計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論（第4版）習(xí)題答案第9章 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算（答案）

第9章網(wǎng)絡(luò)計(jì)算習(xí)題(答案)一．選擇題1．C 2．B 3．A 4．C 5．C6．A 7．ABCD 8．ABCD 9．ABCD 10．ABC11．A 12．D 13．B 14．C 15．B16．B 17．A 18．B二．簡(jiǎn)答題1．什么叫信息、數(shù)據(jù)、信號(hào)？答：信息(Information)是客觀事物的屬性和相互聯(lián)系特性的表現(xiàn)，它反映了客觀事物的存在形式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。計(jì)算機(jī)中的信息—般是字母、數(shù)字、符號(hào)的組合，而將這些信息進(jìn)行傳輸?shù)妮d體可以是文字、聲音、圖形、圖像等。數(shù)據(jù)(Data)是信息的數(shù)字化形式或數(shù)字化的信息形式。信號(hào)(Signal)是攜帶信息的傳輸介質(zhì)，在通信系統(tǒng)中常用電信號(hào)、光信號(hào)、載波信號(hào)、脈沖信號(hào)、調(diào)制信號(hào)等描述。2．什么是串行通信和并行通信？答：在數(shù)據(jù)通信中，將待傳送的每個(gè)字符的二進(jìn)制代碼按由低位到高位的順序依次發(fā)送，每次由發(fā)送端傳送到接收端的數(shù)據(jù)只有一位，這種方式稱(chēng)為串行通信。至少有8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)同時(shí)通過(guò)多位數(shù)據(jù)線(xiàn)從一個(gè)設(shè)備傳送到另一個(gè)設(shè)備，每次發(fā)送一個(gè)字符代碼，這種工作方式稱(chēng)為并行通信。3．什么是同步通信和異步通信？答：同步是每次發(fā)送多個(gè)字節(jié)或信息塊，要求通信的收、發(fā)雙方在時(shí)間基準(zhǔn)上保持一致，系統(tǒng)需要一個(gè)同步時(shí)鐘，用于傳輸大量的信息。異步每次發(fā)送和接收一個(gè)字符的數(shù)據(jù)，同步在字符的基礎(chǔ)上進(jìn)行，起始時(shí)刻是任意的，字符與字符之間的間隔也是任意的，即各個(gè)字符之間是異步的。4．簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義。答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線(xiàn)路將地理位置分散的、具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，按照以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(NetworkOperatingSystem：NOS)等)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。5．簡(jiǎn)述資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的組成。答：資源子網(wǎng)由主機(jī)系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源與信息資源織成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通信子網(wǎng)由通信控制處理機(jī)、通信線(xiàn)路與其他通信設(shè)備組成，負(fù)責(zé)完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)。6．簡(jiǎn)述光纖通信的優(yōu)點(diǎn)。答：光纖通信的優(yōu)點(diǎn)是通信容量非常大、抗雷電和電磁抗干擾性能好、傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率高、單芯可實(shí)現(xiàn)傳輸、傳輸損耗小、中繼距離長(zhǎng)、無(wú)串音干擾、保密性好、體積小、重量輕。7．簡(jiǎn)述分組交換。答：分組交換采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，把來(lái)自用戶(hù)的信息暫存于存儲(chǔ)裝置中，并劃分為多個(gè)一定長(zhǎng)度的分組，每個(gè)分組前邊都加上固定格式的分組標(biāo)記(Lable)，用于指明該分組的發(fā)端地址、收端地址及分組序號(hào)等，然后再根據(jù)地址轉(zhuǎn)發(fā)分組。分組在各交換節(jié)點(diǎn)之間傳送比較靈活，交換節(jié)點(diǎn)不必等待整個(gè)報(bào)文的其他分組到齊，而是一個(gè)分組、一個(gè)分組地轉(zhuǎn)發(fā)。這樣可以大大壓縮節(jié)點(diǎn)所需的存儲(chǔ)容量，也縮短了網(wǎng)路時(shí)延。另外，較短的報(bào)文分組比長(zhǎng)的報(bào)文可大大減少差錯(cuò)的產(chǎn)生，提高了傳輸?shù)目煽啃?。但分組交換也有缺點(diǎn)，分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生時(shí)延；攜帶控制信息會(huì)增加開(kāi)銷(xiāo)(Overhead)；分組交換網(wǎng)還需要專(zhuān)門(mén)的管理和控制機(jī)制。8．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪些？分別簡(jiǎn)述每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。答：(1)總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)(BusNetwork)結(jié)構(gòu)在總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都直接連接到同一條傳輸介質(zhì)上，這條傳輸介質(zhì)稱(chēng)為總線(xiàn)。各個(gè)節(jié)點(diǎn)將依據(jù)一定的規(guī)則分時(shí)地使用總線(xiàn)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀沿著總線(xiàn)向兩端傳播，總線(xiàn)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都能接收到這個(gè)數(shù)據(jù)幀，并判斷是否發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的，如果是，則將該數(shù)據(jù)幀保留下來(lái)；否則將丟棄該數(shù)據(jù)幀。(2)樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)(TreeNetwork)結(jié)構(gòu)總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的另一種形式是樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸介質(zhì)是不封閉的分支電纜。