计算机网络技术习题参考答案18章.docx
《计算机网络技术习题参考答案18章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络技术习题参考答案18章.docx（55页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算机网络技术习题参考答案18章
习题参考答案
第１章计算机网络概述
1．简答计算机网络产生和发展的4个阶段。
答：
一般来讲，计算机网络的发展可分为以下4个阶段。
第一阶段，计算机技术与通信技术相结合，形成传统意义上的计算机网络，主要特征：
单主机的远程联机系统。
第二阶段，在计算机通信网络的基础上，完成网络体系结构与协议的研究，形成了现代意义的计算机网络，主要特征：
以资源共享为目的的多主机、多终端的互连通信网络。
第三阶段，在解决计算机连网与网络互联标准化问题的背景下，提出开放系统互联参考模型与协议，形成了现代意义上标准化的计算机网络，促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展，主要特征：
面向全球范围的开放式、标准化计算机网络。
第四阶段：
计算机网络向互联、高速、智能化方向发展，并获得广泛的应用，主要特征：
面向更多新应用的高速、智能化的计算机网络。
2．简答计算机网络的定义和构成要素。
答：
计算机网络是通过通信设备和通信线路，将分布在不同地理位置且功能独立的多个计算机系统相互连接起来，按照相同的通信协议，在网络操作系统的管理和控制下，实现资源共享和高速通信的系统。
一般来讲，计算机网络构成要素如下。
（1）两台或两台以上功能独立的计算机连接起来，以达到相互通信的目的。
（2）计算机之间要用通信设备和传输介质连接起来。
（3）计算机之间通信要遵守相同的网络通信协议。
（4）具备网络软件、硬件资源管理功能，以达到资源共享的目的。
3．简答计算机网络的逻辑组成。
答：
计算机网络按逻辑功能可分为资源子网和通信子网两部分。
资源子网是计算机网络中面向用户的部分，负责数据处理工作，它包括网络中独立工作的计算机及其外围设备、软件资源和整个网络共享数据。
通信子网是网络中的数据通信系统，它由用于信息交换的网络节点处理机和通信链路组成，主要负责通信处理工作，如网络中的数据传输、加工、转发和变换等。
4．简答计算机网络的物理组成。
答：
计算机网络按物理结构可分为网络硬件和网络软件两部分。
（1）计算机网络硬件。
网络硬件主要由可独立工作的计算机、网络设备和传输介质等组成。
（2）计算机网络软件。
根据网络软件的功能和作用，可将其分为网络系统软件和网络应用软件两大类。
5．简要概述计算机网络的功能。
答：
（1）数据通信。
（2）资源共享。
（3）提高安全与可靠性。
（4）数据信息的集中和综合处理。
主要用在以下几方面。
①办公自动化。
②电子数据交换。
③远程教育。
④电子银行。
⑤校园网。
⑥电子商务。
⑦ IP电话。
6．简述Intranet的主要功能。
答：
（1）收发电子邮件。
（2）浏览WWW。
（3）阅读网络新闻。
（4）电子公告。
（5）远程登录。
（6）下载资料。
（7）信息查询。
（8）实时交谈和电子商务。
7．简答计算机网络的分类方法。
答：
由于计算机网络自身的特点，对其划分也有多种形式，比如，可以按网络的作用范围、网络的传输方式、网络的使用范围以及通信介质等划分。
8．按网络的作用范围对计算机网络进行划分。
答：
按网络所覆盖的地理范围，计算机网络可分为局域网、城域网和广域网。
9．试述常用的网络传输介质。
答：
传输介质分有线传输介质和无线传输介质。
有线网的传输介质有如下几种：
双绞线、同轴电缆、光纤。
无线网是指使用电磁波作为传输介质的计算机网络，它可以传送无线电波和卫星信号。
10．简答计算机网络的拓扑结构分类及特点。
答：
计算机网络按照不同的网络拓扑结构，可分为总线型结构、环形结构、星形结构、树型结构和网状型结构等。
总线型拓扑结构网络的特点：
结构简单，易于扩充，但网络中节点多时，传输速率会减慢。
在目前的建网实践中，已很少采用。
环形拓扑结构网络的特点：
路径选择简单、传输延迟确定，但增减节点较复杂，单环传输不可靠。
