計算機網(wǎng)絡(luò)(第五版)謝希仁編著 課后習(xí)題解答

1、計算機網(wǎng)絡(luò)習(xí)題解答第一章 概述習(xí)題1-1 計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)? 答:計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的最重要的功能有兩個,連通性和共享。習(xí)題1-02 試簡述分組交換的要點.答：采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換技術(shù)，實質(zhì)上是在計算機網(wǎng)絡(luò)的通信過程中動態(tài)分配傳輸線路或信道帶寬的一種策略。它的工作機理是：首先將待發(fā)的數(shù)據(jù)報文劃分成若干個大小有限的短數(shù)據(jù)塊，在每個數(shù)據(jù)塊前面加上一些控制信息(即首部)，包括諸如數(shù)據(jù)收發(fā)的目的地址、源地址，數(shù)據(jù)塊的序號等，形成一個個分組，然后各分組在交換網(wǎng)內(nèi)采用“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”機制將數(shù)據(jù)從源端發(fā)送到目的端。由于節(jié)點交換機暫時存儲的是一個個短的分組，而不是整個的長報文，且每一分組都暫存

2、在交換機的內(nèi)存中并可進行相應(yīng)的處理，這就使得分組的轉(zhuǎn)發(fā)速度非?？?。分組交換網(wǎng)是由若干節(jié)點交換機和連接這些交換機的鏈路組成，每一結(jié)點就是一個小型計算機?；诜纸M交換的數(shù)據(jù)通信是實現(xiàn)計算機與計算機之間或計算機與人之間的通信，其通信過程需要定義嚴(yán)格的協(xié)議；分組交換網(wǎng)的主要優(yōu)點：1、高效。在分組傳輸?shù)倪^程中動態(tài)分配傳輸帶寬。2、靈活。每個結(jié)點均有智能，可根據(jù)情況決定路由和對數(shù)據(jù)做必要的處理。3、迅速。以分組作為傳送單位，在每個結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)使用高速鏈路。4、可靠。完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；分布式多路由的通信子網(wǎng)。電路交換相比，分組交換的不足之處是： 每一分組在經(jīng)過每一交換節(jié)點時都會產(chǎn)生一定的傳輸延時，考慮到

3、節(jié)點處理分組的能力和分組排隊等候處理的時間，以及每一分組經(jīng)過的路由可能不等同，使得每一分組的傳輸延時長短不一。因此，它不適用于一些實時、連續(xù)的應(yīng)用場合，如電話話音、視頻圖像等數(shù)據(jù)的傳輸； 由于每一分組都額外附加一個頭信息，從而降低了攜帶用戶數(shù)據(jù)的通信容量； 分組交換網(wǎng)中的每一節(jié)點需要更多地參與對信息轉(zhuǎn)換的處理，如在發(fā)送端需要將長報文劃分為若干段分組，在接收端必須按序?qū)⒚總€分組組裝起來，恢復(fù)出原報文數(shù)據(jù)等，從而降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。?xí)題1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。答：電路交換，它的主要特點是： 在通話的全部時間內(nèi)用戶獨占分配的傳輸線路或信道帶寬，即采用的是

4、靜態(tài)分配策略； 通信雙方建立的通路中任何一點出現(xiàn)了故障，就會中斷通話，必須重新?lián)芴柦⑦B接，方可繼續(xù)，這對十分緊急而重要的通信是不利的。顯然，這種交換技術(shù)適應(yīng)模擬信號的數(shù)據(jù)傳輸。然而在計算機網(wǎng)絡(luò)中還可以傳輸數(shù)字信號。數(shù)字信號通信與模擬信號通信的本質(zhì)區(qū)別在于數(shù)字信號的離散性和可存儲性。這些特性使得它在數(shù)據(jù)傳輸過程中不僅可以間斷分時發(fā)送，而且可以進行再加工、再處理。 計算機數(shù)據(jù)的產(chǎn)生往往是“突發(fā)式”的，比如當(dāng)用戶用鍵盤輸入數(shù)據(jù)和編輯文件時，或計算機正在進行處理而未得出結(jié)果時，通信線路資源實際上是空閑的，從而造成通信線路資源的極大浪費。據(jù)統(tǒng)計，在計算機間的數(shù)據(jù)通信中，用來傳送數(shù)據(jù)的時間往往不到10%

5、甚至1%。另外，由于各異的計算機和終端的傳輸數(shù)據(jù)的速率各不相同，采用電路交換就很難相互通信。分組交換具有高效、靈活、可靠等優(yōu)點。但傳輸時延較電路交換要大，不適用于實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。報文交換傳輸時延最大。習(xí)題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:因特網(wǎng)縮短了人際交往的時間和空間,改變了人們的生活,工作,學(xué)習(xí)和交往方式,是 世界發(fā)生了極大的變化.習(xí)題1-05 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可劃分為幾個階段?每個階段各有何特點? 答: 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程大致經(jīng)歷了四個階段。第一階段：(20世紀(jì)60年代)以單個計算機為中心的面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是以批處理信息為主要

