《計算機網(wǎng)絡(luò)》第六版謝希仁課后習(xí)題答案

...wd......wd......wd...《計算機網(wǎng)絡(luò)》課后習(xí)題答案第一章概述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。1-2試簡述分組交換的特點答：分組交換實質(zhì)上是在“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)〞根基上開展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。分組交換在線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長度分割為許多小段的數(shù)據(jù)——分組。每個分組標(biāo)識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時傳送多個數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機的存儲器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報文交換的傳輸時延小，交互性好。1-3試從多個方面比照電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。答：〔1〕電路交換電路交換就是計算機終端之間通信時，一方發(fā)起呼叫，獨占一條物理線路。當(dāng)交換機完成接續(xù)，對方收到發(fā)起端的信號，雙方即可進展通信。在整個通信過程中雙方一直占用該電路。它的特點是實時性強，時延小，交換設(shè)備本錢較低。但同時也帶來線路利用率低，電路接續(xù)時間長，通信效率低，不同類型終端用戶之間不能通信等缺點。電路交換比照適用于信息量大、長報文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信?！?〕報文交換將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)向接收交換機或終端，它以“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)〞方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。報文交換的優(yōu)點是中繼電路利用率高，可以多個用戶同時在一條線路上傳送，可實現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點也是顯而易見的。以報文為單位進展存儲轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時延大，且占用大量的交換機內(nèi)存和外存，不能滿足對實時性要求高的用戶。報文交換適用于傳輸?shù)膱笪妮^短、實時性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報網(wǎng)。〔3〕分組交換分組交換實質(zhì)上是在“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)〞根基上開展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。分組交換在線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長度分割為許多小段的數(shù)據(jù)——分組。每個分組標(biāo)識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時傳送多個數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機的存儲器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報文交換的傳輸時延小，交互性好。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。1-5因特網(wǎng)的開展大致分為哪幾個階段請指出這幾個階段最主要的特點。答：第一階段是從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANRET向互聯(lián)網(wǎng)開展的過程。最初的分組交換網(wǎng)ARPANET只是一個單個的分組交換網(wǎng)，所有要連接在ARPANET上的主機都直接與就近的結(jié)點交換機相連。而后開展為所有使用TCP/IP協(xié)議的計算機都能利用互聯(lián)網(wǎng)相互通信。第二階段是1985-1993年，特點是建成了三級構(gòu)造的因特網(wǎng)第三階段是1993年至今，特點是逐漸形成了多層次ISP構(gòu)造的因特網(wǎng)。1-6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[RFC2026]：(1)因特網(wǎng)草案〔InternetDraft〕。(2)建議標(biāo)準(zhǔn)〔ProposedStandard〕。(3)草案標(biāo)準(zhǔn)〔DraftStandard〕。(4)因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)〔InternetStandard〕。1-7小寫和大些開頭的英文名字internet和Internet在意思上有何重要區(qū)別答：以小寫字母i開場的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)互聯(lián)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開場的Internet〔因特網(wǎng)〕則是一個專有名詞，它指當(dāng)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，其前身是美國的ARPANET。1-8計算機網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點答：1、按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍分類：〔1〕、局域網(wǎng)：局域網(wǎng)是計算機硬件在比照小的范圍內(nèi)通信線路組成的網(wǎng)絡(luò)，一般限定在較小的區(qū)域內(nèi)，通常采用有線的方式連接起來。〔2〕、城域網(wǎng)：城域網(wǎng)規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi)，覆蓋的范圍從幾十公里至數(shù)百公里，城域網(wǎng)根本上是局域網(wǎng)的延伸，通常使用與局域網(wǎng)相似的技術(shù)，但是在傳輸介質(zhì)和布線構(gòu)造方面牽涉范圍比照廣。〔3〕、廣域網(wǎng)：覆蓋的地理范圍非常廣，又稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，在采用的技術(shù)、應(yīng)用范圍和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)方面有所不同。2、按傳榆介質(zhì)分類：〔1〕、有線網(wǎng)：采用同軸電纜、雙絞線，甚至利用又線電視電視電纜來連接的計算機網(wǎng)絡(luò)，又線網(wǎng)通過"載波"空間進展傳輸信息，需要用導(dǎo)線來實現(xiàn)?！?〕、無線網(wǎng)：用空氣做傳輸介質(zhì)，用電磁波作為載體來傳播數(shù)據(jù)。無線網(wǎng)包括：無線、語音播送網(wǎng)、無線電視網(wǎng)、微波通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)。3、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造分類：〔1〕、星型網(wǎng)絡(luò)：各站點通過點到點的鏈路與中心相連，特點是很容易在網(wǎng)絡(luò)中增加新的站點，數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級容易控制，易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，但一旦中心節(jié)點有故障會引起整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。〔2〕、總線型網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中所有的站點共享一條數(shù)據(jù)通道，總線型網(wǎng)絡(luò)安裝簡單方便，需要鋪設(shè)的電線最短，本錢低，某個站點的故障一般不會影響整個網(wǎng)絡(luò)，但介質(zhì)的故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，總線網(wǎng)安全性低，監(jiān)控比照困難，增加新站點也不如星型網(wǎng)絡(luò)容易?！?〕、樹型網(wǎng)絡(luò)：是上述兩種網(wǎng)的綜合?！?〕、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)：環(huán)型網(wǎng)容易安裝和監(jiān)控，但容量有限，網(wǎng)絡(luò)建成后，增加新的站點較困難?！?〕、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)是以上述各種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為根基的綜合應(yīng)用。4、按通信方式分類：〔1〕、點對點傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)以點到點的方式在計算機或通信設(shè)備中傳輸，在一對機器之間通過多條路徑連接而成，大的網(wǎng)絡(luò)大多采用這種方式?！?〕、播送式傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)在共用通信介質(zhì)線路中傳輸，由網(wǎng)絡(luò)上的所有機器共享一條通信信道，適用于地理范圍小的小網(wǎng)或保密要求不高的網(wǎng)絡(luò)。5、按網(wǎng)絡(luò)使用的目的分類：〔1〕、共享資源網(wǎng)：使用者可共享網(wǎng)絡(luò)中的各種資源?！?〕、數(shù)據(jù)處理網(wǎng)：用于處理數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。〔3〕、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)：用來收集、交換、傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。6、按服務(wù)方式分類：〔1〕、客戶機/服務(wù)器(C／S)模式：C／S計算的模式的構(gòu)造是分散、多層次和具有圖形用戶接口的PC機作為客戶機，不同的操作系統(tǒng)或不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對應(yīng)不同的語言和開發(fā)工具，其工作特點是文件從服務(wù)器被下載到工作站上，然后在工作站上進展處理，而基于主機的大型機工作特點是所有處理都發(fā)生在主機上。