1、 計算機網絡技術 課后習題答案 第一章 計算機網絡概論習題參考答案 1.計算機網絡可分為哪兩大子網？它們各實現什么功能？ 計算機網絡分為資源子網和通信子網。 資源子網：負責信息處理（包括提供資源的主機 HOST 和請求資源的終端，它們都是信息 傳輸的源節點或宿節點，有時也通稱為端節點） ； 通信子網：負責全網中的信息傳遞（由網絡節點和通信鏈路組成） 。 2.計算機網絡的發展可劃分為哪幾個階段？每個階段各有什么特點？ 可分為四個階段。 第一階段為面向終端的計算機網絡， 特點是由單個具有自主處理功能的計算機和多個沒有自 主處理功能的終端組成網絡。 第二階段為計算機-計算機網絡，特點是由具有自主處理

2、功能的多個計算機組成獨立的網絡 系統。 第三階段為開放式標準化網絡， 特點是由多個計算機組成容易實現網絡之間互相連接的開放 式網絡系統。 第四階段為因特網的廣泛應用與高速網絡技術的發展， 特點是網絡系統具備高度的可靠性與 完善的管理機制，網絡覆蓋范圍廣泛。 3.早期的計算機網絡中，哪些技術對日后的發展產生了深遠的影響？ 早期的 ARPANET、TCP/IP、PDN 的技術對日后的發展產生了深遠的影響。 4.簡述計算機網絡的功能？ 硬件資源共享：存儲器、打印機等； 軟件資源共享：文件傳送，數據庫等； 用戶間信息交換：收發郵件收發消息等信息交換。 5. 名詞解釋：PSE：分組交換設備 PAD：分組

3、裝拆設備 NCC：網絡控制中心 FEP：前端處理機 IMP：接口信息處理機 DTE：數據終端設備 DCE：數據電路終接設備 PDN：公用數據網 OSI：開放系統互連基本參考模型 HDLC：高級數據鏈路控制協議 SNA：系統網絡結構 DNA：數字網絡結構 WAN：廣域網，遠程網 LAN：局域網 SCS：結構化綜合布線系統 NBS：美國國家標準局 ANSI：美國國家標準學會 ECMA：歐洲計算機制造商協會 IETF：Internet 工程任務組 IESG：Internet 工程指導小組 ITU：國際電話電報咨詢委員會 CCITT，現已改名為國際電信聯盟 ITU。其中 ITU-U 是國際電信聯盟電信

4、標準化局第二章 計算機網絡基礎知識習題參考答案 1.簡述模擬數據及數字數據的模擬信號及數字信號表示方法。 （1）模擬信號是隨時間連續變化的電流、電壓或電磁波，可以利用某個參量（幅度，頻率， 相位）來表示傳輸數據； 數字信號則是一系列離散的電脈沖，可利用某一瞬間狀態 模擬信號和數字信號可通過參量(幅度)來表示： （2）模擬數據和數字數據的表示 模擬數據可以直接用對應的隨時間變化而連續變化的模擬信號來表示， 也可經相應的轉換設 備轉換后用離散的數字信號表示。 數字數據可用二進制編碼后的離散數字信號表示， 也可經轉換設備轉換后用連續變化的模擬 信號表示。 2.簡述 MODEM 和 CODEC 的作用

5、 MODEM 將數字數據調制轉換為模擬信號，使之在適合于模擬信號的媒體上傳輸；而在線 路的另一端；MODEM 再將模擬信號解調還原為原來的數字數據。 CODEC 編碼解碼器， 將表示聲音數據的模擬信號編碼轉換成二進制流近似表示的數字信號； 而在線路的另一端，CODEC 將二進制位流解碼恢復成原來的模擬數據。 3.什么是數據通信？數據通信是一種通過計算機或其它數據裝置與通信線路，完成數據編碼信號的傳輸、轉接、 存儲和處理的通信技術。 4.數據傳輸速率與信號傳輸速率的單位各是什么？它們之間有什么關系？ （1）數據傳輸速率（每秒傳輸二進制信息的位數） ，單位是位/秒 bps 或 b/s， 計算公式:

6、 R=1/T×log2N(bps) T 為一個數字脈沖信號的寬度(全寬碼)或重復周期(歸零碼)單位為秒； N 為一個碼元（一個數字脈沖稱為碼元）所取的離散值個數。通常 N=2K，K 為二進制信息的位數，K=log2N。 N=2 時，R=1/T，表示數據傳輸速率等于碼元脈沖的重復頻率。 （2）信號傳輸速率（單位時間內通過信道傳輸的碼元數） ，單位是波特 Baud。 計算公式: B=1/T (Baud) T 為信號碼元的寬度，單位為秒 （3）對應關系式：R=B×log2N (bps) 或 B=R/log2N (Baud)5. 數據傳輸速率與信道容量的單位各是什么？它們之間有什么

7、關系？ 信道傳輸速率和信道容量的單位都是位/秒 bps 或 b/s。 信道容量表示一個信道的最大數據傳輸速率 區別：信道容量表示信道的最大數據傳輸速率，是信道傳輸數據能力的極限，而數據傳輸速 率是實際的數據傳輸速率。 6.對于帶寬為 6MHz 的信道,若用 4 種不同的狀態來表示數據，在不考慮熱噪聲的情況下， 該信道的最大數據傳輸速率是多少？ 離散的信道容量：奈奎斯特(Nyquist)無噪聲下的碼元速率極限值 B 與信道帶寬 H 的關系： B=2×H (Baud) 奈奎斯特公式-無噪信道傳輸能力公式：C=2×H×log2N (bps) H 為信道的帶寬，即信道傳輸