6、目的。它的缺點是：如果計算機的負荷較重，會導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)時間過長；單機系統(tǒng)的可靠性一般較低，一旦計算機發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓。第二階段：(20世紀(jì)70年代)以分組交換網(wǎng)為中心的多主機互連的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為了克服第一代計算機網(wǎng)絡(luò)的缺點，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性，人們開始研究如何將多臺計算機相互連接的方法。人們首先借鑒了電信部門的電路交換的思想。所謂“交換”，從通信資源的分配角度來看，就是由交換設(shè)備動態(tài)地分配傳輸線路資源或信道帶寬所采用的一種技術(shù)。電話交換機采用的交換技術(shù)是電路交換(或線路交換)，它的主要特點是： 在通話的全部時間內(nèi)用戶獨占分配的傳輸線路或信道帶寬，即采用的是靜態(tài)分配策

7、略； 通信雙方建立的通路中任何一點出現(xiàn)了故障，就會中斷通話，必須重新?lián)芴柦⑦B接，方可繼續(xù)，這對十分緊急而重要的通信是不利的。顯然，這種交換技術(shù)適應(yīng)模擬信號的數(shù)據(jù)傳輸。然而在計算機網(wǎng)絡(luò)中還可以傳輸數(shù)字信號。數(shù)字信號通信與模擬信號通信的本質(zhì)區(qū)別在于數(shù)字信號的離散性和可存儲性。這些特性使得它在數(shù)據(jù)傳輸過程中不僅可以間斷分時發(fā)送，而且可以進行再加工、再處理。 計算機數(shù)據(jù)的產(chǎn)生往往是“突發(fā)式”的，比如當(dāng)用戶用鍵盤輸入數(shù)據(jù)和編輯文件時，或計算機正在進行處理而未得出結(jié)果時，通信線路資源實際上是空閑的，從而造成通信線路資源的極大浪費。據(jù)統(tǒng)計，在計算機間的數(shù)據(jù)通信中，用來傳送數(shù)據(jù)的時間往往不到10%甚至1%。

8、另外，由于各異的計算機和終端的傳輸數(shù)據(jù)的速率各不相同，采用電路交換就很難相互通信。為此，必須尋找出一種新的適應(yīng)計算機通信的交換技術(shù)。1964年，巴蘭(Baran)在美國蘭德(Rand)公司“論分布式通信”的研究報告中提出了存儲轉(zhuǎn)發(fā)(store and forward)的概念。1962 1965年，美國國防部的高級研究計劃署(Advanced Research Projects Agency，ARPA)和英國的國家物理實驗室(National Physics Laboratory，NPL)都在對新型的計算機通信技術(shù)進行研究。英國NPL的戴維德(David)于1966年首次提出了“分組”(Pack

9、et)這一概念。1969年12月，美國的分組交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中傳送的信息被劃分成分組(packet)，該網(wǎng)稱為分組交換網(wǎng)ARPANET(當(dāng)時僅有4個交換點投入運行)。ARPANET的成功，標(biāo)志著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進入了一個新紀(jì)元。現(xiàn)在大家都公認ARPANET為分組交換網(wǎng)之父，并將分組交換網(wǎng)的出現(xiàn)作為現(xiàn)代電信時代的開始。分組交換網(wǎng)是由若干節(jié)點交換機和連接這些交換機的鏈路組成，每一結(jié)點就是一個小型計算機。它的工作機理是：首先將待發(fā)的數(shù)據(jù)報文劃分成若干個大小有限的短數(shù)據(jù)塊，在每個數(shù)據(jù)塊前面加上一些控制信息(即首部)，包括諸如數(shù)據(jù)收發(fā)的目的地址、源地址，數(shù)據(jù)塊的序號等，形成一個個分組，然后各分組在交換網(wǎng)內(nèi)采用

10、“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”機制將數(shù)據(jù)從源端發(fā)送到目的端。由于節(jié)點交換機暫時存儲的是一個個短的分組，而不是整個的長報文，且每一分組都暫存在交換機的內(nèi)存中并可進行相應(yīng)的處理，這就使得分組的轉(zhuǎn)發(fā)速度非?？臁Ｓ纱丝梢?，通信與計算機的相互結(jié)合，不僅為計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供了必要的手段，而且也大大提高了通信網(wǎng)絡(luò)的各種性能。由此可見，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換技術(shù)，實質(zhì)上是在計算機網(wǎng)絡(luò)的通信過程中動態(tài)分配傳輸線路或信道帶寬的一種策略。值得說明的是，分組交換技術(shù)所采用的存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理并不是一個全新的概念，它是借鑒了電報通信中基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理的報文交換的思想。它們的關(guān)鍵區(qū)別在于通信對象發(fā)生了變化。基于分組交換的數(shù)據(jù)通信是實

11、現(xiàn)計算機與計算機之間或計算機與人之間的通信，其通信過程需要定義嚴(yán)格的協(xié)議；而基于報文交換的電信通信則是完成人與人之間的通信，因而雙方之間的通信規(guī)則不必如此嚴(yán)格定義。所以，分組交換盡管采用了古老的交換思想，但實際上已變成了一種嶄新的交換技術(shù)。表1-1列出了分組交換網(wǎng)的主要優(yōu)點。與電路交換相比，分組交換的不足之處是： 每一分組在經(jīng)過每一交換節(jié)點時都會產(chǎn)生一定的傳輸延時，考慮到節(jié)點處理分組的能力和分組排隊等候處理的時間，以及每一分組經(jīng)過的路由可能不等同，使得每一分組的傳輸延時長短不一。因此，它不適用于一些實時、連續(xù)的應(yīng)用場合，如電話話音、視頻圖像等數(shù)據(jù)的傳輸； 由于每一分組都額外附加一個頭信息，從而

