為a

5、2a1a0。 2)冗余碼與信息碼合成的海明碼是："0010a2a1a0"。 設S2=S1=S0=0,由監(jiān)督關系式得： a2=a4+a5+a6=1 a1=a3+a5+a6=0 a0=a3+a4+a6=1 因此，海明碼碼字為："0010101" 2)海明碼的接收。 例2.已知：海明碼的監(jiān)督關系式為： S2=a2+a4+a5+a6 S1=a1+a3+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a6 接收碼字為："0011101"(n=7) 求：發(fā)送端的信息碼。 解：1)由海明碼的監(jiān)督關系式計算得S2S1S0=011。 2)由監(jiān)督關系式可構造出下面錯

6、碼位置關系表： S2S1S0 錯碼位置 000 無錯 001 a0 010 a1 100 a2 011 a3 101 a4 110 a5 111 a6 3)由S2S1S0=011查表得知錯碼位置是a3。 4)糾錯-對碼字的a3位取反得正確碼字："0 0 1 0 1 0 1" 5)把冗余碼a2a1a0刪除得發(fā)送端的信息碼："0010" 3)由S2S1S0=011查表得知錯碼位置是a3。 4)糾錯-對碼字的a3位取反得正確碼字："0 0 1 0 1 0 1" 5)把冗余碼a2a1a0刪除得發(fā)送端的信息碼："0010"方

7、法二：(不用查表，方便編程) 例題: .已知海明碼的監(jiān)督關系式為： S2=a2+a3+a4+a6 S1=a1+a4+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a5 接收端收到的碼字為a6a5a4a3a2a1a0=1010100，問在最多一位錯的情況下發(fā)送端發(fā)送的碼字是什么?(寫出推演過程)。 答案: 1.(1)根據(jù)海明碼的監(jiān)督關系式 S2=a2+a3+a4+a6 S1=a1+a4+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a5，得下表： S2S1S0 000 001 010 011 100 101 110 111 錯誤位置 無錯 a0 A1 a5 a2 a3 a6 a4 (2)將a6a5a4a3a2a1a

8、0=1010100分別代入海明碼的監(jiān)督關系式 得：(其中“+”號表示異或運算)； s2=1+0+1+1=1 s1=0+1=0+1=0 s0=0+0+1+0=1 即s2s1s0=101 (3)查表可知：接收到的比特序列第4位有錯，正確的應是： a6a5a4a3a2a1a0=1011100 某公司采用一條租用專線(Leased line)與在外地的分公司相連,使用的MODEN的數(shù)據(jù)傳輸率為2400bps,現(xiàn)有數(shù)據(jù)12*106 字節(jié),若以異步 方式傳送,不加校驗位,1位停止位則最少需要多少時間(以秒為單位)才能傳輸完畢? 答: 以異步方式傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)，需要加1位起始位,1位停止位,實際需要傳送8

9、+2=10位. 故: (12*106*10)/2400 =5*104秒 若10Mbps的CSMA/CD局域網(wǎng)的節(jié)點最大距離為2.5Km,信號在媒體中的傳播速度為2*108 m/s,求該網(wǎng)的最短幀長 解答: 10Mbps表示 每秒鐘傳輸10*106 位數(shù)據(jù) , CSMA/CD,信號需要返回才能知道有沒有碰撞,所以傳輸一次信號需要兩倍距離, 先算出信號在節(jié)點完整傳輸一次所需要的時間: 2*(2.5*103)/2*108 =2.5*10-5 秒 ,然后算出幀長 =2.5*10-5 * 10*106 =250bit * 某令牌環(huán)媒體長度為10Km,信號傳播速度為200m/us,數(shù)據(jù)傳輸率為4Mbps,

10、環(huán)路上共有50個站點,每個站點的接口引入1位延遲, 試計算環(huán)的比特長度. 解答: (10*103 )/(200*106) * 4*106 =0.2*103=200bit 200+50*1=250bit 一共是250比特 用速率為1200bps的調(diào)制解調(diào)器（無校驗位，一位停止位），則每分鐘最多傳輸?shù)臐h字是多少（漢字為雙字節(jié)） 解答：(1200*60)/(8+2)*2=3600個 設信息碼為101 ，采用生成多項式G(X)為G(X)=X4+X3+X2+X+1，生成的循環(huán)碼是多少？ 解答：略 1011101 正確?(寫出判斷依據(jù)及推演過程)。 解答：(1)因為G(X)=X4+X3+x+1，故其對應的