〔2〕、瀏覽器/服務(wù)器(B／S)模式：主要特點是它與軟硬件平臺的無關(guān)性，把應(yīng)用邏輯和業(yè)務(wù)處理規(guī)則放在服務(wù)器一側(cè)。〔3〕、對等網(wǎng)或稱為對等式的網(wǎng)絡(luò)：對等網(wǎng)可以不要求具備文件服務(wù)器，特別是應(yīng)用在一組面向用戶的PC機，每臺客戶機都可以與其他每臺客戶機實現(xiàn)"平等"對話操作，共享彼此的信息資源和硬件資源，組網(wǎng)的計算機一般類型一樣，甚至操作系統(tǒng)也一樣，這種網(wǎng)絡(luò)方式靈活方便，但是較難實現(xiàn)集中管理與控制，安全性也低。7、按企業(yè)和公司管理分類：〔1〕、內(nèi)部網(wǎng)：一般指企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，自成一體形成一個獨立的網(wǎng)絡(luò)?！?〕、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)：一般指經(jīng)改造的或新建的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，采用通用的TCP／IP作為通信協(xié)議，一般具備自己的WWW服務(wù)器和安全防護系統(tǒng)，為企業(yè)內(nèi)部服務(wù)，不和因特網(wǎng)直接進展連接?！?〕、外聯(lián)網(wǎng)：采用因特網(wǎng)技術(shù)，有自己的WWW服務(wù)器，但不一定與因特網(wǎng)直接進展連接的網(wǎng)絡(luò)，同時必須建設(shè)防火墻把內(nèi)聯(lián)網(wǎng)與因特網(wǎng)隔離開，以確保企業(yè)內(nèi)部信息的安全?！?〕、因特網(wǎng)：因特網(wǎng)是目前最流行的一種國際互聯(lián)網(wǎng)，在全世界范圍內(nèi)得到應(yīng)用，結(jié)合多媒體的"聲、圖、文"表現(xiàn)能力，不僅能處理一般數(shù)據(jù)和文本，而且也能處理語音、聲響、靜止圖象、電視圖象、動畫和三維圖形等。1-9計算機網(wǎng)絡(luò)中的主干網(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；本錢逐漸下降。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)演進緩慢，以硬件為主；網(wǎng)徑大小不一，本錢與用戶有關(guān)。1-10試在以下條件下比照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〔bit/s〕。在電路交換時電路的建設(shè)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忽略不計。問在假設(shè)何的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小答：對電路交換，當(dāng)t=s時，鏈路建設(shè)；當(dāng)t=s+x/b，發(fā)送完最后一bit；當(dāng)t=s+x/b+kd，所有的信息到達(dá)目的地。對分組交換，當(dāng)t=x/b，發(fā)送完最后一bit；為到達(dá)目的地，最后一個分組需經(jīng)過k-1個分組交換機的轉(zhuǎn)發(fā)，每次轉(zhuǎn)發(fā)的時間為p/b，所以總的延遲=x/C+(k-1)p/b+kd所以當(dāng)分組交換的時延小于電路交換x/b+(k-1)p/b+kd＜s+x/b+kd時，(k-1)p/C＜s由上式可知，當(dāng)k和b一定時，p越小，分組交換的時延越小，即需要傳送少量數(shù)據(jù)時〔即p<<x〕，分組交換的時延較小。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)局部的長度，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。假設(shè)打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)局部長度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-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)1-12因特網(wǎng)的兩大組成局部〔邊緣局部與核心局部〕的特點是什么他們的工作方式各有什么特點答：邊緣局部由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這局部是用戶直接使用的，用來進展通信〔傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻〕和資源共享。核心局部由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這局部是為邊緣局部提供服務(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?？蓜澐譃閮纱箢悾嚎蛻舴?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(yuǎn)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(yuǎn)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，被動地等待并承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。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)核心局部是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的局部。網(wǎng)絡(luò)中的核心局部要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣局部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)核心局部起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實現(xiàn)分組交換(packetswitching)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)核心局部最重要的功能。路由器是實現(xiàn)分組交換(packetswitching)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)核心局部最重要的功能1-13客戶服務(wù)方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么有沒有一樣的地方答：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(yuǎn)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，被動地等待并承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。1-14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binarydigit，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(datarate)或比特率(bitrate)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〕?，F(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〞，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RTT7.利用率1-15假定網(wǎng)絡(luò)的利用率到達(dá)了90%。試估算已選現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是他的最小值的多少倍答：D0表示網(wǎng)絡(luò)空閑時的時延，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=10D0。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)與非性能特征有什么區(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)，而非性能特征與其本身無直接關(guān)系。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2.3×108。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100kbit/s，傳播距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。〔2〕數(shù)據(jù)長度為103bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gbit/s，傳輸距離和信號在媒體上的傳播速率同上。答：〔1〕：發(fā)送延遲=107/〔100×1000〕=100s傳播延遲=1000×1000/〔2×108〕=5×10-3s=5ms〔2〕：發(fā)送延遲=103/〔109〕=10-6s=1us傳播延遲=1000×1000/〔2×108〕=5×10-3s=5ms1-18、假設(shè)信號在媒體上的傳播速率為2.3×108m/s。媒體長度l分別為：(1)10cm(網(wǎng)卡)(2)100m(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Mb/s1和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。答：傳播時延=信道長度/電磁波在信道上的傳播速率時延帶寬積=傳播時延*帶寬〔1〕0.1m/2.3/108×1×108b/s=0.000435bit〔2〕100m/2.3/108×1×108b/s=0.435bit〔3〕100000/2.3/108×1×108=435bit〔4〕5×106/2.3/108×1×108=21739bit1-19、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18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。假設(shè)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：數(shù)據(jù)長度為100字節(jié)時傳輸效率=100/〔100+20+20+18〕=63.3%數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)時，傳輸效率=1000/〔1000+20+20+18〕=94.5%1-20網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造為什么要采用分層次的構(gòu)造試舉出一些與分層體系構(gòu)造的思想相似的日常生活。