12、降低了攜帶用戶數(shù)據(jù)的通信容量； 分組交換網(wǎng)中的每一節(jié)點需要更多地參與對信息轉(zhuǎn)換的處理，如在發(fā)送端需要將長報文劃分為若干段分組，在接收端必須按序?qū)⒚總€分組組裝起來，恢復(fù)出原報文數(shù)據(jù)等，從而降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。盡管如此，分組交換技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大推動了當(dāng)時的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，而且也是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。第三階段：(20世紀(jì)80年代)具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)日漸成熟。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的普及和應(yīng)用推廣，越來越多的用戶都希望將自己的計算機連網(wǎng)。然而實現(xiàn)不同系列、不同品牌的計算機互連，顯然并不是一件容易的事情。因為相互通信的計算機必須高度協(xié)調(diào)

13、工作，而這種協(xié)調(diào)是相當(dāng)復(fù)雜的。為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的復(fù)雜性，早在當(dāng)初設(shè)計ARPANET時，就有專家提出了層次模型。分層設(shè)計的基本思想就是將龐大而復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換為若干個較小的子問題進行分析和研究。隨著ARPANET的建立，各個國家甚至大公司都建立了自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，如IBM公司研制的分層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA(System Network Architecture)，DEC公司開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)DNS(Digital Network Architecture)。這些網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，使得一個公司生產(chǎn)的各種類型的計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以非常方便地進行互連。但是，由于各個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)都不相同，協(xié)議也不一致，

14、使得不同系列、不同公司的計算機網(wǎng)絡(luò)難以實現(xiàn)互聯(lián)。這為全球網(wǎng)絡(luò)的互連、互通帶來了困難。20世紀(jì)80年代開始，人們著手尋找統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議的途徑。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(International Standard Organization)于1977年成立了專門機構(gòu)研究該問題，并于1984年正式頒布了開放系統(tǒng)互連參考模型OSI-RM(Open Systems Interconnection Reference Model，簡稱OSI)。所謂“開放”，就是指只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)模型的任何系統(tǒng)，不論位于何地，都可以進行互連、互通。這一點非常像世界范圍的電話和郵政系統(tǒng)。這里的“開放系統(tǒng)”，是指在實

15、際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中與互連有關(guān)的各個部分。它也是對當(dāng)時各個封閉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言的。在計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的進程中，另一個重要的里程碑就是出現(xiàn)了局域網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)可使得一個單位或一個校園的微型計算機互連在一起，互相交換信息和共享資源。由于局域網(wǎng)的距離范圍有限、連網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)規(guī)范、協(xié)議簡單，使得局域網(wǎng)連網(wǎng)容易，傳輸速率高，使用方便，價格也便宜。所以很受廣大用戶的青睞。因此，局域網(wǎng)在20世紀(jì)80年代得到了很大的發(fā)展，尤其是1980年2月份美國電氣和電子工程師學(xué)會組織頒布的IEEE802系列的標(biāo)準(zhǔn)，對局域網(wǎng)的發(fā)展和普及起到了巨大的推動作用。第四階段：(20世紀(jì)90年代)網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)。自O(shè)SI參考模型推出后，計算機

16、網(wǎng)絡(luò)一直沿著標(biāo)準(zhǔn)化的方向在發(fā)展，而網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的最大體現(xiàn)是Internet的飛速發(fā)展。Internet是計算機網(wǎng)絡(luò)最輝煌的成就，它已成為世界上最大的國際性計算機互聯(lián)網(wǎng)，并已影響著人們生活的各個方面。由于Internet也使用分層次的體系結(jié)構(gòu)，即TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使得凡遵循TCP/IP的各種計算機網(wǎng)絡(luò)都能相互通信。進入20世紀(jì)90年代后，網(wǎng)絡(luò)進一步向著開放、高速、高性能方向發(fā)展。由于Internet還存在著技術(shù)和功能上的不足，加上用戶數(shù)量猛增，使得現(xiàn)有的Internet不堪重負。1993年美國政府提出了“NGII(Next Generation Internet Initiative)行動

17、計劃”，該計劃的目標(biāo)是：開發(fā)規(guī)模更大、速度更快的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使之端到端的數(shù)據(jù)傳輸速率超過100 Mb/s甚至10 Gb/s；提供更為先進、實時性更高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，如遠程教育、遠程醫(yī)療、高性能的全球通信、環(huán)境監(jiān)測和預(yù)報等，NGII計劃將使用超高速全光網(wǎng)絡(luò)，能實現(xiàn)更快速的交換和路徑選擇；保證網(wǎng)絡(luò)信息的可靠性和安全性。習(xí)題1-06 簡述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個階段. 答:制定英特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)要經(jīng)過一下的四個階段RFC 2026: (1)因特網(wǎng)草案(Internet Draft) . (2)建議標(biāo)準(zhǔn)(Proposed Standard) . (3)草案標(biāo)準(zhǔn)(Draft Standard) . (4)