11、二進制比特串為11011 ÷11011(除法的詳細過程略) (4)因上述除法的余數(shù)為0，故接收到的信息為正確信息。即發(fā)送過程中未出現(xiàn)錯誤 設LAN采用路由器與X.25 網(wǎng)相連，現(xiàn)在路由器每秒轉(zhuǎn)發(fā)200個分組，分組長度為X.25網(wǎng)的標準128字節(jié)，問： （1）路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率是多少Mbps? （2）計算一分鐘內(nèi)的通信費用（通信量按段來計算，每段64字節(jié)，需0.03元） 解答：（1）路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率為 200（分組/秒）*128（字節(jié)/分組） =2560字節(jié)/秒 =2560*8位/秒 =0.02048Mbps （2）一分鐘傳輸?shù)馁M用 =（2560*60）/ 64 * 0.03 =72元/

12、分鐘某公司采用一條租用專線(Leased line)與在外地的分公司相連,使用的MODEN的數(shù)據(jù)傳輸率為2400bps,現(xiàn)有數(shù)據(jù)12*106 字節(jié),若以異步 方式傳送,不加校驗位,1位停止位則最少需要多少時間(以秒為單位)才能傳輸完畢? 答: 以異步方式傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)，需要加1位起始位,1位停止位,實際需要傳送8+2=10位. 故: (12*106*10)/2400 =5*104秒 / 的確比較常規(guī)的, 異步傳輸是: 需要傳輸?shù)目偽粩?shù) = 總字節(jié)數(shù) * 位數(shù)( 一個字節(jié) 8位 + 起始位 + 停止位 ) 需要傳輸?shù)目偽粩?shù) / 數(shù)據(jù)傳輸速率 = 數(shù)據(jù)傳輸時間海明碼的概念海明碼是一種可以糾正一位

13、差錯的編碼。它是利用在信息位為k位，增加r位冗余位，構成一個n=k+r位的碼字，然后用r個監(jiān)督關系式產(chǎn)生的r個校正因子來區(qū)分無錯和在碼字中的n個不同位置的一位錯。它必需滿足以下關系式：r>=n+1  或  2r>=k+r+1海明碼的編碼效率為：R=k/(k+r)式中 k為信息位位數(shù) r為增加冗余位位數(shù) 2.海明碼的生成與接收方法一：1)海明碼的生成。例1.已知：信息碼為："0010"。海明碼的監(jiān)督關系式為：S2=a2+a4+a5+a6S1=a1+a3+a5+a6S0=a0+a3+a4+a6求：海明碼碼字。解：1)由監(jiān)督關系式知冗余碼為a2a1

14、a0。2)冗余碼與信息碼合成的海明碼是："0010a2a1a0"。設S2=S1=S0=0,由監(jiān)督關系式得：a2=a4+a5+a6=1a1=a3+a5+a6=0a0=a3+a4+a6=1因此，海明碼碼字為："0010101"2)海明碼的接收。例2.已知：海明碼的監(jiān)督關系式為：S2=a2+a4+a5+a6S1=a1+a3+a5+a6S0=a0+a3+a4+a6接收碼字為："0011101"(n=7)求：發(fā)送端的信息碼。解：1)由海明碼的監(jiān)督關系式計算得S2S1S0=011。2)由監(jiān)督關系式可構造出下面錯碼位置關系表： S2S1S0 000

15、 001 010 100 011 101 110 111 錯碼位置 無錯 a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 3)由S2S1S0=011查表得知錯碼位置是a3。4)糾錯-對碼字的a3位取反得正確碼字："0 0 1 0 1 0 1"5)把冗余碼a2a1a0刪除得發(fā)送端的信息碼："0010"方法二：(不用查表，方便編程)1)海明碼的生成（順序生成法）。例3.已知：信息碼為：" 1 1 0 0 1 1 0 0 "(k=8)求：海明碼碼字。解：1)把冗余碼A、B、C、，順序插入信息碼中，得海明碼碼字:" A B 1 C 1 0

16、 0 D 1 1  0  0 "  碼位:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12  其中A,B,C,D分別插于2k位(k=0,1,2,3)。碼位分別為1,2,4,8。2)冗余碼A,B,C,D的線性碼位是：(相當于監(jiān)督關系式)A->1,3,5,7,9,11；B->2,3,6,7,10,11； C->4,5,6,7,12；(注 5=4+1；6=4+2；7=4+2+1；12=8+4)D->8,9,10,11,12。3)把線性碼位的值的偶校驗作為冗余碼的值(設冗余碼初值為0)：A=(0,1,1,

