数据通信与计算机网络习题答案第2版教材.docx
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数据通信与计算机网络习题答案第2版教材
数据通信与计算机网络（第2版）习题参考答案
第1章计算机网络概述
一、填空题
1．计算机、通信
2．FEP、CCP
3．数据通信、资源共享
4．资源、通信
5．ARPA
6．电路交换、报文交换、分组交换
7．局域网、城域网、广域网
8．总线、星型、树型、环型、网状
二、选择题
1．D2．C3．A4．A5．B6．B
三、判断题
1．×2．√3．√4．×
四、简答题
1．
（1）面向终端的计算机网络；
（2）多主机互联的网络阶段；（3）开放式标准化计算机网络阶段；（4）网络互连与高速网络阶段
2．计算机网络是利用通信设备和线路把地理上分散的多台具有独立功能的计算机系统连接起来，在功能完善的网络软件支持下，进行数据通信，实现资源共享、互操作和协同工作的系统。
3．
（1）完成了对计算机网络的定义、分类与子课题研究内容的描述；
（2）提出了资源子网、通信子网的两级网络结构的概念；（3）研究了报文分组交换的数据交换方法；（4）采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系；（5）促进了TCP/IP协议的发展。
4．虽然各种类型的计算机网络组成结构、具体用途和信息传输方式等不尽相同，但是它们却具有一些共同的特点。
主要体现在可靠性、独立性、高效性、扩充性、透明性、可控性和廉价性等几个方面。
5．典型的计算机网络在逻辑上可分为两个子网，是由资源子网和通信子网构成的，资源子网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。
资源子网由主机、用户终端、终端控制器、联网外部设备、各种软件资源与信息资源组成。
通信子网由专用的通信控制处理机CCP、通信线路与其它通信设备组成。
6．
（1）主体设备；
（2）联接设备；（3）预处理设备；（4）信道。
7．
（1）按照网络的数据交换方式划分，主要的交换方法有电路交换网、报文交换、分组交换、帧中继交换网、ATM交换网和混合交换网；
（2）按照网络的覆盖范围划分，可分为局域网、城域网和广域网；（3）按照网络的物理信道媒体划分，可分为双绞线网络、同轴电缆网络、光纤网络、微波网络、卫星网络等；按网络的拓扑结构划分，可分为总线型网络、环形型网络、星型网络、树型网络和网状型网络等；（5）按照网络应用范围和管理性质划分，可分为公用网和专用网两大类。
8．计算机网络拓扑结构是指一个网络中各个节点之间互连的几何构形，它可以表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。
常用的计算机网络拓扑结构有总线型、星型、环型、树型和网状型等。
9．随着通信网的规模越来越大，以及移动通信、国际互联网业务的发展，使得国际间的通信越来越普及，这需要相应的标准化机构对全球网络的设计和运营进行统一的协调和规划，以保证不同运营商、不同国家间网络业务可以互连互通。
此外，由于计算机网络的开放性，通信网络软硬件开发厂商的不同，为了推进各厂商不同软硬件的兼容性和互操作性，必须建立共同遵循的特定规章和准则，例如定义硬件接口、网络协议和网络体系结构等。
第2章数据通信基础
一、填空题
1．信源、变换器、信道、噪声、反变换器、信宿
2．衰减、放大器、噪声
3．中继器
4．单工、半双工、双工
5．传输速率
6．调制
7．最大数据传输速率
8．误码率
9．幅移键控、频移键控、相移键控
10．屏蔽、非屏蔽
11．双绞线、同轴电缆、光纤
12．抽样、量化、编码
13．电路建立、数据传输、电路拆除
14．虚电路、数据报
15．时分复用、频分复用、波分复用、码分复用
16．周期、时隙
17．电路交换、报文交换、报文分组。
18．随机、冲击
二、选择题
1．（D）2．（D）3．（A）4．（B）
5．（B）6．（C）7．（D）8．（C）
三、判断题
1．×2．√3．×4．√5．√
四、简答题
1．分为单工通信、半双工通信、全双工通信三种方式。
2．比特率是指数字信号的传输速率，也叫信息速率，反映一个数据通信系统每秒传输二进制信息的位数，波特率是一种调制速率，又称码元速率或波形速率，指单位时间内通过信道传输的码元数。
它们之间的关系为：
S=B×log2N（bit/s）。
3．1类：
由两对双绞线组成的非屏蔽双绞线。
频谱范围窄，通常在局域网中不使用，主要用于传输语音信息；
2类：
由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。
主要用于语音传输和最高可达4Mbps的数据传输，早期用于1Mbps令牌网；
3类：
由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。
主要用于语音传输和10Mbps以太网；
4类：
由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。
主要用于语音传输和16Mbps令牌网；
5类：
由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。
用于语音传输和高于100Mbps的数据传输，主要用于百兆以太网；
超5类：
由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。
与五类线相比，超五类线所使用的铜导线质量更高，单位长度绕数也更多，因而衰减和信号串扰更小，也可以用于千兆以太网；