8、上、下限頻率的差值，單位為 Hz；N 為一個碼元所取的離散 值個數。 解：H=6M N=4 所以 C=2×H×log2N =2×6m×log24 =24Mbps。 7.信道帶寬為 3KHz，信噪比為 30db，則每秒能發送的比特數不會超過多少？ 連續的信道容量：香農公式-帶噪信道容量公式 C=H×log2(1+S/N) (bps) S 為信號功率，N 為噪聲功率，S/N 為信噪比，通常把信噪比表示成 10 lg(S/N)分貝(dB)。 10 lg(S/N)=30 lg(S/N)=3 S/N=1030/10=1000 H=3k C= H×

9、;log2(1+S/N)=3k×log2(1+1000) =3k×log2 (1001) 3k×10=30k，得每秒發送的位數不超過 30K。 8.采用 8 種相位、每種相位各有兩種幅度的 PAM 調制方法， 問在 1200Baud 的信號傳輸速率 下能達到的數據傳輸速率為多少？ N=8×2=16， 2H=B=1200， C=2H×log2N=1200×log216=4800bps。9.采用每種相位各有兩種幅度的 PAM 調制方法，在帶寬為 8KHz 的無噪信道上傳輸數字信 號，若要達到 64Kbps 的數據速率，問至少要多少種不同的

10、相位？ C=64K，H=8K，C=2×H×log2N， log2N=C/2H=64K/16K=4， N=16，至少要有 8 種不 同的相位。 10.簡述異步傳輸方式與同步傳輸方式的區別。P22、P27 異步傳輸以字符為傳輸單位，一次只傳輸一個字符（由 5-8 位數據組成） 。每個字符有 1 個 起始位和 1 至 2 個停止位保證字符的同步，字符內以約定頻率保證位同步，字符之間異步， 可有任意的空閑位。 同步傳輸以數據塊的幀為傳輸單位， 每幀以特殊的同步字符或位模式作幀頭幀尾標志， 保證 幀同步，幀內用外加的同步信號或用從數據信號中提取的同步信號保證位同步。 11.數據速率為

11、 1200bps，采用無校驗、1 位停止位的異步傳輸，問 1 分鐘內最多能傳輸多少 個漢字（雙字節）？因為每秒傳輸 1200 位，每傳送 1 字節需 10 位，所以每分鐘最多能傳送的漢字為 1200×60/20=3600 12.分別用標準曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼畫出 1011001 的波形圖。曼徹斯特編碼，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數據信號；從高 到低跳變表示"1"，從低到高跳變表示"0"。 差分曼徹斯特編碼，每位中間的跳變僅提供時鐘定時，而用每位開始時有無跳變表示"0"或 "1&q

12、uot;，有跳變為"0"，無跳變為"1"。 注：由于不會畫圖，只能參考課本圖片，以參考編碼畫法，請諒解。13.采用曼徹斯特編碼的 10Mbps 局域網的波特率是多少？因為曼徹斯特編碼每碼元傳送 1/2 位，所以 R=B×1/2， 2R=B， B=20M 14.簡述異步傳輸方式的字符格式，并說明各部分的作用。異步傳輸方式中，每字符以 1 位邏輯 0 為起始，以 1 或 2 位邏輯 1 為終止，凡從終止位或任 意空閑位的 1 轉為 0 確定為字符的開始， 按約定的頻率確定約定的 5 至 8 位的數據位， 如果 有約定的 1 位校驗位則按約定的算法作

13、差錯檢測。 參考：群同步傳輸每個字符由四部組成 1)1 位起始位，以邏輯"0"表示；2)58 位數據位，即要傳輸的字符內容； 3)1 位奇偶校驗位，用于檢錯；4)12 位停止位，以邏輯"1"表示,用作字符間的間隔。15.信源以字節（8 比特）為單位傳輸數據，若數據速率為 B（bps） ，對下列兩種情況分別計 算有效數據傳輸速率： （1）異步串行傳輸，不用校驗位、使用 1 位停止位 因為每 8 位字節要額外附加 2 位，所以有效數據傳輸速率最大可達 B×8/10=0.8B （2）同步串行傳輸，每幀包含 48 位控制位和 4096 位數據位 有效數

14、據傳輸速率為 B×4096/(48+4096)=B×4096/41440.988B 16.在相同數據速率下，分別采用異步協議和同步協議傳輸大批量數據，問兩者的傳輸效率 之比約為百分之幾？ 分析：異步協議的有效數據傳輸效率為 8 位數據位/10 位總數據位=8/10；同步協議的有效數 據傳輸效率為有效數據位（可達幾千位）/（有效數據位+幀頭幀尾及其他相關控制位，數值 很小） （約數） 異步協議和同步協議的有效數據傳輸效率的百分比= =1/1 ； （8/10） /1×100%=80% 答：在相同數據速率下，異步協議和同步協議的有效數據傳輸效率的百分比為 80% 17.