答：網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造采用分層的構(gòu)造，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)體系構(gòu)造上可以分割開，易于實現(xiàn)和維護，同時促進標(biāo)準(zhǔn)化工作。日常生活中，比方，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)于一個三層構(gòu)造，如以以以下列圖所示雖然兩個用戶、兩個郵政局、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。1-21協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別有何關(guān)系答：協(xié)議是水平的，服務(wù)是垂直的。協(xié)議是“水平的〞，即協(xié)議是控制對等實體之間的通信的規(guī)則。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。協(xié)議與服務(wù)的關(guān)系在協(xié)議的控制下，上層對下層進展調(diào)用，下層對上層進展服務(wù)，上下層間用交換原語交換信息。同層兩個實體間有時有連接。1-22網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個要素是什么各有什么含義答：在計算機網(wǎng)絡(luò)中要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些為進展網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建設(shè)的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議要由以下三個要素組成：〔1〕語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的構(gòu)造或格式；〔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應(yīng)答；〔3〕同步，即事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。對于非常復(fù)雜的計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其構(gòu)造最好采用層次式的。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誤了而來不了，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(xì)的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。1-24試述五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造的要點，包括各層的主要功能。答：所謂五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造是為便于學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)原理而采用的綜合了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)議的體系構(gòu)造見圖1-1所示。圖1-1五層協(xié)議的體系構(gòu)造各層的主要功能：〔1〕應(yīng)用層應(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(yuǎn)地操作，而且還要作為互相作用的應(yīng)用進程的用戶代理〔useragent),來完成一些為進展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(fù)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)則不能提供可靠的交付。只是best-effortdelivery.(3)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組選擇適宜的路由，使源主機運輸層所傳下來的分組能夠交付到目的主機?！?〕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)幀的無過失傳輸?！?〕物理層物理層的任務(wù)就是透明地傳輸比特流?！巴该鞯貍魉捅忍亓鳕曋笇嶋H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，接收端假設(shè)何識別出這是“1〞而不是“0〞。物理層還要確定連接電纜的插頭應(yīng)當(dāng)有多少根腳以及各個腳假設(shè)何連接。1-25試舉出日常生活中有關(guān)“透明〞這種名詞的例子。答:“透明〞是指某一個實際存在的事物看起來卻好似不存在一樣。書上舉例如:你看不見在你面前有100%透明的玻璃的存在。1-26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、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)體系構(gòu)造采用分層模型后，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構(gòu)造。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)體系構(gòu)造中，通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層。協(xié)議數(shù)據(jù)單元：對等層實體進展信息交換的數(shù)據(jù)單位。服務(wù)訪問點：在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進展交互〔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?？蛻羰欠?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。1-27試解釋everythingoverIP和IPovereverything的含義。答：everythingoverIP：即IP為王，未來網(wǎng)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everythingoverIP。IPovereverything：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IPovereverything。第二章物理層2-01物理層要解決什么問題物理層的主要特點是什么〔1〕物理層要解決的主要問題：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)鏈路層感覺不到這些差異的存在，而專注于完本錢曾的協(xié)議與服務(wù)。②.給其服務(wù)用戶〔數(shù)據(jù)鏈路層〕在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流〔一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳌车哪芰?。為此，物理層?yīng)解決物理連接的建設(shè)、維持和釋放問題。③.在兩個相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識數(shù)據(jù)電路?！?〕物理層的主要特點：①.由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備鎖采用。加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套心的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機械、電氣、功能和規(guī)程特性。②.由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。2-02規(guī)程與協(xié)議有什么區(qū)別答：在數(shù)據(jù)通信的早期，對通信所使用的各種規(guī)則都稱為“規(guī)程〞〔procedure〕，后來具有體系構(gòu)造的計算機網(wǎng)絡(luò)開場使用“協(xié)議〞〔protocol〕這一名詞，以前的“規(guī)程〞其實就是“協(xié)議〞，但由于習(xí)慣，對以前制定好的規(guī)程有時仍常用舊的名稱“規(guī)程〞。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)可劃分為三大局部：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)一般包括以下兩個局部：?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)中進展傳輸。例如，調(diào)制解調(diào)器將PC機輸出的數(shù)字比特流轉(zhuǎn)換成能夠在用戶的線上傳輸?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。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?jǐn)?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)：運送信息的模擬信號。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：經(jīng)過載波調(diào)制后的信號。數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。碼元：在使用時間域的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的根本波形單工通信：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?；鶐盘枴布锤绢l帶信號〕——來自信源的信號。像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號。帶通信號——把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸〔即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道〕。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、固定和鎖定裝置等等?！?〕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意?！?〕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。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比能否任意提高香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么“比特/秒〞和“碼元/秒〞有何區(qū)別答：限制碼元在信道上的傳輸速率的因素有以下兩個：〔1〕在任何信道中，碼元傳輸速率是有上限的，傳輸速率超過此上限，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的碼元間串?dāng)_的問題，使接收端對碼元的判決〔即識別〕成為不可能。