人郵社謝鈞謝希仁計算機網(wǎng)絡(luò)教程第4版習題答案

word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯習題及參考答案說明第1章1-1計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)？解答：計算機網(wǎng)絡(luò)是一種通信基礎(chǔ)設(shè)施，向用戶提供的最核心的服務(wù)就是信息交互服務(wù)和資源共享服務(wù)。雖然計算機網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)一樣，都是一種通信基礎(chǔ)設(shè)施，但與這兩個網(wǎng)絡(luò)最大的不同在于計算機網(wǎng)絡(luò)的端設(shè)備是功能強大且具有智能的計算機。利用計算機網(wǎng)絡(luò)這個通信基礎(chǔ)設(shè)施，計算機上運行的各種應(yīng)用程序通過彼此間的通信能為用戶提供更加豐富多彩的服務(wù)和應(yīng)用，如文件傳輸、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)電視等待。1-2試簡述分組交換的要點。解答：分組交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，當需要發(fā)送數(shù)據(jù)時無需在源和目的之間先建立一條物理的通路，而是將要發(fā)送的報文分割為較小的數(shù)據(jù)段，將控制信息作為首部加在每個數(shù)據(jù)段前面（構(gòu)成分組）一起發(fā)送給分組交換機。每一個分組的首部都含有目的地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的分組交換機根據(jù)分組首部中的控制信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個分組交換機。用這種存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式將分組轉(zhuǎn)發(fā)到達最終目的地。1-3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。解答：電路交換通信雙方獨占端端固定傳輸帶寬，其優(yōu)點是適合傳輸大量連續(xù)實時的數(shù)據(jù)。其缺點是對于突發(fā)數(shù)據(jù)信道利用率低。報文交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，其優(yōu)點是簡單，信道利用率高。其缺點是存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延長，過長的報文誤碼率高不利于可靠傳輸，而且過長的報文占用鏈路時間太長，不利于資源共享。分組交換將長的報文劃分為多個短的分組減小的資源共享的粒度，提高了整個系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間，存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延比報文交換要短，靈活的路由選擇提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。其缺點是分組在各結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)時可能排隊，端到端時延不確定，網(wǎng)絡(luò)通信量過大時會導致網(wǎng)絡(luò)擁塞。分組首部攜帶的控制信息造成一定的額外開銷。1-4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？解答：因特網(wǎng)已成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡(luò)，縮小了人際交往的時間和空間，大大改變著我們工作和生活的各個方面。1-5因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段最主要的特點。解答：因特網(wǎng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體上經(jīng)歷了三個階段的演進。第一階段——從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANET 向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。第二階段——逐步建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。第三階段——逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。1-6試簡述因特網(wǎng)標準制定的幾個階段。282/63解答：制訂因特網(wǎng)的正式標準要經(jīng)過以下的四個階段：因特網(wǎng)草案（InternetDraft）——在這個階段還不是RFC文檔。建議標準（ProposedStandard）——從這個階段開始就成為RFC文檔。草案標準（DraftStandard）。因特網(wǎng)標準（InternetStandard）。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？解答：以小寫字母i開始的internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議（即通信規(guī)則）可以是任意的。以大寫字母I開始的Internet（因特網(wǎng)）則是一個專用名詞，它指當前全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計算機網(wǎng)絡(luò)，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，且其前身是美國的ARPANET。計算機網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點？解答：見1.4.2節(jié)。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？它們的工作方式各有什么特點？解答：因特網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)雖然非常復雜，并且在地理上覆蓋了全球，但從其工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊：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）。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)源點到終點共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d(s)，數(shù)據(jù)傳輸速率為b(bit/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，)假設(shè)x>p且各結(jié)點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??？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結(jié)點。）解答：分組交換時延為：(k1)p/bkdx/b。電路交換時延為：skdx/b。因此，分組交換時延較電路交換時延小的條件為：(k1)p/bs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(ph)(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)傳輸速率為b(bit/s，)排隊時間可忽略不計。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)取多大？解答：假設(shè)每段鏈路的傳播時延為d(s)，計算總時延D為：(k1)(ph)/bkdx/b(x/p)h/b，求D對p的導數(shù)，令其為零。解出pxh/(k1)從差錯控制、時延和資源共享3個方面分析，分組交換為什么要將長的報文劃分為多個短的分組進行傳輸？答：（1）若報文太大在傳輸中出現(xiàn)差錯的概率大，并且一旦出現(xiàn)差錯可能要重傳整個報文，而劃分為小的分組，該分組出現(xiàn)差錯的概率減小了，并且一次僅需要重傳一個分組。（2）將長的報文劃分為多個短的分組可以減小儲存轉(zhuǎn)發(fā)的時延。（3）太大的報文占用鏈路太長，不利于資源共享，將長的報文劃分為多個短的分組減小的資源共享的粒度，提高整個系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間，例如如一臺計算機在傳輸大的文件時，而另一臺計算機通過同一鏈路可以上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁，而無需等待文件傳輸結(jié)束。計算機網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標？解答：速率、帶寬、吞吐量、時延、利用率收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2108m/s。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延。數(shù)據(jù)長度為107bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kbit/s；數(shù)據(jù)長度為103bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gbit/s。從以上計算結(jié)果可得出什么結(jié)論？解答：(1)發(fā)送時延為100s，傳播時延為5ms。發(fā)送時延遠大于傳播時延。(2)發(fā)送時延為1s，傳播時延為5ms。發(fā)送時延遠小于傳播時延。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中的例子。解答：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層結(jié)構(gòu)是因為“分層”可將龐大而復雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。在我們的日常生活中不乏層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，例如郵政系統(tǒng)就是一個分層的系統(tǒng)，而且它與計算機網(wǎng)絡(luò)有很多相似之處，如圖所示。郵局郵局運送部門鐵路部門汽運公司鐵路部門汽運公司郵局運送部門運送部門用戶A你好B你好信件郵包貨物信件郵包貨物郵包郵包貨物貨物火車汽車貨物貨物用戶B用戶應(yīng)用層信件傳遞層郵包運送層交通運輸層交通工具層協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？