17、0,1,0)=1B=(0,1,0,0,1,0)=0C=(0,1,0,0,0)=1D=(0,1,1,0,0)=04)海明碼為:"1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0"2)海明碼的接收。例4.已知：接收的碼字為："1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0"(k=8)求：發(fā)送端的信息碼。解：1)設錯誤累加器(err)初值=02)求出冗余碼的偶校驗和，并按碼位累加到err中：A=(1,0,1,0,1,0)=1err=err+20=1B=(0,0,0,0,1,0)=1err=err+21=3C=(1,1,0,0,0)=0err=err+0 =3D=

18、(0,1,1,0,0)=0err=err+0 =3由err0可知接收碼字有錯，3)碼字的錯誤位置就是錯誤累加器(err)的值3。4)糾錯-對碼字的第3位值取反得正確碼字："1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0"5)把位于2k位的冗余碼刪除得信息碼："1 1 0 0 1 1 0 0"三、 循環(huán)冗余碼（CRC）1.CRC的工作方法在發(fā)送端產(chǎn)生一個循環(huán)冗余碼，附加在信息位后面一起發(fā)送到接收端，接收端收到的信息按發(fā)送端形成循環(huán)冗余碼同樣的算法進行校驗，若有錯，需重發(fā)。2.循環(huán)冗余碼的產(chǎn)生與碼字正確性檢驗例子。例1.已知：信息碼:110011信息多項式:

19、K(X)=X5+X4+X+1生成碼:11001   生成多項式:G(X)=X4+X3+1(r=4)求：循環(huán)冗余碼和碼字。解：1)(X5+X4+X+1)*X4的積是 X9+X8+X5+X4 對應的碼是1100110000。2)積G(X)(按模二算法)。由計算結(jié)果知冗余碼是1001，碼字就是1100111001。 1 0 0 0 0 1Q(X)G(x)1 1 0 0 1 )1 1 0 0 1 1 0 0 0 0F(X)*Xr 1 1 0 0 1， 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1R(X)(冗余碼) 例2.已知：接收碼字:1100111001多項式

20、:T(X)=X9+X8+X5+X4+X3+1生成碼:11001    生成多項式:G(X)=X4+X3+1(r=4)求：碼字的正確性。若正確，則指出冗余碼和信息碼。解：1)用字碼除以生成碼，余數(shù)為0，所以碼字正確。 1 0 0 0 0 1Q(X)G(x)1 1 0 0 1 )1 1 0 0 1 1 1 0 0 1F(X)*XrR(x) 1 1 0 0 1， 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0S(X)(余數(shù)) 2)因r=4，所以冗余碼是：11001，信息碼是:1100113.循環(huán)冗余碼的工作原理循環(huán)冗余碼CRC在發(fā)送端編碼和接收端校驗時，都可以利用

21、事先約定的生成多項式G(X)來得到，K位要發(fā)送的信息位可對應于一個(k-1)次多項式K(X),r位冗余位則對應于一個(r-1)次多項式R(X)，由r位冗余位組成的n=k+r位碼字則對應于一個(n-1)次多項式T(X)=Xr*K(X)+R(X)。4.循環(huán)冗余校驗碼的特點1)可檢測出所有奇數(shù)位錯；2)可檢測出所有雙比特的錯；3)可檢測出所有小于、等于校驗位長度的突發(fā)錯。   5)4種生成碼局域網(wǎng)組建 網(wǎng)絡互聯(lián)設備區(qū)別剖析發(fā)表于 2006-03-03 11:20:00 類別：計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡往往由許多種不同類型的網(wǎng)絡互連連接而成。如果幾個計算機網(wǎng)絡只是在物理上連接在一起，它

22、們之間并不能進行通信，那么這種“互連”并沒有什么實際意義。因此通常在談到“互連”時，就已經(jīng)暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機網(wǎng)絡已經(jīng)組成了一個大型的計算機網(wǎng)絡，或稱為互聯(lián)網(wǎng)絡，也可簡稱為互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)。 將網(wǎng)絡互相連接起來要使用一些中間設備(或中間系統(tǒng))，ISO的術語稱之為中繼(relay)系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下五種中繼系統(tǒng):1.物理層(即常說的第一層、層L1)中繼系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)。2.數(shù)據(jù)鏈路層(即第二層，層L2)，即網(wǎng)橋或橋接器或交換機(bridge)。3.網(wǎng)絡層(第三層，層L3)中繼系統(tǒng)，即路由器(rou