〔2〕由于噪聲會使接收端對碼元的判決產(chǎn)生錯誤〔1判決為0或0判決為1〕。所以信噪比要限制在一定范圍內(nèi)。由香農(nóng)公式可知，信息傳輸速率由上限。信噪比越大，量化性能越好；均勻量化的輸出信噪比隨量化電平數(shù)的增加而提高；非均勻量化的信號量噪比，例如PCM隨編碼位數(shù)N指數(shù)規(guī)律增長，DPCM與頻率有關(guān)等。但實際信噪比不能任意提高，都有一定限制。例如增加電平數(shù)會導(dǎo)致接收機的本錢提高，制作工藝復(fù)雜等。香農(nóng)公式的意義在于：只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種方法來實現(xiàn)無過失的傳輸。比特/秒是指信息傳輸速率，每秒鐘傳送的信息量；碼元/秒是碼元傳輸速率，每秒鐘傳送的碼元個數(shù)。兩者在二進制時相等。在多進制時，信息傳輸速率要乘以log以2為底的進制數(shù)等于碼元傳輸速率2-07假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為2000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：80000b/s2-08假定要用3kHz貸款的信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)〔無過失傳輸〕，試問這個信道應(yīng)該具有多高的信噪比〔分別用比值和分貝來表示〕，這個結(jié)果說明什么問題答：S/N=64.2dB是個信噪比很高的信道2-09用香農(nóng)公式計算一下：假定信道帶寬為3100Hz，最大信息傳輸速率為35kb/s，那么假設(shè)想使最大信息傳輸速率增加60%。問信噪比S/N應(yīng)增大到多少倍如果在剛剛計算出的根基上將信噪比S/N再增大到10倍，問最大信息傳輸速率能否再增加20%答：奈氏準(zhǔn)則：每赫帶寬的理想低通信道是最高碼元傳輸速率是每秒2個碼元。香農(nóng)公式則說明了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。根據(jù)香農(nóng)公式，計算信道的極限信息傳輸速率C為：C=log2(1+S/N〕b/s;根據(jù)公式，可以計算出，信噪比S/N應(yīng)增大到100倍。如果在此根基上將信噪比S/N再增大10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。2-10常用的傳輸媒體有哪幾種各有何特點答：常見的傳輸媒體有以下幾種1.雙絞線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(dá)250kHz，通常距離一般為幾道十幾公里。導(dǎo)線越粗其通信距離越遠(yuǎn)。在數(shù)字傳輸時，假設(shè)傳輸速率為每秒幾兆比特，則傳輸距離可達(dá)幾公里。一般用作線傳輸聲音信號。雖然雙絞線容易受到外部高頻電磁波的干擾，誤碼率高，但因為其價格廉價，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.同軸電纜同軸電纜分基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜，其構(gòu)造是在一個包有絕緣的實心導(dǎo)線外，再套上一層外面也有一層絕緣的空心圓形導(dǎo)線。由于其高帶寬〔高達(dá)300~400Hz〕、低誤碼率、性能價格比高，所以用作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)纖維光導(dǎo)纖維以光纖維載體，利用光的全反向原理傳播光信號。其優(yōu)點是直徑小、質(zhì)量輕：傳播頻帶款、通信容量大：抗雷電和電磁干擾性能好，五串音干擾、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.無線電微波通信無線電微波通信分為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、傳播質(zhì)量高、通信比照穩(wěn)定；不受地理環(huán)境的影響，建設(shè)投資少、見效快。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(yuǎn)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。2-11假定有一種雙絞線衰減是0.7db/km,假設(shè)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使這種雙絞線的工作距離增大到100公里，問應(yīng)該使衰減降低到多少答：在此頻率下可的傳輸距離=20/0.7≈28.57〔km〕。工作距離增大到100公里，衰減應(yīng)該為20/100=0.2db/m2-12試計算工作在1200nm到1400nm以及1400到1600之間〔波長〕的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2x10。答：2x10/1200x10-2x10/1400x10=2.381x10=23.8THZ2x10/1400x10-2x10/1600x10=1.786x10=17.86THZ2-13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：信道復(fù)用的目的是讓不同的計算機連接到一樣的信道上,以共享信道資源。在一條傳輸介質(zhì)上傳輸多個信號,提高線路的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)的本錢。這種共享技術(shù)就是多路復(fù)用技術(shù)。頻分復(fù)用〔FDM，F(xiàn)requencyDivisionMultiplexing〕就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成假設(shè)干個子頻帶〔或稱子信道〕，每一個子信道傳輸1路信號。頻分復(fù)用要求總頻率寬度大于各個子信道頻率之和，同時為了保證各子信道中所傳輸?shù)男盘柣ゲ桓蓴_，應(yīng)在各子信道之間設(shè)立隔離帶，這樣就保證了各路信號互不干擾〔條件之一〕。頻分復(fù)用技術(shù)的特點是所有子信道傳輸?shù)男盘栆圆⑿械姆绞焦ぷ?，每一路信號傳輸時可不考慮傳輸時延，因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。時分復(fù)用〔TDM，TimeDivisionMultiplexing〕就是將提供應(yīng)整個信道傳輸信息的時間劃分成假設(shè)干時間片〔簡稱時隙〕，并將這些時隙分配給每一個信號源使用，每一路信號在自己的時隙內(nèi)獨占信道進展數(shù)據(jù)傳輸。時分復(fù)用技術(shù)的特點是時隙事先規(guī)劃分配好且固定不變，所以有時也叫同步時分復(fù)用。其優(yōu)點是時隙分配固定，便于調(diào)節(jié)控制，適于數(shù)字信息的傳輸；缺點是當(dāng)某信號源沒有數(shù)據(jù)傳輸時，它所對應(yīng)的信道會出現(xiàn)空閑，而其他繁忙的信道無法占用這個空閑的信道，因此會降低線路的利用率。時分復(fù)用技術(shù)與頻分復(fù)用技術(shù)一樣，有著非常廣泛的應(yīng)用，就是其中最經(jīng)典的例子，此外時分復(fù)用技術(shù)在廣電也同樣取得了廣泛地應(yīng)用，如SDH，ATM，IP和HFC網(wǎng)絡(luò)中CM與CMTS的通信都是利用了時分復(fù)用的技術(shù)。2-14試寫出以下英文縮寫的全文，并進展簡單的解釋。FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48答：FDM(frequencydivisionmultiplexing)頻分復(fù)用，同一時間同時發(fā)送多路信號。所有的用戶可以在同樣的時間占用不同的帶寬資源。TDM(TimeDivisionMultiplexing)時分復(fù)用，將一條物理信道按時間分成假設(shè)干時間片輪流地給多個用戶使用，每一個時間片由復(fù)用的一個用戶占用，所有用戶在不同時間占用同樣的頻率寬度。STDM(StatisticTimeDivisionMultiplexing)統(tǒng)計時分復(fù)用，一種改進的時分復(fù)用。不像時分復(fù)用那樣采取固定方式分配時隙，而是按需動態(tài)地分配時時隙。WDM(WaveDivisionMultiplexing)波分復(fù)用，在光信道上采用的一種頻分多路敷衍的變種，即光的頻分復(fù)用。不同光纖上的光波信號〔常常是兩種光波信號〕復(fù)用到一根長距離傳輸?shù)墓饫w上的復(fù)用方式。DWDM(DenseWaveDivisionMultiplexing)密集波分復(fù)用，使用可見光頻譜的寬帶特征在單個光纖上同時傳輸多種光波信號的技術(shù)。DWDM可以利用一根光纖同時傳輸多個波長，多路高速信號可以在光纖介質(zhì)中同時傳輸，每路信號占用不同波長。CDMA(CodeWaveDivisionMultiplexing)碼分多址，是采用擴頻的碼分多址技術(shù)。用戶可以在同一時間、同一頻段上根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖網(wǎng)，是以分級速率從155Mb/s到2.5Gb/s的光纖數(shù)字化傳輸?shù)拿绹鴺?biāo)準(zhǔn)，它支持多媒體多路復(fù)用，允許聲音、視頻和數(shù)據(jù)格式與不同的傳輸協(xié)議一起在一條光纖線路上傳輸。SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系列指國際標(biāo)準(zhǔn)同步數(shù)字系列。SDH簡化了復(fù)用和分用技術(shù)，需要時可直接接入到低速支路，而不經(jīng)過高速到低速的逐級分用，上下電路方便。STM-1(SynchronousTransferModule)第1級同步傳遞模塊，SDH的根本速率，相當(dāng)于SONET體系中的OC-3速率。OC-48(OpticalCarrier)第48級光載波，是SONET體系中的速率表示，對應(yīng)于SDH的STM-16速率，常用近似值2.5Gb/s.2-15碼分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展通信而不會相互干擾這種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點答:因為用戶在使用CDMA通信時，各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型傳送信息時，用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機碼進展調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端由使用完全一樣的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把帶寬信號換成原信息書籍的窄帶信號即解擴、以實現(xiàn)信息通信。各用戶之間不會造成干擾。