解答：這些為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則或約定稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（networkprotocol）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也可簡稱為協(xié)議。協(xié)議是控制兩個對等實體（或多個實體）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)。要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所提供的服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)在概念上是很不一樣的。首先，協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。使用本層服務(wù)的實體只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。其次，協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。另外，并非在一個層內(nèi)完成的全部功能都稱為服務(wù)。只有那些能夠被高一層實體“看得見”的功能才能稱之為“服務(wù)”。試述具有五層協(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。解答：物理層：在物理媒體上傳送比特流。具體包括：與物理媒體的接口、比特的表示與同步、數(shù)據(jù)率、線路配置、物理拓撲等。數(shù)據(jù)鏈路層：在兩個相鄰結(jié)點間（主機和路由器或路由器和路由器之間）的鏈路上傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。具體包括：組幀、差錯控制、物理編址、接入控制、流量控制等。網(wǎng)絡(luò)層：負責將分組從源主機（按照合適的路由）通過中間若干路由器的轉(zhuǎn)發(fā)傳送到目的主機。核心功能是邏輯編址、路由選擇和分組轉(zhuǎn)發(fā)。運輸層：負責主機中兩個進程之間的邏輯通信（端到端通信）。具體包括：復用與分用、可靠數(shù)據(jù)傳輸、流量控制、擁塞控制等。應(yīng)用層：通過應(yīng)用進程間的交互來實現(xiàn)特定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，直接為用戶或應(yīng)用進程提供特定的應(yīng)用服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件等。1-18試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、客戶、服務(wù)器、客戶服務(wù)器方式。解答：協(xié)議棧：將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幾個層次畫在一起很像一個棧的結(jié)構(gòu)，因此將這些協(xié)議層稱為協(xié)議棧。實體：表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。對等層：通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層。協(xié)議定義的就是對等層間的通信規(guī)則。協(xié)議數(shù)據(jù)單元：OSI參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU?？蛻簦涸谟嬎銠C網(wǎng)絡(luò)中進行通信的應(yīng)用進程中的服務(wù)請求方。服務(wù)器：在計算機網(wǎng)絡(luò)中進行通信的應(yīng)用進程中的服務(wù)提供方?？蛻?服務(wù)器方式：通常指的是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的工作方式?？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?？蛻羰欠?wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。服務(wù)器總是一直運行并被動等待通信，而客戶總是主動發(fā)起通信。服務(wù)器可以同時處理多個客戶的請求，而客戶程序之間不直接進行通信。1-19試解釋everythingoverIP和IPovereverything的含義。解答：TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù)，即IP協(xié)議之上可以運行各種各樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，這就是所謂的everythingoverIP。同時TCP/IP協(xié)議也允許IP協(xié)議互連各種各式各樣的物理網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)，在IP層以上看不見下層不同的物理網(wǎng)絡(luò)，這就是所謂的IPovereverything。1-20判斷以下正誤。提高鏈路速率意味著降低了信道的傳播時延。（×）原因：提高鏈路速率是提高了將數(shù)據(jù)推送到鏈路的速率。而信道的傳播時延僅跟信號的傳播速率和信道長度有關(guān)，與發(fā)送速率無關(guān)。因此提高鏈路速率不會影響信道的傳播時延。在鏈路上產(chǎn)生的傳播時延與鏈路的帶寬無關(guān)。（√）原因：由于承載信息的電磁波在通信線路上的傳播速率（這是光速的數(shù)量級）與數(shù)據(jù)的發(fā)送速率并無關(guān)系，因此在鏈路上產(chǎn)生的傳播時延僅與信號傳播速率和信道長度有關(guān)。跨越網(wǎng)絡(luò)提供主機到主機的數(shù)據(jù)通信的問題屬于運輸層的功能。（×）原因：跨越網(wǎng)絡(luò)提供主機到主機的數(shù)據(jù)通信的問題屬于網(wǎng)絡(luò)層的功能。運輸層為不同主機上的應(yīng)用進程和應(yīng)用進程間提供邏輯通信功能。發(fā)送時延是分組的第一個比特從發(fā)送方發(fā)出到該比特到達接收方之間的時間。（×）原因：發(fā)送時延是主機或路由器將分組發(fā)送到通信線路上所需要的時間，也就是從發(fā)送分組的第一個比特算起，到該分組的最后一個比特發(fā)送到線路上所需要的時間。由于動態(tài)分配通信帶寬和其他通信資源，分組交換能更好更高效地共享資源。（√）采用分組交換在發(fā)送數(shù)據(jù)前可以不必先建立連接，發(fā)送突發(fā)數(shù)據(jù)更迅速，因此不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞。（×）原因：由于分組交換不像電路交換那樣通過建立連接來保證通信時所需的各種資源，因而無法確保通信時端到端所需的帶寬，在通信量較大時可能造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。1-21一個系統(tǒng)的協(xié)議結(jié)構(gòu)有N層，應(yīng)用程序產(chǎn)生M字節(jié)長的報文，網(wǎng)絡(luò)軟件在每層都加上h字節(jié)的協(xié)議頭，網(wǎng)絡(luò)帶寬中至少有多大比率用于協(xié)議頭信息的傳輸？解答：(N×h/(N×h+M))×100%。若應(yīng)用程序產(chǎn)生的報文再分為多個小的分組則比率會更大。第2章物理層要解決哪些問題？物理層協(xié)議的主要任務(wù)是什么？解答：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，而不是指具體的傳輸媒體。因此物理層要考慮如何用電磁信號表示“1”或“0”；考慮所采用的傳輸媒體的類型，如雙絞線、同軸電纜、光纜等；考慮與物理媒體之間接口，如插頭的引腳數(shù)目和排列等；考慮每秒發(fā)送的比特數(shù)目，即數(shù)據(jù)率。物理層協(xié)議的主要任務(wù)就是確定與傳輸媒體的接口有關(guān)的一些特性，即機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。規(guī)程與協(xié)議有什么區(qū)別？解答：用于物理層的協(xié)議也常稱為物理層規(guī)程（procedure）。其實物理層規(guī)程就是物理層協(xié)議。只是在“協(xié)議”這個名詞出現(xiàn)之前人們就先使用了“規(guī)程”這一名詞。物理層的接口有哪幾個方面的特性？各包含些什么內(nèi)容？解答：機械特性指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等。常見的各種規(guī)格的電源接插件都有嚴格的標準化的規(guī)定。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。功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。過程特性指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。2-4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。解答：一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可劃分為三大部分，即源系統(tǒng)（或發(fā)送端、發(fā)送方）、傳輸系統(tǒng)（或傳輸網(wǎng)絡(luò)）和目的系統(tǒng)（或接收端、接收方）。輸入輸入信息輸出信息輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號傳輸系統(tǒng)源點終點發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號鍵盤輸入漢字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)目的系統(tǒng)屏幕顯示漢字源系統(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，從PC的鍵盤輸入漢字，PC產(chǎn)生輸出的數(shù)字比特流。源點又稱為源站或信源。發(fā)送器：通常源點生成的數(shù)字比特流要通過發(fā)送器編碼后才能夠在傳輸系統(tǒng)中進行傳輸。典型的發(fā)送器就是調(diào)制器?，F(xiàn)在很多PC使用內(nèi)置的調(diào)制解調(diào)器（包含調(diào)制器和解調(diào)器），用戶在PC外面看不見調(diào)制解調(diào)器。目的系統(tǒng)一般也包括以下兩個部分：接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并把它轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。典型的接收器就是解調(diào)器，它把來自傳輸線路上的模擬信號進行解調(diào)，提取出在發(fā)送端置入的消息，還原出發(fā)送端產(chǎn)生的數(shù)字比特流。終點：終點設(shè)備從接收器獲取傳送來的數(shù)字比特流，然后進行信息輸出（例如，把漢字在PC屏幕上顯示出來）。終點又稱為目的站或信宿。