計算機網絡導論課后答案

1、第一章 概述1-01 計算機網絡向用戶可以提供那些服務？答： 連通性和共享1-02 簡述分組交換的要點。答：（1）報文分組，加首部（2）經路由器儲存轉發(fā)（3）在目的地合并1-03 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。 答：（1）電路交換：端對端通信質量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。（2）報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態(tài)逐段利用傳輸帶寬對突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。（3）分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網絡生存性能好。1-04 為什么說因特網是自印刷術以來人類通信方面最大的變革？答： 融合其他通信網絡，在信息化過

2、程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實時交互能力。1-05 因特網的發(fā)展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。答：從單個網絡appanet向互聯(lián)網發(fā)展；tcp/ip協(xié)議的初步成型 建成三級結構的internet；分為主干網、地區(qū)網和校園網； 形成多層次isp結構的internet；isp首次出現(xiàn)。1-06 簡述因特網標準制定的幾個階段？答：（1）因特網草案(internet draft) 在這個階段還不是 rfc 文檔。 （2）建議標準(proposed standard) 從這個階段開始就成為 rfc 文檔。（3）草案標準(draft standa

3、rd) （4）因特網標準(internet standard) 1-07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？ 答：（1） internet（互聯(lián)網或互連網）：通用名詞，它泛指由多個計算機網絡互連而成的網絡。；協(xié)議無特指 （2）internet（因特網）：專用名詞，特指采用 tcp/ip 協(xié)議的互聯(lián)網絡區(qū)別：后者實際上是前者的雙向應用1-08 計算機網絡都有哪些類別？各種類別的網絡都有哪些特點？答：按范圍：（1）廣域網wan：遠程、高速、是internet的核心網。 （2）城域網：城市范圍，鏈接多個局域網。 （3）局域網：校園、企業(yè)、機關、社區(qū)。

4、（4）個域網pan：個人電子設備按用戶：公用網：面向公共營運。專用網：面向特定機構。1-09 計算機網絡中的主干網和本地接入網的主要區(qū)別是什么？答：主干網：提供遠程覆蓋高速傳輸和路由器最優(yōu)化通信本地接入網：主要支持用戶的訪問本地，實現(xiàn)散戶接入，速率低。1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit）。從源點到終點共經過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數(shù)據(jù)率為b(b/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)，且各結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小？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有

5、幾個結點。）答：線路交換時延：kd+x/b+s, 分組交換時延：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)次的儲存轉發(fā)延遲，當s(k-1)*(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當xp,相反。1-11 在上題的分組交換網中，設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)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。通信的兩端共經過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(b/s)，但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度p應取為多大？（提示：參考

6、圖1-12的分組交換部分，觀察總的時延是由哪幾部分組成。）答：總時延d表達式，分組交換時延為：d= kd+(x/p)*(p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b d對p求導后，令其值等于0，求得p=(xh)/(k-1)0.51-12 因特網的兩大組成部分（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？答：邊緣部分：由各主機構成，用戶直接進行信息處理和信息共享;低速連入核心網。 核心部分：由各路由器連網，負責為邊緣部分提供高速遠程分組交換。1-13 客戶服務器方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？答：前者嚴格區(qū)分服務和被服務者，后者無此區(qū)別。后者實際上是前者的

7、雙向應用。1-14 計算機網絡有哪些常用的性能指標？答：速率，帶寬，吞吐量，時延，時延帶寬積，往返時間rtt，利用率1-15 假定網絡利用率達到了90%。試估計一下現(xiàn)在的網絡時延是它的最小值的多少倍？解：設網絡利用率為u。，網絡時延為d，網絡時延最小值為d0u=90%;d=d0/(1-u)-d/ d0=10 現(xiàn)在的網絡時延是最小值的10倍1-16 計算機通信網有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區(qū)別？答：征：宏觀整體評價網絡的外在表現(xiàn)。性能指標：具體定量描述網絡的技術性能。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2108m/s。試計算以下兩種情況的發(fā)送時

