計算機網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)題答案西北工業(yè)大學(xué)2016

1、復(fù) 習(xí) 題1. 對于帶寬為8kHz的信道，若有8種不同的物理狀態(tài)來表示數(shù)據(jù)，信噪比為30db，按奈氏定理，最大限制的數(shù)據(jù)速率是多少？按香農(nóng)定理，最大限制的數(shù)據(jù)速率是多少？ C=2 F log2N=2*8K*log28=48Kbps 分貝(dB)的計算是:10lgS/N 即本題為:10lgS/N=30 則:S/N=103C=F log2(1+S/N)=8K*log21001=80Kbps2. 在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)幀同步的方法中有“使用比特填充的首尾標志方法”，比如用01111110來標志幀的開始和結(jié)束，但幀數(shù)據(jù)段中也會有01111110這樣的數(shù)據(jù)，請給出發(fā)送方和接收方各自的處理方法？可以采用“0比特

2、插入法”來解決。該法在發(fā)送端監(jiān)視除標志碼以外的所有字段，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有連續(xù)5個“1”出現(xiàn)時，便在其后添插一個“0”，然后繼續(xù)發(fā)后繼的比特流。在接收端，同樣監(jiān)除起始標志碼以外的所有字段。當(dāng)連續(xù)發(fā)現(xiàn)個“1”出現(xiàn)后，若其后一個比特“0”則自動刪除它，以恢復(fù)原來的比特流；若發(fā)現(xiàn)連續(xù)6個“1”，則可能是插入的“0”發(fā)生差錯變成的“1”，也可能是收到了幀的終止標志碼。后兩種情況，可以進一步通過幀中的幀檢驗序列來加以區(qū)分。這種方法也稱作"比特填充的首尾標志法"。3. 簡述載體偵聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）技術(shù)的工作原理？CSMA/CD載波監(jiān)聽/沖突檢測，屬于計算機網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)的工作類型

3、，即在總線上不段的發(fā)出信號去探測線路是否空閑，如果不空閑則隨機等待一定時間，在繼續(xù)探測。直到發(fā)出型號為止CSMA/CD的工作原理由IEEE 802.3標準確定的CSMA/CD檢測沖突的方法如下： （1）當(dāng)一個站點想要發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，它檢測網(wǎng)絡(luò)查看是否有其他站點正在傳輸，即監(jiān)聽信道是否空閑。（2）如果信道忙，則等待，直到信道空閑；如果信道閑，站點就傳輸數(shù)據(jù)。（3）在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，站點繼續(xù)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)確信沒有其他站點在同時傳輸數(shù)據(jù)。因為有可能兩個或多個站點都同時檢測到網(wǎng)絡(luò)空閑然后幾乎在同一時刻開始傳輸數(shù)據(jù)。如果兩個或多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)，就會產(chǎn)生沖突。（4）當(dāng)一個傳輸節(jié)點識別出一個沖突，它就發(fā)送一個

4、擁塞信號，這個信號使得沖突的時間足夠長，讓其他的節(jié)點都能發(fā)現(xiàn)。（5）其他節(jié)點收到擁塞信號后，都停止傳輸，等待一個隨機產(chǎn)生的時間間隙（回退時間，Backoff Time）后重發(fā)。從以上敘述可以看出，CSMA/CD的工作原理可用四個字來表示：“邊聽邊說”，即一邊發(fā)送數(shù)據(jù)，一邊檢測是否產(chǎn)生沖突。 4. 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/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）。對于帶寬為4000Hz的信道，其信噪比為30dB，若傳送二進制信號則可達到最大數(shù)據(jù)率是多少？分貝（dB）

5、的計算是：10lgS/N 即 本題為：10lgS/N=30 則：S/N=103 CF log2(1S/N)= 4K*log21001=40KbpsB表示帶寬4000Hz 信噪比r換算分貝數(shù)：30dB=10lg（r） r=1000則C=4000*log（1+1000）=4k*10=40k bps5. 說明TCP協(xié)議建立連接的過程。在TCP/IP協(xié)議中，TCP協(xié)議提供可靠的連接服務(wù)，采用三次握手建立一個連接。 第一次握手：建立連接時，客戶端發(fā)送syn包(syn=j)到服務(wù)器，并進入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)器確認； 第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自