在源系統(tǒng)和目的系統(tǒng)之間的傳輸系統(tǒng)可以是簡單的傳輸線，也可以是連接在源系統(tǒng)和目的系統(tǒng)之間的復雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2-5請畫出數(shù)據(jù)流1010001的不1歸零編碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼的波形（從高電平開始）。解答：所求波形圖如圖所示。題2-5之圖2-6“比特/秒”和“碼元/秒”有何區(qū)別？解答：“比特/秒”和“碼元/秒”是不完全一樣的，信息的傳輸速率“比特/秒”與碼元的傳輸速率“波特”（“碼元/秒”）在數(shù)量上卻有一定的關(guān)系。若1個碼元只攜帶1bit的信息量，則“比特/秒”和“波特”在數(shù)值上是相等的。但若使1個碼元攜帶nbit的信息量，則MBaud的碼元傳輸速率所對應(yīng)的信息傳輸速率為Mnbit/s。2-7假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用幅移鍵控，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）？解答：16個等級可以表達4位二進制數(shù)，每個碼元可以表示4個比特，因此，可以獲得80000b/s的數(shù)據(jù)率。2-8假定用3kHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)，試問這個信道應(yīng)具有多高的信噪比？解答：根據(jù)香農(nóng)公式：C3log(1S/N)64，1S/N264/32S/N2.641062-9試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號，模擬信號，基帶信號，帶通信號，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。解答：數(shù)據(jù)：運送消息的實體。信號：數(shù)據(jù)的電氣或電磁表現(xiàn)。模擬信號：連續(xù)信號，其特點是其代表消息的信號參數(shù)的取值是連續(xù)變化的。word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯基帶信號：來自信源的信號（沒有經(jīng)過調(diào)制和搬移過頻譜的信號），因為往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，因此常被稱為基帶信號（即基本頻帶信號）。帶通信號：經(jīng)過載波調(diào)制后的信號（把基帶信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸）稱為帶通信號（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。數(shù)字信號：離散信號，代表消息的信號參數(shù)的取值是離散的。碼元：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形就稱為碼元。碼元是承載信息的基本信號單位。單工通信：即只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。半雙工通信：即通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送（當然也就不能同時接收）。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。串行傳輸：數(shù)據(jù)在傳輸時是逐個比特按照時間順序依次傳輸。并行傳輸：數(shù)據(jù)在傳輸時采用n個并行的信道，一次同時傳輸n個比特。2-10常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點？解答：雙絞線，用兩根絕緣銅線扭在一起的通信媒體，絞合在一起是為了減少相鄰導線的電磁干擾。雙絞線可分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。在數(shù)字傳輸時，若傳輸速率為每秒幾個兆比特，則傳輸距離可達幾公里。雙絞線價格便宜，布線方便，主要用于電話用戶線和局域網(wǎng)中。同軸電纜，由內(nèi)導體銅質(zhì)芯線、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導體屏蔽層以及保護塑料外層所組成。同軸電纜的這種結(jié)構(gòu)和屏蔽性使得它有比雙絞線高得多的帶寬和更好的抗干擾特性。目前同軸電纜主要用在有線電視網(wǎng)的居民小區(qū)中。光纖，是利用光導纖維傳遞光脈沖信號來進行通信，由于可見光的頻率非常高（108MHz），因此一個光纖通信系統(tǒng)的傳輸帶寬遠遠大于目前其他傳輸媒體的帶寬。光纖可分為單模光纖和多模光纖。光纖不僅通信容量非常大，而且傳輸損耗小，抗干擾和保密性能好。光纖通常用在主干網(wǎng)絡(luò)中和高速局域網(wǎng)中。無線傳輸媒體，即利用自由空間傳播電磁波。當通信距離很遠，或跨越復雜地理環(huán)境時，鋪設(shè)電纜既昂貴又費時，利用無線電波在自由空間傳播，可以實現(xiàn)多種通信。無線傳輸所使用的頻段很廣。人們現(xiàn)在利用無線電、微波、紅外線以及可見光這幾個波段進行通信。無線傳輸媒體的最大缺點就是容易被干擾，保密性差。2-11為什么要使用信道復用技術(shù)？常用的信道復用技術(shù)有哪些？解答：許多用戶可以通過復用技術(shù)共同使用一個共享的信道來進行通信。當網(wǎng)絡(luò)中傳輸媒體的傳輸容量大于單一信道傳輸?shù)耐ㄐ帕繒r，可利用復用技術(shù)在一條物理線路上建立多條通信信道來充分利用傳輸媒體的帶寬。常用的復用技術(shù)包括：頻分復用、時分復用、波分復用、碼分復用。2-12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解答：FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)頻分復用，將傳輸線路的可用頻帶分割為若干條較窄的子頻帶，每一條子頻帶傳輸一路信號，從而實現(xiàn)在同一條線路上傳輸多路信號。TDM(TimeDivisionMultiplexing)時分復用，將一條物理線路的傳輸時間分成若干個時間片（時隙），按一定的次序輪流給各個信號源使用，從而實現(xiàn)在同一條線路上傳輸多路信號。STDM(StatisticTDM)統(tǒng)計時分復用，又稱為異步時分復用，將線路的傳輸時間按需動態(tài)地分配給各個信號源，而不是給每個信號源分配固定的時隙。WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)波分復用，就是光的頻分復用，將不同波長的光信號復用到同一根光纖上。 DWDM(DenseWDM) 密集波分復用，最初，人們只能在一根光纖上復用兩路光載波信號。這種復用方式稱為波分復用WDM。隨著技術(shù)的發(fā)展，在一根光纖上復用的光載波信號的路數(shù)越來越多?，F(xiàn)在已能做到在一根光纖上復用幾十路或更多路數(shù)的光載波信號。于是就使用了密集波分復用DWDM這一名詞。DWDM的波長間隔很小，不到2nm。CDMA(CodeDivisionMultiplexAccess)碼分多址，給每個用戶分配一個唯一的正交碼，在發(fā)送端，不同用戶的數(shù)據(jù)用該正交碼編碼后復用到同一信道進行傳輸；在接收端，用同一正交碼解碼進行分用。CDMA主要用于無線通信，具有很強的抗干擾能力。SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖網(wǎng)，美國在1988年首先推出的一個在光纖傳輸基礎(chǔ)上的數(shù)字傳輸標準。整個同步網(wǎng)絡(luò)的各級時鐘都來自一個非常精確的主時鐘。SONET為光纖傳輸系統(tǒng)定義了同步傳輸?shù)木€路速率等級結(jié)構(gòu)，其傳輸速率以51.84Mbit/s為基礎(chǔ)。SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系列，ITU-T以美國標準SONET為基礎(chǔ)制定的國際標準，SDH的基本速率為155.52Mbit/s。STM-1(SynchronousTransferModule-1)第1級同步傳遞模塊，是SDH的一系列傳輸標準之一，規(guī)定了SDH的基本速率為155.52Mbit/s。OC-48(OpticalCarrier-48)第48級光載波，是SONET的一系列傳輸標準之一，其速率是SONET第1級光載波OC-1速率（51.84Mbit/s）的48倍，即2488.32Mbit/s。2-13碼分多址CDMA的復用方法有何優(yōu)缺點？解答：優(yōu)點是容量大，有很強的抗干擾能力，發(fā)送功率小。缺點是技術(shù)相對復雜。2-14共有4個用戶進行CDMA通信。這4個用戶的碼片序列為：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)收到碼片序列：(–1+1–3+1–1–3+1+1)。問是哪些用戶發(fā)送了數(shù)據(jù)？發(fā)送的是1還是0？解答：A的內(nèi)積為1，B的內(nèi)積為–1，C的內(nèi)積為0，D的內(nèi)積為1。因此，A和D發(fā)送的是1，B發(fā)送的是0，而C未發(fā)送數(shù)據(jù)。2-15試比較ADSL、HFC及FTTx接入技術(shù)的特點。解答：ADSL最大好處是利用現(xiàn)有電話網(wǎng)中的用戶線，改造成本低，每戶獨占該用戶線，并可以同時上網(wǎng)和打電話，但接入速率與用戶線的質(zhì)量和長度有很大關(guān)系。HFC的優(yōu)點是利用現(xiàn)有的有線電視系統(tǒng)，傳輸帶寬高，但要將現(xiàn)有單向傳輸?shù)挠芯€電視電纜改造為雙向通信的電纜，小區(qū)用戶共享同一媒體。FTTx帶寬高，是解決寬帶接入最理想的方案，但需要鋪設(shè)大量光纖，投入的建設(shè)成本較高。2-16為什么在ADSL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中可以傳送的速率卻可以高達每秒幾個兆比特？解答：采用先進的編碼技術(shù)，每個碼元攜帶多個比特，即每秒傳送一個碼元就相當于每秒傳送多個比特。2-17判斷以下正誤。DSL和電話網(wǎng)撥號接入技術(shù)都要通過電話網(wǎng)經(jīng)過電話交換機連接到ISP的路由器的。（×）原因：撥號上網(wǎng)使用撥號調(diào)制解調(diào)器，利用電話網(wǎng)（電路交換）在用戶計算機與ISP的路由器之間建立一條物理鏈路（話音信道），使用這條話音信道傳輸數(shù)據(jù)。而DSL僅使用用戶線，利用頻分復用技術(shù)將用戶線劃分了數(shù)據(jù)信道和話音信道分離，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)并不通過電話網(wǎng)。通過ADSL上網(wǎng)的同時可以利用同一電話線打電話。（√）原因：ADSL僅使用用戶線，利用頻分復用技術(shù)將用戶線劃分了數(shù)據(jù)信道和話音信道分離，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)并不通過電話網(wǎng)，因此可以同時上網(wǎng)和打電話。雙絞線由兩個具有絕緣保護層的銅導線按一定密度互相絞在一起組成，這樣不容易被拉斷。