8、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100kb/s。（2） 數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1gb/s。從上面的計算中可以得到什么樣的結論？解：（1）發(fā)送時延：ts=107/105=100s傳播時延tp=106/(2108)=0.005s（2）發(fā)送時延ts =103/109=1s傳播時延：tp=106/(2108)=0.005s結論：若數(shù)據(jù)長度大而發(fā)送速率低，則在總的時延中，發(fā)送時延往往大于傳播時延。但若數(shù)據(jù)長度短而發(fā)送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。1-18 假設信號在媒體上的傳播速度為2108m/s.媒體長度l分別為：（1）10cm（網絡接口卡

9、）（2）100m（局域網）（3）100km（城域網）（4）5000km（廣域網）試計算出當數(shù)據(jù)率為1mb/s和10gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。解：（1）1mb/s:傳播時延=0.1/(2108)=510-10 比特數(shù)=510-101106=510-4 1gb/s: 比特數(shù)=510-101109=510-1（2）1mb/s: 傳播時延=100/(2108)=510-7比特數(shù)=510-71106=510-11gb/s: 比特數(shù)=510-71109=5102(3) 1mb/s: 傳播時延=100000/(2108)=510-4比特數(shù)=510-41106=51021gb/s: 比特數(shù)=51

10、0-41109=5105(4)1mb/s: 傳播時延=5000000/(2108)=2.510-2比特數(shù)=2.510-21106=51041gb/s: 比特數(shù)=2.510-21109=51071-19 長度為100字節(jié)的應用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的tcp首部。再交給網絡層傳送，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)送的應用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。若應用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：（1）100/（100+20+20+18）=63.

11、3% （2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%1-20 網絡體系結構為什么要采用分層次的結構？試舉出一些與分層體系結構的思想相似的日常生活。答：分層的好處：各層之間是獨立的。某一層可以使用其下一層提供的服務而不需要知道服務是如何實現(xiàn)的。靈活性好。當某一層發(fā)生變化時，只要其接口關系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。結構上可分割開。各層可以采用最合適的技術來實現(xiàn)易于實現(xiàn)和維護。能促進標準化工作。 與分層體系結構的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。1-21 協(xié)議與服務有何區(qū)別？有何關系？答：網絡協(xié)議：為進行網絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。由以下三個要素組成：

12、（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式。（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響應。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(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，而要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務。協(xié)議和服務的概念的區(qū)分： 1、協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對上面的服務用戶是透明的。2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則。但服務是“垂直的”，即服務是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務必須

13、與下層交換一些命令，這些命令在osi中稱為服務原語。1-22 網絡協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？答：網絡協(xié)議：為進行網絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。由以下三個要素組成： （1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式。（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響應。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。1-23 為什么一個網絡協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？答：因為網絡協(xié)議如果不全面考慮不利情況，當情況發(fā)生變化時，協(xié)議就會保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個朋友在電話中約會好，下午3點在公園見面，并且約定不見不散。這個協(xié)議就是很不科學的，因為任何一方如果有耽擱了而

14、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絡是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細的檢查協(xié)議能否應付各種異常情況。1-24 論述具有五層協(xié)議的網絡體系結構的要點，包括各層的主要功能。答：綜合osi 和tcp/ip 的優(yōu)點，采用一種原理體系結構。各層的主要功能：物理層 物理層的任務就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當做第0 層。） 物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要

15、的控制信息。網絡層 網絡層的任務就是要選擇合適的路由，使 發(fā)送站的運輸層所傳下來的分組能夠正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運輸層。運輸層 運輸層的任務是向上一層的進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端服務，使它們看不見運輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細節(jié)。應用層 應用層直接為用戶的應用進程提供服務。1-25 試舉出日常生活中有關“透明”這種名詞的例子。答：電視，計算機視窗操作系統(tǒng)、工農業(yè)產品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、服務訪問點、客戶、服務器、客戶-服務器方式。 答：實體(entity) 表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。 協(xié)議是控制兩個對等實