18、因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(Internet Standard) .習(xí)題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：internet泛指一般的互聯(lián)網(wǎng)； Internet特指世界范圍的互聯(lián)網(wǎng)，使用TCP/IP協(xié)議族，前身為美國的阿帕網(wǎng)APARNET，推薦音譯為因特網(wǎng)。習(xí)題1-08 計算機網(wǎng)絡(luò)可從哪幾個方面進行分類？答：1、按交換方式：有電路交換、報文交換、分組交換、幀中繼交換、信元交換等。2、按拓撲結(jié)構(gòu)：有集中式網(wǎng)絡(luò)、分散式網(wǎng)絡(luò)、分布式網(wǎng)絡(luò)。其中，集中式網(wǎng)絡(luò)的特點是網(wǎng)絡(luò)信息流必須經(jīng)過中央處理機或網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(如星形拓撲結(jié)構(gòu))；分布式網(wǎng)絡(luò)的特點是任何一個節(jié)點都至少

19、和其他兩個節(jié)點直接相連(如網(wǎng)狀形拓撲結(jié)構(gòu))，是主干網(wǎng)常采用的一種結(jié)構(gòu)；分散式網(wǎng)絡(luò)實際上是星形網(wǎng)和網(wǎng)狀形網(wǎng)的混合網(wǎng)。3、按作用范圍：有廣域網(wǎng)(WAN)、局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)。其中，廣域網(wǎng)的作用范圍為幾十至幾千公里，又稱為遠程網(wǎng)；局域網(wǎng)的作用范圍常限制在一個單位或一個校園(1 km)內(nèi)，但數(shù)據(jù)傳輸速率高(10 Mb/s以上)；城域網(wǎng)常介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，局限在一個城市(550 km)內(nèi)。4按使用范圍：有公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。其中，公用網(wǎng)都是由國家的電信部門建造和控制管理的；專用網(wǎng)是某個單位或部門為本系統(tǒng)的特定業(yè)務(wù)需要而建造的，不對單位或部門以外的人員開放。習(xí)題1-09 計算機網(wǎng)絡(luò)中的主

20、干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么? 答:主干網(wǎng)的特點:設(shè)施共享;高度綜合集成,可應(yīng)付高密度的業(yè)務(wù)需求量;工作在可控環(huán)境;使用率高;技術(shù)演進迅速,以軟件為主;成本逐漸下降. 本地接入網(wǎng)特點:設(shè)施專用,且分散獨立;接入業(yè)務(wù)種類多,業(yè)務(wù)量密度低;線路施工難度大,設(shè)備運行環(huán)境惡劣;使用率低;技術(shù)演進遲緩,以硬件為主;網(wǎng)徑大小不一,成本與用戶有關(guān).習(xí)題1-10 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)點的排隊等待時間可

21、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??？解：采用電路交換：端到端時延：采用分組交換：端到端時延：，這里假定，即不考慮報文分割成分組后的零頭。欲使，必須滿足習(xí)題1-11在上題的分組交換網(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h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k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b（bit/s），但傳播時延和結(jié)點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p應(yīng)取為多大？答：分組個數(shù)x/p，傳輸?shù)目偙忍財?shù)：(p+h)x/p源發(fā)送時延：(p+h)x/pb最后一個分組經(jīng)過k

22、-1個分組交換機的轉(zhuǎn)發(fā)，中間發(fā)送時延：(k-1)(p+h)/b總發(fā)送時延D=源發(fā)送時延+中間發(fā)送時延 D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其對p的導(dǎo)數(shù)等于0，求極值 p=hx/(k-1)習(xí)題1-12 因特網(wǎng)的兩大組成部分(邊緣部分與核心部分)的特點是什么?他們的工作方式各有什么特點? 答:邊緣部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成.這部分是用戶直接使用的,用來進行通 信(傳送數(shù)據(jù),音頻或視頻)和資源共享. 核心部分 由大量網(wǎng)絡(luò)和連接 這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成. 這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的 (提 供連通性和交換) . 在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢?客戶服

23、務(wù)器方式 (C/S 方式)即 Client/Server 方式 ,對等方式(P2P 方式)即 Peer-to-Peer 方式 客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程. 客戶服務(wù)器方式所描 述的是進程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系.客戶是服務(wù)的請求方,服務(wù)器是服務(wù)的提供方.被用 戶調(diào)用后運行,在打算通信時主動向遠地服務(wù)器發(fā)起通信(請求服務(wù)) .因此,客戶程序必 須知道服務(wù)器程序的地址.不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng). 一種專門用來提供某 種服務(wù)的程序,可同時處理多個遠地或本地客戶的請求.系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷 地運行著,被動地等待并接受來自各地的客戶的通

24、信請求.因此,服務(wù)器程序不需要知道客 戶程序的地址. 一般需要強大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持.對等連接方式從本質(zhì)上看仍然 是使用客戶服務(wù)器方式,只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務(wù)器. 網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分. 網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供 連通性,使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信(即傳送或接收各種形式的數(shù) 據(jù)) .在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器 (router).路由器是實現(xiàn)分組交換 (packet switching)的關(guān)鍵構(gòu)件,其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組,這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能.路由 器是實現(xiàn)分組交換(packet switchi

