計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部分答案

第一章作業(yè)參考答案1-01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶(hù)可以提供那些服務(wù)？答：連通性和共享1-08計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類(lèi)別？各種類(lèi)別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點(diǎn)？答：按范圍：（1）廣域網(wǎng)WAN：遠(yuǎn)程、高速、是Internet的核心網(wǎng)。（2）城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個(gè)局域網(wǎng)。（3）局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機(jī)關(guān)、社區(qū)。按用戶(hù)：公用網(wǎng)：面向公共營(yíng)運(yùn)。專(zhuān)用網(wǎng)：面向特定機(jī)構(gòu)。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(bào)文共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(b/s)。在電路交換時(shí)電路的建立時(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)延比電路交換的要小？（提示：畫(huà)一下草圖觀察k段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。）答：線路交換時(shí)延：kd+x/b+s,分組交換時(shí)延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s>(k-1)*(p/b)時(shí)，電路交換的時(shí)延比分組交換的時(shí)延大。1-11在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(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，而h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的大小無(wú)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(b/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)延為最小，問(wèn)分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多大？（提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時(shí)延是由哪幾部分組成。）答：總時(shí)延D表達(dá)式，分組交換時(shí)延為：D=kd+(x/p)*((p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/bD對(duì)p求導(dǎo)后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.51-17收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：（1）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。解：（1）發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s傳播時(shí)延tp=106/(2×108)=0.005s（2）發(fā)送時(shí)延ts=103/109=1μs傳播時(shí)延：tp=106/(2×108)=0.005s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。1-19長(zhǎng)度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，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，加上首部和尾部工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)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開(kāi)銷(xiāo)）。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%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：從以下兩個(gè)方面回答。（1）分層可將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題，而這些較小的局部問(wèn)題就比較易于研究和處理。（2）分層的好處：P261-24論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。但最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒(méi)有具體內(nèi)容，因此往往采取折中的辦法，即綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采用一種五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，即應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。各層的功能如下：應(yīng)用層：為用戶(hù)的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。提供一組常用的應(yīng)用程序給用戶(hù)，應(yīng)用程序和傳輸層協(xié)議相配合，完成發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。傳輸層：解決的是“端到端”的通信問(wèn)題。它的功能是使源端和目的端主機(jī)上的對(duì)等實(shí)體可以進(jìn)行會(huì)話。傳輸層定義了兩個(gè)端到端的協(xié)議。第一個(gè)是傳輸控制協(xié)議TCP，第二個(gè)協(xié)議是用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)點(diǎn)到點(diǎn)之間通信聯(lián)系的建立、維護(hù)和結(jié)束。通過(guò)路徑選擇、流量、差錯(cuò)、順序、進(jìn)/出路由等控制，將數(shù)據(jù)從物理連接的一端傳送到另一端。物理層：利用傳輸媒體為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，主要功能是在物理介質(zhì)上傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)比特流。提供為建立、維護(hù)和拆除物理連接所需的機(jī)械、電氣和規(guī)程方面的特性。如傳輸媒體的類(lèi)型、電纜插頭及各引腳如何連接等。第二章作業(yè)參考答案2-01物理層要解決什么問(wèn)題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？（1）物理層要解決的主要問(wèn)題：①物理層要盡可能屏蔽掉物理設(shè)備、傳輸媒體和通信手段的不同，使上面的數(shù)據(jù)鏈路層感覺(jué)不到這些差異的存在，而專(zhuān)注于完成本層的協(xié)議與服務(wù)。②給數(shù)據(jù)鏈路層在一條物理的傳輸媒體上提供傳送和接收比特流的能力。為此，物理層應(yīng)解決物理連接的建立、維持和釋放問(wèn)題。③在兩個(gè)相鄰設(shè)備之間唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)鏈路。（2）物理層的主要特點(diǎn)：①將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。②由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類(lèi)也很多，因此，物理層的協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。2-05物理層的接口有哪幾個(gè)特性？各包含什么內(nèi)容？答：（1）機(jī)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：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。（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。2-08假定要用3kHz貸款的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無(wú)差錯(cuò)傳輸），試問(wèn)這個(gè)信道應(yīng)該具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來(lái)表示），這個(gè)結(jié)果說(shuō)明什么問(wèn)題？答：由香農(nóng)公式C=Wlog2（1+S/N）其中W=3khz，C=64kb/s可以計(jì)算出（用比值）：S/N=2642244.95用分貝表示為：10log10（S/N）＝64.22dB此結(jié)果說(shuō)明：即使在無(wú)差錯(cuò)傳輸電話信道上要達(dá)到64kb/s的數(shù)據(jù)速率，對(duì)信噪比要求也很高。2-10常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：常見(jiàn)的