（×）原因：雙絞線由兩個具有絕緣保護層的銅導線按一定密度互相絞在一起組成，這樣可以降低信號干擾的程度。信道復用技術(shù)可以將多路信號復用到同一條傳輸線路上進行傳輸，而不會混淆，因此能將該傳輸線路的帶寬成倍增加。（×）2-18請比較電話網(wǎng)撥號上網(wǎng)和通過ADSL上網(wǎng)的區(qū)別。解答：撥號上網(wǎng)使用撥號調(diào)制解調(diào)器，利用電話網(wǎng)（電路交換）在用戶計算機與ISP的路由器之間建立一條物理鏈路（話音信道），使用這條話音信道傳輸數(shù)據(jù)，因此不能同時打電話和上網(wǎng)。而ADSL僅使用用戶線，利用頻分復用技術(shù)將用戶線劃分了數(shù)據(jù)信道和話音信道分離，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)并不通過電話網(wǎng)，因此可以同時上網(wǎng)和打電話，并且因為不受話音信道頻帶寬度的限制可以提供更高的數(shù)據(jù)帶寬。第3章3-1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？解答：所謂鏈路就是從一個結(jié)點到相鄰結(jié)點的一段物理線路，而中間沒有任何其他的交換結(jié)點。在進行數(shù)據(jù)通信時，兩個計算機之間的通信路徑往往要經(jīng)過許多段這樣的鏈路?？梢婃溌分皇且粭l路徑的組成部分。數(shù)據(jù)鏈路則是另一個概念。這是因為當需要在一條線路上傳送數(shù)據(jù)時，除了必須有一條物理線路外，還必須有一些必要的通信協(xié)議來控制這些數(shù)據(jù)的傳輸（這將在后面幾節(jié)討論）。若把實現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。這樣的數(shù)據(jù)鏈路就不再是簡單的物理鏈路而是個邏輯鏈路了?！半娐方油恕眱H僅是物理線路接通了通信雙方可以在上面發(fā)送和接收0/1比特了，而“數(shù)據(jù)鏈路接通了”表明在該物理線路接通的基礎(chǔ)上通信雙方的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實體已達成了一致并做好了在該鏈路上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀的準備（可能互相要協(xié)商某些數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)）。3-2數(shù)據(jù)鏈路層包括哪些主要功能？試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點和缺點。解答：數(shù)據(jù)鏈路層的鏈路控制的主要功能包括：封裝成幀、透明傳輸和差錯檢測，可選功能包括可靠傳輸、流量控制等。在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸?shù)膬?yōu)點是通過點到點的差錯檢測和重傳能及時糾正相鄰結(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)的差錯。若在數(shù)據(jù)鏈路層不實現(xiàn)可靠傳輸由高層如運輸層通過端到端的差錯檢測和重傳來糾正這些差錯會產(chǎn)生很大的重傳時延。但是在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸并不能保證端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽浚缬捎诰W(wǎng)絡(luò)擁塞導致路由器丟棄分組等。因此，即使數(shù)據(jù)鏈路層是可靠的，在高層如運輸層仍然有必要實現(xiàn)端到端可靠傳輸。如果相鄰結(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)的差錯率非常低，則在數(shù)據(jù)鏈路層重復實現(xiàn)可靠傳輸就會給各結(jié)點增加過多不必要的負擔。3-3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？解答：網(wǎng)絡(luò)適配器的作用就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的功能。適配器接收和發(fā)送各種幀時不使用計算機的CPU。這時CPU可以處理其他任務(wù)。當適配器收到有差錯的幀時，就把這個幀丟棄而不必通知計算機。當適配器收到正確的幀時，它就使用中斷來通知該計算機并交付給協(xié)議棧中的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)適配器工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。3-4如果不解決透明傳輸問題會出現(xiàn)什么問題？解答：如果不解決透明傳輸問題，如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中有與幀定界符相同的比特組合，則會導致幀定界錯誤。3-5要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項式是P(X)X4X1。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1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？解答：根據(jù)CRC生成多項式，除數(shù)P=10011。用11010110110000，模2除P，余數(shù)即word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯CRC檢驗序列為1110。添加檢驗序列后為11010110111110，數(shù)據(jù)（注意是數(shù)據(jù)，不包括檢驗序列）在傳輸過程中最后一個1變成了0，則接收方收到的數(shù)據(jù)為11010110101110。除P得到的余數(shù)不為零（0011），發(fā)現(xiàn)差錯。若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，則接收方收到的數(shù)據(jù)為11010110001110。除P得到的余數(shù)也不為零（0101），發(fā)現(xiàn)差錯。采用CRC檢驗僅能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)差錯但并不能糾正差錯，因此并不能實現(xiàn)可靠傳輸。3-6要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRC的生成多項式是P(X)X31。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。解答：根據(jù)CRC的生成多項式，除數(shù)為1001，被除數(shù)為101110000，余數(shù)為011。3-7停止等待協(xié)議需不需要為確認幀編號？試舉例并畫圖說明理由。解答：在往返時延很不確定的情況下，如果確認幀不編號，當超時重傳時間大于實際的往返時延時，發(fā)送方會收到重復的確認幀，導致錯誤，如圖所示的情況，會導致M2丟失。誤認為是對M2的確認A誤認為是對M2的確認A發(fā)送M1B超時重傳M1發(fā)送M2丟棄重復的M1重傳確認M1確認M1tt3-8考慮0/1比特交替停止等待協(xié)議（序號只有一位的停止等待協(xié)議），假定發(fā)送方和接收方之間的鏈路會造成幀失序。請畫圖說明該協(xié)議將不能應(yīng)對所有出錯情況（協(xié)議錯誤地收下或丟棄數(shù)據(jù)）。解答：如圖所示，當鏈路造成幀失序時，0/1編號不足以區(qū)分遲到的失序幀，會導致錯誤。為解決該問題需要增大編號長度。（答案不唯一）發(fā)送方 接收方D0D0D0D0D0D1A0A1A0錯誤接收錯誤丟棄 發(fā)發(fā)發(fā) 發(fā)發(fā)發(fā)D0D0D0D0D0D1A0A1A0D1發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)D0發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)3-9信道帶寬是4kbit/s，傳播延遲是20ms，那么幀的大小在什么范圍內(nèi)時，停止等待協(xié)議才有至少50%的效率？解答：幀大于160bit。當發(fā)送一幀的時間等于信道傳播延遲的2倍時，信道利用率是50%，也就是說，當發(fā)送一幀的時間等于來回路程的傳播延遲時，效率是50%。由于20ms×2=40ms，現(xiàn)在發(fā)送速率是每秒4000bit，即發(fā)送1bit需要0.25ms，40ms/(0.25ms/bit)=160bit。3-10判斷正誤：“由于Go-Back-N協(xié)議采用的是累積確認，當某個確認分組丟失時，不一定會導致發(fā)送方重傳”，并畫圖舉例說明。解答：正確。 發(fā)發(fā)發(fā) 發(fā)發(fā)發(fā)D0A0D0A0A1A2D1D2D4D33-11考慮GBN協(xié)議，當收到序號不對的分組，如果接收方僅僅將它們丟棄而不對最近按序接收的分組進行確認，會出現(xiàn)什么錯誤情況。請畫圖舉例說明。解答：假設(shè)窗口大小為4，發(fā)送方連續(xù)發(fā)送1,2,3,號幀，接收方4全部正確接收，但返回的確認幀卻全部丟失。當發(fā)送方超時重傳1,2,3,號幀時，4接收方會全部丟棄（接收方正等待接收5號幀），如果不對4號幀進行再確認，發(fā)送方會一直重傳1,2,3,號幀。4（圖略）3-12考慮在Go-Back-N協(xié)議中幀序號的長度問題，假設(shè)幀序號用3bit，而發(fā)送窗口為8。試找出一種情況，使得在此情況下協(xié)議不能正確工作（考慮序號重用時造成的混亂，但不考慮信道失序情況）。解答：設(shè)想在發(fā)送方的發(fā)送窗口內(nèi)的序號為0,1,2,3,4,5,6,，且全部發(fā)送出去了。而7接收方的接收窗口內(nèi)的序號為0。接收端若收到0號幀，則無法判斷是新的0號幀還是重傳的0號幀（當0到7號幀的確認幀全部丟失）。3-13考慮選擇重傳協(xié)議中的上述問題，設(shè)編號用3bit。再設(shè)發(fā)送窗口WT=6而接收窗口WR=3。試找出一種情況，使得在此情況下協(xié)議不能正確工作。解答：設(shè)想在發(fā)送窗口內(nèi)的序號為0,1,2,3,4,，而接收窗口等待后面的5 6,7,。0接收端若收到0號幀，則無法判斷是新幀或重傳的（當確認幀丟失）。3-14一條鏈路傳輸帶寬為2Mbps，長度為10000km，信號傳播速率為2.0105km/s，分組大小為100B，忽略應(yīng)答幀大小。如果采用停止等待協(xié)議，問最大吞吐率（實際可達的最高平均數(shù)據(jù)速率）是多少？信道利用率是多少？如果采用滑動窗口協(xié)議，要想達到最高吞吐率，發(fā)送窗口最小是多少？解答：最大吞吐率7968bps，信道利用率0.3984%。如果采用滑動窗口協(xié)議，要想達到最高吞吐率，發(fā)送窗口最小為251。發(fā)送延遲=，傳播延遲=(1000km)/(200km/ms)=50ms1幀發(fā)送完后等待1個RTT，然后發(fā)另一幀。周期長度=0.4ms+50ms×2=100.4ms，1個周期內(nèi)發(fā)送1幀。實際數(shù)據(jù)速率=(8×100b/幀×1幀)/100.4ms=7968bps。