計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第七版）部分課后習(xí)題含答案

計(jì)算機(jī)?絡(luò)（第七版）部分課后習(xí)題含答案計(jì)算機(jī)?絡(luò)（第七版）部分課后習(xí)題含答案第?章概述1-02試簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。分組交換最主要的特點(diǎn)就是采?存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。我們把要發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)稱為?個(gè)報(bào)?。在發(fā)送報(bào)?之前，先把較長(zhǎng)的報(bào)?劃分成為?個(gè)個(gè)更?的等長(zhǎng)數(shù)據(jù)段，例如，每個(gè)數(shù)據(jù)段為1024bit。在每?個(gè)數(shù)據(jù)段前?，加上?些必要的控制信息組成的?部后，就構(gòu)成了?個(gè)分組。分組?稱為“包”，?分組的?部也可稱為“包頭”。分組是在互聯(lián)?中傳送的數(shù)據(jù)單元。分組中的“?部”是?常重要的，正是由于分組的?部包含了諸如?的地址和源地址等重要控制信息，每?個(gè)分組才能在互聯(lián)?中獨(dú)?地選擇傳輸路徑?；ヂ?lián)?的核?部分是由許多?絡(luò)和把它們互連起來(lái)的路由器組成的，?主機(jī)處在互聯(lián)?的邊緣部分。主機(jī)是為?戶進(jìn)?信息處理的，并且可以和其他主機(jī)通過(guò)?絡(luò)交換信息。路由器則是?來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組的，即進(jìn)?分組交換的。路由器每收到?個(gè)分組，先臨時(shí)存儲(chǔ)下來(lái)（這個(gè)存儲(chǔ)的時(shí)間?常短暫），再檢查其?部，查找轉(zhuǎn)發(fā)表，按照?部中的?的地址，找到合適的接?轉(zhuǎn)發(fā)出去，把這個(gè)分組轉(zhuǎn)交給下?個(gè)路由器。這樣?步?步地經(jīng)過(guò)若?個(gè)或??個(gè)不同的路由器，以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的?式，把分組交付最終的?的主機(jī)。各路由器之間必須經(jīng)常交換彼此掌握的路由信息，以便創(chuàng)建和維持在路由器中的轉(zhuǎn)發(fā)表，使得轉(zhuǎn)發(fā)表能夠在整個(gè)?絡(luò)拓?fù)浒l(fā)?變化時(shí)及時(shí)更新。1-03試從多個(gè)???較電路交換、報(bào)?交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。電路交換的主要特點(diǎn)(1)通信之前先要建?連接，通信完畢后要釋放連接。也就是說(shuō)，通信?定要有三個(gè)階段：建?連接、通信、釋放連接。(2)在整個(gè)通信過(guò)程中，通信的雙??始?終占?著所使?的物理信道。因此，對(duì)于計(jì)算機(jī)通信，由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)是突發(fā)性的，因此，從通信線路的利?率來(lái)考慮，電路交換的效率就?較低。此外，當(dāng)通信雙?占?的通信線路由很多個(gè)鏈路（通過(guò)若?個(gè)交換機(jī)把這些鏈路連通）組成時(shí)，只有在每段鏈路都能接通（即每?段鏈路都有空閑的信道資源還沒(méi)有被其他?戶占?，即有可?資源）時(shí)，整個(gè)的連接建?才能完成（哪怕只有?段鏈路沒(méi)有空閑的信道可供使?，連接建?也?法完成）。當(dāng)通信?的業(yè)務(wù)攏很?時(shí)，電路交換?法保證?戶的每?個(gè)呼叫都能接通。如果第?階段的連接建?不能完成，那么后續(xù)階段的通信過(guò)程當(dāng)然也就?法進(jìn)?。在電路交換的通信過(guò)程中，只要在整個(gè)連接中有?個(gè)環(huán)節(jié)（如某條鏈路或某個(gè)交換機(jī)）出了故障，那么整個(gè)連接就不復(fù)存在，接著就是通信的中斷。若要重新進(jìn)?通信，必須重新建?連接。如果能夠繞過(guò)剛才的故障鏈路或故障交換機(jī)?建?新的連接，那么就可以開始新的通信。這就是說(shuō)，電路交換系統(tǒng)不能?動(dòng)從故障中進(jìn)?恢復(fù)。但電路交換有?個(gè)最主要的優(yōu)點(diǎn)，就是只要連接能夠建?，那么雙?通信所需的傳輸帶寬就已經(jīng)分配好?不會(huì)再改變。這叫做靜態(tài)分配傳輸帶寬。通信雙?愿意占?通信資源多久，就占?多久（對(duì)千公??，只要按規(guī)定付費(fèi)即可），?不受?絡(luò)中的其他?戶的影響。當(dāng)?絡(luò)發(fā)?擁塞時(shí)，?絡(luò)中的其他?戶很可能反復(fù)呼叫都?法建?連接，但這些動(dòng)作都不會(huì)影響已經(jīng)占?了通信資源的?戶的通信質(zhì)量（除?發(fā)?『通信?中的故障，影響到正在進(jìn)?通信的連接）。?前最常?的分組交換是使??連接的IP協(xié)議。這種分組交換以分組作為傳輸?shù)膯挝?，?存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，并且沒(méi)有連接建?和連接釋放這兩個(gè)階段，因此傳送數(shù)據(jù)?較迅速。在傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中，是動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬，對(duì)通信鏈路是逐段占?的。這就是說(shuō)，若某段鏈路的帶寬較?，分組的傳輸速率就較快；若另?段鏈路的帶寬較低，傳輸速率就較慢。不像電路交換那樣，從源點(diǎn)到終點(diǎn)都是同樣的傳輸速率?？梢?jiàn)分組交換能夠?較合理?有效地利?各鏈路的傳輸帶寬。分組交換采?分布式的路由選擇協(xié)議。當(dāng)?絡(luò)中的某個(gè)結(jié)點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，分組傳送的路由可以?適應(yīng)地動(dòng)態(tài)改變，使數(shù)據(jù)的傳送能夠繼續(xù)下去。傳送數(shù)據(jù)的源點(diǎn)和接收數(shù)據(jù)的終點(diǎn)甚?不會(huì)感覺(jué)到?絡(luò)中所發(fā)?的故障。因此分組交換?絡(luò)有很好的?存性。分組交換也有?些缺點(diǎn)。例如，分組在各路由器存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要排隊(duì)，這就會(huì)造成?定的時(shí)延。此外，由于分組交換?法確保通信時(shí)端到端所需的帶寬，當(dāng)分組交換?的通信量突然增?時(shí)，可能會(huì)在?絡(luò)中的某處產(chǎn)?擁塞，從?延長(zhǎng)數(shù)據(jù)的傳送時(shí)間。當(dāng)?絡(luò)擁塞?常嚴(yán)重時(shí)，整個(gè)?絡(luò)也可能會(huì)癱瘓。分組交換的另?個(gè)問(wèn)題是各分組必須攜帶控制信息，這也造成了?定的開銷。整個(gè)分組交換?還需要專門的管理和控制機(jī)制。當(dāng)然，電路交換?也需要?絡(luò)管理，但電路交換?的交換機(jī)都具有很強(qiáng)的?絡(luò)管理功能，能夠?qū)?絡(luò)進(jìn)?很有效的管理。分組交換?中的路由器?較簡(jiǎn)單，?法對(duì)整個(gè)?絡(luò)進(jìn)?管理。必須在?絡(luò)中由專門的主機(jī)來(lái)運(yùn)?專門的?絡(luò)管理軟件，對(duì)整個(gè)?絡(luò)進(jìn)?管理。報(bào)?交換也采?存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，不同的是，報(bào)?交換不再把報(bào)?分割為更?的分組，?是把整個(gè)報(bào)?在?絡(luò)的結(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)下來(lái)，然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去。這樣做，省去了劃分?的分組的步驟，也省去了在終點(diǎn)把分組重裝成報(bào)?的過(guò)程。但報(bào)?交換在靈活性上就不如分組交換，傳送數(shù)據(jù)的時(shí)延較?。本來(lái)報(bào)?交換是?來(lái)傳送電報(bào)的?，F(xiàn)在已經(jīng)很少有?還打電報(bào)，因此報(bào)?交換現(xiàn)在已經(jīng)很少使?了。1-08計(jì)算機(jī)?絡(luò)都有哪些類別？各種類別的?絡(luò)都有哪些特點(diǎn)？可以從不同的?度回答這個(gè)問(wèn)題。從?絡(luò)的作?范圍來(lái)劃分，有：(1)?域?WAN,作?范圍通常為??到?千公?，有時(shí)也稱為遠(yuǎn)程?。(2)城域?MAN,作?范圍?般是?個(gè)城市，可跨越?個(gè)街區(qū)甚?整個(gè)城市，其作?距離約為5-50km。(3)局域?LAN,作?范圍局限在較?的范圍（如1km左右）。(4)個(gè)?區(qū)域?PAN,也常稱為?線個(gè)?區(qū)域?WPAN,其作?范圍?約在10m左右。按照使?者來(lái)劃分，有：(1)公??，這是指電信公司（國(guó)有或私有）出資建造的?型?絡(luò)?！惫?”的意思就是所有愿意按電信公司的規(guī)定交納費(fèi)?的?都可以使?這種?絡(luò)。因此公??也可稱為公眾?。(2)專??，這是某個(gè)部門為滿?本單位特殊業(yè)務(wù)的需要?建造的?絡(luò)。這種?絡(luò)不向本單位以外的?提供服務(wù)。例如，軍隊(duì)、鐵路、電?、銀?等系統(tǒng)均有本系統(tǒng)的專??。按照采?的交換技術(shù)的不同來(lái)劃分，有：(1)電路交換?。(2)分組交換?。(3)混合交換?。還有?種?絡(luò)叫做接??AN,?來(lái)把?戶接?到互聯(lián)?。接??也叫做本地接??。1-10試在下列條件下?較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)?共x(bit)。從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過(guò)k段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為d(s)，數(shù)據(jù)率為b(bit/s)。在電路交換時(shí)電路的建?時(shí)間為s(s)。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為p(bit)，且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問(wèn)在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延?電路交換的要?？（提?：畫?下草圖觀察k段鏈路共有?個(gè)結(jié)點(diǎn)。）電路交換必須先建?連接，需要的時(shí)間是s秒。發(fā)送x?特的報(bào)?所需的時(shí)間是報(bào)?長(zhǎng)度除以數(shù)據(jù)率b。因此發(fā)送時(shí)延是x/b?？偟膫鞑r(shí)延是鏈路數(shù)乘以每段鏈路的傳播時(shí)延，即kd。