25、ng)的關(guān)鍵構(gòu)件,其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組,這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。習(xí)題1-13 客戶服務(wù)方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么?有沒有相同的地方? 答:客戶服務(wù)器方式是一點對多點的,對等通信方式是點對點的.被用戶調(diào)用后運行,在打 算通信時主動向遠地服務(wù)器發(fā)起通信(請求服務(wù)) .因此,客戶程序必須知道服務(wù)器程序的 地址.系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運行著,被動地等待并接受來自各地的客戶的通 信請求.因此,服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址.對等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使 用客戶服務(wù)器方式,只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務(wù)器.對等連接也需 要知道對方的服務(wù)器地址.習(xí)題1-14

26、計算機網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)? 答:1.速率 比特(bit)是計算機中數(shù)據(jù)量的單位,也是信息論中使用的信息量的單位. Bit 來源于 binary digit,意思是一個二進制數(shù)字,因此一個比特就是二進制數(shù)字中的 一個 1 或 0. 速率即數(shù)據(jù)率(data rate)或比特率(bit rate)是計算機網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個性能指標(biāo).速 率的單位是 b/s,或 kb/s, Mb/s, Gb/s 等. 速率往往是指額定速率或標(biāo)稱速率. 2.帶寬 帶寬(bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度,單位是赫(或千赫,兆赫,吉赫等) . 現(xiàn)在帶寬是數(shù)字信道所能傳送的最高數(shù)據(jù)率的同義語,單位是比特每秒

27、,或 b/s (bit/s). 3.吞吐量 吞吐量(throughput)表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)(或信道,接口)的數(shù)據(jù)量. 吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測量, 以便知道實際上到底有多少數(shù)據(jù)量能 夠通過網(wǎng)絡(luò). 吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制. 4.時延 傳輸時延(發(fā)送時延 ) 發(fā)送數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進入到傳輸媒體所需要的時間. 也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起,到該幀的最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間. 5.時延帶寬積 6.往返時間 RTT 7.利用率習(xí)題1-15 假定網(wǎng)絡(luò)的利用率到達了90%.試估算已選現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是它最小值的多少倍? 答:D0 表示網(wǎng)絡(luò)空閑時

28、的時延,D 表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的時延.U 為利用率 則: D=D0/(1-U) 即 D=10 D0 .習(xí)題1-16 計算機通信網(wǎng)有哪些非性能特征?計算機通信網(wǎng)性能指標(biāo)與非性能特征有何區(qū)別? 答:計算機通信網(wǎng)非性能特征有:費用、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠性、可擴展性和可升級性、易于管理和維護。 計算機通信網(wǎng)性能指標(biāo)有:速率、帶寬、吞吐量、時延、時延帶寬積、往返時間、利用率。性能指標(biāo)指的是與通信網(wǎng)絡(luò)本身性能相關(guān)的指數(shù)，非性能特征與其本身無直接關(guān)系。習(xí)題1-17 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延：（1） 數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1

29、00kb/s。（2） 數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。解：（1）發(fā)送時延：傳播時延：（2）發(fā)送時延：傳播時延：習(xí)題1-18 假設(shè)信號在媒體上的傳播速率為。媒體長度L分別為： （1）10cm(網(wǎng)絡(luò)接口卡) （2）100cm（局域網(wǎng)）（3）100km（城域網(wǎng)）（4）5000km（廣域網(wǎng)）試計算當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mbps和10Gbps時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。答：（1）傳輸介質(zhì)長度：D=0.1m(網(wǎng)卡) a 發(fā)送速率s1=1Mbps 傳播時延t1=0.1/= 傳播時延帶寬積n=110=b b發(fā)送速率s1=10Gbps 傳播時延t1=0.1/= 傳播時延帶寬積n=110=4.35b

30、（2） 傳輸介質(zhì)長度：D=100m(局域網(wǎng)) a 發(fā)送速率s2=1Mbps 傳播時延t2=100/= 傳播時延帶寬積n=110=0.435b b發(fā)送速率s1=10Gbps 傳播時延t2=100/= 傳播時延帶寬積n=110=4350b （3） 傳輸介質(zhì)長度：D=100km(城域網(wǎng)) a 發(fā)送速率s3=1Mbps 傳播時延t3=1101/= 傳播時延帶寬積n=110=435b b發(fā)送速率s3=10Gbps 傳播時延t3=110/= 傳播時延帶寬積n=110=b （4） 傳輸介質(zhì)長度：D=5000km(城域網(wǎng)) a 發(fā)送速率s4=1Mbps 傳播時延t4=510/= 傳播時延帶寬積n=110=b

31、b發(fā)送速率s4=10Gbps 傳播時延t4=510/= 傳播時延帶寬積n=110=b習(xí)題1-19 長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給運輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部共18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？答：（1）應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為100字節(jié)時的數(shù)據(jù)傳輸效率：L1=100BL2=100+20+20+18=158BL1/L2=100/158=63.3% （2）應(yīng)用層