23、ter)。4.網(wǎng)橋和路由器的混合物橋路器(brouter)兼有網(wǎng)橋和路由器的功能。5.在網(wǎng)絡層以上的中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)關(gateway).當中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器時，一般不稱之為網(wǎng)絡互聯(lián)，因為這僅僅是把一個網(wǎng)絡擴大了，而這仍然是一個網(wǎng)絡。高層網(wǎng)關由于比較復雜，目前使用得較少。因此一般討論網(wǎng)絡互連時都是指用交換機和路由器進行互聯(lián)的網(wǎng)絡。本文主要闡述交換機和路由器及其區(qū)別。 交換機和路由器“交換”是今天網(wǎng)絡里出現(xiàn)頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng)，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什么才是真正的交換。其實交換一詞最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實現(xiàn)兩個不同電話機之間話音信號的交換，完成該工作的設

24、備就是電話交換機。 所以從本意上來講，交換只是一種技術概念，即完成信號由設備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見，“交換”是一個涵義廣泛的詞語，當它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡第二層的設備時，實際指的是一個橋接設備;而當它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡第三層的設備時，又指的是一個路由設備。我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機實際是一個基于網(wǎng)橋技術的多端口第二層網(wǎng)絡設備，它為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。由此可見，交換機內(nèi)部核心處應該有一個交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個快速交換總線，以使由任意端口接收的數(shù)據(jù)幀從其他端口送出。在實際

25、設備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片(ASIC)完成。另外，以太網(wǎng)交換機在設計思想上有一個重要的假設，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數(shù)據(jù)不會使其產(chǎn)生擁塞，換句話說，交換的能力相對于所傳信息量而無窮大(與此相反，ATM交換機在設計上的思路是，認為交換的能力相對所傳信息量而言有限)。雖然以太網(wǎng)第二層交換機是基于多端口網(wǎng)橋發(fā)展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網(wǎng)絡更易管理。而路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡層中的分組交換設備(或網(wǎng)絡層中繼設備)，路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)(IP報文)傳送到正確的網(wǎng)絡，包括:1.IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報的尋徑和傳送

26、;2.子網(wǎng)隔離，抑制廣播風暴;3.維護路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎。4.IP數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制;5.實現(xiàn)對IP數(shù)據(jù)報的過濾和記帳。對于不同地規(guī)模的網(wǎng)絡，路由器的作用的側(cè)重點有所不同。在主干網(wǎng)上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器，必須知道到達所有下層網(wǎng)絡的路徑。這需要維護龐大的路由表，并對連接狀態(tài)的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。在地區(qū)網(wǎng)中，路由器的主要作用是網(wǎng)絡連接和路由選擇，即連接下層各個基層網(wǎng)絡單位-園區(qū)網(wǎng)，同時負責下層網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部，路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位

27、是局域網(wǎng)(LAN)，其中所有主機處于同一邏輯網(wǎng)絡中。隨著網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，局域網(wǎng)演變成以高速主干和路由器連接的多個子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中，處個子網(wǎng)在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設備，它負責子網(wǎng)間的報文轉(zhuǎn)發(fā)和廣播隔離，在邊界上的路由器則負責與上層網(wǎng)絡的連接。第二層交換機和路由器的區(qū)別 傳統(tǒng)交換機從網(wǎng)橋發(fā)展而來，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡層設備，它根據(jù)IP地址進行尋址，通過路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機最大的好處是快速，由于交換機只須識別幀中MAC地址，直接根據(jù)MAC地址產(chǎn)

28、生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡單，便于ASIC實現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。1.回路:根據(jù)交換機地址學習和站表建立算法，交換機之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動生成樹算法，阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而路由器的路由協(xié)議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負載，提高可靠性。2.負載集中:交換機之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進行動態(tài)分配，以平衡負載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點，OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡應用選擇各自不同的最佳路由。3.廣播控制:交換機只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網(wǎng)絡就是一個

29、大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網(wǎng)絡。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續(xù)進行廣播。4.子網(wǎng)劃分:交換機只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址結(jié)構，因此不能根據(jù)MAC地址來劃分子網(wǎng)。而路由器識別IP地址，IP地址由網(wǎng)絡管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結(jié)構，被劃分成網(wǎng)絡號和主機號，可以非常方便地用于劃分子網(wǎng)，路由器的主要功能就是用于連接不同的網(wǎng)絡。5.保密問題:雖說交換機也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內(nèi)容對幀實施過濾，但路由器根據(jù)報文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內(nèi)容對報文實施過濾，更加直觀方便。6.介質(zhì)相關:交換