因此，電路交換的時(shí)延由以下三項(xiàng)組成：s+x/b+kd。分組交換的時(shí)延的計(jì)算要稍微?煩?點(diǎn)，見(jiàn)圖T-1-10。分組交換不需要先建?連接（這?假定題?中的分組交換使?數(shù)據(jù)報(bào)傳送。如果使?虛電路傳送，則需要先建?連接）。從圖T-1-10的右邊可看出，總時(shí)延由三部分組成。先計(jì)算分組交換的傳播時(shí)延，這和電路交換是?樣的，也是kd。再計(jì)算n個(gè)分組所需的發(fā)送時(shí)延，這需要知道報(bào)?x?共劃分為多少個(gè)分組。將報(bào)?長(zhǎng)度x除以?個(gè)分組的長(zhǎng)度p就得出分組的數(shù)?n。在?般的情況下，x除以p所得到的商可能不是整數(shù)，因此要把得出的商的整數(shù)部分加1才是分組的數(shù)?n。我們知道，符號(hào)?a?表x?a的整數(shù)部分加1,例如，?3.02?=4。因此，分組的數(shù)?n=?p?。xp這樣發(fā)送n個(gè)分組所需的發(fā)送時(shí)延是：?p??b請(qǐng)注意，最后?個(gè)分組的長(zhǎng)度?般會(huì)?于前?的n-1個(gè)分組的長(zhǎng)度，??多少我們也?從得知。這樣，最后?個(gè)分組的發(fā)送時(shí)延就?法算出。于是，我們這?還需要再使??個(gè)假定，即：所有的分組的發(fā)送時(shí)延都是相同的。這就是認(rèn)為所有的分組都是等長(zhǎng)的。從圖T-1-10可以看出，在總時(shí)延中還有?項(xiàng)，就是?個(gè)分組經(jīng)過(guò)k-I段鏈路的發(fā)送時(shí)延。當(dāng)k=I時(shí)，就沒(méi)有這?項(xiàng)。在?段鏈路上發(fā)送?個(gè)分組的發(fā)送時(shí)延是p/b,(k-1)段鏈路的發(fā)送時(shí)延是(k-I)p/b,因此把以上三部分時(shí)延相加，就得出在分組交換的清況下的總時(shí)延：xkd+?p??bpp+(k?1)b]p+xpx分組交換時(shí)延較電路交換延時(shí)?的條件為：kd+[p?h(k?1)<s++kdbb]xx[≈p當(dāng)x>>p時(shí)，p得出分組交換時(shí)延較電路交換時(shí)延?的條件為：(k?1)p/b<s1-11在上題的分組交換?中，設(shè)報(bào)?長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)度分別為x和(p+h)(bit)，其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，?h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的???關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過(guò)k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(bit/s)，但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。若打算使總的時(shí)延為最?，問(wèn)分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多?？（提?：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時(shí)延由哪?部分組成。）本題實(shí)際上是假定了整個(gè)報(bào)?恰好可以劃分為xlp個(gè)分組?，F(xiàn)在每?個(gè)分組的發(fā)送時(shí)延是(p+h)/b,因此我們可以寫出總時(shí)延D的表達(dá)式：xp+hp+hxh(k?1)pxh=+(k?1)+bp+bbD=p+(k?1)bbb為了計(jì)算D的極值，求D對(duì)p的導(dǎo)數(shù)，令$\frac{dD}{dp}=0$得出：(k?1)xh1bp2=0?bxhk?1解出：p=1-12互聯(lián)?的兩?組成部分（邊緣部分與核?部分）的特點(diǎn)是什么？它們的?作?式各有什么特點(diǎn)？互聯(lián)?的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?常復(fù)雜，并且在地理上覆蓋了全球，但從其?作?式上看，可以劃分為以下兩?塊：(1)邊緣部分：由所有連接在互聯(lián)?上的主機(jī)組成。這部分是?戶直接使?的，?來(lái)進(jìn)?通信（傳送數(shù)據(jù)、?頻或視頻）和資源共享。(2)核?部分：由?量?絡(luò)和連接這些?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?絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)，?間的通信?式通?？蓜澐譃閮?類：客戶－服務(wù)器?式C/S?式）和對(duì)等?式P2P?式）。這兩種通信?式的區(qū)別見(jiàn)習(xí)題1-13。在?絡(luò)核?部分起特殊作?的是路由器。路由器是實(shí)現(xiàn)分組交換的關(guān)鍵構(gòu)件，如果沒(méi)有路由器，再多的?絡(luò)也?法構(gòu)建成互聯(lián)?。由此可以看出，互聯(lián)?的核?部分的?作?式其實(shí)也就是路由器的?作?式。路由器的任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組。當(dāng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)，必須查找路由表。因此，互聯(lián)?中的各路由器必須根據(jù)路由選擇協(xié)議的規(guī)定相互交換路由信息，以便使路由表能夠及時(shí)反映出?絡(luò)拓?fù)涞淖兓?。由此可?jiàn)，互聯(lián)?的核?部分的?作?式有兩種：?種是路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組（這是直接為主機(jī)之間的通信服務(wù)的），另?種是路由器之間不斷地交換路由信息（這是為了保證路由表的路由信息與?絡(luò)的實(shí)際拓?fù)?致）。1-14計(jì)算機(jī)?絡(luò)有哪些常?的性能指標(biāo)？計(jì)算機(jī)?絡(luò)常?的性能指標(biāo)有：(1)速率：指的是連接在計(jì)算機(jī)?絡(luò)上的主機(jī)在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)的速率，它也稱為數(shù)據(jù)率或?特率。(2)帶寬：?來(lái)表??絡(luò)的通信線路傳送數(shù)據(jù)的能?，?絡(luò)帶寬表?在單位時(shí)間內(nèi)（?般是每秒鐘）從?絡(luò)中的某?點(diǎn)到另?點(diǎn)所能通過(guò)的＂最?數(shù)據(jù)率”。(3)吞吐量：表?在單位時(shí)間內(nèi)（?般是每秒鐘）通過(guò)某個(gè)?絡(luò)（或信道、接?）的數(shù)據(jù)量。(4)時(shí)延：指數(shù)據(jù)（?個(gè)報(bào)?或分組，甚??特）從?絡(luò)（或鏈路）的?端傳送到另?端所需的時(shí)間。時(shí)延包括發(fā)送時(shí)延、傳播時(shí)延、處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延等。(5)時(shí)延帶寬積：是傳播時(shí)延(s)和帶寬(bit/s)的乘積。鏈路的時(shí)延帶寬積?稱為以?特為單位的鏈路長(zhǎng)度。(6)往返時(shí)間：表?從發(fā)送?發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送?收到來(lái)?接收?的確認(rèn)（接收?收到數(shù)據(jù)后便?即發(fā)送確認(rèn)），總共經(jīng)歷的時(shí)間。有時(shí)，往返時(shí)間還包括?絡(luò)各中間結(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延、排隊(duì)時(shí)延以及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送時(shí)延。(7)利?率：分信道利?率和?絡(luò)利?率兩種。信道利?率指出某信道有百分之?的時(shí)間是被利?的（有數(shù)據(jù)通過(guò)）。完全空閑的信道的利?率是零。?絡(luò)利?率則是全?絡(luò)的信道利?率的加權(quán)平均值。1-18假設(shè)信號(hào)在媒體上的傳播速率為2.3×108m/s。媒體長(zhǎng)度l分別為：(1)10cm（?絡(luò)接?卡）(2)100m（局域?）(3)100km（城域?）(4)5000km（?域?）試計(jì)算當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mbit/s和10Gbit/s時(shí)在以上媒體中正在傳播的?特?cái)?shù)。計(jì)算步驟如下：先計(jì)算10cm(即0.1m)的媒體上信號(hào)的傳播時(shí)延：0.1m/(2.3×108)m/s=4.3478×10?10s≈4.35×10?10s計(jì)算10cm線路上正在傳播的?特?cái)?shù)：1Mbit/s數(shù)據(jù)率時(shí)為:1Mbit/s×4.35×10?10s=4.35×10?4bit讀者應(yīng)正確理解在線路上只有0.000435個(gè)?特到底是什么意思。10Gbit/s數(shù)據(jù)率時(shí)為：10Gbit/s×4.35×10?10s=4.35bit同理可以計(jì)算出其他長(zhǎng)度的結(jié)果：100m:4.35×103bit100km:4.35×106bit5000km:2.17×108bit1-19長(zhǎng)度為100字節(jié)的應(yīng)?層數(shù)據(jù)交給運(yùn)輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP?部。再交給?絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP?部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太?傳送，加上?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)?層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)?數(shù)據(jù)加上各種?部和尾部的額外開銷）。若應(yīng)?層數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為100BCB表?字節(jié)）時(shí)，以太?的幀長(zhǎng)：100B+20B+20B+18B=158B數(shù)據(jù)傳輸效率=100B/(158B)=63.29%≈63.3%數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000B時(shí)，以太?的幀長(zhǎng)：1000B+20B+20B+18B=1058B傳輸效率=1000B/(1058B)=94.52%≈94.5%。傳輸效率明顯提?了。1-20?絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采?分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出?些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的?