星形拓扑结构网络的特点：
结构简单、易于实现，但中心节点（集线器或交换机）的故障会直接造成网络瘫痪。
树型拓扑结构可以看成星形拓扑结构的一种扩展，它适合于分级管理和控制的网络系统，其特点同星形结构。
在网状型结构的网络中，传输数据时可充分合理地利用网络资源，并且具有很高的可靠性，但这种可靠性是以高投资和高复杂度的管理为代价的。
11．上网收集并了解一所大学校园网的网络设计和建设方案。
s
12．上网收集一个企业的企业网设计和建设方案。
第２章数据通信基础
1．简要说明信息、数据与信号的基本概念。
答：
信息（Information）、数据（Data）与信号（Signal）是数据通信技术中十分重要的概念，它们分别涉及通信的三个不同层次的问题。
信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像，计算机中的信息一般是字母、数字、语音、图形或图像的组合。
数据是指如数字、文字、语音、图形与图像等。
数据通信是指在计算机之间传送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列的模拟或数字信号的过程。
信号是数据在传输过程中电信号的表示形式，包括模拟信号和数字信号。
2．简答什么是调制解调。
答：
将发送端数字数据信号变换成模拟数据信号的过程称为调制（Modulation），将调制设备称为调制器（Modulator）；将接收端模拟数据信号还原成数字数据信号的过程称为解调（Demodulation），将解调设备称为解调器（Demodulator）。
同时具备调制与解调功能的设备，就被称为调制解调器（Modem）。
3．简述什么是串行通信，什么是并行通信。
答：
串行通行与并行通信。
在计算机中，通常是用8位的二进制代码来表示一个字符。
在数据通信中，将待传送的每个字符的二进制代码由低位到高位依次发送称为串行通信。
将表示一个字符的8位二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送出去，每次发送一个字符代码，这种工作方式称为并行通信。
4．简述什么是单工、半双工和全双工通信。
各有哪些实际应用的例子？
答：
单工、半双工与全双工通信。
在单工通信方式中，信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传送方向；在半双工通信方式中，信号可以双向传送，但必须交替进行，一个时间只能向一个方向传送；在全双工通信方式中，信号可以同时双向传送。
5．简答数据传输速率、信号传输速率的单位、计算公式和关系公式。
答：
数据传输速率：
每秒能传输的二进制信息位数即为数据传输速率，也叫比特率，单位：
位/秒，记作bps或bit/s。
信号传输速率：
单位时间内通过信道传输的码元个数即为信号传输速率，也叫码元速率、调制速率或波特率，单位：
波特，记作Baud。
信号传输速率的计算公式：
B=1/T（Baud），式中T为信号码元的宽度，单位为秒。
比特率与波特率的关系：
S=Blog2N或B=S/log2N。
6．简答信道容量与数据传输速率的区别。
答：
信道容量表示一个信道的最大数据传输速率，单位：
位/秒。
信道容量与数据传输速率的区别是，前者表示信道的最大数据传输速率，是信道传输数据能力的极限，而后者是实际的数据传输速率。
像公路上的最大限速与汽车实际速度的关系一样。
7．通过比较说明双绞线、同轴电缆与光纤等3种常用传输介质的结构和特点。
答：
同轴电缆的结构由内导体铜芯线、绝缘层、外导体屏蔽层及外部塑料保护层组成。
同轴电缆的结构使得它有较高的带宽和抗噪性能。
同轴电缆比双绞线的屏蔽性更好，在更高的速度上可以传输得更远。
主要有两种广泛使用的同轴电缆，一种是50电缆，用于数字传输；另一种是75电缆，用于模拟传输。
双绞线由按规则螺旋结构排列的2根、4根或8根绝缘导线组成。
一对线可以作为一条通信线路，各个线对螺旋排列的目的是为了使各线对之间的电磁干扰最小。
局域网中所使用的双绞线主要有屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线（UTP）两个类别。