16、體進行通信的規(guī)則的集合。 客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。 客戶服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。 協(xié)議棧:指計算機網絡體系結構采用分層模型后,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結構.對等層:在網絡體系結構中,通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層.協(xié)議數(shù)據(jù)單元:對等層實體進行信息交換的數(shù)據(jù)單位.服務訪問點:在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方.服務訪問點sap是一個抽象的概念,它實體上就是一個邏輯接口.1-27 試解釋ev

17、erything over ip 和ip over everthing 的含義。tcp/ip協(xié)議可以為各式各樣的應用提供服務 （所謂的everything over ip） 答：允許ip協(xié)議在各式各樣的網絡構成的互聯(lián)網上運行（所謂的ip over everything）第二章 物理層2-01 物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點是什么？答：物理層要解決的主要問題：（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協(xié)議和服務。（2）給其服務用戶（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)谋忍亓鳎┑哪芰Γ?/p>

18、為此，物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。 （3）在兩個相鄰系統(tǒng)之間唯一地標識數(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)議已經制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設備所采用，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新的物理層協(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)議相當復雜。2-02 歸層與協(xié)議有什么區(qū)別？答：規(guī)程專指物理層協(xié)議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建的

19、作用。答：源點：源點設備產生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。源點又稱為源站。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)中進行傳輸。接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并將其轉換為能夠被目的設備處理的信息。終點：終點設備從接收器獲取傳送過來的信息。終點又稱為目的站傳輸系統(tǒng)：信號物理通道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)字數(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。數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。

20、數(shù)字數(shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。碼元(code)：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。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盘枺椿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過載波調制后，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能夠通過信道）。2-05 物

21、理層的接口有哪幾個方面的特性？個包含些什么內容？ 答：（1）機械特性 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意。（4）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)在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？ 答：碼元傳輸速率受奈氏準則的限制，信息傳輸速率受香農公式的限制 香農公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是：只要信息傳輸速率低于信道的極限傳信率，就可實現(xiàn)無差

22、傳輸。 比特/s是信息傳輸速率的單位 碼元傳輸速率也稱為調制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應于一個比特。2-07 假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調制，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：c=r*log2（16）=20000b/s*4=80000b/s2-08 假定要用3khz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無差錯傳輸），試問這個信道應具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結果說明什么問題？）答：c=wlog2（1+s/n）(b/s)w=3khz，c=64khz-s/n=64.2db

23、是個信噪比要求很高的信源2-09 用香農公式計算一下，假定信道帶寬為為3100hz，最大信道傳輸速率為35kb/，那么若想使最大信道傳輸速率增加，問信噪比/應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比/應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比/再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加？ 答：c = w log2(1+s/n) b/s-sn1=2*（c1/w）-1=2*（35000/3100）-1sn2=2*（c2/w）-1=2*（1.6*c1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1sn2/sn1=100信噪比應增大到約100倍。c3=wlong2（1+sn3）=wlog2

24、（1+10*sn2）c3/c2=18.5% 如果在此基礎上將信噪比s/n再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右2-10 常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點？答：雙絞線屏蔽雙絞線 stp (shielded twisted pair)無屏蔽雙絞線 utp (unshielded twisted pair) 同軸電纜50 w 同軸電纜75 w 同軸電纜光纜無線傳輸：短波通信/微波/衛(wèi)星通信2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7db/km(在 1 khz時)，若容許有20db的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應當使衰減降低到多少

25、？解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km 衰減應降低到20/100=0.2db2-12 試計算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.解：v=l*f-f=v/l-b=f2-f1=v/l1-v/l2 1200nm到1400nm：帶寬=23.8thz 1400nm到1600nm：帶寬=17.86thz2-13 為什么要使用信道復用技術？常用的信道復用技術有哪些？答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時分、碼分、波分。2-14 試寫出下列英文縮寫的全文，并做簡單

26、的解釋。 fdm,tdm,stdm,wdm,dwdm,cdma,sonet,sdh,stm-1 ,oc-48.答：fdm(frequency division multiplexing)tdm(time division multiplexing)stdm(statistic time division multiplexing)wdm(wave division multiplexing)dwdm(dense wave division multiplexing)cdma(code wave division multiplexing)sonet(synchronous optical ne