4．
（1）抽样。
PCM编码是以抽样定理为基础的；
（2）量化。
将抽样所得到的信号幅度按A/D转换器的量级分级取值，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值。
（3）编码。
把量化后抽样点的幅值分别用代码表示，经过编码后的信号，就已经是PCM信号了。
5．
（1）每个脉冲宽度越大，发送信号的能量就越大，这对提高接收端的信噪比有利；
（2）脉冲时间宽度与传输带宽成反比关系，并且在频谱中包含了码位的速度；
（3）当出现连续0或连续1时，难以分辨一位的结束和另一位的开始；
（4）会产生直流分量的积累问题，这将导致信号的失真与畸变。
6．
7．所谓“同步”，就是接收端要按照发送端发送的每个码元的重复频率以及起止时间来接收数据。
因此，接收端不仅要知道一组二进制位的开始与结束，还要知道每位的持续时间，这样才能做到用合适的采样频率对所接收的数据进行采样。
数据在传输线路上传输时，为了保证发送端发送的信号能够被接收端正确无误地接收，接收端必须与发送端同步。
如果发送端和接收端的时钟不同步，即使只有较小的误差，随着时间的增加，误差逐渐积累，终究会造成收发之间的失步。
同步技术直接影响着通信质量，质量不好的同步将会使通信系统不能正常工作。
8．什么是多路复用？
有几种常用的多路复用技术？
多路复用技术是将传输信道在频率域或时间域上进行分割，形成若干个相互独立的子信道，每一子信道单独传输一路数据信号。
常用的多路复用技术主要有四种形式：
频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用（和码分多路复用。
9．
（1）电路交换：
在数据传输之前必须先设置一条完全的通路。
在线路拆除（释放）之前，该通路由一对用户完全占用。
电路交换效率不高。
（2）报文交换：
报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式，报文需要排队。
因此报文交换不适合于交互式通信，不能满足实时通信的要求。
（3）分组交换：
分组交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大长度。
分组交换技术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术，适用于交换中等或大量数据的情况。
10．奇偶校验码，循环冗余校验码。
五、计算题
1．.tp=0.2stp1=1/1000sL=3200bitL1=1024bitL报=16bitR=9600b/s
（1）线路交换的延迟时间为：
tp+L/R=0.2+3200/960≈0.533s
（2）报文交换的延迟时间：
（L+L报）×3/R+tp1×3=（3200+16×3）/9600+1/1000×3=1.008s
（3）虚电路的延迟时间：
tp+3×tp1+（L+L报×L/L1）×3/R=0.2+3/1000+（3200+16×3200/1024）×3/9600=0.2+3/1000+（3200+16×4）×3/9600=1.223s
（4）数据报的延迟时间：
3×（L+L报×L/L1）/R=（3200+16×4）×3/9600=1.02s
2．
（1）复用信道的带宽应为：
10×9600=96kb/s
（2）复用信道的事宽应为：
10×9600×50%/80%=60kb/s
3．已知：
B=1600BandN=8
R=Blog2N=1600×log28=4800b/s
4．字符长度=1+7+1+2=11b/字符数据速率R1=11×100=1100b/s
有效数据速率R=7×100=700b/s
码元速率B=R/log2N=1100/log24=550Baud
第3章计算机网络体系结构
一、填空题
1．网络协议、语法、语义、时序
2．7、较低层、较高层
3．通信子网、资源子网
4．机械特性、电气特性、功能特性、规程特性
5．差错控制
6．完成主机到主机的数据传输
7．会话层
8．TCP/IP、TransmissionControlProtocol/InternetProtocol
二、选择题
1、A2、C3、A4、D5、C
6、BD7、A8、D9、A10、A
三、判断题
1.√2.×3.√4.×5.×
四、简答题
1．图略，参见正文图3-4。
2．
（1）语义：
协议的语义是指对构成协议的元素含义的解释，也即“讲什么”。
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（含义）；
（2）语法：
语法用来规定由协议的控制信息和传送的数据所组成的传输信息应遵循的格式，即传输信息的数据结构形式（在最低层次上则表现为编码格式和信号电平），以便通信双方能正确地识别所传送的各种信息；（3）时序：
时序是指通信中各事件实现顺序的详细说明。
3．DTE是具有一定数据处理能力及发送和接收数据能力的设备。
它是资源子网的实体，可以是一台计算机或终端，也可以是各种I/O设备。
DCE是介于DTE与网络之间的设备，它用于将DTE所发送的数据转换为适于在传输介质上传输的信号形式，或把从传输介质上接收的信号转换为计算机能接收的数字信息。
典型的DCE是与模拟电话线路相连接的调制解调器。
4．
（1）虚拟终端协议VTP；
（2）文件传输、访问和管理协议FTAM；（3）报文处理系统协议MHS；（4）公共管理信息协议CMIP；（5）目录服务协议DS；（6）事务处理协议TP；（7）远程数据库访问协议RDA；（8）制造业报文规范协议MMS。