6、己也發(fā)送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務(wù)器進入SYN_RECV狀態(tài)； 第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYNACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認包ACK(ack=k+1)，此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手。 完成三次握手，客戶端與服務(wù)器開始傳送數(shù)據(jù)， 6. 說明停止對等協(xié)議的工作原理Answer1：停止等待協(xié)議是數(shù)據(jù)鏈路層的幾個協(xié)議中最基本的協(xié)議，是數(shù)據(jù)鏈路層各種協(xié)議的基礎(chǔ)。在通信時，當(dāng)收方收到一個正確的數(shù)據(jù)幀后，便會向發(fā)送方發(fā)送一個確認幀ACK,表示發(fā)送的數(shù)據(jù)正確接收。當(dāng)發(fā)送方收到確認幀后才能發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)幀，這樣就實現(xiàn)了接收方對發(fā)送方的

7、流量控制。 由于通信線路質(zhì)量各方面的影響，數(shù)據(jù)幀從發(fā)送方到接收方傳輸?shù)倪^程中可能會出現(xiàn)差錯。為了保證數(shù)據(jù)的正確性和完整性，接收方在收到數(shù)據(jù)后，會用一定的方法對接收到的數(shù)據(jù)進行差錯檢驗，所以接收方很容易檢測出收到的數(shù)據(jù)幀是否出現(xiàn)差錯。當(dāng)接收方發(fā)現(xiàn)收到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯時，就會向發(fā)送方發(fā)送一個否認幀NAK,表示對方發(fā)送的數(shù)據(jù)錯誤。發(fā)送方會根據(jù)接收方發(fā)來的信息做出相應(yīng)的操作。采用這樣的有效的檢錯機制，數(shù)據(jù)鏈路層可以對上面的網(wǎng)絡(luò)層提供了可靠的傳輸?shù)姆?wù)Answer2：l如果數(shù)據(jù)傳輸過程不出差錯，接收方收到一個正確的數(shù)據(jù)幀后，向發(fā)送方發(fā)送一個確認幀ACK，當(dāng)發(fā)送方收到ACK后才能發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)幀，這是停止

8、等待協(xié)議的工作原理。l全雙工通信的雙方既是發(fā)送方也是接收方。為了討論方便，僅考慮A發(fā)送數(shù)據(jù)而B接收數(shù)據(jù)并發(fā)送確認。A叫發(fā)送方，B 叫接收方。“停止等待”就是每發(fā)送完一個分組就停止發(fā)送，等待對方的確認。在收到確認后再發(fā)送下一個分組。1、無差錯情況A發(fā)送分組M1，發(fā)送完后就暫停發(fā)送，等待B的確認。B 收到M1后就向A 發(fā)送確認。A 在收到對M1的確認后，就繼續(xù)發(fā)送下一個分組M2。同樣，在收到B 對M2的確認后，再繼續(xù)發(fā)送下一個分組。2、出現(xiàn)差錯A 只要超過一段時間后仍沒有收到確認，就認為剛發(fā)送的分組丟失，因而重傳前面發(fā)送過的分組。實現(xiàn)這個功能應(yīng)該保證：一、A 在發(fā)送完一個分組后，必須暫時保留已發(fā)送

