计算机网络课后试题答案第五版Word格式文档下载.docx
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（4）.易于实现和维护。
（5）.能促进标准化工作。
例如：
图书整理工作、学校中各个部门的划分等等。
习题1-21协议与服务有何区别？
有何关系？
网络协议：
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
由以下三个要素组成：
（1）语法：
即数据与控制信息的结构或格式。
（2）语义：
即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
（3）同步：
即事件实现顺序的详细说明。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。
协议和服务的概念的区分：
1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。
但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。
上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。
习题1-22网络协议的三个要素是什么？
各有什么含义？
习题1-24试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。
所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。
各层的主要功能：
（1）应用层
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。
应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（useragent）,来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。
（2）运输层
任务是负责主机中两个进程间的通信。
因特网的运输层可使用两种不同的协议。
即面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP。
面向连接的服务能够提供可靠的交付。
无连接服务则不能提供可靠的交付。
只是best-effortdelivery.
（3）网络层
网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。
（4）数据链路层
数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame），在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。
（5）物理层
物理层的任务就是透明地传输比特流。
“透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。
物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何识别出这是“1”而不是“0”。
物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各个脚如何连接。
习题1-25试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子.
“透明”是指某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。
书上举例如：
你看不见在你面前有100%透明的玻璃的存在。
习题1-26解释下列名词：
协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。
协议栈：
指计算机网络体系结构采用分层模型后，每层的主要功能由对等层协议的运行来实现，因而每层可用一些主要协议来表征，几个层次画在一起很像一个栈的结构。
实体：
表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
在许多情况下，实体是一个特定的软件模块。
对等层：
在网络体系结构中，通信双方实现同样功能的层。
协议数据单元：
对等层实体进行信息交换的数据单位。
服务访问点：
在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方。
服务访问点SAP是一个抽象的概念，它实体上就是一个逻辑口。
客户、服务器：
客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
客户-服务器方式：
客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系，当客户进程需要服务器进程提供服务时就主动呼叫服务进程，服务器进程被动地等待来自客户进程的请求。
第二章
2-01物理层要解决哪些问题？
物理层的主要特点是什么？
物理层要解决的主要问题：
（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。
（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。
（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路
物理层的主要特点：
（1）由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气，功能和规程特性。
（2）由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
2-02归层与协议有什么区别？
规程专指物理层协议
2-03试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。
源点：
源点设备产生要传输的数据。
源点又称为源站。
发送器：
通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。
接收器：
接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。
终点：
终点设备从接收器获取传送过来的信息。
终点又称为目的站
传输系统：
信号物理通道
2-04试解释以下名词：
数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。
数据：
是运送信息的实体。
信号：
则是数据的电气的或电磁的表现。
模拟数据：
运送信息的模拟信号。
模拟信号：
连续变化的信号。
数字信号：
取值为有限的几个离散值的信号。
数字数据：
取值为不连续数值的数据。
码元（code）：
在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
单工通信：
即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。
半双工通信：
即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。
这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。
全双工通信：
即通信的双方可以同时发送和接收信息。
基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。
像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。
带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。
2-05物理层的接口有哪几个方面的特性？
个包含些什么内容？
（1）机械特性
明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
（2）电气特性
指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性
指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。
（4）规程特性
说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2-06数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？
信噪比能否任意提高？
香农公式在数据通信中的意义是什么？
“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别？
数据在信道中传输受到信道的带宽和信道信噪比的影响，信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
信噪比不能任意的提高，因为噪声存在于所有的电子设备和通信信道中。
由于噪声是随机产生的，它的瞬时值有时会很大。
如果信号相对较强，那么噪声的影响就相对较小。
香农公式在数据通信中的意义在于揭示了信道对数据传输率的限制，推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率C=Wlog2（1+S/N），其中W为信道的带宽（以赫兹为单位），S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。
比特是信息量的单位，码元是在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时。
代表不同的离散数值的基本波形。
则比特/秒是数据传输率的单位，代表每秒数据的传输量，一个码元可以携带多个比特量，一比特也有可能要靠几个码元来传输。
2-07假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。
如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?
C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s
2-08假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示？
这个结果说明什么问题？
）
C=Wlog2（1+S/N）（b/s）
W=3khz，C=64khz----à
S/N=64.2dB
是个信噪比要求很高的信源
2-09用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/ｓ，那么若想使最大信道传输速率增加６０％，问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？
如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？
如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加２０％？
C=Wlog2（1+S/N）b/s-à
SN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1
SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1
SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。
C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）
C3/C2=18.5%
如果在此基础上将信噪比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常用的传输媒体有哪几种？
各有何特点？
双绞线
屏蔽双绞线STP（ShieldedTwistedPair）
无屏蔽双绞线UTP（UnshieldedTwistedPair）
同轴电缆
50W同轴电缆
75W同轴电缆
光缆
无线传输：
短波通信/微波/卫星通信
2-11假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km（在1kHz时），若容许有20dB的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？
如果要双绞线的工作距离增大到100公里，试应当使衰减降低到多少？
解：
使用这种双绞线的链路的工作距离为=20/0.7=28.6km
衰减应降低到20/100=0.2db
2-12试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。
假定光在光纤中的传播速率为2*10e8m/s.