常?活的例?。?絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采?分層次的結(jié)構(gòu)，是因?yàn)椤胺謱印笨梢园妖??復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若?較?的局部問(wèn)題，?這些較?的局部問(wèn)題?較易千研究和處理。舉例如快遞的運(yùn)輸過(guò)程。1-21協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？為進(jìn)??絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換?建?的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定稱為?絡(luò)協(xié)議，或者簡(jiǎn)稱為協(xié)議。?絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)?絡(luò)中不可或缺的部分。協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體（或多個(gè)實(shí)體）進(jìn)?通信的規(guī)則的集合。協(xié)議的語(yǔ)法??的規(guī)則定義了所交換的信息的格式，?協(xié)議的語(yǔ)義??的規(guī)則定義了發(fā)送者或接收者所要完成的操作。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上?層提供服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使?下??層所提供的服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)在概念上是很不?樣的。?先，協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上?層提供服務(wù)。使?本層服務(wù)的實(shí)體只能看見(jiàn)服務(wù)??法看見(jiàn)下?的協(xié)議。下?的協(xié)議對(duì)上?的實(shí)體是透明的。其次，協(xié)議是“?平的＂，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)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(guò)層間接?提供的。另外，并?在?個(gè)層內(nèi)完成1-22?絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么？各有什么含義？?絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成：(1)語(yǔ)法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。(2)語(yǔ)義，即需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。(3)同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。1-26試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實(shí)體、對(duì)等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、客戶、服務(wù)器、客戶-服務(wù)器?式。協(xié)議棧：由千計(jì)算機(jī)?絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)采?了分層結(jié)構(gòu)，因此不論在主機(jī)中還是在路由器中的協(xié)議都有好?層。這些?層?層的協(xié)議畫起來(lái)就很像堆棧的結(jié)構(gòu)，因此就把這些協(xié)議層稱為協(xié)議棧。實(shí)體：表?任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。在許多情況下，實(shí)體就是?個(gè)特定的軟件模塊。對(duì)等層：在?絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，通信雙?實(shí)現(xiàn)同樣功能的層。例如，A向B發(fā)送數(shù)據(jù)，那么A的第n層和B的第n層就構(gòu)成了對(duì)等層。協(xié)議數(shù)據(jù)單元：通常記為PDU,它是對(duì)等實(shí)體之間進(jìn)?信息交換的數(shù)據(jù)單元。服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)：通常記為SAP,在同?系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)?交互（即交換信息）的地?，通常稱為服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)?？蛻簦涸谟?jì)算機(jī)?絡(luò)中進(jìn)?通信的應(yīng)?進(jìn)程中的服務(wù)請(qǐng)求?。服務(wù)器：在計(jì)算機(jī)?絡(luò)中進(jìn)?通信的應(yīng)?進(jìn)程中的服務(wù)提供?。但在很多情況下，服務(wù)器也常指運(yùn)?服務(wù)器程序的機(jī)器。客戶－服務(wù)器?式：這種?式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)的請(qǐng)求?和服務(wù)的提供?的關(guān)系。服務(wù)的請(qǐng)求?是主動(dòng)進(jìn)?通信的??，?服務(wù)器是被動(dòng)接受通信的??。系統(tǒng)啟動(dòng)后即?動(dòng)調(diào)?服務(wù)器程序，并?直不斷地運(yùn)?著，被動(dòng)地等待并接受來(lái)?各地的客戶的通信請(qǐng)求?？蛻襞c服務(wù)器的通信關(guān)系建?后，通信可以是雙向的，客戶和服務(wù)器都可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。關(guān)于客戶－服務(wù)器?式更詳細(xì)的解釋，見(jiàn)前?的1-13題。1-28假定要在?絡(luò)上傳送1.5MB的?件。設(shè)分組長(zhǎng)度為1KB，往返時(shí)間RTT=80ms。傳送數(shù)據(jù)之前還需要有建?TCP連接的時(shí)間，這時(shí)間是2×RTT=160ms。試計(jì)算在以下?種情況下接收?收完該?件的最后?個(gè)?特所需的時(shí)間。(1)數(shù)據(jù)發(fā)送速率為10Mbit/s，數(shù)據(jù)分組可以連續(xù)發(fā)送。(2)數(shù)據(jù)發(fā)送速率為10Mbit/s，但每發(fā)送完?個(gè)分組后要等待?個(gè)RTT時(shí)間才能再發(fā)送下?個(gè)分組。(3)數(shù)據(jù)發(fā)送速率極快，可以不考慮發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。但規(guī)定在每?個(gè)RTT往返時(shí)間內(nèi)只能發(fā)送20個(gè)分組。(4)數(shù)據(jù)發(fā)送速率極快，可以不考慮發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。但在第?個(gè)RTT往返時(shí)間內(nèi)只能發(fā)送?個(gè)分組，在第?個(gè)RTT內(nèi)可發(fā)送兩個(gè)分組，在第三個(gè)RTT內(nèi)可發(fā)送四個(gè)分組（即23?1=22=4個(gè)分組）。（這種發(fā)送?式見(jiàn)教材第5章TCP的擁塞控制部分。）題?中已知條件為M=220=1048576,K=210=1024(1)1.5MB=1.5x1048576B=1.5x1048576x8bit=12582912bit。發(fā)送這些?特所需時(shí)間=12582912/107=1.258s。最后?個(gè)分組的傳播時(shí)間還需要0.5xRTT=40ms。總共需要的時(shí)間=2xRTT+1.258+0.5xRTT=0.16+1.258+0.04=1.458s。(2)需要?jiǎng)澐值姆纸M數(shù)=1.5MB/1KB=1536。從第?個(gè)分組到達(dá)直到最后?個(gè)分組到達(dá)要經(jīng)歷1535xRTT=1535x0.08=122.8s。總共需要的時(shí)間=1.458+122.8=124.258s。(3)在每?個(gè)RTT往返時(shí)間內(nèi)只能發(fā)送20個(gè)分組。1536個(gè)分組，需要76個(gè)RTT,76個(gè)RTT可以發(fā)送76x20=1520個(gè)分組，最后剩下16個(gè)分組，?次發(fā)送完。但最后?次發(fā)送的分組到達(dá)接收?也需要0.5xRTT。因此，總共需要的時(shí)間=76.5xRTT+2xRTT=6.12+0.16=6.28s。(4)在兩個(gè)RTT后就開始傳送數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)n個(gè)RTT后就發(fā)送了1+2+4+…+2n=2n+1-1個(gè)分組。若n=9,那么只發(fā)送了210—1=1023個(gè)分組。可見(jiàn)9個(gè)RTT不夠。若n=10,那么可以發(fā)送211-1=2047個(gè)分組?？梢?jiàn)10個(gè)RTT?夠了。這樣，考慮到建?TCP連接的時(shí)間和最后的分組傳送到終點(diǎn)需要的時(shí)間，現(xiàn)在總共需要的時(shí)間=(2+10+0.5)xRTT=12.5x0.08=1s。1-29有?個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，長(zhǎng)度為50km。若數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為2×108m/s，試問(wèn)鏈路的帶寬應(yīng)為多少才能使傳播時(shí)延和發(fā)送100字節(jié)的分組的發(fā)送時(shí)延?樣?？如果發(fā)送的是512字節(jié)長(zhǎng)的分組，結(jié)果?應(yīng)如何？整條鏈路的傳播時(shí)延是50km/(2x108m/s)=250μs。如果在250μs把100字節(jié)發(fā)送完，則發(fā)送速率應(yīng)為800bit/(250μs)=3.2Mbit/s。這也就是鏈路帶寬應(yīng)有的數(shù)值。如果改為發(fā)送512字節(jié)的分組，則發(fā)送速率應(yīng)為512x8bit/(250μs)=16.38Mbit/s。這也就是鏈路帶寬應(yīng)有的數(shù)值。1-30有?個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，長(zhǎng)度為20000km。數(shù)據(jù)的發(fā)送速率是1kbit/s，要發(fā)送的數(shù)據(jù)有100bit。數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為2×108m/s。假定我們可以看見(jiàn)在線路上傳輸?shù)?特，試畫出看到的線路上的?特（畫兩個(gè)圖，?個(gè)在100bit剛剛發(fā)送完時(shí)，另?個(gè)是再經(jīng)過(guò)0.05s后）。100bit的發(fā)送時(shí)間=100bit/(1000bit/s)=0.1s。