9、的分組的副本。只有在收到相應(yīng)的確認后才能清除暫時保留的分組副本。二、分組和確認分組都 必須進行編號。三、超時計時器設(shè)置的重傳時間應(yīng)當(dāng)比數(shù)據(jù)在分組傳輸?shù)钠骄禃r間更長一些。3、確認丟失和確認遲到假設(shè)當(dāng)B發(fā)送的對M2確認丟失后，A 在設(shè)定的超時重傳時間內(nèi)沒有收到M2的確認，但并不知道是自己發(fā)送的分組出錯、丟失，或者B發(fā)送的確認丟失。因此 A 在超時計時器到期后就要重傳分組M2。B在收到M2后應(yīng)采取的兩個動作：一、丟棄這個重復(fù)的分組M2。二、向A 發(fā)送確認。這種可靠傳輸協(xié)議稱為自動重傳請求ARQ（Automatic Repeat reQuest）,可以在不可靠的傳輸網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)可靠的通信。7. 什么

10、叫計算機對等網(wǎng)絡(luò)?Answer1:對等網(wǎng)絡(luò)一般是在小規(guī)模的辦公室或?qū)W生寢室中，將幾臺或十幾臺計算機連接起來，這樣這些計算機就可以相互共享資源。例如：某用戶在自己的計算機上建立了一個文件，準備把它打印出來，但它的計算機上并沒有安裝打印機，而對等網(wǎng)絡(luò)的另一個計算機上安裝了打印機，只要打印機共享，則該用戶就可以在自己的本地計算機上安裝一個網(wǎng)絡(luò)打印機，這樣他就象使用本地打印機一樣使用這個網(wǎng)絡(luò)打印機了。如果沒有建立這個對等網(wǎng)絡(luò)，該用戶有兩種辦法來進行打印，一種方法是把文件拷貝到軟盤，再到安裝有打印機的計算機上打印，但這種方法容易造成病毒的快速傳播；另一種方法是把打印機搬過來安裝在自己的計算機上，顯然這樣

11、做不是一個好方法。Answer2: 對等網(wǎng)絡(luò)又稱工作組，網(wǎng)上各臺計算機有相同的功能，無主從之分，任一臺計算機都是即可作為服務(wù)器，設(shè)定共享資源供網(wǎng)絡(luò)中其他計算機所使用，又可以作為工作站，沒有專用的服務(wù)器，也沒有專用的工作站。對等網(wǎng)絡(luò)是小型局域網(wǎng)常用的組網(wǎng)方式。 對等網(wǎng)絡(luò)的特點： （一）網(wǎng)絡(luò)中計算機的數(shù)量比較少，一般對等網(wǎng)絡(luò)的計算機數(shù)目在10臺以內(nèi)，所以對等網(wǎng)絡(luò)比較簡單！ （二）對等網(wǎng)絡(luò)分布范圍比較小，通常在一間辦公室或一個家庭內(nèi)！ （三）網(wǎng)絡(luò)安全管理分散，因此數(shù)據(jù)保密性差！ 由于對等網(wǎng)絡(luò)不需要專門的服務(wù)器來做網(wǎng)絡(luò)支持，也不需要其他的組件來提高網(wǎng)絡(luò)的性能，因而組網(wǎng)成本較低，適用于人員少，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)較

12、少的中小型企業(yè)或家庭中！ 對等網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)步驟： （一）確定網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu) （二）選擇合適的傳輸介質(zhì)。 （三）根據(jù)傳輸介質(zhì)的類型、網(wǎng)絡(luò)的運行速度、網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍等選擇網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。 （四）硬件連接。 （五）網(wǎng)絡(luò)軟件的安裝。 （六）設(shè)置資源共享。8. 在局域網(wǎng)參考模型中，數(shù)據(jù)鏈路層又被分為哪兩層？每層的功能是什么？為什么要分為這樣兩層？服務(wù)訪問點SAP有什么用途？在廣域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)鏈路層的功能相對簡單。它只負責(zé)將數(shù)據(jù)從一個節(jié)點可靠地傳輸?shù)较噜徆?jié)點。但在局域網(wǎng)中，多個節(jié)點共享傳輸介質(zhì)，必須有某種機制來決定下一個時刻，哪個設(shè)備占用傳輸介質(zhì)傳送數(shù)據(jù)。因此，局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層要有介質(zhì)訪問控制的功能。為此，一