和總線(xiàn)型結(jié)構(gòu)一樣，樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)都能被其它節(jié)點(diǎn)接收。(3)星型網(wǎng)絡(luò)(StarNetwork)結(jié)構(gòu)在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每個(gè)端點(diǎn)必須通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接到中間節(jié)點(diǎn)上，任何兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。在星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，可采用集中式訪(fǎng)問(wèn)控制和分布式訪(fǎng)問(wèn)控制兩種訪(fǎng)問(wèn)控制策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)控制。(4)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)(RingNetwork)結(jié)構(gòu)在環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)中繼器連入網(wǎng)絡(luò)，中繼器之間通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接，使之構(gòu)成一個(gè)閉合的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀沿著環(huán)路單向傳遞，每經(jīng)過(guò)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)要判斷這個(gè)數(shù)據(jù)幀是否發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)的，如果是,則要將數(shù)據(jù)幀拷貝下來(lái)。然后將數(shù)據(jù)幀傳遞到下游節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)幀遍歷各個(gè)節(jié)點(diǎn)后，由發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)幀從環(huán)路上取下。9．簡(jiǎn)述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。答：網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是用層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法提出的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)及其協(xié)議的集合。換種說(shuō)法，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)能完成的各種功能的精確定義。在網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)層次在邏輯上都是相對(duì)獨(dú)立的；每一層都有具體的功能；層與層之間的功能有明確的界限；相鄰層之間有接口標(biāo)準(zhǔn)，接口定義了低層向高層提供的操作服務(wù)；計(jì)算機(jī)間的通信是建立在同層次之間的基礎(chǔ)上。10．常用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備有哪些？答：常用的互連設(shè)備有以下幾類(lèi)：(1)物理層互連設(shè)備，即中繼器(Repeater)，中繼器又叫轉(zhuǎn)發(fā)器。(2)數(shù)據(jù)鏈路層互連設(shè)備，即網(wǎng)橋(Bridge)。(3)網(wǎng)絡(luò)層互連設(shè)備，即路由器(Router)。(4)網(wǎng)絡(luò)層以上的互連設(shè)備，統(tǒng)稱(chēng)網(wǎng)關(guān)(Gateway)或應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。11．簡(jiǎn)述TCP/IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。答：TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議)是Internet賴(lài)以存在的基礎(chǔ)，Internet中計(jì)算機(jī)之間通信必須共同遵循的TCP/IP通信規(guī)定。TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)如圖所示。TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)圖(1)網(wǎng)絡(luò)接口層是TCP/IP協(xié)議的最底層，用于負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層與硬件設(shè)備間的聯(lián)系。這一層的協(xié)議非常多，包括邏輯鏈路和媒體訪(fǎng)問(wèn)控制。(2)網(wǎng)際層主要解決的是計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)之間的通信問(wèn)題，包括的功能有處理來(lái)自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求，收到請(qǐng)求后將分組裝入IP數(shù)據(jù)報(bào)，填充報(bào)頭，選擇路徑，然后將數(shù)據(jù)發(fā)往適當(dāng)?shù)慕涌?；處理?shù)據(jù)報(bào)；處理網(wǎng)絡(luò)控制報(bào)文協(xié)議，即處理路徑、流量控制、阻塞等。(3)傳輸層用于解決計(jì)算機(jī)程序到計(jì)算機(jī)程序之間的通信問(wèn)題。(4)應(yīng)用層提供一組常用的應(yīng)用程序給用戶(hù)。在應(yīng)用層，用戶(hù)調(diào)節(jié)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，應(yīng)用程序與傳輸層協(xié)議配合，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。12．簡(jiǎn)述IP地址。答：每臺(tái)計(jì)算機(jī)或路由器都有一個(gè)由授權(quán)機(jī)構(gòu)分配的號(hào)碼，稱(chēng)為IP地址。IP地址能夠惟一地確定Internet上每臺(tái)計(jì)算機(jī)。由32位二進(jìn)制數(shù)組成地址稱(chēng)為IPv4地址，在實(shí)際應(yīng)用中，將這32位二進(jìn)制數(shù)分成4段，每段包含8位二進(jìn)制數(shù)。13．Internet提供的主要服務(wù)有哪些？答：Internet提供的主要的服務(wù)有：WWW服務(wù)、電子郵件服務(wù)、文件傳輸服務(wù)、遠(yuǎn)程登錄服務(wù)。14．簡(jiǎn)述域名系統(tǒng)。