32、數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)時的數(shù)據(jù)傳輸效率：L1=1000BL2=1000+20+20+18=1058BL1/L2=1000/1058=94.5%習(xí)題1-20 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:網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層的結(jié)構(gòu),可以減少協(xié)議設(shè)計的復(fù)雜性,使得各層之間是獨立的, 增強靈活性,使得網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)上可以分割開,易于實現(xiàn)和維護,同時促進標(biāo)準(zhǔn)化工作. 日常生活中,比如,甲,乙兩地兩人 a,b 通信,a 將寫好的信交給甲地郵局,甲地郵局經(jīng)過交通部門將信郵至乙地郵局,b 再從乙地郵局取信.這相當(dāng)于一個三層結(jié)構(gòu),如下圖所示。雖然兩個用戶,兩個郵政局,

33、兩個運輸部門分處甲,乙兩地,但是它們都分別對應(yīng)同等機構(gòu) , 同屬一個子系統(tǒng),而同處一地的不同機構(gòu)則不再一個子系統(tǒng)內(nèi),而且它們之間的關(guān)系是服務(wù) 與被服務(wù)的關(guān)系.習(xí)題1-21 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，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(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)，而要實現(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

34、念的區(qū)分：1、協(xié)議的實現(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。下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(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。習(xí)題1-22 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：為進行網(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，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)

35、順序的詳細說明。習(xí)題1-23 為什么一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到? 答:因為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如果不全面考慮不利情況,當(dāng)情況發(fā)生變化時,協(xié)議就會保持理想狀況, 一直等下去!就如同兩個朋友在電話中約會好,下午 3 點在公園見面,并且約定不見不撒. 這個協(xié)議就是很不科學(xué)的,因為任何一方如果有耽擱了而來不了,就無法通知對方,而另一 方就必須一直等下去!所以看一個計算機網(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的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況.習(xí)題1-24 試述五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點，包括各層的主要功能。答：所謂五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為便于學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)原理而采用的綜合了

36、OSI七層模型和TCP/IP的四層模型而得到的五層模型。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)見圖1-1所示。 圖1-1五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)各層的主要功能：（1）應(yīng)用層2 數(shù)據(jù)鏈路層3 網(wǎng)絡(luò)層4 運輸層數(shù)據(jù)鏈路層 應(yīng)用層確定進程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要。應(yīng)用層不僅要提供應(yīng)用進程所需要的信息交換和遠地操作，而且還要作為互相作用的應(yīng)用進程的用戶代理（user agent),來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。(2）運輸層任務(wù)是負責(zé)主機中兩個進程間的通信。因特網(wǎng)的運輸層可使用兩種不同的協(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。面向連接的服務(wù)能夠提供可靠的交付。無連接服務(wù)則不

37、能提供可靠的交付。只是best-effort delivery.(3)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負責(zé)為分組選擇合適的路由，使源主機運輸層所傳下來的分組能夠交付到目的主機。（4）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是將在網(wǎng)絡(luò)層交下來的數(shù)據(jù)報組裝成幀（frame)，在兩個相鄰結(jié)點間的鏈路上實現(xiàn)幀的無差錯傳輸。（5）物理層物理層的任務(wù)就是透明地傳輸比特流。 “透明地傳送比特流”指實際電路傳送后比特流沒有發(fā)生變化。物理層要考慮用多大的電壓代表“1”或“0”，以及當(dāng)發(fā)送端發(fā)出比特“1”時，接收端如何識別出這是“1”而非“0”。物理層還要確定連接電纜的插頭應(yīng)有多少根腳及各個腳如何連接。習(xí)題1-25 試舉出日常生活中有關(guān)透明這種名

38、詞的例子. 答:透明是指某一個實際存在的事物看起來卻好像不存在一樣.書上舉例如:你看不見在 你面前有 100%透明的玻璃的存在.習(xí)題1-26 解釋下列名詞：協(xié)議棧、實體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問點、客戶、服務(wù)器、客戶-服務(wù)器方式。答：協(xié)議棧：指計算機網(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等層協(xié)議的運行來實現(xiàn)，因而每層可用一些主要協(xié)議來表征，幾個層次畫在一起很像一個棧的結(jié)構(gòu)。實體：表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。在許多情況下，實體是一個特定的軟件模塊。對等層：在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層。協(xié)議數(shù)據(jù)單元：對等層實體進行信息交換的數(shù)據(jù)單位。服務(wù)訪問點：在同一系統(tǒng)

39、中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方。服務(wù)訪問點SAP是一個抽象的概念，它實體上就是一個邏輯接口?？蛻?、服務(wù)器：客戶和服務(wù)器都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程?？蛻?服務(wù)器方式所描述的是進程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方?？蛻?服務(wù)器方式：客戶-服務(wù)器方式所描述的是進程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系，當(dāng)客戶進程需要服務(wù)器進程提供服務(wù)時就主動呼叫服務(wù)進程，服務(wù)器進程被動地等待來自客戶進程的請求。習(xí)題1-27 試解釋 everything over IP 和 IP over everything 的含義. 答:everything over IP:即 IP 為王,未來網(wǎng)

40、絡(luò)將由IP一統(tǒng)天下。未來的通信網(wǎng)既已肯定以數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)為重心，并普遍使用互聯(lián)網(wǎng)規(guī)約 IP,那么網(wǎng)上信息業(yè)務(wù)宜一律使用 IP,即 所謂 everything over IP。IP over everything：在現(xiàn)在的電通信網(wǎng)過渡到光通信網(wǎng)的過程中, IP,ATM,WDM會配合使用,漸漸過渡,既是IP over everything.第二章 物 理 層習(xí)題2-01 物理層要解決什么問題？物理層的主要特點是什么？答：物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流，而不是指連接計算機的具體的物理設(shè)備或具體的傳輸媒體。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中物理設(shè)備和傳輸媒體種類繁多，通信手段也有許多不同的方