13、般將數(shù)據(jù)鏈路層又劃分成兩個子層：邏輯鏈路控制LLC（Logic Line Control）子層，介質(zhì)訪問控制MAC（Media Access Control）子層。LLC子層負責(zé)向其上層提供服務(wù)；MAC子層的主要功能包括數(shù)據(jù)幀的封裝/卸裝，幀的尋址和識別，幀的接收與發(fā)送，鏈路的管理，幀的差錯控制等。MAC子層的存在屏蔽了不同物理鏈路種類的差異性。SAP是臨層實體（“實體”也就是對應(yīng)層的邏輯功能）間實現(xiàn)相互通訊的邏輯接口，位于兩層邊界處。從物理層開始，每一層都向上層提供服務(wù)訪問點（應(yīng)用層除外），每一層都有SAP，但不同層的SAP內(nèi)容和表示形式是不一樣的。SAP是一個層次系統(tǒng)的上下層之間進行通信的

14、接口，LLC子層為了網(wǎng)絡(luò)層的各種協(xié)議提供服務(wù)，而上層可能運行不同協(xié)議，為區(qū)分不同上層協(xié)議的數(shù)據(jù)，要采用服務(wù)訪問點9. 比較電路交換、虛電路分組交換和數(shù)據(jù)報分組交換的數(shù)據(jù)傳輸特點。虛電路服務(wù)與數(shù)據(jù)報服務(wù)的本質(zhì)差別是什么？電路交換：在數(shù)據(jù)傳送開始之前必須先設(shè)置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全占用；適用于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)的傳輸虛電路分組交換的主要特點是：在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。但并不像電路交換那樣有一條專用通路，分組在每個節(jié)點上仍然需要緩沖，并在線路上進行排隊等待輸出；在交互式應(yīng)用中，每次傳輸很短的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)報分組交換中，每個分組的傳送是被單獨處理的

15、。每個分組稱為一個數(shù)據(jù)報，每個數(shù)據(jù)報自身攜帶有足夠的信息，它的傳送是被單獨處理的。整個數(shù)據(jù)報傳送過程中，不需要建立虛電路，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為每個數(shù)據(jù)報作路由選擇，各數(shù)據(jù)報不能保證按順序到達目的節(jié)點，有些還可能會丟失。集中集中交互式通訊。傳輸少數(shù)幾個分組時，速度靈活。廣域網(wǎng)向上提供的服務(wù)主要有面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（虛電路）和無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（數(shù)據(jù)報）。虛電路方式是在兩個通信節(jié)點之間建立一條虛電路,端系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)(某一進程)沿著這條虛電路傳輸,虛電路提供的是一種使所有分組按順序到達目的地的、可靠的數(shù)據(jù)傳送方式。數(shù)據(jù)報方式提供的是面向無連接的服務(wù),各數(shù)據(jù)報不能保證按順序到達目的地。虛電路與數(shù)據(jù)報服務(wù)的本質(zhì)差別

16、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。虛電路服務(wù)與數(shù)據(jù)報服務(wù)的區(qū)別如下表所示： 虛電路 數(shù)據(jù)報 端一端連接 要 不要 目的站地址 僅連接是需要 每個分組都需要 分組順序 按序 不保證端一端差錯控制和流量控制 均由通信子網(wǎng)負責(zé) 均由主機負責(zé)10. 敘述IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送和接收過程。IP互聯(lián)網(wǎng)通常采用分片與重組技術(shù)。當(dāng)一個數(shù)據(jù)報的尺寸大于將發(fā)往網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸單元（MTU）值時，路由器會將IP數(shù)據(jù)報分成若干較小的部分，稱為分片，然后再將每片獨立地進行發(fā)送。分片后的數(shù)據(jù)報也由報頭區(qū)和資料區(qū)兩部分構(gòu)成，而且除一些分片控制域（如標志域、片偏移域）之外，分片