30、機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉(zhuǎn)換，但這種轉(zhuǎn)換過程比較復雜，不適合ASIC實現(xiàn)，勢必降低交換機的轉(zhuǎn)發(fā)速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質(zhì)和鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡互連，而不會用來在物理介質(zhì)和鏈路層協(xié)議相差甚元的網(wǎng)絡之間進行互連。而路由器則不同，它主要用于不同網(wǎng)絡之間互連，因此能連接不同物理介質(zhì)、鏈路層協(xié)議和網(wǎng)絡層協(xié)議的網(wǎng)絡。路由器在功能上雖然占據(jù)了優(yōu)勢，但價格昂貴，報文轉(zhuǎn)發(fā)速度低。近幾年，交換機為提高性能做了許多改進，其中最突出的改進是虛擬網(wǎng)絡和三層交換。劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域，減少廣播風暴對網(wǎng)絡的影響。路由器每一接口連接一個子網(wǎng)，廣播報文不能經(jīng)過路由器廣播出去，連接在路由器不

31、同接口的子網(wǎng)屬于不同子網(wǎng)，子網(wǎng)范圍由路由器物理劃分。對交換機而言，每一個端口對應一個網(wǎng)段，由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構成，通過對交換機端口的組合，可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報文只能在子網(wǎng)內(nèi)廣播，不能擴散到別的子網(wǎng)內(nèi)，通過合理劃分邏輯子網(wǎng)，達到控制廣播的目的。 由于邏輯子網(wǎng)由交換機端口任意組合，沒有物理上的相關性，因此稱為虛擬子網(wǎng)，或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段與其物理位置無關，即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠的兩個網(wǎng)段可能屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠的兩個網(wǎng)段可能屬于同一個虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內(nèi)的終端之間不能相互通信，增強了對網(wǎng)絡內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問控制。交換機和路

32、由器是性能和功能的矛盾體，交換機交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強，但報文轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。解決這個矛盾的技術是三層交換，既有交換機線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能。第三層交換機和路由器的區(qū)別 在第三層交換技術出現(xiàn)之前，幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區(qū)別開來，他們完全是相同的:提供路由功能正在路由器的工作，然而，現(xiàn)在第三層交換機完全能夠執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功能。作為網(wǎng)絡互連的設備，第三層交換機具有以下特征:1.轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務流;2.完全交換功能;3.可以完成特殊服務，如報文過濾或認證;4.執(zhí)行或不執(zhí)行路由處理。第三層交換機與傳統(tǒng)路由器相比有如下優(yōu)點:1.子網(wǎng)間傳輸帶

33、寬可任意分配:傳統(tǒng)路由器每個接口連接一個子網(wǎng)，子網(wǎng)通過路由器進行傳輸?shù)乃俾时唤涌诘膸捤拗?。而三層交換機則不同，它可以把多個端口定義成一個虛擬網(wǎng)，把多個端口組成的虛擬網(wǎng)作為虛擬網(wǎng)接口，該虛擬網(wǎng)內(nèi)信息可通過組成虛擬網(wǎng)的端口送給三層交換機，由于端口數(shù)可任意指定，子網(wǎng)間傳輸帶寬沒有限制。2.合理配置信息資源:由于訪問子網(wǎng)內(nèi)資源速率和訪問全局網(wǎng)中資源速率沒有區(qū)別，子網(wǎng)設置單獨服務器的意義不大，通過在全局網(wǎng)中設置服務器群不僅節(jié)省費用，更可以合理配置信息資源。3.降低成本:通常的網(wǎng)絡設計用交換機構成子網(wǎng)，用路由器進行子網(wǎng)間互連。目前采用三層交換機進行網(wǎng)絡設計，既可以進行任意虛擬子網(wǎng)劃分，又可以通過交換機

34、三層路由功能完成子網(wǎng)間通信，為此節(jié)省了價格昂貴的路由器。4.交換機之間連接靈活:作為交換機，它們之間不允許存在回路，作為路由器，又可有多條通路來提高可靠性、平衡負載。三層交換機用生成樹算法阻塞造成回路的端口，但進行路由選擇時，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。結(jié)論綜上所述，交換機一般用于LAN-WAN的連接，交換機歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設備，有些交換機也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交