這種復(fù)用方法的優(yōu)點：頻譜利用率高，容量大；覆蓋范圍大；有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，傳送的信號不易被敵人發(fā)現(xiàn)；采用CDMA可提高通信的話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，減少對通信的影響；網(wǎng)絡(luò)本錢低；降低手機的平均發(fā)射功率等等。缺點是：需要為各站分配不同互相正交的碼片序列；地域受線路影響，不是每個地方都能用，安裝時間長等。2-16共有4個站進展碼分多址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：S·A=〔＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1〕／8=1，A發(fā)送1S·B=〔＋1－1－3－1－1－3＋1－1〕／8=－1，B發(fā)送0S·C=〔＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1〕／8=0，C無發(fā)送S·D=〔＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1〕／8=1，D發(fā)送12-17試比照xDSL，HFC以及FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點。答：xDSL技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬用戶線進展改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。本錢低，易實現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為750MHz雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時間。FTTx〔光纖到……〕這里字母x可代表不同意思。可提供最好的帶寬和質(zhì)量、但現(xiàn)階段線路和工程本錢太大。2-18為什么ADSL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳遞速率高達(dá)每秒幾個兆比答：靠先進的編碼，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：〔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?！?〕“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。在物理連接根基上，再建設(shè)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(rèn)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，進展可靠的數(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。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)點和缺點。答：數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括以下功能：鏈路管理；幀同步；流量控制；過失控制；將數(shù)據(jù)和控制信息分開；透明傳輸；尋址。數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層的優(yōu)點和缺點：所謂“可靠傳輸〞就是：數(shù)據(jù)鏈路層的發(fā)送端發(fā)送什么，在接收端就收到什么。這就是收到的幀并沒有出現(xiàn)比特過失，但卻出現(xiàn)了幀喪失、幀重復(fù)或幀失序。以上三種情況都屬于“出現(xiàn)傳輸過失〞，但都不是這些幀里有“比特過失〞?！盁o比特過失〞 與“無傳輸過失〞并不是同樣的概念。在數(shù)據(jù)鏈路層使用CRC檢驗，能夠?qū)崿F(xiàn)無比特過失的傳輸，但這不是可靠的傳輸。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展轉(zhuǎn)換,并且能夠?qū)彺鏀?shù)據(jù)進展出來,實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議,同時能夠?qū)崿F(xiàn)幀的傳送和承受,對幀進展封閉等.網(wǎng)絡(luò)適配器工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。3-04、數(shù)據(jù)鏈路層的三個根本問題〔幀定界、透明傳輸和過失檢測〕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)分出一個幀的開場和完畢在什么地方； 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； 過失控制主要包括過失檢測和過失糾正，旨在降低傳輸?shù)谋忍剡^失率，因此也必須解決。3-05、如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進展幀定界，會發(fā)生什么問題答：如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進展幀定界，將發(fā)生幀數(shù)據(jù)錯誤，造成數(shù)據(jù)混亂，通信失敗。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)可靠傳輸答：主要特點：1、點對點協(xié)議，既支持異步鏈路，也支持同步鏈路。2、PPP是面向字節(jié)的。PPP不采用序號和確認(rèn)機制是出于以下的考慮：1、假設(shè)使用能夠?qū)崿F(xiàn)可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議〔如HDLC〕，開銷就要增大。在數(shù)據(jù)鏈路層出現(xiàn)過失的概率不大時，使用比照簡單的PPP協(xié)議較為合理。2、在因特網(wǎng)環(huán)境下，PPP的信息字段放入的數(shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)報。假定我們采用了能實現(xiàn)可靠傳輸?shù)謴?fù)雜的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，然而當(dāng)數(shù)據(jù)幀在路由器中從數(shù)據(jù)鏈路層上升到網(wǎng)絡(luò)層后，仍有可能因網(wǎng)絡(luò)授擁塞而被丟棄。因此，數(shù)據(jù)鏈路層的可靠傳輸并不能保證網(wǎng)絡(luò)層的傳輸也是可靠的。3、PPP協(xié)議在幀格式中有幀檢驗序列FCS安段。對每一個收到的幀，PPP都要使用硬件進展CRC檢驗。假設(shè)發(fā)現(xiàn)有過失，則丟棄該幀〔一定不能把有過失的幀交付給上一層〕。端到端的過失檢測最后由高層協(xié)議負(fù)責(zé)。因此，PPP協(xié)議可保證無過失承受。PPP協(xié)議適用于用戶使用撥號線接入因特網(wǎng)的情況。PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸?shù)脑颍篜PP有FCS來確保數(shù)據(jù)幀的正確性，如果錯誤則上報錯誤信息來確保傳輸?shù)目煽啃?。?dāng)然它和其他L2協(xié)議一樣，沒有TCP的ACK機制，這也是傳輸層以下協(xié)議所具有的特性，以便于提高網(wǎng)絡(luò)的性能。3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項式是P(x)=x4+x+1。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)假設(shè)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)答：添加的檢驗序列為1110〔11010110110000除以10011〕數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0，11010110101110除以10011，余數(shù)為011，不為0，接收端可以發(fā)現(xiàn)過失。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，11010110001110除以10011，余數(shù)為101，不為0，接收端可以發(fā)現(xiàn)過失。3-08．要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRC的生成多項式是P(X)=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。解：余數(shù)是011。3-09．一個PPP幀的數(shù)據(jù)局部〔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〕答：7EFE277D7D657E。3-10．PPP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假設(shè)何的比特串假設(shè)接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)局部是0001110111110111110110，問刪除發(fā)送端參加的零比特后變成假設(shè)何的比特串答：第一個比特串：經(jīng)過零比特填充后編程011011111011111000〔加上下劃線的0是填充的〕。另一個比特串：刪除發(fā)送端參加的零比特后變成000111011111-11111-110〔連字符表示刪除了0〕。3-11．試分別討論以下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。〔提示：請弄清什么是“透明傳輸〞，然后考慮能否滿足其條件?！场?〕普通的通信。〔2〕電信局提供的公用電報通信。〔3〕因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。答：(1)由于系統(tǒng)的帶寬有限，而且還有失真，因此機兩端的輸入聲波和輸出聲波是有差異的。在“傳送聲波〞這個意義上講，普通的通信不是透明傳輸。但對“聽懂說話的意思〞來講，則根本上是透明傳輸。但也有時個別語音會聽錯，如單個的數(shù)字1和7.這就不是透明傳輸。〔2〕一般說來，由于電報通信的傳輸是可靠的，接收的報文和發(fā)送的報文是一致的，因此應(yīng)當(dāng)是透明傳輸。但如果有人到電信局發(fā)送“1849807235〞這樣的報文，則電信局會根據(jù)有關(guān)規(guī)定拒絕提供電報服務(wù)〔電報通信不得為公眾提供密碼通信服務(wù)〕。因此，對于發(fā)送讓一般人看不懂意思的報文，現(xiàn)在的公用電報通信則不是透明通信?！?〕一般說來，電子郵件時透明傳輸。但有時不是。因為國外有些郵件服務(wù)器為了防止垃圾郵件，對來自某些域名(如.cn)的郵件一律阻攔掉。這就不是透明傳輸。有些郵件的附件在接收人的電腦上打不開。這也不是透明傳輸。3-12．PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種當(dāng)用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建設(shè)連接進展通信需要建設(shè)哪幾種連接每一種連接解決什么問題答：PPP協(xié)議的工作狀態(tài)分為：“鏈路終止〞狀態(tài)，“鏈路靜止〞狀態(tài)，“鏈路建設(shè)〞狀態(tài)，“鑒別〞狀態(tài)，“網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議〞狀態(tài)，“鏈路翻開〞狀態(tài)。用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建設(shè)連接進展通信需要建設(shè)的連接為：鏈路靜止，鏈路建設(shè)，鑒別，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，鏈路翻開。鏈路靜止時，在用戶PC機和ISP的路由器之間并不存在物理層的連接。鏈路建設(shè)時，目的是建設(shè)鏈路層的LCP連接。鑒別時，只允許傳送LCP協(xié)議的分組、鑒別協(xié)議的分組以及監(jiān)測鏈路質(zhì)量的分組。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議時，PPP鏈路的兩端的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的不同協(xié)議無相交換網(wǎng)絡(luò)層特定的網(wǎng)絡(luò)控制分組。鏈路翻開時，鏈路的兩個PPP端點可以彼此向?qū)Ψ桨l(fā)送分組。局域網(wǎng)的主要特點是什么為什么局域網(wǎng)采用的播送通信通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢答：〔1〕局域網(wǎng)的主要特點。從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個特點：共享傳輸信道。在局域網(wǎng)中，多個系統(tǒng)連接到一個共享的通信媒體上；地理范圍有限，用戶個數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個單位服務(wù)，只在一個相對獨立的局部范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，如一座樓或幾種的建筑群內(nèi)。一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍約為10m~10km內(nèi)或更大一些；傳輸速率高。局域網(wǎng)的傳輸速率一般為1~100Mb/s，能支持計算機之間的告訴通信，所以時延較低。誤碼率低，因近距離傳輸，所以誤碼率很低，一般在10-8～10-11之間。多采用分布式控制和播送式通信。在局域網(wǎng)中各站是平等關(guān)系而不是主從關(guān)系，可以進展播送或組播。從網(wǎng)絡(luò)的體系構(gòu)造和傳輸控制規(guī)程來看，局域網(wǎng)也有自己的特點：底層協(xié)議簡單。在局域網(wǎng)中，由于距離短、時延小、本錢低、傳輸速率高、可靠性高，因此信道利用率已不是人們考慮的主要因素，所以底層協(xié)議較簡單。不單獨設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。局域網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)造多采用總線型、環(huán)型和星型等共享信道，網(wǎng)內(nèi)一般不需要中間轉(zhuǎn)接，流量控制和路由選擇功能大為簡化，通常在局域網(wǎng)不單獨設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。因此，局域網(wǎng)的體系構(gòu)造僅相當(dāng)于OSI/RM的最低兩層。采用多種媒體訪問控制技術(shù)。由于采用共享播送信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對的是多源、多目的鏈路管理的問題。由此引發(fā)出多種媒體訪問控制技術(shù)?！?〕局域網(wǎng)采用播送通信是因為局域網(wǎng)中的機器都連接到同一條物理線路，所有主機的數(shù)據(jù)傳輸都經(jīng)過這條鏈路，采用的通信方式是將主機要發(fā)送的數(shù)據(jù)送到公用鏈路上，發(fā)送至所有的主機，接收端通過地址比照，接收法網(wǎng)自己的數(shù)據(jù)，并丟棄其他數(shù)據(jù)的方式。廣域網(wǎng)是由更大的的地理空間、更多的主機構(gòu)成的，假設(shè)要將播送用于廣域網(wǎng)，可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無法運行。首先，主機間發(fā)送數(shù)據(jù)時，將會單獨占用通信鏈路，降低了網(wǎng)絡(luò)的使用率；另一方面，主機A向主機B發(fā)送數(shù)據(jù)時，是想網(wǎng)絡(luò)中所有的主機發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)主機數(shù)目非常多時，將嚴(yán)重消耗主機的處理能力。同時也造成了數(shù)據(jù)的無效流動；再次，極易產(chǎn)生播送風(fēng)暴，是網(wǎng)絡(luò)無法運行。常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類現(xiàn)在最流行的是哪種構(gòu)造為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)錁?gòu)造而不使用星形拓?fù)錁?gòu)造，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)錁?gòu)造答：常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆小?〕總線網(wǎng)〔2〕星形網(wǎng)〔3〕環(huán)形網(wǎng)〔4〕樹形網(wǎng)。 現(xiàn)在最流行的是星形網(wǎng)。當(dāng)時很可靠的星形拓?fù)錁?gòu)造較貴。人們都認(rèn)為無源的總線構(gòu)造更加可靠，但是實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用可以將星形構(gòu)造的集線器做得非常可靠。因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都是用星形構(gòu)造的拓?fù)錁?gòu)造。什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)有哪兩個主要標(biāo)準(zhǔn)答：以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，組建于七十年代早期。Ethernet(以太網(wǎng)〕是一種傳輸速率為10Mbps的常用局域網(wǎng)〔LAN〕標(biāo)準(zhǔn)。在以太網(wǎng)中，所有計算機被連接一條同軸電纜上，采用具有沖突檢測的載波感應(yīng)多處訪問〔CSMA/CD〕方法，采用競爭機制和總線拓樸構(gòu)造。根本上，以太網(wǎng)由共享傳輸媒體，如雙絞線電纜或同軸電纜和多端口集線器、網(wǎng)橋或交換機構(gòu)成。在星型或總線型配置構(gòu)造中，集線器/交換機/網(wǎng)橋通過電纜使得計算機、打印機和工作站彼此之間相互連接。有DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)和802.3標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒答：碼元傳輸速率即為波特率。以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個信號周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10Mb/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特。為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用答：為了是數(shù)據(jù)鏈路層能更好的使用多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，802委員會就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個子層，即邏輯鏈路控制LLC子層和媒體介入控制MAC子層。與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在MAC子層，而LLC子層則與傳輸媒體無關(guān)，不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對LLC子層來說都是透明的。 由于現(xiàn)在TCP/IP體系經(jīng)常是用的局域網(wǎng)是DIXEthernetV2而不是802.3標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)。因此現(xiàn)在802委員會制定的邏輯鏈路控制子層的作用已經(jīng)不大了，很多廠商生產(chǎn)的網(wǎng)卡上都僅裝有MAC協(xié)議而沒有LLC協(xié)議。所以LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。試說明10BASE-T中的“10〞、“BASE〞和“T〞所代表的意思。答：10BASE-T：“10〞表示數(shù)據(jù)率為10Mb/s，“BASE〞表示電纜上的信號是基帶信號，“T〞表示使用雙絞線的最大長度是500m。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(fù)用TDM相比優(yōu)缺點假設(shè)何答：CSMA/CD是一種動態(tài)的媒體隨機接入共享信道方式，而傳統(tǒng)的時分復(fù)用TDM是一種靜態(tài)的劃分信道，所以對信道的利用，CSMA/CD是用戶共享信道，更靈活，可提高信道的利用率，不像TDM，為用戶按時隙固定分配信道，即使當(dāng)用戶沒有數(shù)據(jù)要傳送時，信道在用戶時隙也是浪費的；也因為CSMA/CD是用戶共享信道，所以當(dāng)同時有用戶需要使用信道時會發(fā)生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用戶在分配的時隙中不會與別的用戶發(fā)生沖突。對局域網(wǎng)來說，連入信道的是相距較近的用戶，因此通常信道帶寬較寬，如果使用TDM方式，用戶在自己的時隙內(nèi)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送的情況會更多，不利于信道的充分利用。對計算機通信來說，突發(fā)式的數(shù)據(jù)更不利于使用TDM方式。假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/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。答：對于1km電纜，單程傳播時間為1÷200000=5×10-6s，即5us，來回路程傳播時間為10us。