屏蔽双绞线由外部保护层、屏蔽层与多对双绞线组成。
非屏蔽双绞线没有屏蔽层，只是由外部保护层与多对双绞线组成。
8．简答在蜂窝移动通信系统中，多地址接入方法有哪几种。
答：
在蜂窝移动通信系统中，多址接入方法主要有3种：
频分多址接入（FDMA）、时分多址接入（TDMA）与码分多址接入（CDMA）。
9．简答数据编码的基本方式、作用和各种方式的方法分类。
答：
最基本的数据编码方式可以归纳为如下几种。
（1）数字数据的模拟信号编码。
主要用于数字信号的模拟传输。
（2）数字数据的数字信号编码。
主要用于数字信号的数字传输。
数字数据信号的编码方式主要有以下几种：
非归零码、曼彻斯特（Manchester）编码、差分曼彻斯特（DifferenceManchester）编码
（3）模拟数据的数字信号编码。
主要用于模拟信号的数字传输。
脉冲编码调制（Pulsecodemodulation，PCM）是模拟数据数字化的主要方法。
10．简要回答基带传输、频带传输和宽带传输的基本概念。
答：
在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输。
利用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输。
宽带传输是传输介质的频带宽度较宽的信息传输方式，频带范围一般为0～400 MHz，可将信道分成多个子信道，分别传送音频、视频和数字信号。
11．什么叫同步？
异步方式和同步方式是怎样工作的？
答：
所谓同步，就是要求通信的接收端要按照发送端所发送的每个比特的重复频率以及起止时间来接收数据,即收发双方在时间基准上保持一致。
数据通信的同步包括位同步和字符同步。
同步式（Synchronous）。
采用同步方式进行数据传输称为同步传输。
同步传输将字符组织成组（帧），以组为单位连续传送，如交换式以太网中的数据帧传输。
每组字符之前加上一个或多个用于同步控制的同步字符SYN，每个数据字符内不加附加位。
接收端接收到同步字符SYN后，根据同步字符SYN来确定数据字符的起始与终止，以实现同步传输的功能。
异步式（Asynchronous）。
采用异步方式进行数据传输称为异步传输。
异步传输的特点是，每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。
为了实现字符同步，每个字符的第一位前加1位起始位（逻辑“1”），字符的最后一位后加1、1.5或2位停止位（逻辑“0”），如Modem传输。
12．简要回答频分多路复用、时分多路复用和波分多路复用的概念、用途和作用。
答：
频分多路复用的基本原理是，在一条通信线路中设计多路通信信道，每路信道的信号以不同的载波频率进行调制，各个载波频率是不重叠的，相邻信道之间用“警戒频带”隔离，那么一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号。
时分多路复用的工作原理。
时分多路复用则是以信道传输时间作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用，因此，时分多路复用更适合于数字数据信号的传输。
光纤通道（FiberOpticChannel）技术采用了波长分隔多路复用方法，简称波分复用。
波分复用是光的频分多路复用，目前一根单模光纤的数据传输速率最高可达到2.5Gbit/s。
借用频分多路复用的设计思想，就能够在一根光纤上同时传输很多个频率很接近的光载波信号，实现基于光纤的频分多路复用技术。
13．简述电路交换的特点。
答：
电路交换方式的优点是通信实时性强，适用于交互式会话类通信。
电路交换方式的缺点是对突发性通信不适应，系统效率低；系统不具有存储数据的能力，不能平滑交通量；系统不具备差错控制能力，无法发现与纠正传输过程中发生的数据差错。
14．与电路交换相比，报文分组交换有何优点？
答：
由于分组长度较短，在传输出错时检错容易并且重发花费的时间较少，这就有利于提高存储转发节点的存储空间利用率与传输效率，因此成为当今公用数据交换网中主要的交换技术。
15．实现分组交换的方法有哪两种？
各有何特点？
答：
分组交换方法有数据报和虚电路。