35、換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣播應用。(T126)什么是藍牙 一、藍牙名字的由來 藍牙的名字來源于10世紀丹麥國王Harald Blatand英譯為Harold Bluetooth。在行業(yè)協(xié)會籌備階段,需要一個極具有表現(xiàn)力的名字來命名這項高新技術。行業(yè)組織人員，在經(jīng)過一夜關于歐洲歷史和未來無限技術發(fā)展的討論后，有些人認為用Blatand國王的名字命名再合適不過了。Blatand國王將現(xiàn)在的挪威，瑞典和丹麥統(tǒng)一起來；就如同這項即將面世的技術，技術將被定義為允許不同工業(yè)領域之間的協(xié)調(diào)工作，例如計算，手機和汽車行業(yè)之

36、間的工作。名字于是就這么定下來了。 在丹麥的Jelling城，在教堂里立著一塊紀念碑，這塊紀念碑就是為了紀念Blatand國王的功績和他的父親,丹麥的第一個國王“Gorm the Old”而立的。有趣的是，這塊特別的石頭在Harald和他的兒子Sven Forkbeard之間的一次戰(zhàn)爭后就遺失了，近600年里沒有人見過這塊石頭。Sven獲勝了（并且把他父親流放了），因為這塊刻著古代北歐文字的石頭是Harald的榮耀，所以Sven埋葬了它。直到最近幾年，一個農(nóng)夫?qū)λr(nóng)場里的這個大土堆產(chǎn)生了好奇，才終于發(fā)現(xiàn)了這塊石頭。 這個標志最初是在商業(yè)協(xié)會宣布成立的時候由Scandinavian公司設計的。標

37、志保留了它名字的傳統(tǒng)特色，包含了古北歐字母“H”，看上去非常類似一個星號和一個“B”，在標志上仔細看兩者都能看到。 二、藍牙技術介紹 “藍牙”（Bluetooth）原是十世紀統(tǒng)一了丹麥的國王的名字，現(xiàn)取其“統(tǒng)一”的含義，用來命名意在統(tǒng)一無線局域網(wǎng)通訊標準的藍牙技術。藍牙技術是愛立信、IBM等5家公司在1998年聯(lián)合推出的一項無線網(wǎng)絡技術。隨后成立的藍牙技術特殊興趣組織（SIG）來負責該技術的開發(fā)和技術協(xié)議的制定，如今全世界已有1800多家公司加盟該組織，最近微軟公司也正式加盟并成為SIG組織的領導成員之一。 藍牙是無線數(shù)據(jù)和語音傳輸?shù)拈_放式標準，它將各種通信設備、計算機及其終端設備、各種數(shù)字數(shù)

38、據(jù)系統(tǒng)、甚至家用電器采用無線方式聯(lián)接起來。它的傳輸距離為10cm10m，如果增加功率或是加上某些外設便可達到100m的傳輸距離。它采用2.4GHz ISM頻段和調(diào)頻、跳頻技術，使用權向糾錯編碼、ARQ、TDD和基帶協(xié)議。TDMA每時隙為0.625s，基帶符合速率為1Mb/s。藍牙支持64kb/s實時語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，語音編碼為CVSD，發(fā)射功率分別為1mW、2.5mW和100mW，并使用全球統(tǒng)一的48比特的設備識別碼。由于藍牙采用無線接口來代替有線電纜連接，具有很強的移植性，并且適用于多種場合，加上該技術功耗低、對人體危害小，而且應用簡單、容易實現(xiàn)，所以易于推廣。 藍牙技術 SIG組織于19

39、99年7月26日推出了藍牙技術規(guī)范1.0版本。藍牙技術的系統(tǒng)結(jié)構分為三大部分：底層硬件模塊、中間協(xié)議層和高層應用。 底層硬件部分包括無線跳頻（RF）、基帶（BB）和鏈路管理（LM）。無線跳頻層通過2.4GHz無需授權的ISM頻段的微波，實現(xiàn)數(shù)據(jù)位流的過濾和傳輸，本層協(xié)議主要定義了藍牙收發(fā)器在此頻帶正常工作所需要滿足的條件。基帶負責跳頻以及藍牙數(shù)據(jù)和信息幀的傳輸。鏈路管理負責連接、建立和拆除鏈路并進行安全控制。 藍牙技術結(jié)合了電路交換與分組交換的特點，可以進行異步數(shù)據(jù)通信，可以支持多達3個同時進行的同步話音信道，還可以使用一個信道同時傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音。每個話音信道支持64kb/秒的同步話音