17、的報頭與原IP數(shù)據(jù)報的報頭非常相似，在接收到所有分片的基礎(chǔ)上，目的主機對分片進行重新組裝即IP數(shù)據(jù)報重組。11. 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多太機器，分布在16個不同的地點。如選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網(wǎng)號碼，并計算出每個主機號碼的最小值和最大值。Answer1: 4000/16=250，平均每個地點250臺機器。如選255.255.255.0為掩碼，則每個網(wǎng)絡(luò)所連主機數(shù)=2的八次方-2=254>250，共有子網(wǎng)數(shù)=2八次方-2=254>16，能滿足實際需求。 可給每個地點分配如下子

18、網(wǎng)號碼 地點： 子網(wǎng)號（subnet-id） 子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號 主機IP的最小值和最大值 1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1-129.250.1.254 2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1-129.250.2.254 3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1-129.250.3.254 4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1-129.250.4.254 5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1-129.250.5.254 6： 00000

19、110 129.250.6.0 129.250.6.1-129.250.6.254 7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1-129.250.7.254 8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1-129.250.8.254 9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1-129.250.9.254 10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1-129.250.10.254 11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1-129.250.11.254

20、12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1-129.250.12.254 13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1-129.250.13.254 14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1-129.250.14.254 15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1-129.250.15.254 16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1-129.250.16.254Answer2:因選用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，每個

21、子網(wǎng)最多可支持254個主機。，4000個站點分布在16個不同的地點，可以平均每個地點連接250臺主機，小于子網(wǎng)最大主機數(shù)。如不平均分布，每個地點主機號碼的最小值為1，最大值為254。附加：為什么用中繼器進行局域網(wǎng)擴展的時候，中繼器不能超過4個？用網(wǎng)橋擴展有這個限制嗎？為什么？中繼器工作在物理層，只是簡單地把衰減的電信號予以能量放大，它看不懂?dāng)?shù)據(jù)鏈路層的幀結(jié)構(gòu)；網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，可以理解幀結(jié)構(gòu)。這種差別導(dǎo)致中繼器聯(lián)接的網(wǎng)段實際上成為了一個網(wǎng)絡(luò)，所聯(lián)接形成的網(wǎng)絡(luò)受CSMA/CD基本工作原理的限制，所以無法超過4個。網(wǎng)橋理論上無此限制。12. 簡述透明網(wǎng)橋的工作原理透明網(wǎng)橋的目標是：當(dāng)幾個LAN

22、接入網(wǎng)橋后，不用啟動任何硬件和軟件設(shè)置，只要將電纜接通，就可以運行了。透明網(wǎng)橋的工作原理如下：1、每個網(wǎng)橋保存一個動態(tài)路由表（目的站點地址，端口號）。2、初始時，該路由表為空，以后通過逆向自學(xué)習(xí)方法獲取路由信息。逆向自學(xué)習(xí)方法：當(dāng)一個MAC幀到達網(wǎng)橋時，網(wǎng)橋根據(jù)其源MAC地址以及到達的端口號，向路由表增加或刷新一條記錄。3、路由表的每一項都設(shè)置一個超時計時器，若超時，則刪除該項，以適應(yīng)拓撲結(jié)構(gòu)的變化。4、當(dāng)某一幀到達網(wǎng)橋時，查詢路由表。若找到目的地址，則向?qū)?yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)。若找不到目的地址，則向所有的端口廣播（除了它所到達的端口外）。5、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)出現(xiàn)環(huán)路時，應(yīng)阻塞某些網(wǎng)橋的某些端口，消除環(huán)