答：由于IP地址很難記憶，為了使用和記憶方便，因特網(wǎng)還采用了域名管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)DNS(DomainNameSystem)。域名系統(tǒng)與IP地址的結(jié)構(gòu)一樣，也是采用層次結(jié)構(gòu)。任何一個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個(gè)惟一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。域名的結(jié)構(gòu)由若干個(gè)分量組成，頂級(jí)域名放在最右面，各分量之間用“.”隔開(kāi)：···.三級(jí)域名.二級(jí)域名.頂級(jí)域名。15．簡(jiǎn)述SMTP和POP3的作用。SMTP(SimpleMailTransferProtocol，簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議)是指一組用于由源地址到目的地址傳送郵件的規(guī)則，由它來(lái)控制信件的中轉(zhuǎn)方式。SMTP協(xié)議屬于TCP/IP協(xié)議族，它幫助每臺(tái)計(jì)算機(jī)在發(fā)送或中轉(zhuǎn)信件時(shí)找到下一個(gè)目的地。POP3(PostOfficeProtocol3，郵局協(xié)議的第3個(gè)版本)是指規(guī)定個(gè)人計(jì)算機(jī)如何連接到互聯(lián)網(wǎng)上的郵件服務(wù)器進(jìn)行收發(fā)郵件的協(xié)議。它是因特網(wǎng)電子郵件的第一個(gè)離線(xiàn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，POP3協(xié)議允許用戶(hù)從服務(wù)器上把郵件存儲(chǔ)到本地主機(jī)（即自己的計(jì)算機(jī)）上，同時(shí)根據(jù)客戶(hù)端的操作刪除或保存在郵件服務(wù)器上的郵件，而POP3服務(wù)器則是遵循POP3協(xié)議的接收郵件服務(wù)器，用來(lái)接收電子郵件的。POP3協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中的一員,由RFC1939定義。16．Intranet的技術(shù)有何特點(diǎn)？答：Intranet的技術(shù)的特點(diǎn)有：(1)Intranet為用戶(hù)提供了友好統(tǒng)一的瀏覽器界面。(2)Intranet可以簡(jiǎn)化用戶(hù)培訓(xùn)過(guò)程。(3)Intranet可以改善用戶(hù)的通信環(huán)境。(4)Intranet可以為企業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)紙辦公創(chuàng)造條件。17．網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)是什么？答：網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)有：(1)減少停機(jī)時(shí)間，改進(jìn)響應(yīng)時(shí)間，提高設(shè)備利用率；(2)減少運(yùn)行費(fèi)用，提高效率；(3)減少/消滅網(wǎng)絡(luò)瓶頸；(4)適應(yīng)新技術(shù)(多媒體，多平臺(tái))；(5)使網(wǎng)絡(luò)更容易使用；(6)安全。18．網(wǎng)絡(luò)安全策略的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到那些方面?答：網(wǎng)絡(luò)安全策略的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到以下幾個(gè)發(fā)面：(1)網(wǎng)絡(luò)安全策略與網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的關(guān)系；(2)制定網(wǎng)絡(luò)安全策略的兩種思想；(3)網(wǎng)絡(luò)安全教育與網(wǎng)絡(luò)安全策略；(4)網(wǎng)絡(luò)安全策略的修改、完善與網(wǎng)絡(luò)安全制度的發(fā)布。19．簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中防火墻(Firewall)的基本功能及其技術(shù)分類(lèi)。答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中“防火墻”(Firewall)的基本功能：(1)為內(nèi)部網(wǎng)與Internet之間所設(shè)的安全系統(tǒng)；(2)是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行訪(fǎng)問(wèn)，控制策略的系統(tǒng)；(3)它在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置障礙；(4)防止外界對(duì)內(nèi)部資源的非法訪(fǎng)問(wèn)，也可以防止內(nèi)部對(duì)外部的不安全的訪(fǎng)問(wèn)。防火墻的技術(shù)分類(lèi)：網(wǎng)絡(luò)層防火墻和應(yīng)用層防火墻。20．簡(jiǎn)述I-P-S云計(jì)算的層次功能。云計(jì)算服務(wù)的基礎(chǔ)層次是IaaS(InfrastructureasaService，基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù))。在這一層面，通過(guò)虛擬化、動(dòng)態(tài)化將IT基礎(chǔ)資源(計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ))形成資源池。資源池即是計(jì)算能力的集合，終端用戶(hù)(企業(yè))可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得自己所需要的計(jì)算資源，運(yùn)行自己的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這種方式使用戶(hù)不必自己建設(shè)這些基礎(chǔ)設(shè)施，只是通過(guò)對(duì)所使用的資源付費(fèi)即可。在IaaS之上的是PaaS(PlatformasaService，平臺(tái)即服務(wù))層。這一層面除了提供基礎(chǔ)計(jì)算能力以外，還具備了業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境，對(duì)于企業(yè)或終端用戶(hù)而言，這一層面的服務(wù)可以為業(yè)務(wù)創(chuàng)新提供快速、低成本的環(huán)境。最上層是SaaS(SoftasaService，軟件即服務(wù))。SaaS在云計(jì)算概念出現(xiàn)之前就已經(jīng)有了，隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展得到了更好的支撐。SaaS的軟件是拿來(lái)即用的，不需要用戶(hù)安裝，因?yàn)镾aaS真正運(yùn)行在ISP的云計(jì)算中心，SaaS的軟件升級(jí)與維護(hù)也無(wú)需終端用戶(hù)參與；Sa