為了能夠按照CSMA/CD工作，最短幀的發(fā)射時間不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us可以發(fā)送的比特數(shù)等于：因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長。什么叫做比特時間使用這種時間單位有什么好處100比特時間是多少微秒答：比特時間是指傳輸1bit所需要的時間。種時間單位與數(shù)據(jù)率密切相關(guān)，用它來計量時延可以將時間與數(shù)據(jù)量聯(lián)系起來?！氨忍貢r間〞換算成“微秒〞必須先知道數(shù)據(jù)率是多少。如數(shù)據(jù)率是100Mb/s，則100比特時間等于10us。3-22假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時選擇了隨機數(shù)r=100.試問這個站需要等多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢答：對于10Mb/s的以太網(wǎng)，等待時間是5.12毫秒對于100Mb/s的以太網(wǎng)，等待時間是512微妙。3-23公式〔3-3〕表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與鏈接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與鏈接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關(guān)請說明理由。答：實際的以太網(wǎng)各站發(fā)送數(shù)據(jù)的時刻是隨機的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法〔已經(jīng)不再是CSMA/CD了〕，使各站點的發(fā)送不發(fā)生碰撞。3-24假定站點A和B在同一個10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個站點之間的時延為225比特時間。現(xiàn)假定A開場發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送完畢之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送到幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞〔提示：在計算時應(yīng)當(dāng)考慮到每一個以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時，在MAC幀前面還要增加假設(shè)干字節(jié)的前同步碼和幀定界符〕答：設(shè)在t=0時A開場發(fā)送。在t=576比特時間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A在發(fā)送完畢之前就一定檢測到碰撞。就能夠肯定以后也不會再發(fā)送碰撞了。如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A所發(fā)送到幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞〔當(dāng)然也不會和其他的站點發(fā)送碰撞〕。3-25在上題中的站點A和B在t=0時同時發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時間，A和B同時檢測到發(fā)送了碰撞，并且在t=225+48=273比特時間完成了干擾信號的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機數(shù)分別是rA=0和rB=1.。試問A和B各在什么時間開場重傳其數(shù)據(jù)幀A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達(dá)B?A重傳的數(shù)據(jù)會不會和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)送碰撞B會不會在預(yù)定的重傳時間停頓發(fā)送數(shù)據(jù)答：t=0時，A和B開場發(fā)送數(shù)據(jù)。t=255比特時間，A和B都檢測到碰撞。t=273比特時間，A和B完畢干擾信號的傳輸。t=594比特時間，A開場發(fā)送t=785比特時間，B再次檢測信道。如空閑，則B在881比特時間發(fā)送數(shù)據(jù)。否則再退避。A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時間到達(dá)B,B先檢測到信道忙，因此B在預(yù)定的881比特時間停頓發(fā)送數(shù)據(jù)。3-26以太網(wǎng)上只有兩個站，他們同時發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截斷二進制指數(shù)退避算法進展重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3，。。。試計算第一次重傳失敗的概率、第二次重傳失敗的概率、第三次重傳失敗的概率，以及一個站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)N。答：設(shè)第i次重傳失敗的概率為Pi，顯然Pi=〔0.5〕k，k=min[i,10]故第一次重傳失敗的概率P1=0.5,第二次重傳失敗的概率P2=0.25,第三次重傳失敗的概率P3=0.125.。P[傳送i次才成功]=P[第1次傳送失敗]×P[第2次傳送失敗]×。。?！罰[第I-1次傳送失敗]×P[第i次傳送成功]求{P[傳送i次才成功]}的統(tǒng)計平均值，得出平均重傳次數(shù)為1.637.3-27假定一個以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進展的，而且其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進展的。另一個以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個以太網(wǎng)一個使用以太網(wǎng)集線器，而另一個使用以太網(wǎng)交換機。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機應(yīng)當(dāng)用在哪一個網(wǎng)絡(luò)上答：以太網(wǎng)交換機用在這樣的以太網(wǎng)，其20%通信量在本局域網(wǎng)內(nèi)，而80%的通信量到因特網(wǎng)。3-28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帶寬?！?〕10個站點連接到一個10Mbit/s以太網(wǎng)集線器；〔2〕10站點連接到一個100Mbit/s以太網(wǎng)集線器；〔3〕10個站點連接到一個10Mbit/s以太網(wǎng)交換機。答：〔1〕10個站共享10Mbit/s；〔2〕10個站共享100Mbit/s；〔3〕每一個站獨占10Mbit/s。3-2910Mbit/s以太網(wǎng)升級到100Mbit/s和1Gbit/s甚至10Gbit/s時，需要解決哪些技術(shù)問題在幀的長度方面需要有什么改變?yōu)槭裁磦鬏斆襟w應(yīng)當(dāng)有什么改變答：以太網(wǎng)升級時，由于數(shù)據(jù)傳輸率提高了，幀的發(fā)送時間會按比例縮短，這樣會影響沖突的檢測。所以需要減小最大電纜長度或增大幀的最小長度，使參數(shù)a保持為較小的值，才能有效地檢測沖突。在幀的長度方面，幾種以太網(wǎng)都采用802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小最大幀長，使不同速率的以太網(wǎng)之間可方便地通信。100bit/s的以太網(wǎng)采用保持最短幀長〔64byte〕不變的方法，而將一個網(wǎng)段的最大電纜長度減小到100m，同時將幀間間隔時間由原來的9.6μs，改為0.96μs。1Gbit/s以太網(wǎng)采用保持網(wǎng)段的最大長度為100m的方法，用“載波延伸〞和“分組突法〞的方法使最短幀仍為64字節(jié)，同時將爭用字節(jié)增大為512字節(jié)。傳輸媒體方面，10Mbit/s以太網(wǎng)支持同軸電纜、雙絞線和光纖，而100Mbit/s和1Gbit/s以太網(wǎng)支持雙絞線和光纖，10Gbit/s以太網(wǎng)只支持光纖。3-30以太網(wǎng)交換機有何特點它與集線器有何區(qū)別答：以太網(wǎng)交換機實質(zhì)上是一個多端口網(wǎng)橋。工作在數(shù)據(jù)鏈路層。以太網(wǎng)交換機的每個端口都直接與一個單個主機或另一個集線器相連，并且一般工作在全雙工方式。交換機能同時連通許多對的端口，使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體一樣，進展無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。通信完成后就斷開連接。區(qū)別：以太網(wǎng)交換機工作數(shù)據(jù)鏈路層，集線器工作在物理層。集線器只對端口上進來的比特流進展復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)，不能支持多端口的并發(fā)連接。3-31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)交換機有何異同答：網(wǎng)橋的每個端口與一個網(wǎng)段相連，網(wǎng)橋從端口接收網(wǎng)段上傳送的各種幀。每當(dāng)收到一個幀時，就先暫存在其緩沖中。假設(shè)此幀未出現(xiàn)過失，且欲發(fā)往的目的站MAC地址屬于另一網(wǎng)段，則通過查找站表，將收到的幀送往對應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。假設(shè)該幀出現(xiàn)過失，則丟棄此幀。網(wǎng)橋過濾了通信量，擴大了物理范圍，提高了可靠性，可互連不同物理層、不同MAC子層和不同速率的局域網(wǎng)。但同時也增加了時延，對用戶太多和通信量太大的局域網(wǎng)不適合。網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器不同，〔1〕網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，而轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層；〔2〕網(wǎng)橋不像轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)所有的幀，而是只轉(zhuǎn)發(fā)未出現(xiàn)過失，且目的站屬于另一網(wǎng)絡(luò)的幀或播送幀；〔3〕轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)一幀時不用檢測傳輸媒體，而網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)一幀前必須執(zhí)行CSMA/CD算法；〔4〕網(wǎng)橋和轉(zhuǎn)發(fā)器都有擴展局域網(wǎng)的作用，但網(wǎng)橋還能提高局域網(wǎng)的效率并連接不同MAC子層和不同速率局域網(wǎng)的作用。