40、鏈路。異步信道可以支持一端最大速率為721kb/秒、另一端速率為57.6kb/秒的不對稱連接，也可以支持43.2kb/秒的對稱連接。 中間協(xié)議層包括邏輯鏈路控制和適應協(xié)議、服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議、串口仿真協(xié)議和電話通信協(xié)議。邏輯鏈路控制和適應協(xié)議具有完成數(shù)據(jù)拆裝、控制服務質(zhì)量和復用協(xié)議的功能，該層協(xié)議是其它各層協(xié)議實現(xiàn)的基礎。服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議層為上層應用程序提供一種機制來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中可用的服務及其特性。串口仿真協(xié)議層具有仿真9針RS232串口的功能。電話通信協(xié)議層則提供藍牙設備間話音和數(shù)據(jù)的呼叫控制指令。 主機控制接口層（HCI）是藍牙協(xié)議中軟硬件之間的接口，它提供了一個調(diào)用基帶、鏈路管理、狀態(tài)和控制寄存器等

41、硬件的統(tǒng)一命令接口。藍牙設備之間進行通信時，HCI以上的協(xié)議軟件實體在主機上運行，而HCI以下的功能由藍牙設備來完成，二者之間通過一個對兩端透明的傳輸層進行交互。 在藍牙協(xié)議棧的最上部是各種高層應用框架。其中較典型的有撥號網(wǎng)絡、耳機、局域網(wǎng)訪問、文件傳輸?shù)?，它們分別對應一種應用模式。各種應用程序可以通過各自對應的應用模式實現(xiàn)無線通信。撥號網(wǎng)絡應用可通過仿真串口訪問微微網(wǎng)（Piconet），數(shù)據(jù)設備也可由此接入傳統(tǒng)的局域網(wǎng)；用戶可以通過協(xié)議棧中的Audio（音頻）層在手機和耳塞中實現(xiàn)音頻流的無線傳輸；多臺PC或筆記本電腦之間不需要任何連線，就能快速、靈活地進行文件傳輸和共享信息，多臺設備也可由此

42、實現(xiàn)同步操作。 總之，整個藍牙協(xié)議結(jié)構簡單，使用重傳機制來保證鏈路的可靠性，在基帶、鏈路管理和應用層中還可實行分級的多種安全機制，并且通過跳頻技術可以消除網(wǎng)絡環(huán)境中來自其它無線設備的干擾。 應用前景 藍牙技術的應用范圍相當廣泛，可以廣泛應用于局域網(wǎng)絡中各類數(shù)據(jù)及語音設備，如PC、撥號網(wǎng)絡、筆記本電腦、打印機、傳真機、數(shù)碼相機、移動電話和高品質(zhì)耳機等，藍牙的無線通訊方式將上述設備連成一個微微網(wǎng)（Piconet），多個微微網(wǎng)之間也可以進行互連接，從而實現(xiàn)各類設備之間隨時隨地進行通信。應用藍牙技術的典型環(huán)境有無線辦公環(huán)境、汽車工業(yè)、信息家電、醫(yī)療設備以及學校教育和工廠自動控制等。目前，藍牙的初期產(chǎn)品

43、已經(jīng)問世，一些芯片廠商已經(jīng)開始著手改進具有藍牙功能的芯片。與此同時，一些頗具實力的軟件公司或者推出自已的協(xié)議棧軟件，或者與芯片廠商合作推出藍牙技術實現(xiàn)的具體方案。盡管如此，藍牙技術要真正普及開來還需要解決以下幾個問題：首先要降低成本；其次要實現(xiàn)方便、實用，并真正給人們帶來實惠和好處；第三要安全、穩(wěn)定、可靠地進行工作；第四要盡快出臺一個有權威的國際標準。一旦上述問題被解決，藍牙將迅速改變?nèi)藗兊纳钆c工作方式，并大大提高人們的生活質(zhì)量。 假設一個有3個盤片的硬盤，共有四個記錄面，轉(zhuǎn)速為7200轉(zhuǎn)/分，盤面有效記錄區(qū)域的外直徑為30cm,內(nèi)直徑為10cm，記錄位密度為250b/mm,磁道密度為8道/