如圖T-1-30所?，0.1秒的時(shí)間可以傳播20000km,正好是線路的長(zhǎng)度。因此，當(dāng)發(fā)送的第?個(gè)?特到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，發(fā)送?也正好把100bit發(fā)送完畢，整個(gè)線路上都充滿了所傳輸?shù)?00bit。再經(jīng)過(guò)0.05s后，所有的?特都向前?了10000km。這就是說(shuō)，發(fā)送的前50bit已經(jīng)到達(dá)終點(diǎn)了，剩下的50bit還在線路上傳播。最后?個(gè)?特正好?了?半(10000km),在線路的正中間。1-31有?個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，長(zhǎng)度為20000km。數(shù)據(jù)的發(fā)送速率是1Mbit/s，要發(fā)送的數(shù)據(jù)有100bit。數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為2×108m/s。假定我們可以看見(jiàn)在線路上傳輸?shù)?特，試畫出看到的線路上的?特（畫兩個(gè)圖，?個(gè)在100bit剛剛發(fā)送完時(shí)，另?個(gè)是再經(jīng)過(guò)0.05s后）。100bit的發(fā)送時(shí)間=100bit/(1000000bit/s)=0.0001s,只有上?題的于分之?。如圖T-1-31所?，0.0001秒的時(shí)間可以傳播20km,只有線路長(zhǎng)度的于分之?。因此現(xiàn)在整個(gè)100bit都在線路的靠發(fā)送端的位置（圖沒(méi)有按?例畫）。再經(jīng)過(guò)0.05s后，所有的?特都向前?了10000km。這時(shí)，整個(gè)100bit都在線路上傳播。最后?個(gè)?特正好?了?半C10000km),在線路的正中間。和上題相?較，我們可以看出，同樣是在?條線路上傳送100bit的數(shù)據(jù)，在較低速的線路上（例如，1kbit/s的發(fā)送速率），100bit的數(shù)據(jù)看起來(lái)像是“數(shù)據(jù)流”，?在較?速的線路上（例如，1Mbit/s的發(fā)送速率），100bit的數(shù)據(jù)看起來(lái)像是“?分組”。1-32以1Gbit/s的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。試問(wèn)在以距離或時(shí)間為橫坐標(biāo)時(shí)，?個(gè)?特的寬度分別是多少？當(dāng)我們?cè)谀?個(gè)位置上觀察信號(hào)隨時(shí)間的變化規(guī)律時(shí)，我們往往需要以時(shí)間為橫坐標(biāo)來(lái)看信號(hào)的變化。當(dāng)以1Gbit/s的速率發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，每?個(gè)?特的待續(xù)時(shí)間是109S,也就是0.001μs=1nsCns表?納秒，即109s)。因此，在以時(shí)間為橫坐標(biāo)的圖上，每?個(gè)?特的寬度是1ns(見(jiàn)圖T-1-32上?的?個(gè)）?，F(xiàn)在看以距離為橫坐標(biāo)的情況。假定信號(hào)在線路上的傳播速度是2x108m/s(即2/3的光速），那么在?個(gè)?特時(shí)間內(nèi)（即10?9s)信號(hào)可以前進(jìn)20cm。圖T-1-32中下?的?個(gè)即表?這種情況，即當(dāng)時(shí)間為某?數(shù)值時(shí)信號(hào)在線路上的“快照＂。請(qǐng)注意，橫坐標(biāo)的量綱不同，我們不能說(shuō)哪?個(gè)信號(hào)更寬?些或更窄?些。這是不能相?的。第?章物理層2-01物理層要解決哪些問(wèn)題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計(jì)算機(jī)的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)?特流，?不是具體的傳輸媒體?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)?絡(luò)中的硬件設(shè)備和傳輸媒體的種類?常繁多，?通信?段也有許多不同?式。物理層的作?正是要盡可能地屏蔽掉這些差異，使物理層上?的數(shù)據(jù)鏈路層感覺(jué)不到這些差異，這樣就可使數(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)，?不必考慮?絡(luò)具體的傳輸媒體是什么。在物理層上所傳數(shù)據(jù)的單位是?特。物理層的任務(wù)就是透明地傳送?特流。也就是說(shuō)，發(fā)送?發(fā)送1(或0)時(shí)，接收?應(yīng)當(dāng)收到1(或0)?不是0(或1)。因此物理層要考慮?多?的電壓代表"1"或"0"'以及接收?如何識(shí)別出發(fā)送?所發(fā)送的?特。物理層還要確定連接電纜的插頭應(yīng)當(dāng)有多少根引腳以及各條引腳應(yīng)如何連接。當(dāng)然，哪?個(gè)?特代表什么意思，則不是物理層所要管的。傳遞信息所利?的?些傳輸媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜、?線信道等，并不在物理層協(xié)議之內(nèi)?是在物理層協(xié)議的下?。因此也有?把傳輸媒體當(dāng)作第0層。2-04試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號(hào)，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號(hào)，基帶信號(hào)，帶通信號(hào)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)，碼元，單?通信，半雙?通信，全雙?通信，串?傳輸，并?傳輸。數(shù)據(jù)：是運(yùn)送消息的實(shí)體。信號(hào)：是數(shù)據(jù)的電?的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：即連續(xù)數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)的變化是連續(xù)的。例如，我們?說(shuō)話的聲?數(shù)據(jù)（聲波）就是連續(xù)變化的。模擬信號(hào)：即連續(xù)信號(hào)，其特點(diǎn)是代表消息的參數(shù)的取值是連續(xù)的。當(dāng)我們打電話時(shí)，模擬數(shù)據(jù)（聲波）通過(guò)電話機(jī)的話筒后，變成了連續(xù)變化的電信號(hào)（模擬信號(hào)）?；鶐盘?hào)：即來(lái)?信源的信號(hào)，也就是基本頻帶信號(hào)。像計(jì)算機(jī)輸出的代表各種?字或圖像?件的數(shù)據(jù)信號(hào)都屬于基帶信號(hào)。帶通信號(hào)：把基帶信號(hào)的頻率范圍搬移到較?的頻段以便在信道中傳輸。經(jīng)過(guò)載波調(diào)制后的信號(hào)稱為帶通信號(hào)。這種信號(hào)僅在?段頻率范圍內(nèi)（即頻帶）能夠通過(guò)信道。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：即離散數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)的變化是不連續(xù)的（離散的）。例如，計(jì)算機(jī)鍵盤輸出的就是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。但在經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器后，就轉(zhuǎn)換成為模擬信號(hào)（連續(xù)信號(hào)）了。數(shù)字信號(hào)：即離散信號(hào)，其特點(diǎn)是代表消息的參數(shù)的取值是離散的。碼元：碼(code)是信號(hào)元素和字符之間的事先約定好的轉(zhuǎn)換。例如，A的ASCII碼的表?就是1000001,?這?的每?個(gè)?進(jìn)制數(shù)字(1或0)都可稱為碼元(codeelement)。碼元實(shí)際上就是碼所包含的元素。上?的例?說(shuō)明了A的ASCII碼包含有7個(gè)碼元。在采?最簡(jiǎn)單的?進(jìn)制編碼時(shí)，?個(gè)碼元就是?個(gè)?特。但在?較復(fù)雜的編碼中，?個(gè)碼元可以包含多個(gè)?特。單?通信：?稱為單向通信，即只能有?個(gè)?向的通信?沒(méi)有反?向的交互。?線電?播或有線電?播以及電視?播就屬千這種類型。半雙?通信：?稱為雙向交替通信，即通信的雙?都可以發(fā)送信息，但不能雙?同時(shí)發(fā)送（當(dāng)然也就不能同時(shí)接收）。這種通信?式是??發(fā)送另??接收，過(guò)?段時(shí)間后再反過(guò)來(lái)。全雙?通信：?稱為雙向同時(shí)通信，即通信的雙?可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。串?傳輸：數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)是逐個(gè)?特按照時(shí)間順序依次傳輸?shù)?。?傳輸：數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)采?了n個(gè)并?的信道。在每?個(gè)信道上，數(shù)據(jù)仍然是串?傳輸?shù)?，即逐個(gè)?特按照時(shí)間順序依次傳輸。但把這n個(gè)信道?起觀察時(shí)，就可看出，數(shù)據(jù)的傳輸是每次n個(gè)?特。2-05物理層的接?有哪?個(gè)??的特性？各包含些什么內(nèi)容？(1)機(jī)械特性：指明接?所?接線器的形狀和尺?、引腳數(shù)?和排列、固定和鎖定裝置等。平時(shí)常見(jiàn)的各種規(guī)格的接插件都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定。(2)電?特性：指明在接?電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。(3)功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某?電平的電壓表?何種意義。(4)過(guò)程特性：指明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。2-06數(shù)據(jù)在信道中的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪?能否任意提?？?農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？“?特/秒”和“碼元/秒”有何區(qū)別？數(shù)據(jù)在信道中的傳輸速率是受限制的。?先，具體的信道所能通過(guò)的頻率范圍總是有限的。信號(hào)中的許多?頻分量往往不能通過(guò)信道。如果信號(hào)中的?頻分量在傳輸時(shí)受到衰減，那么在接收端收到的波形前沿和后沿就變得不那么陡峭了，每?個(gè)碼元所占的時(shí)間界限也不再是很明確的，?是前后都拖了＂尾巴＂。也就是說(shuō)，擴(kuò)散了的碼元波形所占的時(shí)間也變得更寬了。這樣，在接收瑞收到的信號(hào)波形就失去了碼元之間的清晰界限。這種現(xiàn)象叫做碼間串?dāng)_。