信道利用率=7968bps/(2×106)bps=0.3984%。如果采用滑動窗口協(xié)議，可連續(xù)發(fā)送的幀的個數(shù)為： (周期長度)/分組發(fā)送時( 間)=100.4ms/0.4ms=251。所以，發(fā)送窗口最小為251。3-15假定衛(wèi)星信道的數(shù)據(jù)率為100kbps，衛(wèi)星信道的單程（即從發(fā)送方通過衛(wèi)星到達接收方）傳輸時延為250ms，每個數(shù)據(jù)幀長均為2000b，忽略誤碼、確認字長、首部和處理時間等開銷，為達到傳輸?shù)淖畲笮?，幀的序號至少多少位？此時信道最高利用率是多少？解答：RTT=250×2ms=0.5s1個幀的發(fā)送時間=2000b/100kbps=。1個幀發(fā)送完后經(jīng)過1個單程延遲到達接收方，再經(jīng)過1個單程延遲發(fā)送方收到應(yīng)答，從而可以繼續(xù)發(fā)送，理想的情況是此時窗口信息剛發(fā)送完或還沒有發(fā)送完。假設(shè)窗口值等于x，令(2000bit×x)/(100kb/s)=+RTT=+0.5s=0.52。s得x=26。若要取得最大信道利用率，窗口值是26即可，在此條件下，可以不間斷地發(fā)送幀，所以發(fā)送率保持在100kbps。由于16<26<32，幀的順序號應(yīng)為5位。在使用后退N幀協(xié)議的情況下，最大窗口值是31，大于26，可以不間斷地發(fā)送幀，此時信道利用率是100%。word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯3-16使用1個64kbps的衛(wèi)星通道（端到端的傳輸延遲是270ms）發(fā)送512字節(jié)的數(shù)據(jù)幀（在一個方向上），而在另一方向上返回很短的確認幀。若滑動窗口協(xié)議的窗口大小分別為1、7、15和127時的最大吞吐率是多少？解答：使用衛(wèi)星信道，端到端的傳輸延遲是270ms，以64kbps發(fā)送，512字節(jié)長的數(shù)據(jù)幀占據(jù)通道的時間是，即64ms。用t=0表示傳輸開始時間，那么在t=64ms時，第1幀發(fā)送完畢，t=64+270=334ms時，第1幀完全到達接收方，并開始返回很短的確認幀（發(fā)射時間忽略），t=334+270=604ms時，確認幀完全到達發(fā)送方。因此，周期等于604ms，需要窗口大小為604/64≈9個幀才能保持通道不空。對于窗口值1，每604ms可發(fā)送4096位，吞吐率=4096/0.604≈6781bps，約為6.8kbps。對于窗口值7，吞吐率=6781×7=47467bps，約為47.5kbps。對于窗口值超過9幀（包括15幀和127幀的情況），吞吐率達到完全速率64kbps。3-17PPP協(xié)議的主要特點是什么？為什么PPP不使用幀的編號？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸？解答：PPP協(xié)議的主要特點如下：(1)簡單，數(shù)據(jù)鏈路層的PPP協(xié)議非常簡單，具有封裝成幀、透明傳輸和差錯檢測功能，但向上不提供可靠傳輸服務(wù)。(2)支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，PPP協(xié)議能夠在在同一條物理鏈路上同時支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，如IP和IPX等。(3)支持多種類型鏈路，PPP協(xié)議能夠在多種類型的鏈路上運行。例如，串行的或并行的，同步的或異步的，低速的或高速的，電的或光的點對點鏈路。(4)檢測連接狀態(tài)，PPP協(xié)議具有一種機制能夠及時（不超過幾分鐘）自動檢測出鏈路是否處于正常工作狀態(tài)。(5)網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商，PPP協(xié)議提供了一種機制使通信的兩個網(wǎng)絡(luò)層（例如，兩個IP層）的實體能夠通過協(xié)商知道或能夠配置彼此的網(wǎng)絡(luò)層地址。幀的編號是可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕緳C制，PPP不使用幀的編號是因為PPP不實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸。由于PPP沒有編號和確認機制因此不能實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸，適用于線路質(zhì)量較好的情況。3-18一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進制寫出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進制寫出）？解答：轉(zhuǎn)義符為7D，7D5E還原為7E，7D5D還原為7D，真正的數(shù)據(jù)為：7EFE277D7D657E。3-19PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串0110111111111100。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0001110111110111110110，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？解答：填充比特后為011011111[0]11111[0]00（[]中是填充的比特）。刪除比特后為000111011111[0]11111[0]110（[]中是刪除的比特）。3-20PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進行通信需要建立哪幾種連接？每一種連接解決什么問題？解答：PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有6種：鏈路靜止、鏈路建立、鑒別、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議、鏈路打開、鏈路終止。首先要建立物理連接進入鏈路建立狀態(tài)，然后是建立LCP鏈路，進行鑒別、NCP配置，最后進入鏈路打開狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)鏈路層連接的建立。3-21局域網(wǎng)的主要特點是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？解答：局域網(wǎng)最主要的特點是：網(wǎng)絡(luò)為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限。由于局域網(wǎng)的該特點，采用廣播信道方式十分簡單方便。而廣播通信方式需要解決共享信道問題，不利于連接覆蓋地理范圍非常大的大量用戶，在廣域范圍內(nèi)進行廣播通信會造成通信資源的極大浪費，因此，廣域網(wǎng)不采用廣播通信方式。3-22常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲有哪些種類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？解答：常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲有星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)和總線網(wǎng)。現(xiàn)在最流行的是星形網(wǎng)。3-23什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個主要標準？解答：由于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)率已演進到每秒百兆比特、吉比特或甚至10吉比特，因此通常就用“傳統(tǒng)以太網(wǎng)”來表示最早流行的10Mbit/s速率的以太網(wǎng)。以太網(wǎng)有兩個標準：DIXEthernetV2與IEEE的802.3標準。以太網(wǎng)是美國施樂(Xerox)公司的PaloAlto研究中心(簡稱為PARC)于1975年研制成功的。1980年9月，DEC公司、英特爾(Intel公司)和施樂公司聯(lián)合提出了10Mbit/s以太網(wǎng)規(guī)約的第一個版本DIXV1。1982年又修改為第二版規(guī)約，即DIXEthernetV2，成為世界上第一個局域網(wǎng)產(chǎn)品的規(guī)約。在此基礎(chǔ)上，IEEE802委員會的802.3工作組于1983年制定了第一個IEEE的以太網(wǎng)標準IEEE802.3，數(shù)據(jù)率為10Mbit/s。3-24試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。解答：“10”代表10Mbit/s的數(shù)據(jù)率，BASE表示連接線上的信號是基帶信號，T代表雙絞線。3-25以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時分復用TDM相比優(yōu)缺點如何？解答：當網(wǎng)絡(luò)負載較輕，各站以突發(fā)方式發(fā)送數(shù)據(jù)時，碰撞的概率很小，CSMA/CD信道利用率和效率比較高，而TDM會浪費大量時隙，效率比較低。當網(wǎng)絡(luò)負載很重時，采用CSMA/CD會導致大量碰撞，效率會大大下降，而TDM能保證每個站獲得固定可用的帶寬。3-26在以太網(wǎng)幀中，為什么有最小幀長的限制？畫圖舉例說明。解答：CSMA/CD協(xié)議一個要點是當發(fā)送站正在發(fā)送時，若檢測到?jīng)_突則立即中止發(fā)送，然后推后一段時間再發(fā)送。如果發(fā)送的幀太短，還沒有來得及檢測到?jīng)_突就已經(jīng)發(fā)送完了，那么就無法進行沖突檢測了，如圖所示。因此，所發(fā)送的幀的最短長度應(yīng)當要保證在發(fā)送完畢之前，必須能夠檢測到可能最晚來到的沖突信號。 A BtA發(fā)發(fā)B發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)t發(fā)發(fā)發(fā)A發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)A發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)B發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)A發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)A發(fā)發(fā)B發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)A發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)3-27假設(shè)兩個結(jié)點在一個速率為R的廣播信道上同時開始傳輸一個長度為L的分組。用t表示這兩個結(jié)點之間的傳播時延。如果t L/R，會出現(xiàn)信號沖突嗎（信號的疊加）？這個結(jié)點能檢測到?jīng)_突嗎？為什么？通過問題你能得到什么結(jié)論？