41、式。物理層的作用正是要盡可能地屏蔽掉這些差異，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，這樣數(shù)據(jù)鏈路層只需要考慮如何完成本層的協(xié)議和服務(wù)，而不必考慮網(wǎng)絡(luò)具體的傳輸媒體是什么。物理層的重要任務(wù)是確定與傳輸媒體的接口的一些特性。習(xí)題2-03 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：一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可劃分為三大部分：源系統(tǒng)（或發(fā)送端）、傳輸系統(tǒng)（或傳輸網(wǎng)絡(luò)）、和目的系統(tǒng)（或接收端）。源系統(tǒng)一般包括以下兩個部分：源點：源點設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如正文輸入到PC機，產(chǎn)生輸出的數(shù)字比特流。發(fā)送器：通常源點生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中進行傳輸。例如，調(diào)制解調(diào)器將PC機輸出的數(shù)字比特流轉(zhuǎn)

42、換成能夠在用戶的電話線上傳輸?shù)哪M信號。接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。例如，調(diào)制解調(diào)器接收來自傳輸線路上的模擬信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。終點：終點設(shè)備從接收器獲取傳送過來的信息。習(xí)題2-04 試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)、信號、模擬數(shù)據(jù)、模擬信號、基帶信號、帶通信號、數(shù)字數(shù)據(jù)、數(shù)字信號、碼元、單工通信、半雙工通信、全雙工通信、串行傳輸、并行傳輸。答：數(shù)據(jù)：是運送信息的實體。信號：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：取值連續(xù)的數(shù)據(jù)。模擬信號：連續(xù)變化的信號?；鶐盘枺簛碜孕旁吹男盘?。帶通信號：使用載波調(diào)制后，把基帶信號的頻率范圍搬到較高的頻段以便在信道

43、中傳輸，這樣經(jīng)過調(diào)制的信號成為帶通信號。數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數(shù)字數(shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。碼元：代表不同離散值的基本波形。單工通信：即只有一個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，但不能雙方同時發(fā)送（當(dāng)然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時間再反過來。全雙工通信：即通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。習(xí)題2-05 物理層的接口有哪幾個特性？各包含什么內(nèi)容？答：（1）機械特性-指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。（2）電氣特性-指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。（3）功能特性-指

44、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-說明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。習(xí)題2-06 數(shù)據(jù)在信道中的傳輸速率受到哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通訊中有什么意義？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？答：數(shù)據(jù)在信道中傳輸受到信道的帶寬和信道信噪比的影響，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。信噪比不能任意的提高，因為噪聲存在于所有的電子設(shè)備和通信信道中。由于噪聲是隨機產(chǎn)生的，他的瞬時值有時會很大。如果信號相對較強，那么噪聲的影響就相對較小。所謂信噪比就是信號的平均功率和噪聲的平均功率之比，常記為 S/N，并用分貝(dB)作為度

45、量單位，則有 信噪比= 1010（S/N）dB奈氏準(zhǔn)則與香農(nóng)公式的意義在于揭示了信道對數(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。比特是信息量的單位，碼元是在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時。代表不同的離散數(shù)值的基本波形。則比特/秒是數(shù)據(jù)傳輸率的單位，代表每秒數(shù)據(jù)的傳輸量，一個碼元可以攜帶多個比特量，一比特也有可能要靠幾個

46、碼元來傳輸。習(xí)題2-07 假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）?答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s習(xí)題2-08 假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無差錯傳輸），試問這個信道應(yīng)具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結(jié)果說明什么問題？）答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)W=3khz，C=64kbps S/N=64.2dB 是個信噪比要求很高的信源習(xí)題2-09 用香農(nóng)公式計算一下，假定信道帶寬為為3100Hz，最大信

47、道傳輸速率為35Kb/，那么若想使最大信道傳輸速率增加，問信噪比/應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比/應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比/再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加？答：C=Wlog2(1+S/N)b/s S/N1=2(C1/W）-1=2(35000/3100）-1S/N2=2（C2/W）-1=2（1.6*C1/w）-1=2（1.6*35000/3100）-1S/N2/SN1=100信噪比應(yīng)增大到約100倍。C3=Wlog2（1+S/N3）=Wlog2（1+10*S/N2）C3/C2=1.185如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能

48、再增加18.5%左右習(xí)題2-10 常用的傳輸媒介有哪幾種？各有何特點？答：（1）雙絞線：分屏蔽雙絞線和無屏蔽雙絞線。由兩根相互絕緣的導(dǎo)線組成?？梢詡鬏斈M信號，也可以傳輸數(shù)字信號，有效帶寬達250KHz，通信距離一般為幾到十幾公里。導(dǎo)線越粗其通信距離越遠。在數(shù)字傳輸時，若傳輸速率為每秒幾兆比特，則傳輸距離可達幾公里。一般用作電話線傳輸聲音信號。雖然雙絞線容易受到外部高頻電磁波的干擾，誤碼率高，但因為其價格便宜，且安裝方便，既適于點到點連接，又可用于多點連接，故仍被廣泛應(yīng)用。（2）同軸電纜：分基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜，其結(jié)構(gòu)是在一個包有一層絕緣的實心導(dǎo)線外，再套上一層外面也有一層絕緣的空心圓形