嚴(yán)重的碼間串?dāng)_使得本來(lái)分得很清楚的?串碼元變得模糊??法識(shí)別。為了避免碼間串?dāng)_，碼元的傳輸速率就受到了限制。其次，所有的電?設(shè)備和通信信道中都存在噪聲。由于噪聲是隨機(jī)產(chǎn)?的，它的瞬時(shí)值有時(shí)會(huì)很?。因此噪聲會(huì)使接收端對(duì)碼元的判決產(chǎn)?錯(cuò)誤(1判決為0或0判決為1)。但噪聲的影響是相對(duì)的。如果信號(hào)相對(duì)較強(qiáng)，那么噪聲的影響就相對(duì)較?。對(duì)于?定的信噪?，碼元的傳輸速率越?就越容易出現(xiàn)接受時(shí)的判決錯(cuò)誤。如果增?信噪?，那么碼元的傳輸速率就可以提??不?千使判決錯(cuò)誤的概率增?。在實(shí)際的傳輸環(huán)境中，信噪?不可能做到任意?。???，我們的信號(hào)傳輸功率是受限的（經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、器件問(wèn)題、材料的絕緣問(wèn)題，等等），?任何電?設(shè)備的噪聲也不可能做到任意（任何電?設(shè)備都有其固有噪聲）。因此，在實(shí)際的傳輸環(huán)境中，信噪?不可能做到任意?。?農(nóng)公式的意義就在于，只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就?定可以找到某種辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)?差錯(cuò)的傳輸。不過(guò)，?農(nóng)沒(méi)有告訴我們具體的實(shí)現(xiàn)?法。這要由研究通信的專家去尋找。“?特／秒”和“碼元／秒”是不完全?樣的，因?yàn)?特和碼元所代表的意思并不相同。在使??進(jìn)制編碼時(shí)，?個(gè)碼元對(duì)應(yīng)于?個(gè)?特。在這種情況下，“?特／秒”和＂碼元／秒”在數(shù)值上是?樣的。但?個(gè)碼元不?定總是對(duì)應(yīng)于?個(gè)?特。根據(jù)編碼的不同，?個(gè)碼元可以對(duì)應(yīng)于?個(gè)?特，但也可以是?個(gè)碼元對(duì)應(yīng)于?個(gè)?特。2-07假定某信道受奈?準(zhǔn)則限制的最?碼元速率為20000碼元/秒。如果采?振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個(gè)不同等級(jí)來(lái)傳送，那么可以獲得多?的數(shù)據(jù)率(bit/s)？如果我們??進(jìn)制數(shù)字來(lái)表?這16個(gè)不同等級(jí)的振幅，那么需要使?4個(gè)?進(jìn)制數(shù)字。即0000,0001,0010,0011,0100,0101,0110,Olli,1000,1001,1010,1011,1100,1101,1110,1111。可見(jiàn)現(xiàn)在??個(gè)碼元就可以表?4個(gè)?特。因此碼元速率為20000碼元／秒時(shí)，我們得到的數(shù)據(jù)率就是4倍的碼元速率，即80000bit/s。2-08假定要?3kHz帶寬的電話信道傳送64kbit/s的數(shù)據(jù)（?差錯(cuò)傳輸），試問(wèn)這個(gè)信道應(yīng)具有多?的信噪?（分別??值和分貝來(lái)表?）？這個(gè)結(jié)果說(shuō)明什么問(wèn)題？S(1+)N將以上數(shù)據(jù)代??農(nóng)公式，得出C=3kHz×log2=64kbit/sS解出1+=2364NS=2.64×106N(2.64×106)S分貝表?：()=10log10NdB=64.2dB說(shuō)明這是?個(gè)信噪?很?的信道2-09??農(nóng)公式計(jì)算?下，假定信道帶寬為3100Hz，最?信息傳輸速率為35kbit/s，那么若想使最?信息傳輸速率增加60%，問(wèn)信噪?S/N應(yīng)增?到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪?S/N再增?到10倍，問(wèn)最?信息速率能否再增加20%？S(1+)N將以上數(shù)據(jù)帶??農(nóng)公式：35000=3100log2S(1+)Nlog2S=35000/3100=350/31=lg(1+)/lg2NS(1+)lgN=lg2×350/31S1+=10lg2×350/31NS/N=10lg2×350/31?1=2505最?信息傳輸速率增加60%，設(shè)信噪?應(yīng)該增?到x倍，則易得x=109.396設(shè)在此基礎(chǔ)上將信噪?S/N再增?到10倍，?最?信息傳輸速率可以再增?到y(tǒng)倍，則利??農(nóng)公式，得出y=1.184即最?信息速率只能再增加18.4%左右。2-11假定有?種雙絞線的衰減是0.7dB/km（在1kHz時(shí)），若容許有20dB的衰減，試問(wèn)使?這種雙絞線的鏈路的?作距離有多長(zhǎng)？如果要使這種雙絞線的?作距離增?到100公?，問(wèn)應(yīng)當(dāng)使衰減降低到多少？這種雙絞線的鏈路的?作距離是：20/0.7=28.6km若?作距離增?到100km,則衰減應(yīng)降低到20II00=0.2dB/km。2-13為什么要使?信道復(fù)?技術(shù)？常?的信道復(fù)?技術(shù)有哪些？許多?戶通過(guò)復(fù)?技術(shù)就可以共同使??個(gè)共享信道來(lái)進(jìn)?通信。雖然復(fù)?要付出?定代價(jià)（共享信道由于帶寬較?因?費(fèi)?也較?，再加上復(fù)?器和分?器也要增加成本），但如果復(fù)?的信道數(shù)量較?，那么總的來(lái)看在經(jīng)濟(jì)上還是合算的。常?的復(fù)?技術(shù)有頻分復(fù)?、時(shí)分復(fù)?（包括統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)?）、波分復(fù)?（包括密集波分復(fù)?和稀疏波分復(fù)?）和碼分復(fù)?（即碼分多址）。2-14試寫出下列英?縮寫的全?，并進(jìn)?簡(jiǎn)單的解釋。FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48。FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)頻分復(fù)?：給旬個(gè)伈號(hào)分配唯?的載波頻率并通過(guò)單?媒體來(lái)傳輸多個(gè)獨(dú)?信號(hào)的?法。組合多個(gè)信號(hào)的硬件稱為復(fù)?器：分離這些信號(hào)的硬件稱為分?器。TOM(TimeDivisionMultiplexing)時(shí)分復(fù)?：把多個(gè)信號(hào)復(fù)?到單個(gè)硬件傳輸信道，它允許每個(gè)信號(hào)在?個(gè)很短的時(shí)間使?信道，接著再讓下?個(gè)信號(hào)使?。STDM(StatisticTDM)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)?：?稱為異步時(shí)分復(fù)?，是?種改進(jìn)的時(shí)分復(fù)?，它能明顯地提?信道的利?率。STDM幀不是固定分配時(shí)隙，?是按需動(dòng)態(tài)地分配時(shí)隙。因此統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)?可以提?線路的利?率。WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)波分復(fù)?：就是光的頻分復(fù)?。?們借?傳統(tǒng)的載波電話的頻分復(fù)?的概念，就能做到使??根光纖來(lái)同時(shí)傳輸多個(gè)頻率很接近的光載波信號(hào)。這樣就使光纖的傳輸能?成倍地提?了。由于光載波的頻率很?，因此習(xí)慣上?波長(zhǎng)?不?頻率來(lái)表?所使?的光載波。DWDM(DenseWDM)密集波分復(fù)?：是波分復(fù)?的?種具體表現(xiàn)形式。DWDM的波長(zhǎng)間隔很?，不到2nm,甚??于0.8nm。因此現(xiàn)在可以把??路甚??百多路的光載波信號(hào)復(fù)?到?根光纖中來(lái)傳輸。由于DWDM的普及應(yīng)?，現(xiàn)在?們談?wù)摰腤DM系統(tǒng)?乎全都是DWDM系統(tǒng)。CDMA(CodeDivisionMultiplexAccess)碼分多址：即碼分復(fù)?，也是?種共享信道的?法。每?個(gè)?戶可以在同樣的時(shí)間使?同樣的頻帶進(jìn)?通信。由于各?戶使?經(jīng)過(guò)特殊挑選的不同碼型，各?戶之間并不會(huì)造成?擾，因此這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗?擾能?。SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖?：美國(guó)在1988年?先推出了?個(gè)數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)的同步?絡(luò)的各級(jí)時(shí)鐘都來(lái)??個(gè)?常精確的主時(shí)鐘。SONET為光纖傳輸系統(tǒng)定義了同步傳輸?shù)木€路速率等級(jí)結(jié)構(gòu)，其傳輸速率以51.84Mbit/s為基礎(chǔ)倍增上去。當(dāng)這個(gè)倍數(shù)是768時(shí)，傳輸速率就近似為40Gbit/s。SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系列：ITU-T以美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)SONET為基礎(chǔ)制定出的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。但SDH的基本速率為155.52Mbit/s,稱為STM-1。STM-1(SynchronousTransferModule-I)第1級(jí)同步傳遞模塊：通過(guò)光纖傳輸數(shù)據(jù)的?系列標(biāo)準(zhǔn)。SDH標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定第1級(jí)同步傳遞模塊（即STM-1)的傳輸速率是155.52Mbit/s,然后把n倍的速率記為STM-n。OC-48(OpticalCarrier-48):OC(OpticalCarrier)的意思就是光載波，是SONET標(biāo)準(zhǔn)的表??法。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定第1級(jí)光載波（即OC-1)的傳輸速率是51.84Mbit/s,然后把n倍的速率記為OC-n。例如，OC-48的?特率是48倍的OC-1速率，即2488.32Mbit/s,?般就寫為2.5Gbit/s。2-16共有四個(gè)站進(jìn)?碼分多址CDMA通信。四個(gè)站的碼?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)收到這樣的碼?序列：(–1+1–3+1–1–3+1+1)。問(wèn)哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是1還是0？