解答：會出現(xiàn)沖突。在兩結(jié)點中間的某段鏈路上這兩個結(jié)點的發(fā)送的信號必然會疊加起來，導致在該段鏈路上的其它結(jié)點無法正確識別信號。但這兩個結(jié)點自己卻無法檢測到?jīng)_突，因為已經(jīng)發(fā)送完了分組以后另一結(jié)點發(fā)送的信號才能到達，即在這兩結(jié)點的位置并無信號的疊加。為檢測出碰撞，發(fā)送時延不能太短或傳播時延不能太長。3-28假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gbit/s。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。解答：端到端往返時延為(2km)/(200000km/s)=10s，因此只有發(fā)送時延大于該往返時延才能保證檢測出所有可能的碰撞。即，最短幀長為(1Gbit/s(10)s)=10000bit，即1250字節(jié)。3-29以太網(wǎng)不要求收到數(shù)據(jù)的目的站發(fā)回確認，為什么？解答：因為局域網(wǎng)信道的質(zhì)量很好，因信道質(zhì)量產(chǎn)生差錯的概率是很小的，絕大多數(shù)的差錯都來自媒體訪問控制中的信號沖突，這通過沖突檢測和重傳來解決。其他差錯的糾正由上面的高層來做。收端收到有差錯的幀時，丟棄即可。3-30有10個站連接到以太網(wǎng)上。試計算以下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。10個站都連接到一個10Mbit/s以太網(wǎng)集線器；10個站都連接到一個100Mbit/s以太網(wǎng)集線器；10個站都連接到一個10Mbit/s以太網(wǎng)交換機。解答：若假定利用率為100%。(1)每個站平均得到1Mbit/s帶寬；(2)每個站平均得到10Mbit/s帶寬；(3)每個站可獨占10Mbit/s帶寬；3-31有一個使用集線器的以太網(wǎng)，每個站到集線器的距離為d，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為C，幀長為12500字節(jié)，信號在線路上的傳播速率為2.5108m/s。距離d為25m或2500m，發(fā)送word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯速率為10Mbit/s或10Gbit/s。這樣就有4種不同的組合。試利用式(3-4)分別計算這4種不同情況下參數(shù)a的數(shù)值，并進行簡單討論。解答：d=25md=2500mC=10Mbit/sC=10Gbit/sC=10Mbit/sC=10Gbit/sa10–510–210–31結(jié)果表明距離越大，速率越高則參數(shù)a越大。當幀長一定時，隨著以太網(wǎng)的覆蓋范圍的增大和速率的提高，以太網(wǎng)的的信道利用率會降低。3-32公式(3-5)表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關(guān)？請說明你的理由。解答：以太網(wǎng)的極限信道利用率考慮的是一種最理想的情況，即假定以太網(wǎng)上的各站發(fā)送數(shù)據(jù)都不會產(chǎn)生碰撞。從概率上講，最理想情況發(fā)生的概率極其小，因此是極限信道利用率。但實際上隨著以太網(wǎng)上的站點數(shù)的增加，碰撞的概率會越來越大，信道的實際利用率也會越來越小。3-33使用CSMA/CD協(xié)議時，若線路長度為100m，信號在線路上傳播速率為2108m/s。數(shù)據(jù)的發(fā)送速率為1Gbit/s。試計算幀長分別為512字節(jié)、1500字節(jié)和64000字節(jié)時的參數(shù)a的數(shù)值，并進行簡單討論。解答：參數(shù)a的數(shù)值分別為：0.122，0.0417和0.000977。結(jié)果表明可用通過增大以太網(wǎng)的幀長來提高網(wǎng)絡(luò)的信道利用率。但幀長過大會導致發(fā)送站占用信道時間過長，而其它站等待的時間太長，會降低系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間。因此標準的制定需要考慮各種因素。3-34在以太網(wǎng)中，兩個站發(fā)送數(shù)據(jù)沖突，不考慮其他站，它們再次沖突的概率是多少？最多兩次重傳就成功的概率是多少？解答：再次沖突的概率為50%，需要兩次重傳才成功的概率為3/8=37.5%，因此最多兩次重傳就成功的概率為87.5%。3-35在CSMA/CD中，為什么在檢測到碰撞后要執(zhí)行退避算法？再次重傳碰撞為何要把隨機選擇退避時間的范圍增加一倍？解答：發(fā)生碰撞的站點不能在等待信道變?yōu)榭臻e后就立即再發(fā)送數(shù)據(jù)，因為會導致再次碰撞。因此，發(fā)生碰撞的站點在停止發(fā)送數(shù)據(jù)后，要推遲（這叫作退避）一個隨機的時間再監(jiān)聽信道進行重傳。如果連續(xù)多次發(fā)生沖突，往往表明可能有較多的站點參與爭用信道，需要在比較大的范圍內(nèi)選擇退避時間才能將各站點的選擇的發(fā)送時間錯開，避免再次沖突。因此，當重傳又發(fā)生了碰撞，則將隨機選擇的退避時間范圍擴大一倍，以減小再次碰撞的概率。3-36簡述局域網(wǎng)交換機與集線器的區(qū)別？解答：(1)交換機工作在鏈路層，根據(jù)幀(鏈路層分組)的目的MAC地址進行轉(zhuǎn)發(fā)；而集線器工作在物理層，僅是將端口接收到的比特轉(zhuǎn)發(fā)到其他所有端口而不是對幀進行處理。(2)集線器在轉(zhuǎn)發(fā)一個幀中比特時，不對傳輸媒體進行檢測，因此其連接起來的主機屬于同一沖突域；但交換機在轉(zhuǎn)發(fā)一個幀之前必須執(zhí)行CSMA/CD算法（當連接集線器時），有隔離沖突域的功能。3-37為什么集線器不能互連工作在不同速率的LAN網(wǎng)段，而以太網(wǎng)交換機卻可以。解答：集線器工作在物理層僅將電信號方大整形轉(zhuǎn)發(fā)出去，不緩存整個以太網(wǎng)幀。而以太網(wǎng)交換機可以將整個以太網(wǎng)幀緩存到內(nèi)存然后從輸出端口以新的速率發(fā)送出去。3-3810Mbit/s以太網(wǎng)升級到100Mbit/s、1Gbit/s甚至40/100Gbit/s時，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爭對手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？解答：首先是要規(guī)定新的物理層標準以提高發(fā)送速率。其次，為了在數(shù)據(jù)發(fā)送速率提高時不降低網(wǎng)絡(luò)的信道利用率（使參數(shù)a仍保持不變），同時為了向后兼容，不改變以太網(wǎng)的幀格式和最小幀長。100Mbit/s以太網(wǎng)的爭用期是5.12s，幀間最小間隔現(xiàn)在是0.96s，都是10Mbit/s以太網(wǎng)的1/10，將一個網(wǎng)段的最大電纜長度減小到100m。而1Gbit/s以太網(wǎng)為了不再減小最大電纜長度采用“載波延伸”和“分組突發(fā)”技術(shù)增大爭用期，保持一個網(wǎng)段的最大電纜長度100m。10Gbit/s以上以太網(wǎng)只工作在全雙工方式，不再使用CSMA/CD協(xié)議，傳輸距離不再受碰撞檢測的限制，因此可以將應(yīng)用范圍擴展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。以太網(wǎng)的以下特點使其在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競爭對手：可擴展性（從10Mbit/s到40/100Gbit/s幀格式都保持不變）。靈活性（支持多種媒體、全/半雙工、共享/交換）。易于安裝。穩(wěn)健性好。3-39以太網(wǎng)交換機有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？解答：以太網(wǎng)交換機實質(zhì)上就是一個多接口網(wǎng)橋，和工作在物理層的轉(zhuǎn)發(fā)器和集線器有很大的差別。此外，以太網(wǎng)交換機的每個接口通常都直接與一個單個主機或另一個交換機相連，并且一般都工作在全雙工方式。當主機需要通信時，交換機能同時連通許多對的接口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣，無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)交換機和透明網(wǎng)橋一樣，也是一種即插即用設(shè)備，其內(nèi)部的幀轉(zhuǎn)發(fā)表也是通過自學習算法自動地逐漸建立起來的，能夠隔離碰撞但轉(zhuǎn)發(fā)所有的廣播幀。以太網(wǎng)交換機由于使用了專用的交換結(jié)構(gòu)芯片，其交換速率就較高。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。利用以太網(wǎng)交換機可以很方便地實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)VLAN，連接到同一交換機的不同主機可以被劃分到不同的VLAN中（最常用的技術(shù)是根據(jù)交換機的端口來劃分VLAN），這些VLAN在邏輯上看起來就像一些獨立的LAN，互相不能直接通信。當VLAN跨越多個交換機時，需要在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個4字節(jié)的標識符，稱為VLAN標記(tag，)指明發(fā)送該幀的主機屬于哪一個VLAN。3-40網(wǎng)橋的工作原理和特點是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機有何異同？解答：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，根據(jù)MAC幀的目的地址向目的主機所連接的端口進行轉(zhuǎn)發(fā)，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，轉(zhuǎn)發(fā)時在接口執(zhí)行CSMA/CD協(xié)議。網(wǎng)橋能隔離碰撞域，但轉(zhuǎn)發(fā)所有的廣播幀。網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器最大的區(qū)別就是工作的層次不同。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，根據(jù)MAC幀的目的MAC地址進行轉(zhuǎn)發(fā)；而轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，用于連接電纜擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，轉(zhuǎn)發(fā)器僅僅將一個端口輸入的信號放大整形轉(zhuǎn)發(fā)到另一個端口，并不識別幀，也不執(zhí)行CSMA/CD協(xié)議。以太網(wǎng)交換機實質(zhì)上就是一個多接口網(wǎng)橋，通常直接與主機或另一個交換機相連，并且一般都工作在全雙工方式。而網(wǎng)橋通常用于將兩個獨立的局域網(wǎng)網(wǎng)段連接成一個局域網(wǎng)。