27、twork)同步光纖網sdh(synchronous digital hierarchy)同步數(shù)字系列stm-1(synchronous transfer module)第1級同步傳遞模塊oc-48(optical carrier)第48級光載波2-15 碼分多址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行通信而不會互相干擾？這種復用方法有何優(yōu)缺點？答：各用戶使用經過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。 這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的帶寬。2-16 共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列為a：（11111

28、111） b：（11111111）c：（11111111） d：（11111111）現(xiàn)收到這樣的碼片序列s：（11311311）。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？解：sa=（11311311）8=1， a發(fā)送1sb=（11311311）8=1， b發(fā)送0sc=（11311311）8=0， c無發(fā)送sd=（11311311）8=1， d發(fā)送12-17 試比較xdsl、hfc以及fttx接入技術的優(yōu)缺點？ 答：xdsl 技術就是用數(shù)字技術對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務。成本低，易實現(xiàn)，但帶寬和質量差異性大。hfc網的最大的優(yōu)點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經

29、有相當大的覆蓋面的有線電視網。要將現(xiàn)有的450 mhz 單向傳輸?shù)挠芯€電視網絡改造為 750 mhz 雙向傳輸?shù)?hfc 網需要相當?shù)馁Y金和時間。fttx（光纖到）這里字母 x 可代表不同意思?？商峁┳詈玫膸捄唾|量、但現(xiàn)階段線路和工程成本太大。2-18為什么在asdl技術中，在不到1mhz的帶寬中卻可以傳送速率高達每秒幾個兆比？答：靠先進的dmt編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個碼元第三章 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：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制

30、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”表示鏈路兩端的結點交換機已經開機，物理連接已經能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎上，再建立數(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、確認和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當數(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：鏈路管理 幀定界 流量控制 差錯控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開 透明傳輸 尋址 可靠的鏈路層的優(yōu)點和缺點取決

31、于所應用的環(huán)境：對于干擾嚴重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網絡的傳輸效率受損；對于優(yōu)質信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。3-03 網絡適配器的作用是什么?網絡適配器工作在哪一層?答：適配器（即網卡）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件網絡適配器工作在tcp/ip協(xié)議中的網絡接口層（osi中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層）3-04 數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯檢測)為什么都必須加以解決？答：幀定界是分組交換的必然要求 透明傳輸避免消息符號與幀定界符號相混淆 差錯檢測防止合差錯的無效數(shù)據(jù)幀浪費后續(xù)路由上的傳輸和處理資源3-05 如果

32、在數(shù)據(jù)鏈路層不進行幀定界，會發(fā)生什么問題？答：無法區(qū)分分組與分組 無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域 無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部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：簡單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報服務，檢錯，無糾錯 不使用序號和確認機制 地址字段a 只置為 0xff。地址字段實際上并不起作用?？刂谱侄?c 通常置為 0x03。ppp 是面向字節(jié)的當 ppp 用在同步傳輸鏈路時，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和 hdlc 的做法一樣），當 ppp 用在異步傳輸時，就使用一種特殊的字符填充法ppp適

33、用于線路質量不太差的情況下、ppp沒有編碼和確認機制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？答：作二進制除法，1101011011 0000 10011 得余數(shù)1110 ，添加的檢驗序列是1110. 作二進制除法，兩種錯誤均可發(fā)展僅僅采用了crc檢驗，缺重傳機制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。3-08 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用crcd

34、 生成多項式是p（x）=x3+1。試求應添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。答：作二進制除法，101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是0113-09 一個ppp幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進制寫出）是7d 5e fe 27 7d 5d 7d 5d 65 7d 5e。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進制寫出）？答：7d 5e fe 27 7d 5d 7d 5d 65 7d 5e 7e fe 27 7d 7d 65 7d 3-10 ppp協(xié)議使用同步傳輸技術傳送比特串0110111111111100。試問經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000111011111011111

35、0110，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？答：011011111 11111 000110111110111110000001110111110111110110000111011111 11111 1103-11 試分別討論一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。）（1）普通的電話通信。（2）電信局提供的公用電報通信。（3）因特網提供的電子郵件服務。3-12 ppp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？3-13 局域網的主要特