23、路，使網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出生成樹結(jié)構(gòu)（Spaning tree）。13. 簡述分組轉(zhuǎn)發(fā)算法1、從數(shù)據(jù)報的首部提取目的主機的IP地址D，計算出目的主機的網(wǎng)絡(luò)地址N。 (將IP數(shù)據(jù)報中目的主機的IP地址和路由表上的子網(wǎng)掩碼進行&運算，就可以得出網(wǎng)絡(luò)地址N)2、若N就是與此路由器直接相連的某個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址。則直接進行交付，不需要經(jīng)過其他路由器，而是直接將IP數(shù)據(jù)報交付給目的主機。 (注意，直接交付時，路由器需要將目的主機地址D轉(zhuǎn)換為具體的硬件地址，把數(shù)據(jù)報封裝在MAC幀，在發(fā)送此幀。) 若N不是與此路由器直接相連的網(wǎng)絡(luò)，就進行間接交付。執(zhí)行3或執(zhí)行43、若路由表中有目的地址為D的特定主機路由，則把數(shù)

24、據(jù)報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行4。 (這是特殊情況)4、若路由表中有到達網(wǎng)絡(luò)N的路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行5。5、如果3和4都沒能將IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)出去，若路由表中有一個默認路由，則把數(shù)據(jù)報傳送給路由表中所指明的默認路由器；負責(zé)，執(zhí)行66、報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。14. 簡述共享式集線器（HUB）與交換機（SWITCH）的異同點。Answer1:相同點：Hub和Swicth都是用來組建和擴展局域網(wǎng)的，外觀上都是由一些端口構(gòu)成，常見的有12、24、48端口，因此很難區(qū)分，一般通過產(chǎn)品的標識進行區(qū)分。交換機上通常有Switch字樣，集線器上有Hub字

25、樣。不同點：交換機基于MAC地址進行數(shù)據(jù)幀的端口轉(zhuǎn)發(fā)，工作在數(shù)據(jù)鏈路層；集線器沒有MAC端口表，工作在物理層。交換機之間級連沒有距離限制，集線器級連有距離限制。集線器各個端口共享帶寬，交換機的是獨享！ Answer2:（1）它們都是網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。（2）集線器（HUB）作為物理層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，可以對信號進行放大和再生，但是，集線器只能進行原始比特流的傳送，不可能對數(shù)據(jù)流量進行任何隔離或過濾，因此由集線器連接的網(wǎng)段屬于同一個沖突域；共享式集線器采用廣播方式，每一個端口上的計算機都可以收到集線上的廣播數(shù)據(jù)，兩個端口上的站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)就會產(chǎn)生沖突。（3）交換機是數(shù)據(jù)鏈路層的互連設(shè)備，具有依據(jù)第二層

26、地址進行數(shù)據(jù)幀過濾的能力。由交換機的不同端口所連的網(wǎng)段屬于不同的沖突域；交換機是并行工作的，它可以同時支持多個信源和信宿端口之間的通信，從而提高大大了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速度。15. 解釋1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF。1NF: 定義: 關(guān)系模式R的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項, 即不能以集合、序列等作為屬性值。說明:1NF是關(guān)系模式的最起碼要求. 若RÏ1NF，則R不是關(guān)系模式2NF: 定義 : 若RÎ1NF，且每個非主屬性完全依賴于碼，則稱RÎ2NF（消除非主屬性對碼的部分依賴）。關(guān)系模式S(Sno , Sname , Sdept , Dn , Cno ,

27、G)語義：每位同學(xué)在一個系學(xué)習(xí)，可以選修多門課程，學(xué)習(xí)一門課程獲得一個成績。每個系有一名系主任 。3NF: 定義: 關(guān)系模式R( U , F)中，若不存在這樣的碼X，屬性組Y及非主屬性Z(Z 不是Y的子集)，使得下式成立：X®Y , Y®X , Y®Z,則稱RÎ3NF（消除非主屬性對碼的傳遞依賴）。例如：S_Sdept Ï3NF，因為有Sno®Sdept，Sdept®Dn說明:(1) 每個非主屬性既不部分依賴，也不傳遞依賴于R的任何碼。(2) 從1NF2NF：消除非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴。(3) 從2NF3NF：消除非主屬