15、對于帶寬為 4KHz 的語音信號，采用量化級別為 128 的 PCM 方法編碼，問所產生的二進 制位起碼要用多大傳輸速率的信道才能傳輸？ 分析：由采樣定理：Fs2Bs，其中 Fs 為采樣頻率，2Bs 為原始信號帶寬（與 H 相同） ，信道 容 量 C=Fs·log2N2Bs·log2N ； 因 為 H=4KHz ， N=128 ， 所 以 由 奈 奎 斯 特 公 式 得 C=2×4K×log2128=56Kbps 答：起碼要用 56Kbps 傳輸速率的信道才能傳輸所產生的二進制位 18.簡述 FDM、TDM、WDM 的實現原理。FDM（頻分多路復用）是在

16、物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶寬情況下，將該 物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號帶寬相同（或略寬）的子信道，每個子信道 傳輸一路信號的頻分多路復用技術。 多路原始信號在頻分復用前， 先要通過頻譜搬移技術將 各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上， 使信號的帶寬不相互重疊， 可通過采用不 同的載波頻率進行調制來實現，為了防止相互干擾，使用保護帶來隔離每一個通道，保護帶 是一些不使用的頻譜區。 TDM（時分多路復用）是若介質能達到的位傳輸速率超過傳輸數據所需要的數據傳輸速率 時， 將一條物理信道按時間分成若干個時間片輪流地分配給多個信號使用的時分多路復用技 術。每一時間片由復

17、用的一個信號占用，利用每個信號在時間上的交叉，就可以在一條物理 信道上傳輸多個數字信號。 WDM（波分多路復用）是指在一根光纖中傳輸多種不同波長的光信號，由于波長不同，所 以各路光信號互不干擾，最后再用波長解復用器將各路波長分解出來的波分多路復用技術。 根據每一信道光波的頻率（或波長）不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光 波作為信號的載波，在發送端采用波分復用器（合波器）將不同規定波長的信號光載波合并 起來送入一根光纖進行傳輸，在接收端，再由一波分復用器（分波器）將這些不同波長承載 不同信號的光載波分開的復用方式。 19.分別計算 T1 載波和 E1 載波的編碼效率和開銷率 分析：

18、Bell 系統的 T1 載波利用脈碼調制 PCM 和時分多路復用 TDM 技術，使 24 路采用聲 音信號復用一個通道，幀結構中 24 路信道各自輪流將編碼后的 8 位數字信號（7+1）組成 幀，其中 7 位是編碼的數據，第 8 位是控制信號。每幀除了 24×8=192 位之外，另加一位幀 同步位。這樣，一幀（8×24+1）中就包含有 193 位，每一幀用 125s 時間傳送，因此 T1 系 統的數據傳輸速率為 1.544Mbps。ITU 建議了一種 2.048Mbps 速率的 PCM 載波標準，稱為 E1 載波（歐洲標準） 。它的每一幀開始處有 8 位作同步用，中間有 8

19、 位用作信令，再組織 30 路 8 位數據，全幀含 256 位，每一幀也用 125s 傳送，可計算出數據傳輸速率為 256 位 /125s=2.048Mbps T1 載波的編碼效率=7×24/（8×24+1）=168/1930.87，式中：7×24 是編碼數據位所占總的信 道數 8×24+1 是單幀所占位； 開銷率=（1×24+1）/193=25/1930.13，式中：1×24+1 是控制信號位所占，即開銷。 E1 載波的編碼效率=8×30/（8+8+8×30）=240/2560.94，式中：8×30 是

20、 30 路 8 位數據位， 8+8+8×30 是單幀所占位； 開銷率=（8+8）/256=16/2560.06，式中：8+8 是 8 位同步位，8 位作信令所占，即開銷。 20.若要采用兩種物理狀態傳輸的 50Kbps 信道上傳輸 1.544Mbps 的 T1載波，問信道的信噪 比至少要多少？ 因為 N=2，C=50K,C=2×H×log2N,所以 H=C/2=25K。因為 C=1.544M，H=25K，C=H×log2（1+S/N） ， 所以 log2（1+S/N）=C/H=1544/25=61.76, 1+S/N261, S/N=261-1261，

21、10×log1026110×log10260=10×log1026×10=10×log101024610×log101018=180 分貝 21.試比較電路交換、報文交換、虛電路分組交換及數據分組交換方式的特點： 電路交換：在數據傳送開始之前必須先設置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一 對用戶完全占用。對于猝發式的通信，電路交換效率不高。 報文交換：報文從源點傳送到目的地采用“存儲轉發”的方式，在傳送報文時，一個時刻僅 占用一段通道。在交換節點中需要緩沖存儲，報文需要排隊，故報文交換不能滿足實時通信 的要求。 分組交換分為：

22、數據報分組交換和虛電路分組交換， 分組交換技術是計算機網絡中使用最廣 泛的一種交換技術。分組交換，交換方式和報文交換方式類似，但報文被分成分組傳送，并 規定了最大的分組長度。 在數據報分組交換中，目的地需要重新組裝報文； 在虛電路分組交換中，數據傳送之前必須通過虛呼叫設置一條虛電路。 22.對于交換網定義如下參數: N兩個給定站點間轉接的節點數; L報文長度(比特); B鏈路上的數據傳輸速率(bps); P每個分組的長度(比特); H每個分組的開銷(比特); S電路交換或虛電路分組交換的呼叫建立時間(秒); D每個轉接點的轉接延遲時間(秒)。 假設不需要確認,請分別計算電路交換、報文交換、虛電