A站的內(nèi)積：(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1-1-1+1+1-1+1+1)/8=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1B站的內(nèi)積：(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1-1+1-1+1+1+1-1)/8=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1C站的內(nèi)積：(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1+1-1+1+1+1-1-1)/8=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0D站的內(nèi)積：(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1+1-1-1-1-1+1-1)/8=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1因此，A和D發(fā)送1,B發(fā)送0,?C未發(fā)送數(shù)據(jù)。第三章數(shù)據(jù)鏈路層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？所謂鏈路就是從?個(gè)結(jié)點(diǎn)到相鄰結(jié)點(diǎn)的?段物理線路，?中間沒(méi)有任何其他的交換結(jié)點(diǎn)。在進(jìn)?數(shù)據(jù)通信時(shí)，兩個(gè)計(jì)算機(jī)之間的通信路徑往往要經(jīng)過(guò)許多段這樣的鏈路?？梢?jiàn)鏈路只是?條路徑的組成部分。數(shù)據(jù)鏈路則是另?個(gè)概念。這是因?yàn)楫?dāng)需要在?條線路上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，除了必須有?條物理線路外，還必須有?些必要的通信協(xié)議來(lái)控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。若把實(shí)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?，F(xiàn)在最常?的?法是使??絡(luò)適配器（如撥號(hào)上?使?撥號(hào)適配器，以及通過(guò)以太?上?使?局域?適配器）來(lái)實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件。?般的適配器都包括了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的功能。也有?采?另外的術(shù)語(yǔ)。這就是把鏈路分為物理鏈路和邏輯鏈路。物理鏈路就是上?所說(shuō)的鏈路，?邏輯鏈路就是上?的數(shù)據(jù)鏈路，是物理鏈路加上必要的通信協(xié)議。3-02數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能？試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。鏈路控制的主要功能有三：(1)封裝成幀；(2)透明傳輸；(3)差錯(cuò)檢測(cè)。數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層，就表?從源主機(jī)到?的主機(jī)的整個(gè)通信路徑中的每?段鏈路的通信都是可靠的。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以使?絡(luò)中的某個(gè)結(jié)點(diǎn)及早發(fā)現(xiàn)傳輸中出了差錯(cuò)，因?可以通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層的重傳來(lái)糾正這個(gè)差錯(cuò)。如果數(shù)據(jù)鏈路層不是做成可靠的鏈路層，那么當(dāng)?絡(luò)中的某個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)收到的幀有差錯(cuò)時(shí)（不管數(shù)據(jù)鏈路層是否做成是可靠的，這個(gè)檢查差錯(cuò)的步驟總是要有的），就僅僅丟棄有差錯(cuò)的幀，?并不通知發(fā)送結(jié)點(diǎn)重傳出現(xiàn)差錯(cuò)的幀。只有當(dāng)?的主機(jī)的?層協(xié)議（例如，運(yùn)輸層協(xié)議TCP)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，才通知源主機(jī)重傳出現(xiàn)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)。但這時(shí)已經(jīng)較遲了，可能要重傳較多的數(shù)據(jù)（包括沒(méi)有出差錯(cuò)的數(shù)據(jù)），對(duì)?絡(luò)資源有些浪費(fèi)。但是，有時(shí)?層協(xié)議使?的是不可靠的傳輸協(xié)議UDP。UDP并不要求重傳有差錯(cuò)的數(shù)據(jù)。在這種情況下，如果數(shù)據(jù)鏈路層做成是可靠的鏈路層，那么在某些情況下這并不會(huì)帶來(lái)更多的好處（例如，當(dāng)?層傳送實(shí)時(shí)?頻或視頻信號(hào)時(shí)）。換?之，增加了可靠性，犧牲了實(shí)時(shí)性，有時(shí)反?是不合適的。3-03?絡(luò)適配器的作?是什么？?絡(luò)適配器?作在哪?層？適配器?稱為?絡(luò)接?卡或簡(jiǎn)稱為“?卡＂。在適配器上?裝有處理器和存儲(chǔ)器（包括RAM和ROM)。適配器和局域?之間的通信是通過(guò)電纜或雙絞線以串?傳輸?式進(jìn)?的，?適配器和計(jì)算機(jī)之間的通信則是通過(guò)計(jì)算機(jī)主板上的I/O總線以并?傳輸?式進(jìn)?的。因此，適配器的?個(gè)重要功能就是要進(jìn)?數(shù)據(jù)串?傳輸和并?傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換。由千?絡(luò)上的數(shù)據(jù)率和計(jì)算機(jī)總線上的數(shù)據(jù)率并不相同，因此在適配器中必須裝有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)?緩存的存儲(chǔ)芯?。若在主板上插?適配器時(shí)，還必須把管理該適配器的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序安裝在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)中。這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序以后就會(huì)告訴適配器，應(yīng)當(dāng)從存儲(chǔ)器的什么位置上把多長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊發(fā)送到局域?，或者應(yīng)當(dāng)在存儲(chǔ)器的什么位置上把局域?傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)下來(lái)。適配器還要能夠?qū)崿F(xiàn)以太?協(xié)議。適配器接收和發(fā)送各種幀時(shí)不使?計(jì)算機(jī)的CPU。這時(shí)CPU可以處理其他任務(wù)。當(dāng)適器收到有差錯(cuò)的幀時(shí)，就把這個(gè)幀丟棄?不必通知計(jì)算機(jī)。當(dāng)適配器收到正確的幀時(shí)，它就使?中斷來(lái)通知該計(jì)算機(jī)并交付協(xié)議棧中的?絡(luò)層。當(dāng)計(jì)算機(jī)要發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，就由協(xié)議棧把IP數(shù)據(jù)報(bào)向下交給適配器，組裝成幀后發(fā)送到局域?。3-04數(shù)據(jù)鏈路層的三個(gè)基本問(wèn)題（封裝成幀、透明傳輸和差錯(cuò)檢測(cè)）為什么都必須加以解決？封裝成幀就是在?段數(shù)據(jù)的前后分別添加?部和尾部（在?部和尾部??有許多必要的控制信息），這樣就構(gòu)成了?個(gè)幀。接收端在收到物理層上交的?特流后，就能根據(jù)?部和尾部的標(biāo)記，從收到的?特流中識(shí)別幀的開始和結(jié)束。所謂“透明傳輸”就是上層交下來(lái)的數(shù)據(jù)，不管是什么形式的?特組合，都必須能夠正確傳送。由千幀的開始和結(jié)束的標(biāo)記是使?專門指明的控制字符，因此，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的任何?特組合?定不允許和?作幀定界的控制字符的?特編碼?樣，否則就會(huì)出現(xiàn)幀定界的錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)鏈路層不應(yīng)當(dāng)對(duì)要傳送的數(shù)據(jù)提出限制，即不應(yīng)當(dāng)規(guī)定某種形式的?特組合不能夠傳送。如果數(shù)據(jù)鏈路層沒(méi)有差錯(cuò)檢測(cè)，那么當(dāng)?的主機(jī)收到其他主機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)，在交給?層后，如果應(yīng)?程序要求收到的數(shù)據(jù)必須正確?誤，那么?的主機(jī)的?層軟件可以對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)?差錯(cuò)檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中有差錯(cuò)，就可以請(qǐng)求源主機(jī)重傳這些數(shù)據(jù)。這樣做就可以達(dá)到正確接收數(shù)據(jù)的?的。但這種?作?式有?個(gè)很?的缺點(diǎn)，就是?些在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)（請(qǐng)注意，這些已經(jīng)是沒(méi)有?處的數(shù)據(jù)）還會(huì)繼續(xù)在?絡(luò)中傳送，這樣就浪費(fèi)了?絡(luò)的資源。例如，源主機(jī)到?的主機(jī)的路徑中共有20個(gè)結(jié)點(diǎn)。在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，第?個(gè)結(jié)點(diǎn)就檢測(cè)出了差錯(cuò)。如果數(shù)據(jù)鏈路層有差錯(cuò)檢測(cè)的功能，就可以把這個(gè)有差錯(cuò)的幀丟棄，以后就不再傳送了。否則這個(gè)沒(méi)有?處的幀還要在?絡(luò)上繼續(xù)傳送，還要陸續(xù)通過(guò)后?的19個(gè)結(jié)點(diǎn)，這就造成了?絡(luò)資源的浪費(fèi)。3-05如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)?封裝成幀，會(huì)發(fā)?什么問(wèn)題？如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)?封裝成幀，那么數(shù)據(jù)鏈路層在收到?些數(shù)據(jù)時(shí)，就?法知道對(duì)?傳送的數(shù)據(jù)中哪些是數(shù)據(jù)，哪些是控制信息，甚?數(shù)據(jù)中有沒(méi)有差錯(cuò)也不清楚（因?yàn)?法進(jìn)?差錯(cuò)檢測(cè)）。數(shù)據(jù)鏈路層也?法知道數(shù)據(jù)傳送結(jié)束了沒(méi)有，因此不知道應(yīng)當(dāng)在什么時(shí)候把收到的數(shù)據(jù)交給上?