28、性對碼的傳遞函數(shù)依賴。BCNF定義: 關(guān)系模式R( U , F)中，對于屬性組X，Y，若X®Y且Y不是X的子集時X必含有碼，則R( U , F ) ÎBCNF。例如：STC Ï BCNF，因為Tno ® Cno，而Tno不含有碼。4NF定義: 關(guān)系模式R( U , F ) Î 1NF，若X®®Y（Y不是X的子集）是非平凡的多值依賴，且X含有碼，則稱RÎ4NF。如關(guān)系模式CTB，Cno®®Tno，Cno®®Bno，碼為(Cno, Tno, Bno)，所以CTBÏ4NF

29、。如果一門課Ci有m個教員，n本參考書，則關(guān)系中分量為Ci元組共有m×n個，數(shù)據(jù)冗余非常大。(1) 4NFÌBCNFÌ3NFÌ2NFÌ1NF(2) 如果關(guān)系滿足某個范式要求，也會滿足級別較低 的所有范式的要求(3) 較高層次的范式比較低層次的范式更合乎要求16. 數(shù)據(jù)庫具有哪些基本特點？請分別詳細解釋之。(1)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)共享包含所有用戶可同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也包括用戶可以用各種方式通過接口使用數(shù)據(jù)庫，并提供數(shù)據(jù)共享。 (2)減少數(shù)據(jù)的冗余度。同文件系統(tǒng)相比，由于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，從而避免了用戶各自建立應(yīng)用文件。減少了大量重復(fù)數(shù)據(jù)

30、，減少了數(shù)據(jù)冗余，維護了數(shù)據(jù)的一致性。 (3)數(shù)據(jù)的獨立性。數(shù)據(jù)的獨立性包括數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序相互獨立，也包括數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的變化不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。 (4)數(shù)據(jù)實現(xiàn)集中控制。文件管理方式中，數(shù)據(jù)處于一種分散的狀態(tài)，不同的用戶或同一用戶在不同處理中其文件之間毫無關(guān)系。利用數(shù)據(jù)庫可對數(shù)據(jù)進行集中控制和管理，并通過數(shù)據(jù)模型表示各種數(shù)據(jù)的組織以及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。 (5)數(shù)據(jù)一致性和可維護性，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。主要包括：安全性控制：以防止數(shù)據(jù)丟失、錯誤更新和越權(quán)使用；完整性控制：保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性；并發(fā)控制：使在同一時間周期內(nèi)，允許對數(shù)據(jù)實現(xiàn)多路存取，又能防止用戶

31、之間的不正常交互作用；故障的發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)：由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供一套方法，可及時發(fā)現(xiàn)故障和修復(fù)故障，從而防止數(shù)據(jù)被破壞17. 在數(shù)據(jù)庫三級體系結(jié)構(gòu)中，三個模式之間存在兩種映射。詳細敘述采用映射技術(shù)的優(yōu)點有哪些？這三級結(jié)構(gòu)通過內(nèi)層(內(nèi)模式)、中間層(模式)和外層(外模式)三個層次來描述數(shù)據(jù)庫外模式是數(shù)據(jù)庫的外層，也是與用戶相聯(lián)系的一層。它屬于模式的一個子集，因而也被稱為子模式，它是面向用戶的邏輯組織。內(nèi)模式又稱數(shù)據(jù)的存儲模式，具體描述了數(shù)據(jù)如何組織并存入外部存儲器上，因此也被稱為存儲模式。內(nèi)模式一般由系統(tǒng)程序員根據(jù)計算機系統(tǒng)的軟硬件配置決定數(shù)據(jù)存取方式，并編制程序?qū)崿F(xiàn)存取，因而內(nèi)模式對用戶是透明的。