23、路分組交換和數據報分組交換的端 到端延遲時間。電路交換 T=S+L/B報文交換 T=L/B+N×D 虛電路分組交換 T=S+ND+（P+H）/B 數據分組交換 T=ND+（P+H）/B 23.比較 ARQ 和 FEC 方法的工作原理,說明它們的不同之處。 ARQ 自動請求重發的工作原理：接收端檢測出有差錯時，就設法通知發送方重發，直到正 確的碼字收到為止。 FEC 前向糾錯的工作原理：接收端不但能發現差錯，而且能確定二進制碼元發生錯誤的位 置，從而加以糾正。 ARQ只使用檢錯碼，但必須是雙向信道才可能將差錯信息反饋至發送端。同時，發送方要設置數據緩沖區， 用以存放已發出去的數據， 以

24、便知道出差錯后可以調出數據緩沖區的內容重新發送。FEC必須用糾錯碼，但它可以不需要反向信道來傳道請求重發的信息，發送端也不需要存 放以備重發的數據緩沖區。 24.已知生成多項式為:X4+X3+X2+1,求信息位 1010101 的 CRC 碼。 信息位：K(X)=X6+X4+X2+1=1010101 G(X)=X4+X3+X2+1=11101 R(X)=X4×K(X)/ G(X)=10101010000/11101=1001 10101011001 25.若海明碼的監督關系式為: S0=a0+a3+a4+a5 S1=a1+a4+a5+a6 S2=a2+a3+a5+a6接收端收到的碼字

25、為:a6a5a4a3a2a1a0=1010100,問在最多一位錯的情況下發送端發送的信息 位是什么? 根據監督關系式，得錯碼位置表: s2s1s0 000 001 010 100 011 101 110 111 錯位 無錯 a0 a1 a2 a4 a3 a6 a5根據收到碼字 1010100 計算各校正因子： s0=0+0+1+0=1 s1=0+1+0+1=0 s2=1+0+0+1=0 得 s2s1s0=001，因為在只有一位錯的情況下，從上表得錯位為 a0，所以原發送信息位為 1010101。 驗算：a2=a3+a5+a6=0+0+1=1， a1=a4+a5+a6=1+0+1=0，a0=a3

26、+a4+a5=0+1+0=1，冗余位： 101 26.同步數字序列（SDH）有哪些主要技術特點？ STM1 統一了 T1 載波與 E1 載波兩大不同的數字速率體系， 使得數字信號在傳輸過程中， 不再需要轉換標準，真正實現了數字傳輸體制上的國際性標準； SDH 網還有兼容光纖分布式數據接口 FDDI、分布隊列雙總線 DQDB 以及 ATM 信元； 采用同步復用方式， 各種不同等級的碼流在幀結構負荷內的排列是有規律的， 而凈負荷與 網絡是同步的， 因而只需利用軟件即可使高速信號一次直接分離出低速復用的支路信號， 降 低了復用設備的復雜性； SDH 幀結構增加的網絡管理字節，增強了網絡管理能力，同時

27、通過將網絡管理功能分配 到網絡組成單元，可以實現分布式傳輸網絡的管理； 標準的開放型光接口可以在基本光纜段上實現不同公司光接口設備的互聯， 降低了組網成 本。 在上述特點中， 最核心的是同步復用、 標準光接口和強大的網管能力。 這些特點決定了 SDH 網是理想的廣域網物理傳輸平臺。 第三章 計算機網絡體系結構及協議 1.物理層協議包括哪四方面的內容？ 物理層協議包括機械、電氣、功能性、規程性四個方面關于建立、維持及斷開物理信道的特 性。 2.比較 RS 232C 與 RS449 的電氣特性。RS-232C 采用±15 伏的負邏輯電平和非平衡發送接收方式，傳輸距離15m，通信速率 20

28、kbps； RS-449 的電氣特性有兩個子標準： RS-422 采用±6 伏（±2V 為過渡區域）的負邏輯電平和平衡發送接收方式。傳輸距離為 10m 時，速率可達 10Mbps；傳輸距離為 1000m 時，速率可達 100kbps。 RS-423 采用±6 伏（±4V 為過渡區域）的負邏輯電平和差動接收器的非平衡方式。傳輸距離 為 10m 時，速率可達 100kbps；傳輸距離為 100m 時，速率可達 10kbps。 3.簡述 NULL MODEM 的功能；畫出 RS-232C 的 DTEDTE 直接連接圖，并標明各引腳名 稱及連接線方向。Null

29、Modem 的功能是：當二臺采用 RS-232C 標準接口的 DTE 直接連接時，因為 RS-232C 是 DTE 與 DCE 之間的接口標準，所以要用 Null Modem 這種采用交叉跳接信號線方式的連 接電纜進行連接，使電纜二端的 DTE 都可以把自己作為 DTE，把對方作為 DCE。 4.試比較四種幀定界方法的特點。字節計數法， 這種幀同步方法以一個特殊字符表征一幀的起始， 并以一個專門字段來標明 幀內的字節數。編碼簡單，但一旦計數出錯就丟失幀邊界，就會有災難性后果。 使用字符填充的首尾定界符法， 該法用一些特定的字符來定界一幀的起始與終止。 因為要 區分數據和定界字符，所以編碼復雜；

30、因為不同系統有不同字符集，所以兼容性差。 使用比特填充的首尾標志法，該法以一組特定的比特模式（01111110）來標志一幀的起始 與終止。雖然要區分邊界位，但用硬件很容易實現，所以使用簡便，受限制少。 違法編碼法， 該法在物理層采用特定的比特編碼方法時采用。 易于區分邊界， 編碼很簡單， 但只適用于特定的編碼環境。 5.若發送窗口尺寸為 4，在發送 3 號幀并收到 2 號幀的確認幀后，發送方還可發幾幀？請給 出可發幀的序號。 發送方還可以連續發 3 幀，即還可發送第 4，5，6 號幀。 6.若窗口序號位數為 3，發送窗口尺寸為 2，采用 Go-back-N 法，請畫出由初始態出發相繼 下列事件