以太網(wǎng)交換機通常有十幾個端口，而網(wǎng)橋一般只有2-4個端口；它們都工作在數(shù)據(jù)鏈路層；網(wǎng)橋的端口一般連接到局域網(wǎng)，而以太網(wǎng)的每個接口都直接與主機相連，交換機允許多對計算機間能同時通信，而網(wǎng)橋允許每個網(wǎng)段上的計算機同時通信。所以實質(zhì)上以太網(wǎng)交換機是一個多端口的網(wǎng)橋，連到交換機上的每臺計算機就像連到網(wǎng)橋的一個局域網(wǎng)段上。網(wǎng)橋采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式進展轉(zhuǎn)發(fā)，而以太網(wǎng)交換機還可采用直通方式轉(zhuǎn)發(fā)。以太網(wǎng)交換機采用了專用的交換機構(gòu)芯片，轉(zhuǎn)發(fā)速度比網(wǎng)橋快。3-32現(xiàn)有五個站分別連接在三個局域網(wǎng)上，并且用兩個透明網(wǎng)橋連接起來，如以以以下列圖所示。每一個網(wǎng)橋的兩個端口號都標(biāo)明在圖上。在一開場，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，即H1發(fā)送給H5，H3發(fā)送給H2，H4發(fā)送給H3，H2發(fā)送給H1。試將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在下表中答：發(fā)送的幀網(wǎng)橋1的轉(zhuǎn)發(fā)表網(wǎng)橋2的轉(zhuǎn)發(fā)表網(wǎng)橋1的處理〔轉(zhuǎn)發(fā)丟棄登記〕網(wǎng)橋2的處理〔轉(zhuǎn)發(fā)丟棄登記〕站地址端口站地址端口H1H5MAC11MAC11轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H3H2MAC32MAC31轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H4H3MAC42MAC42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H2H1MAC21寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個幀3-33網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)是用自學(xué)習(xí)算法建設(shè)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)的工程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)到目的地址嗎答：如果站點僅僅承受數(shù)據(jù)那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中就沒有這樣的工程。網(wǎng)橋能把數(shù)據(jù)幀正確的發(fā)送到目的地址。如果不知道目的地地址的位置，源機器就發(fā)布一播送幀，詢問它在哪里。每個網(wǎng)橋都轉(zhuǎn)發(fā)該查找?guī)?discoveryframe)，這樣該幀就可到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)中的每一個LAN。當(dāng)答復(fù)回來時，途經(jīng)的網(wǎng)橋?qū)⑺鼈冏约旱臉?biāo)識記錄在答復(fù)幀中，于是，播送幀的發(fā)送者就可以得到確切的路由，并可從中選取最正確路由。第4章網(wǎng)絡(luò)層4-01網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種試比照其優(yōu)缺點。答案：虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報服務(wù)。虛電路的優(yōu)點：虛電路服務(wù)是面向連接的，網(wǎng)絡(luò)能夠保證分組總是按照發(fā)送順序到達(dá)目的站，且不喪失、不重復(fù)，提供可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸；目的站地址僅在連接建設(shè)階段使用，每個分組使用短的虛電路號，使分組的控制信息局部的比特數(shù)減少，減少了額外開銷；端到端的過失處理和流量控制可以由分組交換網(wǎng)負(fù)責(zé)，也可以由用戶機負(fù)責(zé)。虛電路服務(wù)適用于通信信息量大、速率要求高、傳輸可靠性要求高的場合。虛電路的缺點：虛電路服務(wù)必須建設(shè)連接；屬于同一條虛電路的分組總是按照同一路由進展轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)結(jié)點發(fā)生故障時，所有通過出故障的結(jié)點的虛電路均不能工作。數(shù)據(jù)報的優(yōu)點：數(shù)據(jù)報服務(wù)不需要建設(shè)連接；每個分組獨立選擇路由進展轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)某個結(jié)點發(fā)生故障時，后續(xù)的分組可以另選路由，因而提高了通信的可靠性。數(shù)據(jù)報服務(wù)的靈活性好，適用于傳輸可靠性要求不高、通信子網(wǎng)負(fù)載不均衡、需要選擇最正確路徑的場合。數(shù)據(jù)報的缺點：數(shù)據(jù)報服務(wù)是面向無連接的，到達(dá)目的站時不一定按發(fā)送順序，傳輸中的分組可能喪失和重復(fù)，提供面向無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸；每個分組都要有目的站的全地址；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是，出故障的結(jié)點可能會喪失數(shù)據(jù)，一些路由可能會發(fā)生變化；端到端的過失處理和流量控制只由主機負(fù)責(zé)。4-02網(wǎng)絡(luò)互連有何實際意義進展網(wǎng)絡(luò)互連時，有哪些共同的問題需要解決答案：網(wǎng)絡(luò)互連暗含了相互連接的計算機進展通信，也就是說從功能上和邏輯上看，這些相互連接的計算機網(wǎng)絡(luò)組成了一個大型的計算機網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)互連可以使處于不同地理位置的計算機進展通信，方便了信息交流，促成了當(dāng)今的信息世界。存在問題有：不同的尋址方案；不同的最大分組長度；不同的網(wǎng)絡(luò)介入機制；不同的超時控制；不同的過失恢復(fù)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；等等。注：網(wǎng)絡(luò)互連使不同構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)、不同類型的機器之間互相連通，實現(xiàn)更大范圍和更廣泛意義上的資源共享。4-03作為中間系統(tǒng)，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)都有何區(qū)別答案：1〕轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器、和網(wǎng)關(guān)所在的層次不同。轉(zhuǎn)發(fā)器是物理層的中繼系統(tǒng)。網(wǎng)橋是數(shù)據(jù)鏈路層的中繼系統(tǒng)。路由器是網(wǎng)絡(luò)層的中繼系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)為網(wǎng)關(guān)。2〕當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋時，一般并不稱之為網(wǎng)絡(luò)互連，因為仍然是一個網(wǎng)絡(luò)。路由器其實是一臺專用計算機，用來在互連網(wǎng)中進展路由選擇。一般討論的互連網(wǎng)都是指用路由器進展互連的互連網(wǎng)絡(luò)。4-04試簡單說明IP、ARP、RARP和ICMP協(xié)議的作用。答：IP:網(wǎng)際協(xié)議，它是TCP/IP體系中兩個最重要的協(xié)議之一，IP使互連起來的許多計算機網(wǎng)絡(luò)能夠進展通信。無連接的數(shù)據(jù)報傳輸.數(shù)據(jù)報路由。ARP〔地址解析協(xié)議〕，實現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換：將IP地址轉(zhuǎn)換成物理地址。RARP〔逆向地址解析協(xié)議〕，將物理地址轉(zhuǎn)換成IP地址。ICMP:Internet控制消息協(xié)議，進展過失控制和傳輸控制，減少分組的喪失。注：ICMP協(xié)議幫助主機完成某些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測試，允許主機或路由器報告過失和提供有關(guān)異常情況報告，但它沒有方法減少分組喪失，這是高層協(xié)議應(yīng)該完成的事情。IP協(xié)議只是盡最大可能交付，至于交付是否成功，它自己無法控制。4-05IP地址分為幾類各假設(shè)何表示IP地址的主要特點是什么答案：目前的IP地址〔IPv4：IP第四版本〕由32個二進制位表示，每8位二進制數(shù)為一個整數(shù)，中間由小數(shù)點間隔，如8，整個IP地址空間有4組8位二進制數(shù)，表示主機所在網(wǎng)絡(luò)的地址〔類似部隊的編號〕以及主機在該網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識〔如同士兵在該部隊的編號〕共同組成。為了便于尋址和層次化的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業(yè)應(yīng)用中只用到A、B、C三類。A類地址：A類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識由第一組8位二進制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中的主機標(biāo)識占3組8位二進制數(shù)，A類地址的特點是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的第一位二進制數(shù)取值必須為“0〞。不難算出，A類地址允許有126個網(wǎng)段，每個網(wǎng)絡(luò)大約允許有1670萬臺主機，通常分配給擁有大量主機的網(wǎng)絡(luò)〔如主干網(wǎng)〕。B類地址：B類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識由前兩組8位二進制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中的主機標(biāo)識占兩組8位二進制數(shù)，B類地址的特點是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的前兩位二進制數(shù)取值必須為“10〞。B類地址允許有16384個網(wǎng)段，每個網(wǎng)絡(luò)允許有65533臺主機，適用于