B1B2接口1221EDCBALAN1LAN2LAN3圖3-49習題3-41的圖表3-3習題3-41的表解答：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？B1B2接口1221EDCBALAN1LAN2LAN3圖3-49習題3-41的圖表3-3習題3-41的表解答：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A→EA1A1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表C→BC2C1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表D→CD2D2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B→AB1―－寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個幀3-42網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是用自學習算法建立的。如果有的站點總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接收數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中是否就沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目？如果要向這個站點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，那么網(wǎng)橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址嗎？解答：如果有的站點總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接收數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中就沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目。如果要向這個站點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，網(wǎng)橋通過向所有接口轉(zhuǎn)發(fā)把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址。3-43假設(shè)結(jié)點A、B和C都連接到同一個共享式以太網(wǎng)上（通過它們的適配器）。如果A發(fā)送上千個IP數(shù)據(jù)報給B，每個封裝的幀都是B的MAC地址，C的適配器會處理這些幀嗎？如果會，C的適配器會將這些幀中的IP數(shù)據(jù)報傳遞給C的IP協(xié)議軟件嗎？如果A用MAC廣播地址來發(fā)送幀，你的答案會有怎樣的變化？解答：第1問，會，因為同一個廣播LAN上，所有適配器都會接收到這些幀，并檢測該幀的目的MAC地址。第2問，不會，因為適配器僅將目的MAC地址為自己或廣播地址的幀中的數(shù)據(jù)提交給主機。第3問，適配器會將廣播幀中的IP數(shù)據(jù)報交給主機的IP協(xié)議軟件去處理，但C的IP協(xié)議軟件會丟棄該報文。3-44在以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)中有一個“類型”字段，簡述其作用，在PPP幀的首部中哪個字段的功能與之最接近？解答：該字段指明了以太網(wǎng)幀中的數(shù)據(jù)部分應(yīng)交給哪個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議或上層協(xié)議，如是IP協(xié)議還是ARP協(xié)議。PPP幀的首部中的“協(xié)議”字段的功能與之最接近。3-45無線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議有哪些特點？為什么在無線局域網(wǎng)中不能使用CSMA/CD協(xié)議而必須使用CSMA/CA協(xié)議？結(jié)合隱蔽站問題說明RTS幀和CTS幀的作用。解答：無線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議是CSMA/CA（載波監(jiān)聽多點接入/碰撞避免）。不使用CSMA/CD的原因是：(1)要實現(xiàn)碰撞檢測，就必須在發(fā)送信號的同時接收也接收信號。這對于有線網(wǎng)絡(luò)是很容易的事，但在無線網(wǎng)絡(luò)中，接收信號的強度會遠遠小于發(fā)送信號的強度，因此實現(xiàn)碰撞檢測的代價較大。(2)另一方面，即使實現(xiàn)了碰撞檢測，但由于隱蔽站問題發(fā)送站也無法檢測到所有的碰撞。因此，無線局域網(wǎng)不使用CSMA/CD協(xié)議而是使用CSMA/CA協(xié)議，盡可能減少碰撞。由于不可能避免所有的碰撞，CSMA/CA通過確認機制實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸。無線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議的特點是：(1)由于不實現(xiàn)碰撞檢測，要盡可能減少碰撞。因此在監(jiān)聽信道時，若信道忙要執(zhí)行退避算法，而不是像CSMA/CD一直堅持監(jiān)聽直到信道空閑。(2)由于不可能避免所有的碰撞，同時無線信道誤碼率比較高，無線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議采用停止等待協(xié)議，保證數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?3)為進一步減少碰撞的概率，還采用了虛擬載波監(jiān)聽機制，讓源站把它要占用信道的時間（包括目的站發(fā)回確認幀所需的時間）及時通知給所有其他站，以便使其他所有站在這一段時間都停止發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣就大大減少了碰撞的機會。(4)標準規(guī)定了不同長度的幀間間隔。高優(yōu)先級幀需要等待的時間較短，低優(yōu)先級幀等待的時間較長。若低優(yōu)先級幀還沒來得及發(fā)送而其他站的高優(yōu)先級幀已發(fā)送到媒體，則媒體變?yōu)槊B(tài)因而低優(yōu)先級幀就只能再推遲發(fā)送了。這樣就減少了發(fā)生碰撞的機會。隱蔽站問題如下圖所示，站A和C同時向B發(fā)送數(shù)據(jù)。但A和C相距較遠，彼此都接收不到對方發(fā)送的信號。當A和C都檢測不到對方的無線信號時，就認為現(xiàn)在無線信道是空閑的，因而都向B發(fā)送數(shù)據(jù)。結(jié)果B同時收到A和C發(fā)來的數(shù)據(jù)，發(fā)生了碰撞?？梢?，在無線局域網(wǎng)中，即使在發(fā)送數(shù)據(jù)前未檢測到傳輸媒體上有信號，也不能保證數(shù)據(jù)能夠發(fā)送成功。為了更好地解決隱蔽站帶來的碰撞問題，802.11允許要發(fā)送數(shù)據(jù)的站對信道進行預約。源站（如A）爭取到信道后在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先發(fā)送一個短的控制幀，叫做請求發(fā)送RTS（RequestToSend），它包括源地址、目的地址和這次通信（包括相應(yīng)的確認幀）所需的持續(xù)時間。若目的站（如B）正確收到源站發(fā)來的RTS幀，且媒體空閑，就發(fā)送一個響應(yīng)控制幀，叫做允許發(fā)送CTS(ClearToSend)，它也包括這次通信所需的持續(xù)時間（從RTS幀中將此持續(xù)時間復制到CTS幀中）。源站收到CTS幀后，再等待一段時間SIFS后發(fā)送其數(shù)據(jù)幀。若目的站正確收到了源站發(fā)來的數(shù)據(jù)幀，在等待時間SIFS后，就向源站發(fā)送確認幀ACK。在A的作用范圍內(nèi)的所有其他站監(jiān)聽到RTS后，執(zhí)行虛擬載波監(jiān)聽，在A和B通信期間不會發(fā)送數(shù)據(jù)。在A的作用范圍外，但在B的作用范圍內(nèi)的其他站（如C），雖然收不到A的RTS，但能收到B的CTS，因此C知道A和B將要通信，并在A和B通信期間也不會發(fā)送數(shù)據(jù)。3-46為什么在無線局域網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)幀后要對方必須發(fā)回確認幀，而以太網(wǎng)就不需要對方發(fā)回確認幀？解答：由于無線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議不進行碰撞檢測，而且無線信道易受干擾，導致大量幀因為碰撞或其他干擾不能被目的站正確接收，因此在無線局域網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)幀后要對方必須發(fā)回確認幀，若超時收不到確認，則進行重傳。而在以太網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)中，可以很容易實現(xiàn)碰撞檢測，當信號碰撞時能及時檢測到并進行重傳。而如果信號不碰撞，在有線網(wǎng)絡(luò)中誤碼率是非常低的，因此沒有必要實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸。3-47802.11的MAC協(xié)議中的SIFS和DIFS的作用是什么？解答：標準規(guī)定兩種長度的幀間間隔是為了實現(xiàn)不同類型幀的發(fā)送優(yōu)先級。高優(yōu)先級幀等待的時間較短，低優(yōu)先級幀等待的時間較長。若低優(yōu)先級幀還沒來得及發(fā)送而其他站的高優(yōu)先級幀已發(fā)送到媒體，則媒體變?yōu)槊B(tài)因而低優(yōu)先級幀就只能再推遲發(fā)送了。SIFS，即短幀間間隔，用來分隔開屬于一次對話的各幀，保證一次會話不會被低優(yōu)先級的幀所打斷。使用SIFS的幀類型有ACK幀、CTS幀（在本節(jié)后面有介紹）、由過長的MAC幀分片后的數(shù)據(jù)幀，以及所有回答AP探詢的幀和在PCF方式中接入點AP發(fā)送出的任何幀。DIFS，即分布協(xié)調(diào)功能幀間間隔，它比SIFS的幀間間隔要長得多，在DCF方式中用來發(fā)送數(shù)據(jù)幀和管理幀。3-48試解釋無線局域網(wǎng)中的名詞：BSS、ESS、AP、DCF和NAV。解答：BSS(BasicServicesSet)，基本服務(wù)集，是無線局域網(wǎng)的最小構(gòu)件。一個基本一個BSS包括一個基站和若干個移動站。ESS(ExtendedServiceSet)，擴展的服務(wù)集。一個基本服務(wù)集可以通過接入點AP連接到一個分配系統(tǒng)DS(DistributionSystem)，然后再連接到另一個基本服務(wù)集，這樣就構(gòu)成了一個擴展的服務(wù)集。AP(AccessPoint)，接入點，就是基本服務(wù)集BSS中的基站。