31、發生時的發送及接收窗口圖：發送幀 0、發送幀 1、接收幀 0、接收確認幀 0、發送 幀 2、幀 1 接收出錯、幀 1 確認超時、重發幀 1、接收幀 1、發送幀 2、接收確認幀 1。(1)(2)(3)(4)(5)(6)初始 發送幀 0 發送幀 1 接收幀 0 接收確認幀 0 發送幀 2(7)(8)(9)(10)(11) 接收幀 1(12) 發送幀 2 接收確認幀 1幀 1 接收出錯 幀 1 確認超時 重發幀 17.若 BSC 幀數據段中出現下列字符串：“A<DLE><STX>BC<DLE><DLE>DE<DLE><ETB>”

32、 問字符填充后的輸出是什么？ A<DLE><DLE><STX>BC<DLE><DLE><DLE><DLE>DE<DLE><DLE><ETB> 8.若 HDLC 幀數據段中出現下列比特串：“010000011111110101111110”，問比特填充后的輸 出是什么？ 填充后的輸出是："01000001111101101011111010" 9.用 BSC 規程傳輸一批漢字（雙字節） ，若已知采用不帶報頭的分塊傳輸，且最大報文塊長 為 129 字節，共傳輸

33、了 5 幀，其中最后一塊報文長為 101 字節。問每個報文最多能傳多少漢 字？該批數據共有多少漢字？（假設采用單字節的塊校驗字符） 因為每塊除文本外的 5 個控制字符共開銷 5 字節， 4 塊每塊長度為 129 字節， 前 數據文本占 124 字節，即每報文最多傳 62 漢字。4 塊共 62×4=248 漢字，最后 1 塊 101 字節，數據占 96 字節，即 48 漢字，該批數據共有 248+48=296 漢字。 或：（129-5）×4+（101-5） ÷2=296 10.用 HDLC 傳輸 12 個漢字雙字節時，幀中的信息字段占多少字節？總的幀長占多少字 節？

34、 因為 HDLC 除信息字段外共占 48 位即 6 字節，所以傳 12 漢字時信息字段為 24 字節，總幀 長為 30 字節。 11.簡述 HDLC 幀中控制字段各分段的作用。 控制字段第 1 位為 0 表示信息幀，此時第 2 至 4 位為發送幀的序號，第 5 位表示要求回應， 第 6 至 7 位為等待接收的幀號。 第 1、2 位為 10 表示監控幀，此時第 3、4 位表示等待接收或暫停接收或要求重發，第 5 位 表示要求回應或確認的結束，第 6 至 7 位為等待接收的幀號或重發多幀的開始幀號。 第 1、2 位為 11 表示無幀序號幀，此時第 5 位表示要求回應或確認的結束，第 3、4、6、7

35、、 8 位表示不同的控制功能。12.試比較 BSC 和 HDLC 協議的特點。 BSC 協議面向字符，依賴于特定的字符編碼，所以兼容性低；所用字符填充法較復雜；用 半雙工，所以傳輸效率低。但所需緩沖空間小。 HDLC 協議面向位，不依賴于字符集，所以兼容性高；所用位填充法易于硬件實現，簡便快 捷；用全雙工，傳輸效率高；所用緩沖空間較大。 13.虛電路中的“虛”是什么含義？如何區分一個網絡節點所處理的多個虛電路？ 虛電路的虛是因為每條虛電路都不是專用的， 虛電路的號只是從節點得到的對應下一節點雙 向都未分配出去的最小信道號， 不同虛電路號的分組輪流傳送。 一個節點所處理的多條虛電 路用下一節點或

36、上一節點及所擁有的信道號來區分。 14.簡述虛電路操作與數據報操作的特點、虛電路服務與數據報服務的特點。 通信子網虛電路操作過程分建立、 使用和拆除三部分。 建立時每個途經節點要作路由選擇以 確定下一節點并在虛電路表中做記錄。 使用時各分組按先后順序只需在沿路各節點排隊按虛 電路表發送而無需作路由選擇。最后各分組按次序全部到達后拆除虛電路。 通信子網數據報操作無需建立電路， 但每個分組要各自作路由選擇并排隊按各自所選路線發 送。最后各分組不一定按先后次序到達，可能有分組丟失。 虛電路服務是網絡層向端系統運輸層提供的使所有分組按先后順序可靠到達目的端的服務， 不管通信子網如何運作。 數據報服務是

37、網絡層向端系統運輸層提供的各分組不一定全部不一定按先后順序到達目的 端的服務。 15.考慮圖 3-20(a)中的子網。該子網使用了距離矢量路由算法，下面的矢量剛剛到達路由器 C，來自 B 的矢量為（5，0，8，12，6，2） ；來自 D 的矢量為（16，12，6，0，9，10） ； 來自 E 的矢量為（7，6，3，9，0，4） 。經測量，到 B、D 和 E 的延遲分別為 6、3 和 5。請 問 C 的新路由表將會怎么樣？請給出將使用的輸出線路以及期望的延遲。 路由器 C 的新路由表如表： 目標路由器 輸出線路 期望的延遲 A B 11B B 6 C 0 D D 3 E E 5 F B 8C 到