V=L*F-à
F=V/L--à
B=F2-F1=V/L1-V/L2
1200nm到1400nm：
带宽=23.8THZ
1400nm到1600nm：
带宽=17.86THZ
2-13为什么要使用信道复用技术？
常用的信道复用技术有哪些？
为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。
常用的信道复用技术有：
频分复用、时分复用、统计时分复用、波分复用、码分复用等
2-14试写出下列英文缩写的全文，并做简单的解释。
FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-48.
FDM（frequencydivisionmultiplexing）
TDM（TimeDivisionMultiplexing）
STDM（StatisticTimeDivisionMultiplexing）
WDM（WaveDivisionMultiplexing）
DWDM（DenseWaveDivisionMultiplexing）
CDMA（CodeWaveDivisionMultiplexing）
SONET（SynchronousOpticalNetwork）同步光纤网
SDH（SynchronousDigitalHierarchy）同步数字系列
STM-1（SynchronousTransferModule）第1级同步传递模块
OC-48（OpticalCarrier）第48级光载波
2-15码分多址CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会互相干扰？
这种复用方法有何优缺点？
各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
占用较大的带宽。
2-16共有4个站进行码分多址通信。
4个站的码片序列为
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）
现收到这样的码片序列S：
（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。
问哪个站发送数据了？
发送数据的站发送的是0还是1？
S·
A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1
B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0
C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送
D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送1
2-17试比较xDSL、HFC以及FTTx接入技术的优缺点？
xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。
成本低，易实现，但带宽和质量差异性大。
HFC网的最大的优点具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。
要将现有的450MHz单向传输的有线电视网络改造为750MHz双向传输的HFC网需要相当的资金和时间。
FTTx（光纤到……）这里字母x可代表不同意思。
可提供最好的带宽和质量、但现阶段线路和工程成本太大。
2-18为什么在ASDL技术中，在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比？
靠先进的DMT编码，频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特
第三章
第三章
数据链路层
3-01
数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别?
“电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?
数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。
“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
3-02
数据链路层中的链路控制包括哪些功能?
试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.
链路管理
帧定界
流量控制
差错控制
将数据和控制信息区分开
透明传输
寻址
可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：
对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；
对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。
3-03
网络适配器的作用是什么?
网络适配器工作在哪一层?
适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件
网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）
3-04
数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？
帧定界是分组交换的必然要求
透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆
差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源
3-05
如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？
无法区分分组与分组
无法确定分组的控制域和数据域
无法将差错更正的范围限定在确切的局部
3-06
PPP协议的主要特点是什么？
为什么PPP不使用帧的编号？
PPP适用于什么情况？
为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？
简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错
不使用序号和确认机制
地址字段A只置为0xFF。
地址字段实际上并不起作用。
控制字段C通常置为0x03。
PPP是面向字节的
当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样），当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法
PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制
3-07
要发送的数据为1101011011。
采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。
试求应添加在数据后面的余数。
数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？
若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？
采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？
作二进制除法，1101011011
0000
10011得余数1110，添加的检验序列是1110.
作二进制除法，两种错误均可发现
仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。
3-08
要发送的数据为101110。
采用CRCD生成多项式是P（X）=X3+1。
作二进制除法，101110
000
10011添加在数据后面的余数是011
3-09
一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。
试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？
7D5EFE277D5D7D5D657D5E
7E
FE277D
7D
657D
3-10
PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。
试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？
若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？
011011111
1111100
011011111011111000
0001110111110111110110
00011101111111111110
3-11
试分别讨论一下各种情况在什么条件下是透明传输，在什么条件下不是透明传输。
（提示：
请弄清什么是“透明传输”，然后考虑能否满足其条件。
（1）普通的电话通信。
（2）电信局提供的公用电报通信。
（3）因特网提供的电子邮件服务。
3-12
PPP协议的工作状态有哪几种？
当用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立哪几种连接？
每一种连接解决什么问题？
3-13
局域网的主要特点是什么？
为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢？
局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络
从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：
（1）
共享传输信道，在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
（2）
地理范围有限，用户个数有限。
通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内，一般来说，局域网的覆盖范围越位10m~10km内或更大一些。
从网络的体系结构和传输检测提醒来看，局域网也有自己的特点：
低层协议简单
不单独设立网络层，局域网的体系结构仅相当于相当与OSI/RM的最低两层
（3）
采用两种媒体访问控制技术，由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源，多目的的连连管理，由此引发出多中媒体访问控制技术
在局域网中各站通常共享通信媒体，采用广播通信方式是天然合适的，广域网通常采站点间直接构成格状网。
3-14
常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？
现在最流行的是哪种结构？
为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不是星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？
星形网，总线网，环形网，树形
升级会员 