36、點是什么？為什么局域網采用廣播通信方式而廣域網不采用呢？答：局域網lan是指在較小的地理范圍內，將有限的通信設備互聯(lián)起來的計算機通信網絡 從功能的角度來看，局域網具有以下幾個特點：（1） 共享傳輸信道，在局域網中，多個系統(tǒng)連接到一個共享的通信媒體上。（2） 地理范圍有限，用戶個數(shù)有限。通常局域網僅為一個單位服務，只在一個相對獨立的局部范圍內連網，如一座樓或集中的建筑群內，一般來說，局域網的覆蓋范圍越位10m10km內或更大一些。從網絡的體系結構和傳輸檢測提醒來看，局域網也有自己的特點：（1） 低層協(xié)議簡單（2） 不單獨設立網絡層，局域網的體系結構僅相當于相當與osi/rm的最低兩層（3） 采用

37、兩種媒體訪問控制技術，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發(fā)出多中媒體訪問控制技術 在局域網中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網通常采站點間直接構成格狀網。3-14 常用的局域網的網絡拓撲有哪些種類？現(xiàn)在最流行的是哪種結構？為什么早期的以太網選擇總線拓撲結構而不是星形拓撲結構，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓撲結構？答：星形網，總線網，環(huán)形網，樹形網 當時很可靠的星形拓撲結構較貴，人們都認為無源的總線結構更加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的asic芯片的使用可以講星形結構的

38、集線器做的非?？煽?，因此現(xiàn)在的以太網一般都使用星形結構的拓撲。3-15 什么叫做傳統(tǒng)以太網？以太網有哪兩個主要標準？答：dix ethernet v2 標準的局域網dix ethernet v2 標準與 ieee 的 802.3 標準3-16 數(shù)據(jù)率為10mb/s的以太網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。標準以太網的數(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3-17 為什么llc子層的標準已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？答：由于 tcp/ip 體系經常使用的局域網是 dix e

39、thernet v2 而不是 802.3 標準中的幾種局域網，因此現(xiàn)在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 llc（即 802.2 標準）的作用已經不大了。3-18 試說明10base-t中的“10”、“base”和“t”所代表的意思。答：10base-t中的“10”表示信號在電纜上的傳輸速率為10mb/s，“base”表示電纜上的信號是基帶信號，“t”代表雙絞線星形網，但10base-t的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過100m。3-19 以太網使用的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？答：傳統(tǒng)的時分復用tdm是靜態(tài)時隙分配，均勻高

40、負荷時信道利用率高，低負荷或符合不均勻時資源浪費較大，csma/cd課動態(tài)使用空閑新到資源，低負荷時信道利用率高，但控制復雜，高負荷時信道沖突大。3-20 假定1km長的csma/cd網絡的數(shù)據(jù)率為1gb/s。設信號在網絡上的傳播速率為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為微秒，來回路程傳播時間為10微秒，為了能夠按照csma/cd工作，最小幀的發(fā)射時間不能小于10微秒，以gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特數(shù)等于10*10-6/1*10-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長3-21 什么叫做比特時間

41、？使用這種時間單位有什么好處？100比特時間是多少微秒？答：比特時間是發(fā)送一比特多需的時間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長度與發(fā)送延遲的關系 “比特時間”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10mb/s，則100比特時間等于10微秒。3-22 假定在使用csma/cd協(xié)議的10mb/s以太網中某個站在發(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。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100mb/s的以太網呢？答：對于10mb/s的以太網，以太網把爭用期定為51.2微秒，要退后100個爭用期，等待時間是51.2（微秒）*100=5.12ms對于100mb

42、/s的以太網，以太網把爭用期定為5.12微秒，要退后100個爭用期，等待時間是5.12（微秒）*100=512微秒3-23 公式（3-3）表示，以太網的極限信道利用率與連接在以太網上的站點數(shù)無關。能否由此推論出：以太網的利用率也與連接在以太網的站點數(shù)無關？請說明你的理由。答：實際的以太網各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時刻是隨即的，而以太網的極限信道利用率的得出是假定以太網使用了特殊的調度方法（已經不再是csma/cd了），使各結點的發(fā)送不發(fā)生碰撞。3-24 假定站點a和b在同一個10mb/s以太網網段上。這兩個站點之間的傳播時延為225比特時間?，F(xiàn)假定a開始發(fā)送一幀，并且在a發(fā)送結束之前b也發(fā)送一幀。如果a發(fā)