38、 A 經過 B，期望延時為 11； C 到 B 經過 B，期望延時為 6； C 到 D 經過 D，期望延時為 3； C 到 E 經過 E，期望延時為 5； C 到 F 經過 B，期望延時為 8； 16.簡述防止擁塞的幾種方法。見 P93 表 3-5。這道題不明確，因為在網絡的各個層次上都可 以采取一定的策略。 一.緩沖區預分配：在建立虛電路時在沿途各節點預先保留所需數據暫存區，即保證有足夠 空間才 設虛電路，使分組傳送時可順利通過各節點，免除阻塞。 二.分組丟棄：不預留存儲區，如果緩沖區滿則丟棄分組，以緩解阻塞。 三.定額控制：分組必須有許可證才可開始在通信子網中被傳送，用許可證數量控制通信子

39、 網中的分組總數，防止阻塞。 17.簡述 X.25 各類分組的格式及其功能。X.25 的每個分組由分組頭和數據二部分組成。分組頭的前二個字節為通用格式標識和虛電 路標識。 第三字節表示分組類型，末位為 0 表示數據分組，用于傳送數據；末位為 1 表示 控制分組，完成連接管理、流量控制、中斷、復位或重啟動等功能；末 3 位全為 1 表示對某 種請求的確認。 18.在 X.25 分組級中，理論上最多允許存在多少條虛電路？若已知分配的虛電路號為 536， 試計算有二進制邏輯信道組號及邏輯信道號。 在 X.25 分組級中，理論上最多允許 16×256=4096 條虛電路。 分配的虛電路號為

40、536，536=256×2+24，所以邏輯信道組號為 2，邏輯信道號為 24=16+8， 二進制組號為 0010，二進制邏輯信道號為 00011000，二進制虛電路號為 1000011000。或 536=512+16+8=0010 00011000 19.數據傳輸速率 2400bps、最大分組長度 1024 位（未含分組頭） ，傳輸長度為 256K 字節的 報文，試計算： （1）總共傳輸的分組數； （2）總共傳輸的比特數； （3）傳輸所有的總時間。 設分組為 X.25 分組,忽略幀。 因為 256K 字節的報文=256×1024×8 位， 最大分組長度 1024

41、位， 所需分組數=256×8×1024/1024=2048（分組） 因為每個數據分組有 3 個字節的分組頭， 所以總共傳輸的位數= （1024+24） ×2048 位=2096K （比特） 因為傳輸速率=2400bps， 所以傳輸所用時間= （1024+24） ×2048/2400 秒=1048×256/300 秒894 秒 20.網際互連的意義是什么？請列出各種網絡互連設備及它們工作的 OSI 協議層。 網際互連的意義是可以使各同結構或不同結構的網絡上的用戶可以互相通信和交換信息。 轉發器（中繼器） ：工作于物理層。 網橋：工作于鏈路層，用于

42、類型相似的局域網 DCE 間 的連接。 路由器：工作于網絡層，用于不同結構網絡的連接。 網關：工作于運輸層以上層次。 21.簡述網絡環境中分布式進程通信的特點。它與單機系統內部的進程通信的區別在哪里？ （1）用戶共享的網絡資源及網絡所能提供的服務功能最終是通過網絡環境中的分布式進程 通信來實現的。 （2）網絡環境中的進程通信與單機系統內部的進程通信的主要區別：網絡環境中進程通信 是異步性的；網絡中主機的高度自治性。22.試述客戶服務器模式的工作過程以及實現方法。 答：客戶服務器模式是采用“請求驅動”方式工作的。客戶向服務器發出服務請求，服務器 響應客戶的請求，提供客戶所需要的網絡服務。 在網絡

43、環境中，在同一時刻，可能有多個客戶進程向一個服務器發出服務請求。因此，服務 器必須要有處理并發請求的能力。 解決服務器處理并發請求的方案基本上有兩種： 并發服務 器方法、重復服務器方法。 23.試述 UDP 的傳輸過程、端口號分配原則以及應用場合。 UDP 的傳輸過程：應用進程將報文傳送給執行 UDP 的傳輸實體。傳輸實體將用戶數據加上 UDP 報頭，形成 UDP 用戶數據報，傳輸給網絡層。網絡層在 UDP 用戶數據報上再加 IP 報 頭，就形成 IP 分組，傳輸給數據鏈路層。數據鏈路層再將 IP 分組上增加幀頭、幀尾，就形 成一個幀，再經過物理層發送出去。 端口號分配原則：客戶進程的端口號分

44、配分為熟知端口號（端口號值范圍是 01023） 、注 冊端口號（端口號值范圍是 1024 一 49151） 、臨時端口號（端口號范圍是 49152655353） 。 服務器進程的端口號分配不能隨機選取， TCPIP 給每一種服務器程序分配了確定的全局端 口號。 UDP 適用于可靠性較高的局域網。 24試述 TCP 的主要特點、端口號分配、Socket 地址概念以及應用場合。 TCP 協議的主要特點：面向連接服務；高可靠性；全雙工通信；支持流傳輸；傳輸連接的 可靠建立與釋放；提供流量控制與擁塞控制。 TCP 的端口號值為 065535 之間的整數。 Socket 地址概念：TCP 協議在全網唯一