32、數(shù)據(jù)庫三個模式之間存在著兩種映射，一種是模式與子模式之間的映射，這種映射把概念級數(shù)據(jù)庫與用戶級數(shù)據(jù)庫聯(lián)系起來。另一種映射是模式與內(nèi)模式之間的映射，這種映射把概念數(shù)據(jù)庫與物理數(shù)據(jù)庫聯(lián)系起來。正是有了這兩種映射，才能把用戶對數(shù)據(jù)庫的邏輯操作轉(zhuǎn)換為對數(shù)據(jù)庫的物理操作，方便地存取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。模式映射采用映射技術(shù)還有以下好處： （1）保證了數(shù)據(jù)共享； （2）有利于數(shù)據(jù)的安全保密； （3）方便用戶使用數(shù)據(jù)庫。 還使得數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)獨立性：物理數(shù)據(jù)獨立性，如果數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式要修改，即數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)有所變化，那么只要對模式/內(nèi)模式映像作修改，從而使概念模式盡可能保持不變；邏輯數(shù)據(jù)獨立性，如果數(shù)據(jù)庫的概念模

33、式要修改，例如增加記錄類型或增加數(shù)據(jù)項，那么只要對外模式/模式映像作相應(yīng)的修改，從而使外模式盡可能保持不變 。18. 設(shè)有R和S兩個關(guān)系如下，計算交，、并、差、選擇、投影、連接：具體見數(shù)據(jù)庫第二章課件以下是一個例題：不完整R: A B S: B C a b b c c b e a d e b d 計算：1)RS 2)RS 3)R S 4)A(R) 5)A=C(R×S) 6)R S B<C解：(1)RS的運算結(jié)果為： (2) R-S的運算結(jié)果為： (3) R S的運算結(jié)果為： A B C A B A B Ca b c a b ca b d a b dc b c c b cc b

34、d c b dd e a d e a (5) A=C(R×S)的運算結(jié)果為： (4) A(R) (6) R S的運算結(jié)果為： A R.B S.B C A B<Ca b e a a c b b c cd e b d d19. 假設(shè)學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫如下： Student（Sno，Sname，Age，Dept） Couse（Cno，Cname，Teacher） SC（Sno，Cno，Score）用關(guān)系代數(shù)分別進行如下查詢：（1）學(xué)號為9900111的學(xué)生的系別和年齡；（2）有不及格（成績<60）學(xué)生的課程名；（3）計算機系有不及格課程的學(xué)生名單；（4）學(xué)生張林的“數(shù)據(jù)庫原理”課成

35、績。(1) age,dept(sno=9900111(Student)(2) cname (score<60(SC) Couse)(3) sname(Dept=計算機 (score<60(SC) Student)(4) score(cname=數(shù)據(jù)庫原理（sname=張林（Student） SC）)20. 一個電影資料數(shù)據(jù)庫有三個基本表：電影表Movie（含電影名、制作年份、長度、是否彩色、制片商）、演員表Actor（含演員姓名、地址、性別、出生年月）和電影主演表Acts（電影名、制作年份、演員姓名）。用AQL的建表語句建立這三個基本表，有注意合理地選擇屬性的數(shù)據(jù)類型。解：CREA

36、TE TABLE Movie( Mname CHAR(50)， Myear int， Mlength INT， Mcourlor CHAR(1) Mprofducer CHAR(20)； CREATE TABLE Actor ( Aname CHAR(20)， Aadress CHAR(50) ， Asex CHAR(1)， Abirth DATE)；CREATE TABLE Acts( Mname CHAR(50)， Myear int， Aname CHAR(20)；21. 在上題建立的表的基礎(chǔ)上，用SQL實現(xiàn)如下查詢或更新操作：（1）統(tǒng)計1999年制作電影的平均長度和最短長度；（2）在1999年主演過電影的演員姓名；（3）所有同名電影各自的電影名和制作年份；（4）往演員關(guān)系A(chǔ)ctor插入一個演員記錄，具體的數(shù)據(jù)值由你指定；（5）把電影“我的世界“的長度改為109分鐘；（6）刪除1940年以前制作的所有電影記錄以及電影主演記錄。解：(1) 統(tǒng)計1999年制作電影的平均長度和最短長度SELECT AVG(Mlength), MIN(Mlength)FROM MovieWHERE Myear=1999;(2) 在1999年主演過電影的演員姓名SELECT Aname AS 1999MA FROM Acts