数据报工作方式具有以下特点。
（1）同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网。
（2）同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复与丢失现象。
（3）每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址。
（4）数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。
虚电路方式具有以下几个特点。
（1）在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。
这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在。
（2）一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。
分组到达目的节点时不会出现丢失、重复与乱序的现象。
（3）分组通过虚电路上的每个节点时，节点只需做差错检测，而不必做路径选择。
（4）通信子网中每个节点可以和任何节点建立多条虚电路连接。
16．简述虚电路通信过程及特点。
答：
虚电路方式与电路交换方式相同，整个通信过程分为以下3个阶段。
（1）虚电路建立阶段。
（2）数据传输阶段。
（3）虚电路拆除阶段。
虚电路方式具有以下几个特点。
（1）在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。
这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在。
（2）一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。
分组到达目的节点时不会出现丢失、重复与乱序的现象。
（3）分组通过虚电路上的每个节点时，节点只需做差错检测，而不必做路径选择。
（4）通信子网中每个节点可以和任何节点建立多条虚电路连接。
17．简要说明差错的概念，差错产生的原因和类型。
答：
通过通信信道后接收的数据与发送的数据不一致的现象称为传输差错，通常简称为差错。
差错产生的原因是热噪声。
它是影响数据在通信媒体中正常传输的重要因素。
信号在传输过程中受到的噪声干扰有两种，信道固有的随机热噪声和外界因素引起的冲击热噪声。
差错分随机差错与突发差错。
18．简要说明差错控制方法。
答：
常用的差错控制方法有检错重发和前向纠错两种。
（1）检错重发：
接收端可以通过检错码检查传送一帧数据是否出错，一旦发现传输错误，则通常采用自动重发请求（AutomaticRequestforRetransmission，ARQ）方法来纠正，以太网中广泛使用。
（2）前向纠错：
发送端将数字信息按照一定的规则附加若干码元（纠错码），接收端在收到的信息中依据规则进行检错，如果检查出错误，即可由纠错码确定错误位置并纠正。
通信实时性好，但纠错设备要更复杂。
第３章计算机网络体系结构
1．简述Internet管理机构。
答：
没有任何组织、企业或政府能够完全拥有Internet，但是它也是由一些独立的管理机构管理的，每个机构都有自己特定的职责，它们对Internet具有主导作用，决定着Internet的发展。
Internet协会、Internet体系结构委员会、Internet网络信息中心、WWW联盟。
WWW联盟独立于其他的Internet组织而存在，是一个国际性的联盟。
它主要致力于与Web有关的协议（如HTTP、HTML、URL等）的制定。
2．请举出生活中的一个例子来说明“协议”的基本含义，并举例说明网络协议中“语法”、“语义”、“时序”3个要素的含义和关系。
答：
协议是通信双方为实现通信而设计的约定或对话规则。
例如生后中中国人和美国人通话，要实现约定好多说汉语或者都说英语双方才能进行沟通。
网络协议主要由语义、语法和定时关系3个要素组成。
（1）语义。
协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释，即定义“做什么”。