所有站要和本BSS以外的站通信時都必須通過本BSS的基站，一個基本服務(wù)集可以通過接入點AP連接到一個分配系統(tǒng)DS(DistributionSystem)，然后再連接到另一個基本服務(wù)集，這樣就構(gòu)成了一個擴展的服務(wù)集。DCF(DistributedCoordinationFunction)，分布協(xié)調(diào)功能。802.11的MAC層包括兩個子層。在下面的一個子層是分布協(xié)調(diào)功能。DCF向上提供爭用服務(wù)，讓各個站通過爭用信道來獲取發(fā)送權(quán)。NAV(NetworkAllocationVector)，網(wǎng)絡(luò)分配向量，是一個各站維護的內(nèi)部狀態(tài)變量，指出信道處于忙狀態(tài)的持續(xù)時間。當一個站檢測到正在信道中傳送的MAC幀首部的“持續(xù)時間”字段時，就調(diào)整自己的網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV。3-49Wi-Fi和WLAN是完全相同的意思嗎？請簡單說明一下。解答：在概念上并不完全相同。Wi-Fi（WirelessFidelity，即無線保真度）是IEEE802.11無線局域網(wǎng)的代名詞。從理論上講，不采用IEEE802.11標準的無線局域網(wǎng)不能稱為Wi-Fi，但實際上目前流行的無線局域網(wǎng)都是IEEE802.11系列標準。因此，在當前，Wi-Fi幾乎成為了無線局域網(wǎng)WLAN的同義詞。第4章4-1網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？試比較其優(yōu)缺點。解答：面向連接的虛電路服務(wù)和無連接的數(shù)據(jù)報服務(wù)。對比的對比的方面虛電路服務(wù)數(shù)據(jù)報服務(wù)思路可靠通信應(yīng)當由網(wǎng)絡(luò)來保證可靠通信應(yīng)當由用戶主機來保證連接的建立必須有不需要終點地址僅在連接建立階段使用，每個分組使用短的虛電路號每個分組都有終點的完整地址分組的轉(zhuǎn)發(fā)屬于同一條虛電路的分組均按照同一路由進行轉(zhuǎn)發(fā)每個分組獨立選擇路由進行轉(zhuǎn)發(fā)當結(jié)點出故障時所有通過出故障的結(jié)點的虛電路均不能工作出故障的結(jié)點可能會丟失分組，一些路由可能會發(fā)生變化分組的順序總是按發(fā)送順序到達終點到達終點時不一定按發(fā)送順序端到端的差錯處理和流量控可以由網(wǎng)絡(luò)負責，也可以由用戶主機負責由用戶主機負責4-2請簡述網(wǎng)絡(luò)層的轉(zhuǎn)發(fā)和選路兩個重要功能的區(qū)別和聯(lián)系。word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯答：轉(zhuǎn)發(fā)指從路由器的輸入鏈路接收分組，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表選擇適當?shù)穆酚善鬏敵鲦溌份敵?。選路涉及一個網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器，它們集體地通過選路協(xié)議交互，決定分組從源到目的地所采用的路由。選路算法最終生成轉(zhuǎn)發(fā)所用的轉(zhuǎn)發(fā)表。4-3虛電路服務(wù)與數(shù)據(jù)報服務(wù)的產(chǎn)生背景有什么不同？它們對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有何影響？答：虛電路服務(wù)的思路來源于傳統(tǒng)的電信網(wǎng)。電信網(wǎng)將其用戶終端（電話機）做得非常簡單，而電信網(wǎng)負責保證可靠通信的一切措施，因此電信網(wǎng)的結(jié)點交換機復雜而昂貴。數(shù)據(jù)報服務(wù)使用另一種完全不同的新思路。它力求使網(wǎng)絡(luò)生存性好和使對網(wǎng)絡(luò)的控制功能分散，因而只能要求網(wǎng)絡(luò)提供盡最大努力的服務(wù)。但這種網(wǎng)絡(luò)要求使用較復雜且有相當智能的主機作為用戶終端。可靠通信由用戶終端中的軟件（即TCP）來保證。4-4在虛電路網(wǎng)絡(luò)中為什么一個分組沿其路徑的每條鏈路上不能保持相同的虛電路號？答：(1)逐鏈路VC號代替統(tǒng)一號碼減少了在分組首部VC字段的長度。(2)更重要的是，該方法大大簡化了虛電路的建立，每段鏈路的VC號獨立選擇，無須所有路由器互相交互信息選擇一個全局唯一的VC號。4-5網(wǎng)絡(luò)互連有何實際意義？進行網(wǎng)絡(luò)互連時，有哪些共同的問題需要解決？解答：雖然讓所有用戶使用相同的網(wǎng)絡(luò)，會使網(wǎng)絡(luò)互連變得非常簡單，但實際上是不可行的。因為用戶的需求是多種多樣的，沒有一種單一的網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)所有用戶的需求。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是不斷發(fā)展的，網(wǎng)絡(luò)的制造廠家也要經(jīng)常推出新的網(wǎng)絡(luò)，要在競爭中求生存。因此在市場上總是有很多種不同性能、不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，供不同的用戶選用。我們面臨的現(xiàn)實就是：在客觀上，世界上有很多特性各異的網(wǎng)絡(luò)，但這些網(wǎng)絡(luò)又希望能夠相互通信，因此網(wǎng)絡(luò)互連的意義非常重要。互連在一起的網(wǎng)絡(luò)要進行通信，會遇到許多問題需要解決，如：不同的尋址方案；不同的最大分組長度；不同的網(wǎng)絡(luò)接入機制；不同的超時控制；不同的差錯恢復方法；不同的狀態(tài)報告方法；不同的路由選擇技術(shù)；不同的用戶接入控制；不同的服務(wù)（面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)）；不同的管理與控制方式。4-6作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)有何區(qū)別？解答：(1)物理層使用的中間設(shè)備叫做轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater。)數(shù)據(jù)鏈路層使用的中間設(shè)備叫做網(wǎng)橋或橋接器(bridge。)網(wǎng)絡(luò)層使用的中間設(shè)備叫做路由器(router。)在網(wǎng)絡(luò)層以上使用的中間設(shè)備叫做網(wǎng)關(guān)(gateway)。用網(wǎng)關(guān)連接兩個不兼容的系統(tǒng)需要在高層進行協(xié)議的轉(zhuǎn)換。試簡單說明下列協(xié)議的作用：IP,ARP和ICMP。解答：網(wǎng)際協(xié)議IP用于互連異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，運行在主機和互連異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的路由器上，使這些互連的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層上看起來好像是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。地址解析協(xié)議ARP用來把一個機器的IP地址解析為相應(yīng)的物理地址。互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關(guān)異常情況的報告。為什么ARP查詢要在廣播幀中發(fā)送，而ARP響應(yīng)要用單播幀？解答：由于查詢方不知道被查詢方的MAC地址（這也正是為何要進行ARP查詢的原因），而所有結(jié)點都要處理廣播幀，因此通過廣播發(fā)送給被查詢方。而被查詢方通過接收到的廣播幀的源地址知道查詢方的MAC地址了，因此可以用該地址進行響應(yīng)，這樣局域網(wǎng)中的除查詢方外其它主機就不會接收和處理該ARP響應(yīng)了，避免浪費帶寬和其它主機的計算資源。分類IP地址分為哪幾類？各如何表示？IP地址的主要特點是什么？解答：IP地址分為五類：類地址：網(wǎng)絡(luò)號前8位，第1位為0；類地址：網(wǎng)絡(luò)號前16位，前2位為10；C類地址：網(wǎng)絡(luò)號前8位，前3位為110；D類地址：網(wǎng)絡(luò)號前8位，前4位為1110；E類地址：網(wǎng)絡(luò)號前8位，前4位為1111。IP地址具有以下一些重要特點：每一個IP地址都由網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩部分組成。從這個意義上說，IP地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu)。實際上IP地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。按照因特網(wǎng)的觀點，一個網(wǎng)絡(luò)是指具有相同網(wǎng)絡(luò)號net-id的主機的集合，因此，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)，因為這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號。具有不同網(wǎng)絡(luò)號的局域網(wǎng)必須使用路由器進行互連。在IP地址中，所有分配到網(wǎng)絡(luò)號的網(wǎng)絡(luò)(不管是范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng))都是平等的。對于分類編址方式，分別計算A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)各自可容納的主機數(shù)量。解答：A:16777214;B:65534;C:254。試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別。為什么要使用這兩種不同的地址？解答：從層次的角度看，物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址，而IP地址是網(wǎng)絡(luò)層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址（稱IP地址是邏輯地址是因為IP地址是用軟件實現(xiàn)的）。由于世界上已經(jīng)存在各式各樣的網(wǎng)絡(luò)，它們使用不同的硬件地址，為了互連這些使用不同硬件地址的網(wǎng)絡(luò)，需要在上層使用一種統(tǒng)一的邏輯地址，即IP地址。因此，當在一個物理網(wǎng)絡(luò)中進行通信時，要使用該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的硬件地址，而要跨多個網(wǎng)絡(luò)進行通信時就必須使用IP地址。另外，數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層使用不同的地址，可以保持各層的獨立性，底層物理網(wǎng)絡(luò)可以采用任何技術(shù)，并可以支持其他網(wǎng)絡(luò)層