49、導(dǎo)線。由于其高帶寬（高達300400Hz）、低誤碼率、性能價格比高，所以用在LAN中，同軸電纜的最大傳輸距離隨電纜型號和傳輸信號的不同而不同，由于易受低頻干擾，在使用時多將信號調(diào)制在高頻載波上。（3）光導(dǎo)纖維：以光纖作為載體，利用光的全反向原理傳播光信號。其優(yōu)點是直徑小、重量輕；傳輸頻帶寬、通信容量大；抗雷電和電磁干擾性能好，無串音干擾，保密性好，誤碼率低。但光電接口的價格較昂貴。光纖被廣泛用于電信系統(tǒng)鋪設(shè)主干線。（4）無線信道：分地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。其主要優(yōu)點是頻率高，頻帶范圍寬，通信信道的容量大；信號所受工業(yè)干擾較小，傳輸質(zhì)量高，通信比較穩(wěn)定；不受地理環(huán)境的影響，建設(shè)投資少、見效快

50、。缺點是地面微波接力通信在空間是直線傳播，傳輸距離受到限制，一般只有50Km，隱蔽性和保密性較差。衛(wèi)星通信雖然通信距離遠且通信費用與通信距離無關(guān)，但傳播時延較大，技術(shù)較復(fù)雜，價格較貴。習(xí)題2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在 1 kHz時)，若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應(yīng)當(dāng)使衰減降低到多少？解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km衰減應(yīng)降低到20/100=0.2db習(xí)題2-12試計算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。

51、假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.解：V=L*F-F=V/L-B=F2-F1=V/L1-V/L21200nm到1400nm：帶寬=23.8THZ1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ習(xí)題2-13為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些？答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時分、碼分、波分。習(xí)題2-14 試寫出下列英文縮寫的全文，并進行簡單的解釋。FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48，答：FDM(frequency division multiplexing)TDM(Time Divis

52、ion Multiplexing)STDM(Statistic Time Division Multiplexing)WDM(Wave Division Multiplexing)DWDM(Dense Wave Division Multiplexing)CDMA(Code Wave Division Multiplexing)SONET(Synchronous Optical Network) 同步光纖網(wǎng)SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 同步數(shù)字系列STM-1(Synchronous Transfer Module) 第1級同步傳遞模塊OC-48(Opti

53、cal Carrier) 第48級光載波習(xí)題2-15 碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信而不會互相干擾？這種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點？答：各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的。習(xí)題2-16 共有4個站進行碼分多址CDMA通信。4個站的碼片序列為：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）現(xiàn)收到

54、這樣的碼片序列：（-1 +1 3 +1 -1 3 +1 +1）。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的1還是0？答：SA=（11311311）8=1， A發(fā)送1SB=（11311311）8=1， B發(fā)送0SC=（11311311）8=0， C無發(fā)送SD=（11311311）8=1， D發(fā)送1習(xí)題2-18為什么在ADSL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達每秒幾個兆比特？答：靠先進的DMT編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個碼元就相當(dāng)于每秒傳送多個比特。第三章 數(shù)據(jù)鏈路層習(xí)題3-01 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

55、: (1)數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路除鏈路外,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)鏈路比鏈路多了實現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件. (2)電路接通了表示鏈路兩端的結(jié)點交換機已經(jīng)開機,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,確認和重傳等功能,才使不太可靠的物 理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路,進行可靠的數(shù)據(jù)傳輸.當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時,物理電路連接 不一定跟著斷開連接. 習(xí)題3-02 數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能？答：數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制功能有：（1）鏈路管理。（2）幀定界

56、。（3）流量控制。（4）差錯控制。（5）將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開。（6）透明傳輸。（7）尋址。習(xí)題3-03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: 絡(luò)適配器能夠?qū)?shù)據(jù)的串行和并行傳輸進行轉(zhuǎn)換,并且能夠?qū)彺鏀?shù)據(jù)進行出來,實現(xiàn) 以太網(wǎng)協(xié)議,同時能夠?qū)崿F(xiàn)幀的傳送和接受,對幀進行封閉等.網(wǎng)絡(luò)適配器工作在物理層和數(shù) 據(jù)鏈路層.習(xí)題3-04 數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題(幀定界,透明傳輸和差錯檢測)為什么都必須加以解 決? 答: 幀定界使收方能從收到的比特流中準(zhǔn)確地區(qū)分出一個幀的開始和結(jié)束在什么地方; 透明傳輸使得不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合,都應(yīng)當(dāng)能夠在鏈路上傳送,因此很重 要; 差錯控制主要包括差錯檢測和差錯糾正, 旨在降低傳輸?shù)谋忍夭铄e率, 因此也必須解決。習(xí)題3-05 如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進行幀定界,會發(fā)生什么問題? 答: 如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進行幀定界,將發(fā)生幀數(shù)據(jù)錯誤,造成數(shù)據(jù)混亂,通信失敗.習(xí)題3-06 PPP協(xié)議的主要特點是什么？為什么PPP不使用幀的編號？PPP適用于