45、的標識一個進程，需要使用網絡層的 16 位 IP 地址和 傳輸層的 32 位端口號，一個 IP 地址與一個端口號合起來就叫“Socket”地址。 25TCP 的連接建立與釋放分別采用幾次“握手”？為何要這樣步驟？ 為了保證傳輸連接的可靠性, TCP 協議使用了 3 次握手的方法。在傳輸連接建立階段, 防止 出現因“失效的連接請求數據報”而造成連接錯誤。 在釋放傳輸連接時需要 4 次握手。在用戶數據報傳輸結束時，需要釋放傳輸連接。參與傳輸 連接的任何一方都可以釋放連接。 由于關閉了客戶進程到服務器進程的連接后， 另一個方向 服務器到客戶進程的連接可能仍然存在。因此，需要經過“4 次握手”。 26

46、傳輸服務向傳輸服務用戶提供哪些功能？答： 運輸層服務向用戶提供面向連接的可靠的傳輸服務和無連接的不可靠的數據報服務， 可 提供不同等級的協議服務， 可提供正常的服務數據分組傳輸和快速服務數據分組傳輸， 可提 供不同的用戶接口， 可提供狀態報告和安全保密的服務， 對面向連接的服務可提供連接的管 理。 27傳輸層服務質量如何分類、協議級別如何分級？它們的關系如何？ 答：傳輸層按用戶要求把網絡服務質量從高到低分為 A、B、C 三級，把協議服務功能按從 簡單到復雜分為 0、1、2、3、4 五個級別，服務質量高的網絡需要較簡單的協議級別，服務 質量低的網絡需要較復雜的協議級別。 28簡述會話連接與傳輸連

47、接的映像關系？ 答：會話連接和運輸連接有三種關系： （1）一個會話連接使用一個運輸連接的一對一關系。 （2）多個會話連接先后不同時使用同一個運輸連接的多對一關系。 （3）當運輸連接中斷后可用新建運輸連接繼續原有會話連接的一對多關系。 29 簡述同步點的作用。 答： 帶有序號的同步點可由會話用戶在傳輸的數據流中自由設置并一同傳送， 通過同步點的 接收使會話雙方對會話進展情況有一致的了解，使出現中斷時可以從中斷處恢復。 30簡述在 OSI 中設立表示層的必要性。 答：因為不同的計算機可能使用不同的字符集，不同的字節計數方式，不同的運算碼，所以 必須在處理語義的應用層和管理連接的對話層之間設置表示層

48、， 在各自的數據表示方式和雙 方共同確認的表示方式之間進行轉換。 31簡述數據壓縮的必要性和可行性。 答： 由于目前通信設施未能有足夠帶寬實現低成本高效率傳送某些大數據量的信息， 所以有 必要對數據進行壓縮。 因為原始數據往往有冗余度； 數據在不改變表示效果的前提下有壓縮余地； 數據本身的特性 存在壓縮的可能；所以可從這三方面對數據進行壓縮。 32應用實體由哪些元素組成，它們的作用各是什么？ 答： 應用層應用實體由若干特定應用服務元素和公用應用服務元素組成。 每個特定應用服務 元素提供某種專門的應用服務，公用應用服務元素提供公共的應用服務。33為什么要采用虛擬終端協議？ 答： 因為各種各樣的終

49、端有不同的功能和標準， 所以通過虛擬終端協議進行特定終端實際功 能實際標準和通用的標準功能之間的轉換， 才可實現不同標準的終端、 主機之間的通信訪問。 第四章 局域網 1.局域網的主要特點、主要技術是什么？ 局域網的主要特點是地理分布范圍小，以 PC 機為主體，結構、協議簡單靈活，只涉及低三 層功能，傳輸速率高，誤碼率低，便于管理擴充。 主要技術是拓撲結構、傳輸媒體和最重要的媒體訪問控制，常用的媒體訪問控制方法有 CSMA/CD，控制令牌和時槽環。2.IEEE802 局域網參考模型與 ISO/OSI 參考模型有何異同？IEEE802 局網參考模型只涉及相當于 ISO/OSI 參考模型低三層的功

50、能，物理層基本相同，局 網內把網絡層功能簡化合并到下層， 把鏈路層分為依賴于物理媒體的下層 MAC 子層和獨立 于媒體及其訪問控制的幀傳送上層 LLC 子層，而相當于網絡層的網際層則完成局網外的網 間互連和網絡管理等功能。3.簡述 802.3LAN 及 802.5LAN 的特點。802.3 局域網是用 CSMA/CD 媒體訪問控制法的總線網，結構簡單，采用載波監聽沖突檢測 和退避算法避免沖突減少沖突，對最小幀長度有規定，負載重時會增加沖突降低效率。 802.5 局域網是用令牌訪問控制方法的環網，結構較復雜，但不會出現沖突。 802.4 局域網是用令牌訪問控制方法的總線網， 結構簡單， 無須采用

51、退避算法等防沖突措施， 不會出現沖突，但要用算法實現總線物理結構上的邏輯環形令牌控制網。 4.為什么 CSMA/CD 有最短幀長度的要求？ 因為檢測沖突需要時間， 只有所發送的幀有足夠的長度， 在傳送沖突信號所需最長時間情況 下沖突信號到達發送站點時使發送的幀還未全部送出， 才能使幀的是否受損壞得到確認并及 時發出阻塞信號和中斷受損幀的發送。 如果幀的長度太小， 則收到沖突信號前受損幀已發送 完畢。5.簡述非堅持、1-堅持及 P-堅持算法的特點。非堅持算法：監聽到線路忙則延遲隨機量再監聽，空即發送。可減少沖突，但有時利用率不 高。1-堅持算法：監聽到線路忙則繼續監聽， 空即發送，遇沖突才延遲隨