43、送的是以太網所容許的最短的幀，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)送的幀不會和b發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計算時應當考慮到每一個以太網幀在發(fā)送到信道上時，在mac幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）答：設在t=0時a開始發(fā)送，在t=（64+8）*8=576比特時間，a應當發(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)送的幀不會和b發(fā)送

44、的幀發(fā)生碰撞（當然也不會和其他站點發(fā)生碰撞）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t=255比特時間，a和b同時檢測到發(fā)生了碰撞，并且在t=255+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各在什么時間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？a重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達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)生碰撞？b會不會在預定的重傳時間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？答：t=0時，a和b開始發(fā)送數(shù)據(jù)t1=225比特時間,a和b都檢測到碰撞（tau）t2=273比特時間,a和b結束干擾信號的傳輸（t1+

45、48）t3=594比特時間,a 開始發(fā)送（t2+tau+ra*tau+96）t4=785比特時間，b再次檢測信道。（t4+t2+tau+rb*tau）如空閑，則b在t5=881比特時間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。（t5=t4+96）a重傳的數(shù)據(jù)在819比特時間到達b，b先檢測到信道忙，因此b在預定的881比特時間停止發(fā)送3-26 以太網上只有兩個站，它們同時發(fā)送數(shù)據(jù)，產生了碰撞。于是按截斷二進制指數(shù)退避算法進行重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3,.。試計算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3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)i。答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯

46、然第一次重傳失敗的概率為0.5，第二次重傳失敗的概率為0.25，第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)i=1.6373-27 假定一個以太網上的通信量中的80%是在本局域網上進行的，而其余的20%的通信量是在本局域網和因特網之間進行的。另一個以太網的情況則反過來。這兩個以太網一個使用以太網集線器，而另一個使用以太網交換機。你認為以太網交換機應當用在哪一個網絡？答：集線器為物理層設備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網通信容量的瓶頸。 交換機則為鏈路層設備，可實現(xiàn)透明交換 局域網通過路由器與因特網相連 當本局域網和因特網之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線

47、器沖突較大，采用交換機能得到改善。 當本局域網內通信量占主要成份時，采用交換機改善對外流量不明顯3-28 有10個站連接到以太網上。試計算一下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。（1）10個站都連接到一個10mb/s以太網集線器；（2）10個站都連接到一個100mb/s以太網集線器；（3）10個站都連接到一個10mb/s以太網交換機。答:（1）10個站都連接到一個10mb/s以太網集線器：10mbs （2）10個站都連接到一個100mb/s以太網集線器：100mbs （3）10個站都連接到一個10mb/s以太網交換機：10mbs3-29 10mb/s以太網升級到100mb/s、1gb/s和10g

48、b/s時，都需要解決哪些技術問題？為什么以太網能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，并使自己的應用范圍從局域網一直擴展到城域網和廣域網？答：技術問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度 在100mb/s的以太網中采用的方法是保持最短幀長不變，但將一個網段的最大電纜的度減小到100m，幀間時間間隔從原來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒 吉比特以太網仍保持一個網段的最大長度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時將爭用時間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷10吉比特以太網的幀格式與10mb/s，100mb

49、/s和1gb/s以太網的幀格式完全相同吉比特以太網還保留標準規(guī)定的以太網最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網進行升級時，仍能和較低速率的以太網很方便地通信。由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣3-30 以太網交換機有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網？答：以太網交換機則為鏈路層設備，可實現(xiàn)透明交換虛擬局域網 vlan 是由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯組。這些網段具有某些共同的需求。虛擬局域網協(xié)議允許在以太網的幀格式中插入一個 4 字節(jié)的標識符，稱為 vlan 標記(tag)，用來指明