不同类型的协议元素规定了通信双方所要表达的不同内容。
例如，在基本型数据链路控制协议中规定，协议元素SOH的语义表示传输报文的报头开始，而ETX表示正文结束。
（2）语法。
语法用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个更完整的内容时所应遵守的格式，它是对所表达的内容的数据结构形式的一种规定，即定义“怎么做”。
（3）定时关系。
定时关系规定了事件的执行顺序，即定义“何时做”。
例如，在双方通信时，首先由源站发送数据，如果接收方收到了正确的报文，则回应ACK消息，若收到的是错误的报文，则回应NAK消息，要求源站重发。
3．计算机网络采用层次结构的模型有哪些好处？
答：
计算机网络采用层次化的体系结构，层次的划分是按照层内功能内聚，层间耦合松散的原则划分。
将功能相近的模块放置在同一层，使层次间的信息流动尽量最小。
这种层次结构具有以下优越性。
（1）各层之间相互独立。
高层并不需要知道低层是如何实现的，而仅需要知道该层通过层间的接口提供的服务。
（2）灵活性好。
当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，则这层以上或以下各层均不受影响，即可以对任何层次进行内部修改，另外，当某层提供的服务不再需要时，甚至可以将这层取消。
各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层次。
（3）易于实现和维护。
整个系统已被分解为若干个易于处理的部分，使每一层的功能变得比较简单，这使得对一个庞大而复杂系统的实现和维护变得容易控制。
（4）有利于网络标准化。
因为每一层的功能和所提供的服务都已经有了精确的说明，所以标准化变得较为容易。
4．描述OSI的七层模型结构并说明各层次的功能。
答：
（1）物理层。
物理层（Physicallayer）是OSI参考模型的最低层。
物理层的主要功能是利用传输介质在通信的网络节点之间建立、管理和释放物理连接，实现比特流的传输，为数据链路层提供数据传输服务。
物理层的数据传输单元是比特，或称为位。
（2）数据链路层。
数据链路层（Datalinklayer）是参考模型的第二层。
数据链路层的主要功能是，在物理层提供服务的基础上，在通信实体间建立和维护数据链路连接，传输以帧为单位的数据，并通过差错控制、流量控制等实现点到点之间的无差错的数据传输。
（3）网络层。
网络层（Networklayer）是参考模型的第三层。
网络层的主要功能是，实现在通信子网内源节点到目标节点分组的传送。
其基本内容包括路由选择、拥塞控制和网络互联等，是网络体系结构中核心的一层,其传输的基本单元为分组，或称为数据包。
（4）传输层。
传输层（Transportlayer）是参考模型的第四层。
传输层的主要功能是向用户提供可靠的端到端的数据传送。
它屏蔽了下层数据传送的细节，是网络体系结构中关键的一层，其传输的基本单元为数据报文，或为数据段。
（5）会话层。
会话层（Sessionlayer）是参考模型的第五层。
会话层的主要功能是负责建立和维护两个节点间的会话连接和数据交换，其传输的基本单元也叫报文，但它与传输层的报文有本质的不同。
（6）表示层。
表示层（Presentationlayer）是参考模型的第六层。
表示层的主要功能是负责有关数据表示的问题，主要包括数据格式的转换、数据加密和解密、数据压缩与恢复等功能，其传输的基本单元为报文。
（7）应用层。
应用层（Applicationlayer）是参考模型的最高层，也是最靠近用户的一层。
应用层的主要功能是为用户的应用程序提供网络服务，是用户使用网络功能的接口，其传输的基本单元为报文。
5．描述OSI参考模型中数据的流动过程。
答：
在OSI环境中完整的数据信息流动过程如下：
（1）当发送端的应用进程需要发送数据到网络中另一台主机的应用进程时，数据首先被传送给应用层，应用层为数据加上本层的控制报头信息后，传递给表示层。
（2）表示层接收到这个数据单元后，加上本层的控制报头信息，然后传送到会话层。
（3）同样，会话层加上本层的报头信息后再传递给传输层。
（4）传输层接收到这个数据单元后，加上本次的控制报头，形成传输层的协议数据单元PDU，然后传送给网络层。