層。3-06PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？為什么PPP不使?幀的編號(hào)？PPP適?于什么情況？為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸？PPP協(xié)議具有以下的?些特點(diǎn)：(1)簡(jiǎn)單：PPP協(xié)議很簡(jiǎn)單。接收?每收到?個(gè)幀，就進(jìn)?CRC檢驗(yàn)。如CRC檢驗(yàn)正確，就收下這個(gè)幀；反之，就丟棄這個(gè)幀，其他什么也不做。(2)封裝成幀：PPP協(xié)議規(guī)定了特殊的字符作為幀定界符，以便使接收端從收到的?特流中能準(zhǔn)確地找出幀的開始和結(jié)束位置。(3)透明性：PPP協(xié)議能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐该餍浴Ｈ绻麛?shù)據(jù)中碰巧出現(xiàn)了和幀定界符?樣的?特組合，PPP規(guī)定了?些措施來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題(4)?待多種?絡(luò)層協(xié)議：PPP協(xié)議?待多種?絡(luò)層協(xié)議（如IP和IPX等）在同?條物理鏈路上的運(yùn)?。當(dāng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路所連接的是局域?或路由器時(shí)，PPP協(xié)議必須同時(shí)?待在鏈路所連接的局域?或路由器上運(yùn)?的各種?絡(luò)層協(xié)議。(5)?待多種類型鏈路：PPP能夠在多種類型的鏈路上運(yùn)?。例如，串?的（?次只發(fā)送?個(gè)?特）或并?的（?次并?地發(fā)送多個(gè)?特），同步的或異步的，低速的或?速的，電的或光的，交換的（動(dòng)態(tài)的）或?交換的（靜態(tài)的）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。PPP不使?幀的編號(hào)，因?yàn)閹木幪?hào)是為了出錯(cuò)時(shí)可以有效地重傳，?PPP并不需要實(shí)現(xiàn)可靠傳輸。PPP適?千線路質(zhì)量不太差的清況下。如果通信線路太差，傳輸就會(huì)頻頻出錯(cuò)。但PPP?沒(méi)有編號(hào)和確認(rèn)機(jī)制，這樣就必須靠上層的協(xié)議（有編號(hào)和重傳機(jī)制）才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_?誤。這樣就使數(shù)據(jù)的傳輸效率降低。3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采?CRC的?成多項(xiàng)式是P(X)=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后?的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后?個(gè)1變成了0，問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后兩個(gè)1都變成了0，問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？采?CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？??進(jìn)制表?是P=10011?，F(xiàn)在除數(shù)是5位，因此在數(shù)據(jù)后?添加4個(gè)0就得出被除數(shù)（如圖T-3-07-a所?）。除法運(yùn)算得出的余數(shù)R就是應(yīng)當(dāng)添加在數(shù)據(jù)后?的檢驗(yàn)序列：1110?，F(xiàn)在數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后?個(gè)1變成了O,即1101011010。然后把檢驗(yàn)序列1110接在數(shù)據(jù)1101011010的后?。下?步就是進(jìn)?CRC檢驗(yàn)（如圖T-3-07-b所?）。從圖T-3-07-b可看出，余數(shù)R不為零，因此判定所接收的數(shù)據(jù)有差錯(cuò)?？梢?jiàn)這?的CRC檢驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)差錯(cuò)。若數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后兩個(gè)1都變成了o,即1101011000。把檢驗(yàn)序列1110接在數(shù)據(jù)1101011000的后?，下?步就是進(jìn)?CRC檢驗(yàn)（如圖T-3-07-c所?）。現(xiàn)在余數(shù)R不為零，因此判定所接收的數(shù)據(jù)有差錯(cuò)?？梢?jiàn)這?的CRC檢驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)差錯(cuò)。采?CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸并?變成了可靠的傳輸。當(dāng)接收?進(jìn)?CRC檢驗(yàn)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)有差錯(cuò)，就簡(jiǎn)單地丟棄這個(gè)幀。數(shù)據(jù)鏈路層并不能保證接收?接收到的和發(fā)送?發(fā)送的完全?樣。3-08要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采?CRC的?成多項(xiàng)式是P(X)=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后?的余數(shù)。CRC的?成多項(xiàng)式是P(X)=x3+1,因此??進(jìn)制表?的除數(shù)P=1001。除數(shù)是4位。在數(shù)據(jù)后?要添加3個(gè)0。進(jìn)?CRC運(yùn)算后，得出余數(shù)R=011C如圖T-3-08所?）。3-09?個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分（??六進(jìn)制寫出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。試問(wèn)真正的數(shù)據(jù)是什么（??六進(jìn)制寫出）？把由轉(zhuǎn)義符7D開始的2字節(jié)序列?下劃線標(biāo)出：7D5EFE277D5D7D5D657D5E7D5E應(yīng)當(dāng)還原成為7E。7D5D應(yīng)當(dāng)還原成為7D。因此，真正的數(shù)據(jù)部分是：7EFE277D7D657E3-10PPP協(xié)議使?同步傳輸技術(shù)傳送?特串0110111111111100。試問(wèn)經(jīng)過(guò)零?特填充后變成怎樣的?特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是0001110111110111110110，問(wèn)刪除發(fā)送端加?的零?特后變成怎樣的?特串？第?個(gè)?特串0110111111111100:零?特填充就是在?連5個(gè)1之后必須插??個(gè)0。經(jīng)過(guò)零?特填充后變成011011111011111000(加下劃線的0是填充的）另?個(gè)?特串0001110111110111110110:刪除發(fā)送端加?的零?特，就是把?連5個(gè)1后?的0刪除。因此，刪除發(fā)送端加?的零?特后就得出：000111011111-11111-110(連字符表?刪除了0)。3-13局域?的主要特點(diǎn)是什么？為什么局域?采??播通信?式??域?不采?呢？局域?最主要的特點(diǎn)是：?絡(luò)為?個(gè)單位所擁有，且地理范圍和站點(diǎn)數(shù)?均有限。在局域?剛剛出現(xiàn)時(shí)，局域???域?具有更?的數(shù)據(jù)率、更低的時(shí)延和更?的誤碼率。但隨著光纖技術(shù)在?域?中普遍使?，現(xiàn)在?域?也具有很?的數(shù)據(jù)率和很低的誤碼率。局域?的地理范圍較?，且為?個(gè)單位所擁有，采??播通信?式?分簡(jiǎn)單?便。但?域?的地理范圍很?，如果采??播通信?式勢(shì)必造成通信資源的極?浪費(fèi)，因此?域?不采??播通信?式。3-16數(shù)據(jù)率為10Mbit/s的以太?在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？從圖T-3-16可以看出，數(shù)據(jù)率為10Mbit/s的以太?就表明，在以太?適配器中，在進(jìn)?曼徹斯特編碼之前，基帶信號(hào)是每秒發(fā)送10×106個(gè)碼元。但是經(jīng)過(guò)曼徹斯特編碼器之后，原來(lái)的信號(hào)源的每?個(gè)碼元都變成了兩個(gè)碼元。因此，最后經(jīng)過(guò)?絡(luò)適配器發(fā)送到線路上的碼元速率是每秒20×106個(gè)碼元，即速率是每秒20兆碼元。請(qǐng)注意，也有的曼徹斯特編碼出現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換的規(guī)定，正好與圖T-3-16所?的相反。也就是說(shuō)，1對(duì)應(yīng)千曼徹斯特編碼的負(fù)跳變，?0對(duì)應(yīng)千曼徹斯特編碼的正跳變。3-18試說(shuō)明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思?！?0”代表這種以太?具有10Mbit/s的數(shù)據(jù)率，BASE表?連接線上的信號(hào)是基帶信號(hào)，T代表雙絞線(Twisted-pair)。3-19以太?使?的CSMA/CD協(xié)議是以爭(zhēng)??式接?到共享信道的。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)?TDM相?優(yōu)缺點(diǎn)如何？應(yīng)當(dāng)說(shuō)，CSMA/CD協(xié)議與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)?TOM各有優(yōu)缺點(diǎn)。?絡(luò)上的負(fù)荷較輕時(shí)，CSMA/CD協(xié)議很靈活，哪個(gè)站想發(fā)送就可以發(fā)送?，且發(fā)?碰撞的概率很?。如使?時(shí)分復(fù)?TOM,效率就?較低。當(dāng)很多站沒(méi)有信息要發(fā)送時(shí)，分配到的時(shí)隙也浪費(fèi)了。但?絡(luò)負(fù)荷很重時(shí)，CSMA/CD協(xié)議引起的碰撞很多，重傳經(jīng)常發(fā)?，因?效率??降低。但這時(shí)TOM的效率就很?。這好?在?個(gè)城市中的交叉路?的紅綠燈系統(tǒng)。當(dāng)車輛很少時(shí)，紅綠燈可能會(huì)產(chǎn)??些不必要的紅燈等待。但車輛的流量很?時(shí)，使?紅綠燈系統(tǒng)就是?常必要的，可以使得車輛的通?有條不紊。3-20假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD?絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gbit/s。設(shè)信號(hào)在?絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使?此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。1km長(zhǎng)的CSMA/CD?絡(luò)的端到端傳播時(shí)延=(1km)/(200000km/s)=5μs$2\tau=10\mus$,在此時(shí)間內(nèi)要發(fā)送(1Gbit/s)(10μs)=10000bit只有經(jīng)過(guò)這樣?段時(shí)間后發(fā)送端才能收到碰撞的信息（如果發(fā)?碰撞的話），也才能檢測(cè)到碰撞的發(fā)?。因此，最短幀長(zhǎng)為10000bit,或1250字節(jié)。3-22假定在使?CSMA/CD協(xié)議的10Mbit/s以太?中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到碰撞，執(zhí)?退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù)r=100。試問(wèn)這個(gè)站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mbit/s的以太?呢？對(duì)于10Mbit/s的以太?，爭(zhēng)?期是512?特時(shí)間。現(xiàn)在r=100,因此退避時(shí)間是51200?特時(shí)間。這個(gè)站需要等待的時(shí)間是51200/10=5120μs=5.12ms。對(duì)于100Mbit/s的以太?，爭(zhēng)?期仍然是512?特時(shí)間，退避時(shí)間是51200?特時(shí)間。因此，這個(gè)站需要等待的時(shí)間是51200/100=S12μs。3-24假定站點(diǎn)A和B在同?個(gè)10Mbit/s以太??段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為225?特時(shí)間?，F(xiàn)假定A開始發(fā)送?幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送幀?。如果A發(fā)送的是以太?所容許的最短的幀，那么A在檢測(cè)到和B發(fā)?碰撞之前能否把??的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換?之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送幀的不會(huì)和B發(fā)送幀的發(fā)?碰撞？（提?：在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每?個(gè)以太?幀在發(fā)送到信道上時(shí)，在MAC幀前?還要增加若?字節(jié)的前同步碼和幀定界符。）3-25在上題中的站點(diǎn)A和B在t=0時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=225?特時(shí)間，A和B同時(shí)檢測(cè)到發(fā)?了碰撞，并且在t=225+48=273?特時(shí)間完成了?擾信號(hào)的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1。試問(wèn)A和B各在什么時(shí)間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)送碰撞？B會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停?發(fā)送數(shù)據(jù)？3-27有10個(gè)站連接到以太?上。試計(jì)算以下三種情況下每?個(gè)站所能得到的帶寬。(1)10個(gè)站都連接到?個(gè)10Mbit/s以太?集線器；(2)10個(gè)站都連接到?個(gè)100Mbit/s以太?集線器；(3)10個(gè)站都連接到?個(gè)10Mbit/s以太?交換機(jī)。3-2810Mbit/s以太?升級(jí)到100Mbit/s、1Gbit/s和10Gbit/s時(shí)，都需要解決哪些技術(shù)問(wèn)題？為什么以太?能夠在發(fā)展的過(guò)程中淘汰掉??的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)?，并使??的應(yīng)?范圍從局域??直擴(kuò)展到城域?和?域?？3-30在圖3-30中，某學(xué)院的以太?交換機(jī)有三個(gè)接?分別和學(xué)院三個(gè)系的以太?相連，另外三個(gè)接?分別和電?郵件服務(wù)器、萬(wàn)維?服務(wù)器以及?個(gè)連接互聯(lián)?的路由器相連。圖中的A,B和C都是100Mbit/s以太?交換機(jī)。假定所有的鏈路的速率都是100Mbit/s，并且圖中的9臺(tái)主機(jī)中的任何?個(gè)都可以和任何?個(gè)服務(wù)器或主機(jī)通信。試計(jì)算這9臺(tái)主機(jī)和兩個(gè)服務(wù)器產(chǎn)?的總的吞吐量的最?值。為什么？3-31假定在圖3-30中的所有鏈路的速率仍然為100Mbit/s，但三個(gè)系的以太?交換機(jī)都換成為100Mbit/s的集線器。試計(jì)算這9臺(tái)主機(jī)和兩個(gè)服務(wù)器產(chǎn)?的總的吞吐量的最?值。為什么？3-33在圖3-31中，以太?交換機(jī)有6個(gè)接?，分別接到5臺(tái)主機(jī)和?個(gè)路由器。在下?表中的“動(dòng)作”?欄中，表?先后發(fā)送了4個(gè)幀。假定在開始時(shí)，以太?交換機(jī)的交換表是空的。試把該表中其他的欄?都填寫完。動(dòng)作交換機(jī)的狀態(tài)向哪些接?轉(zhuǎn)發(fā)幀說(shuō)明A發(fā)送幀給DD發(fā)送幀給AE發(fā)送幀給AA發(fā)送幀給E第四章?絡(luò)層4-01?絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？試?較其優(yōu)缺點(diǎn)。4-02?絡(luò)互連有何實(shí)際意義？進(jìn)??絡(luò)互連時(shí)，有哪些共同的問(wèn)題需要解決？4-03作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、?橋、路由器和?關(guān)有何區(qū)別？4-04試簡(jiǎn)單說(shuō)明下列協(xié)議的作?：IP,ARP,RARP和ICMP。4-05IP地址分為?類？各如何表?？IP地址的主要特點(diǎn)是什么？4-07試說(shuō)明IP地址與硬件地址的區(qū)別。為什么要使?這兩種不同的地址？4-09(1)??掩碼為代表什么意思？(2)?個(gè)?絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為48，問(wèn)該?絡(luò)能夠連接多少臺(tái)主機(jī)？(3)?個(gè)A類?絡(luò)和?個(gè)B類?絡(luò)的??號(hào)subnet-id分別為16個(gè)1和8個(gè)1，問(wèn)這兩個(gè)?絡(luò)的??掩碼有何不同？(4)?個(gè)B類地址的??掩碼是。試問(wèn)在其中每?個(gè)??上的主機(jī)數(shù)最多是多少？(5)?個(gè)A類?絡(luò)的??掩碼為55，它是否為有效的??掩碼？(6)某個(gè)IP地址的?六進(jìn)制表?是C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)換為點(diǎn)分?進(jìn)制的形式。這個(gè)地址是哪?類IP地址？(7)C類?絡(luò)使???掩碼有?實(shí)際意義？為什么？4-13設(shè)IP數(shù)據(jù)報(bào)使?固定?部，其各字段的具體數(shù)值如圖4-65所?（除IP地址外，均為?進(jìn)制表?）。試??進(jìn)制運(yùn)算?法計(jì)算應(yīng)當(dāng)寫?到?部檢驗(yàn)和字段中的數(shù)值（??進(jìn)制表?）。4-15什么是最?傳送單元MTU？它和IP數(shù)據(jù)報(bào)?部中的哪個(gè)字段有關(guān)系？4-16在互聯(lián)?中將IP數(shù)據(jù)報(bào)分?傳送的數(shù)據(jù)報(bào)在最后的?的主機(jī)進(jìn)?組裝。還可以有另?種做法，即數(shù)據(jù)報(bào)?通過(guò)?個(gè)?絡(luò)就進(jìn)??次組裝。試?較這兩種?法的優(yōu)劣。4-19主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)給主機(jī)B，途中經(jīng)過(guò)了5個(gè)路由器。試問(wèn)在IP數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送過(guò)程中總共使?了?次ARP?4-20設(shè)某路由器建?了如下路由表：?的?絡(luò)28*（默認(rèn)）??掩碼28282892-下?跳接?m0接?m1R2R3R4現(xiàn)共收到5個(gè)分組，其?的地址分別為：(1)0(2)2(3)51(4)7(5)0試分別計(jì)算其下?跳。4-26有如下的4個(gè)/24地址塊，試進(jìn)?最?可能的聚合。/24/24/24/244-28已知路由器R1的路由表如表4-13所?。地址掩碼/26?的?絡(luò)地址4默認(rèn)下?跳地址-----路由器接?m2/24m1/16m0/16-----m2/16-----m1默認(rèn)m0試畫出各?絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)?，?biāo)注出必要的IP地址和接?。對(duì)不能確定的情況應(yīng)當(dāng)指明。4-30?個(gè)?公司有?個(gè)總部和三個(gè)下屬部門。公司分配到的?絡(luò)前綴是192.77.33/24。公司的?絡(luò)布局如圖4-67所?。總部共有5個(gè)局域?，其中的LAN1~LAN4都連接到路由器R1上，R1再通過(guò)LAN5與路由器R2相連。R2和遠(yuǎn)地的三個(gè)部門的局域?LAN6~LAN8通過(guò)?域?相連。每?個(gè)局域?旁邊標(biāo)明的數(shù)字是局域?上的主機(jī)數(shù)。試給每?個(gè)局域?分配?個(gè)合適的?絡(luò)前綴。4-31以下地址中的哪?個(gè)和86.32/12匹配？請(qǐng)說(shuō)明理由。(1)23；(2)16；(3)4；(4)54。4-33下?的前綴中的哪?個(gè)和地址59及52都匹配？請(qǐng)說(shuō)明理由。(1)152.40/13；(2)153.40/9；(3)152.64/12；(4)152.0/11。4-35已知地址塊中的?個(gè)地址是4/20。試求這個(gè)地址塊中的最?地址和最?地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個(gè)地址？相當(dāng)于多少個(gè)C類地址？4-36已知地址塊中的?個(gè)地址是02/29。重新計(jì)算上題。4-41假定?絡(luò)中的路由器B的路由表有如下的項(xiàng)?（這三列分別表?“?的?絡(luò)”、“距離”和“下?跳路由器”）：N172ACFEFN2N6N8N9844現(xiàn)在B收到從C發(fā)來(lái)的路由信息（這兩列分別表?“?的?絡(luò)”和“距離”）：N24843N3N6N8N95試求出路由器B更新后的路由表（詳細(xì)說(shuō)明每?個(gè)步驟）。4-42假定?絡(luò)中的路由器A的路由表有如下的項(xiàng)?（格式同上題）：N14BCFN22N3N415G現(xiàn)在A