44、mm，每磁道分16個扇區(qū)，每扇區(qū)512字節(jié)，則該硬盤的非格式化容量和格式化容量約為（）。 每面磁道數(shù)=（外直徑-內(nèi)直徑）*磁道密度/2=800 格式化容量=每面磁道數(shù)*記錄面*每磁道扇區(qū)數(shù)*每扇區(qū)字節(jié)數(shù) =800*4*16*512字節(jié) =26214400字節(jié) =26214400/1024KB =25600/1024M 25MB 非格式化容量=每面磁道數(shù)*記錄面*內(nèi)直徑*記錄位密度/8（單位為字節(jié)） =800*4*3.14*100*250/8 (注意單位) =30MB（約） 數(shù)據(jù)傳輸率=*內(nèi)直徑*記錄位密度/8*轉(zhuǎn)速/60（字節(jié)/秒）=1175500字節(jié) 一個磁道的非格式化容量與扇區(qū)無關，就是磁

45、道長度*記錄位密度/8。 而在計算整個磁盤的非格式化容量時要取最短磁道長度即內(nèi)徑。 Fast ethernet每比特的發(fā)送時間是？ 100Mbps=100*106 bit/s=0.1*109 bit/s t=1/(0.1*109)=10*10(-9) s=10ns DDN的業(yè)務有: 1、 提供速率可選的租用專線業(yè)務,租用的專線可以是點對點的專線, 點對多點的廣播、輪詢,甚至于多點會議。 2、 為分組交換網(wǎng)提供符合CCITT X.21建議的接口標準; 3、 滿足ISDN要求,是30B+D的數(shù)字傳輸電路; 4、 提供幀中繼業(yè)務,用于局域網(wǎng)互連; 5、 提供帶信令的模擬接口,用于電話語音或三類傳真業(yè)

46、務; 6、組建用戶自己的虛擬專網(wǎng)。 7、. 提供與Internet專線接入,向用戶提供全部Internet業(yè)務。 公鑰與私鑰 公鑰和私鑰就是俗稱的不對稱加密方式，是從以前的對稱加密（使用用戶名與密碼）方式的提高。我用電子郵件的方式說明一下原理。使用公鑰與私鑰的目的就是實現(xiàn)安全的電子郵件，必須實現(xiàn)如下目的：1. 我發(fā)送給你的內(nèi)容必須加密，在郵件的傳輸過程中不能被別人看到。2. 必須保證是我發(fā)送的郵件，不是別人冒充我的。要達到這樣的目標必須發(fā)送郵件的兩人都有公鑰和私鑰。公鑰，就是給大家用的，你可以通過電子郵件發(fā)布，可以通過網(wǎng)站讓別人下載。而私鑰，就是自己的，必須非常小心保存，最好加上密碼。公鑰與私

47、鑰的作用是：用公鑰加密的內(nèi)容只能用私鑰解密，用私鑰加密的內(nèi)容只能用公鑰解密。比如說，我要給你發(fā)送一個加密的郵件。首先，我必須擁有你的公鑰，你也必須擁有我的公鑰。首先，我用你的公鑰給這個郵件加密，這樣就保證這個郵件不被別人看到，而且保證這個郵件在傳送過程中沒有被修改。你收到郵件后，用你的私鑰就可以解密，就能看到內(nèi)容。 其次我用我的私鑰給這個郵件加密，發(fā)送到你手里后，你可以用我的公鑰解密。因為私鑰只有我手里有，這樣就保證了這個郵件是我發(fā)送的。 在.NET中，非對稱加密是安全系統(tǒng)中最復雜的，功能也是最強大的。它可以在代碼中調(diào)用服務器和客戶端的證書，并且進行匹配，從而獲得使用者的身份 海明碼是一種可以

48、糾正一位差錯的編碼。它是利用在信息位為k位，增加r位冗余位，構成一個n=k+r位的碼字，然后用r個監(jiān)督關系式產(chǎn)生的r個校正因子來區(qū)分無錯和在碼字中的n個不同位置的一位錯。它必需滿足以下關系式： r>=n+1 或 2r>=k+r+1 海明碼的編碼效率為： R=k/(k+r) 式中 k為信息位位數(shù) r為增加冗余位位數(shù) 1、海明碼的生成。 例1.已知：信息碼為："0010"。海明碼的監(jiān)督關系式為： S2=a2+a4+a5+a6 S1=a1+a3+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a6 求：海明碼碼字。 解：1)由監(jiān)督關系式知冗余碼為a2a1a0。 2)冗余碼與信息碼合成的海明碼是："0010a2a1a0"。 設S2=S1=S0=0,由監(jiān)督關系式得： a2=a4+a5+a6=1 a1=a3+a5+a6=0 a0=a3+a4+a6=1 因此，海明碼碼字為："0010101"2、海明碼的接收