通常将传输层的PDU称为段（Segment）。
（5）传输层报文送到网络层后，由于网络层的数据长度有限制，所以，从传输层过来的长数据段会被分成多个较小的数据段，分别加上网络层的控制信息后形成网络层的PDU传送。
常常把网络层的PDU叫做分组（Packet）。
（6）网络层的分组继续向下层传送，到达数据链路层，加上数据链路层的控制信息，构成数据链路层的协议数据单元，称为帧（Frame）。
（7）数据链路层的帧被继续传送到达物理层，物理层将数据信息以比特（Bit）流的方式通过传输介质传送出去。
（8）如果不能直接到达目标计算机，则会先传送到通信子网的路由设备上进行转发。
（9）当最终到达目标节点时，比特流将通过物理层依次向上传送。
每层对其相应的控制信息进行识别和处理，然后再将去掉该层控制信息的数据提交给上层处理。
最后，发送进程的数据就传到了接收方的接收进程。
6．简答路由选择算法分为哪两类。
答：
路由选择就是根据一定的原则和算法，在传输路径上找出一条通往目的节点的最佳路径。
路由选择算法是网络层软件的一部分，大致上可分为两类，静态路由选择算法和动态路由选择算法。
7．简述OSI参考模型中应用层常用协议有哪些。
答：
在应用层中，已制定了多种广泛使用的协议，其中很多是有代表性的协议。
（1）虚拟终端协议（VTP）
（2）文件传输协议（FTP）和简单文件传输协议（TFTP）。
（3）其他常用应用层协议。
简单邮件传输协议（SimpleMailTransferProtocol，SMTP）支持电子邮件的Internet传输。
简单网络管理协议（SimpleNetworkManagementProtocol，SNMP）负责网络设备监控和维护，支持安全管理、性能管理等。
Telnet协议是客户机使用的与远端服务器建立连接的标准终端仿真协议。
HTTP协议用来在浏览器和WWW服务器之间传送超文本的协议。
DNS协议是用于实现域名和IP地址之间相互转换的协议。
8．简述TCP/IP协议特点。
答：
TCP/IP具有以下几个特点。
（1）开放的协议标准。
可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。
（2）统一分配网络地址。
使整个TCP/IP设备在网络中具有唯一的IP地址。
（3）适应性强。
可同时适用于局域网、广域网以及Internet中。
（4）标准化的高层协议。
可为用户提供多种可靠的网络服务。
9．描述TCP/IP模型的层次结构并说明各层次的功能。
答：
TCP/IP体系结构将网络划分为应用层、传输层、互联层和网络接口层。
（1）网络接口层：
在TCP/IP体系结构中，网络接口层是最低层，它负责通过网络发送和接收IP数据报。
（2）互联层是TCP/IP体系结构的第二层，它实现的功能相当于OSI参考模型网络层的无连接网络服务。
互联层负责把源主机的数据报发送到目的主机，并可以实现跨网传输。
（3）传输层是TCP/IP参考模型的第三层，在互联层之上，主要处理应用进程之间的端到端的通信。
传输层主要是在互联网中的两个通信主机的相应应用进程之间建立通信的端到端的连接，从这点来看，它和OSI参考模型中的传输层的功能是相似的。
（4）TCP/IP参考模型省略了会话层和表示层，应用层位于传输层之上，是其最高层，它通过使用传输层所提供的服务，直接向用户（用户的应用程序）提供服务。
10．比较OSI参考模型和TCP/IP参考模型的异同点。
答：
与OSI参考模型不同，TCP/IP体系结构将网络划分为应用层、传输层、互联层和网络接口层。
实际上，TCP/IP的分层体系结构与OSI参考模型有一定的对应关系。
其中，TCP/IP的应用层与OSI参考模型的应用层相对应；TCP/IP的传输层与OSI参考模型的传输层相对应；TCP/IP的互联层与OSI参考模型的网络层相对应；TCP/IP的网络接口层与OSI参考模型的数据链路层和物理层相对应。
在TCP/IP参考模型中，它没有单独设置会话层和表示层。
下图给出了TCP/IP参考模型与OSI参考模型的层次对应关系。
图给出了TCP/IP参考模型与OSI参考模型的层次对应关系
11．从IPv4过渡到IPv
升级会员 