52、機量再監聽。利用率高， 但容易沖突。 P-堅持算法：監聽到線路忙則繼續監聽，空則按 P 的概率，可能發送，可能再按（1-P）的 概率延遲監聽；需適當選擇 P 值，才可既減少沖突又提高利用率。 6.長 1km、10Mbps 的 802.3LAN，其信號傳播速度為 200m/s，數據幀長度為 256 位（包括 32 位開銷） 。一個成功發送后的第一位時間片留給接收方以捕獲信道來發送一個 32 位的確 認幀。假設不考慮沖突，問不包括開銷的有效數據速率為多少？ 1）發送數據幀 256 位所需的時間256bit10Mbps25.6us 數據幀在信道上的傳播時間 1000m(200m/us)5us 共用時

53、間25.6us5us30.6us 2）回發確認幀 32 位所需的時間32bit10Mbps3.2us 確認幀在信道上的傳播時間 1000m(200m/us)5us 共用時間3.2us5us8.2us 因此：有效數據傳輸速率：(256-32)bit(30.6+8.2)us5.77Mbps 7.長 1km、10Mbps 的基帶總線 LAN，信號傳播速度為 200m/s，計算一個 1000 比特的幀從 發送開始到接收結束的最大時間是多少？若兩相距最遠的站點在同一時刻發送數據， 則經過 多長時間兩站發現沖突？ 因為距離=1000 米，速度=200 米/微秒，位長 1000 位，傳輸速率=10Mbps

54、1）從發送開始到接收結束的總時間數據傳輸時延信號傳播時延 即：1000bit10Mbps1000m(200m/s)100s5s105s 2) 同一時刻發送，發現沖突的時間信號傳播時延 即：1000m(200m/s)5s若不在同一時刻發送，則發現沖突的時間2×信號傳播時延 8.100 個站點的時槽環，任意兩站間的平均距離為 10m，數據傳輸速率為 10Mbps，信號傳 播速度為 200m/s，若每個站引入 1 位延遲，試計算： （1）兩站點間鏈路的長度為多少位？ （2）整個環路的有效位長度為多少位？（3）此環上最多允許有幾個 37 位長的時槽？ 因為傳輸速率=10Mbps，100 站，

55、每站 1 位延遲，37 位時槽，得：二站距離=10 米 1） 兩站點間鏈路的位長度:傳播時間=10 米/200 米/微秒=0.05 微秒， 位長度=0.05 微秒×10Mb/ 秒=0.5 位 2）整個環路的有效位長度:100×(0.5bit1bit)150bit 或全環位長度=0.05 微秒×100×10Mb/ 秒+100 位=50 位+100 位=150 位 3）最多允許時槽數：150bit/37bit4.05 個5 個 9. 長 1km、10Mbps、50 個站點的令牌環，每個站引入 1 位延遲，信號傳播速度為 200m/s， 令牌長 8 位，數據幀

56、長度為 256 位（包括 32 位開銷） ，確認在數據幀捎帶，問該環不包括開 銷的有效數據速率為多少？第一種算法： 傳播時間=1000 米/200 米/微秒=5 微秒， 傳輸時間= （256 位+8 位+50 位） /10Mb/ 秒=31.4 微秒 有效位=256-32 位=224 位，有效速率=224 位/（5+31.4）微秒=224 位/36.4 微秒6.15 位/微秒 =6.15M/秒 第二種算法： 發送數據幀的傳輸時延256bit/10Mbps25.6s 信號繞環一周傳播時延1KM/200 m/s5s 50 個站點 1 位傳輸時延50×1bit/10Mbps5s 發送令牌幀傳

57、輸時延為8bit/10Mbps0.8s 總時間25.6s5s5s0.8s36.4s 該環不包括開銷的有效數據速率(256-32)bit/36.4s6.15 Mbps10. 長 10km、 16Mbps、 個站點的令牌環， 100 每個站引入 1 位延遲， 信號傳播速度為 200m/s。 問： （1）該環上 1 位的延遲相當于多少米長度的電纜？（2）該環的有效位長度為多少位？ 第一種算法：傳播時間=10000 米/200 米/微秒=50 微秒，位長度=50 微秒×16M 位/秒+100 位=900 位，環全長=10000 米，1 位延遲的米長度=10000 米/900 位11.1 米/

58、位，有效位長度= 環位長度-站點延遲位=900 位-100 位=800 位第二種算法： 環的比特長度信號傳播時延×數據傳輸速率接口延遲位數 環路介質長度/信號傳播速度×數據傳輸速率接口延遲位數 令牌環的比特長度10KM/200m/s×16Mbps1×100bit800100900bit 1) 該環上 1 位的延遲相當于電纜的長度為：10KM/900bit×1bit11.11m 2) 該環的有效位長度10KM×5s/KM×16Mbps800bit 11. 長 1km、4Mbps、50 個站點的令牌環，每個站引入 1 位延遲，信號傳播速度為 200m/s， 設數據幀最大長度為 100 字節。 問該環上檢查令牌丟失的超時計數器的值至少要設置為多少 微秒？ 第一種算法： 設置值=（幀位數+總延遲位數）/傳輸速率+環長/傳播速率=（800 位+50 位）/4M 位/秒+1000 米/200 米/微秒=850 位微秒/4 位+10 微秒/2=212.5 微秒+5 微秒=217.5 微秒 第二種算法： 信號傳播時延環路介質長度/信號傳播速度1KM×5s/KM5s 50 個站點 1 位時延50×1bit/4Mbps12.5s 發送最長數據幀時延100×