50、發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網。 3-31 網橋的工作原理和特點是什么？網橋與轉發(fā)器以及以太網交換機有何異同？答：網橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù) mac 幀的目的地址對收到的幀進行轉發(fā)。網橋具有過濾幀的功能。當網橋收到一個幀時，并不是向所有的接口轉發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的 mac 地址，然后再確定將該幀轉發(fā)到哪一個接口 轉發(fā)器工作在物理層，它僅簡單地轉發(fā)信號，沒有過濾能力以太網交換機則為鏈路層設備，可視為多端口網橋3-32 圖3-35表示有五個站點分別連接在三個局域網上，并且用網橋b1和b2連接起來。每一個網橋都有兩個接口（1和2）。在一開始，兩個網橋中的轉發(fā)表都是空的。以后有以下各站

51、向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：a發(fā)送給e，c發(fā)送給b，d發(fā)送給c，b發(fā)送給a。試把有關數(shù)據(jù)填寫在表3-2中。 發(fā)送的幀b1的轉發(fā)表b2的轉發(fā)表b1的處理（轉發(fā)？丟棄？登記？）b2的處理（轉發(fā)？丟棄？登記？）地址接口地址接口aea1a1轉發(fā)，寫入轉發(fā)表轉發(fā)，寫入轉發(fā)表cbc2c1轉發(fā)，寫入轉發(fā)表轉發(fā)，寫入轉發(fā)表dcd2d2寫入轉發(fā)表，丟棄不轉發(fā)轉發(fā)，寫入轉發(fā)表bab1寫入轉發(fā)表，丟棄不轉發(fā)接收不到這個幀 3-33 網橋中的轉發(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)而僅僅接受數(shù)據(jù)，那么在轉發(fā)表中是否就沒有與這樣的站點相對應的項目？如果要向這個站點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，那么網橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確轉發(fā)到目的

52、地址嗎？ 答：沒有與這樣的站點相對應的項目 網橋能夠利用廣播把數(shù)據(jù)幀正確轉發(fā)到目的地址第四章 網絡層1.網絡層向上提供的服務有哪兩種？是比較其優(yōu)缺點。網絡層向運輸層提供 “面向連接”虛電路（virtual circuit）服務或“無連接”數(shù)據(jù)報服務前者預約了雙方通信所需的一切網絡資源。優(yōu)點是能提供服務質量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重復和失序（不按序列到達終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器復雜，網絡成本高；后者無網絡資源障礙，盡力而為，優(yōu)缺點與前者互易2.網絡互連有何實際意義？進行網絡互連時，有哪些共同的問題需要解決？網絡互聯(lián)可擴大用戶共享資源范圍和更大的通信區(qū)域進行網絡互連時

53、，需要解決共同的問題有：不同的尋址方案不同的最大分組長度不同的網絡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不同的用戶接入控制不同的服務（面向連接服務和無連接服務）不同的管理與控制方式 3.作為中間設備，轉發(fā)器、網橋、路由器和網關有何區(qū)別？中間設備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。物理層中繼系統(tǒng)：轉發(fā)器(repeater)。數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網橋或橋接器(bridge)。網絡層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網絡層以上的中繼系統(tǒng)：網關(gateway)。 4.試簡單說明下列協(xié)議的作用：ip、arp、ra

54、rp和icmp。ip協(xié)議：實現(xiàn)網絡互連。使參與互連的性能各異的網絡從用戶看起來好像是一個統(tǒng)一的網絡。網際協(xié)議ip是tcp/ip體系中兩個最主要的協(xié)議之一，與ip協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議。arp協(xié)議：是解決同一個局域網上的主機或路由器的ip地址和硬件地址的映射問題。rarp：是解決同一個局域網上的主機或路由器的硬件地址和ip地址的映射問題。icmp：提供差錯報告和詢問報文，以提高ip數(shù)據(jù)交付成功的機會因特網組管理協(xié)議igmp：用于探尋、轉發(fā)本局域網內的組成員關系。5.ip地址分為幾類？各如何表示？ip地址的主要特點是什么？分為abcde 5類;每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網絡號 net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網絡，而另一個字段則是