5．数据封装是指数据在发送前，必须在其头部或尾部加上必要的信息，这些信息包含了提供给网络设备和接收方的控制信息，以确保数据能够在网络中正确地传输，接收方可以正确解释这些信息。
数据解封装是指当网络中的接收方通过网络介质收到比特流后，将数据从物理层依次上传给OSI参考模型的上层的过程。
数据解封装与数据封装正好相反，前面已经介绍过，数据封装是数据从OSI参考模型的上层传到下层时，在每一层分别加上对应层的控制信息，而数据解封装则是将数据从OSI参考模型的下层上传到上层时，将封装过程中加上的控制信息去掉。
6．TCP/IP模型由网络接口层、网络互联层、传输层和应用层组成。
7．
（1）OSI/RM和TCP/IP均采用层次结构，而且都是按功能分层的，并存在可比的传输层和网络层；
（2）层的功能大体相似，在这两个模型中，传输层及传输层以上的各层都为希望进行通信的进程提供端到端的、与网络无关的传输服务。
这些层形成了传输提供者；（3）在两个模型中，传输层以上的各层都是传输服务的用户，并且是面向应用的用户；（4）两者都是一种基于协议数据单元的包交换网络，而且分别作为概念上的标准和事实上的标准，具有同等的重要性。
第4章计算机网络接口及其通信设备
一、填空题
1．同轴电缆接口、双绞线接口、光纤接口、AUI、BNC、RJ-45及光纤接口
2．网卡、驱动
3.窄带广域网接口、宽带广域网接口、宽带广域网接口
4．物理层、物理信号的双向转发、在数据链路层连接连接两个子网。
5．物理层、中继器、更多的端口、共享带宽
6．地址学习、转发/过滤、避免环路、直通式、存储转发、碎片隔离、存储转发
7．三层交换机、二层交换机、路由器、三层交换技术
8．路由功能、交换功能、路由选择算法、移动与处理
9．路由表、RIP协议、OSPF协议
10．应用层、协议网关、应用网关、安全网关
11．物理地址、MAC地址、IP地址
二、选择题
1．D2．C3.C4．D5．A6．D
7．A8．B9．C10．C11.C12.C
13.A
三、判断题
1．×2．×3．×4．×5．√
6．√7．√8．√9．√10.×
11.×12.√13.√14.×
四、简答题
1．
（1）按所支持的带宽划分，有10Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡和1000Mbps网卡；
（2）按总线类型划分，有ISA网卡、PCI网卡、USB网卡以及专门用于笔记本电脑的PCMCIA网卡。
（3）按应用领域划分，有工作站网卡和服务器网卡；
（4）按网卡的端口类型划分，有RJ-45端口（双绞线）网卡、AUI端口（粗同轴电缆）网卡、BNC端口（细同轴电缆）网卡和光纤端口网卡。
（5）按与不同的传输介质相连接的端口的数量划分，有单端口网卡、双端口网卡甚至三端口网卡，如RJ-45+BNC、BNC+AUI、RJ-45+BNC+AUI等类型的网卡。
2．
（1）发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载波，若有，则认为其他站点正在传送信息，继续侦听介质。
一旦通信介质在一定时间段内是安静的，即没有被其他站点占用，则开始进行帧数据发送，同时继续侦听通信介质，以检测冲突；在发送数据期间，若检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质发送一个“阻塞”信号，告知其他站点已经发生冲突，从而丢弃那些可能一直在接收的受到损坏的帧数据，并等待一段随机时间在等待一段随机时间后，再进行新的发送；若重传多次后（大于16次）仍发生冲突，就放弃发送。
（2）接收时，网卡浏览介质上传输的每个帧，若其长度小于64字节，则认为是冲突碎片；若接收到的数据帧不是冲突碎片且目的地址是本地地址，则对数据帧进行完整性校验，若数据帧长度大于1518字节或未能通过CRC校验，则认为该数据帧发生了畸变；只有通过校验的数据帧被认为是有效的，网卡将它接收下来进行本地处理。
3．按对输入信号的处理方式上，可以分为无源Hub、有源Hub、智能Hub。
无源Hub：
不对信号做任何的处理，对介质的传输距离没有扩展，并且对信号有一定的影响；
有源Hub：
与无源Hub的区别就在于它能对信号放大或再生，这样它就延长了两台主机间的有效传输距离；
智能Hub：
除具备有源Hub所有的功能外，还有网络管理及路由功能。
4．
（1）过滤通信量
（2）扩大了通信距离
（3）增加了节点的最大数目。
（4）各个网段可使用不同的通信速率。
（5）提高了可靠性
（6）性能得到改善
5．交换机内部有一个地址表，这个表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系。
利用地址表完成对数据的交换。
具体工作过程如下：
当交换机从某个端口收到一个数据包，首先读取包头中的源MAC地址，这样就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上，接着读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口，若表中有与该目的MAC地址对应的端口，则把数据包直接复制到这端口上，若表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习到目的MAC地址与哪个端口对应，若下次再向该数据端口发送数据时就无需再向所有端口进行广播了。
不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。
因此，交换机主要包括地址学习、转发/过滤和避免环路三个功能。
6．
（1）目的网络地址（Dest）
（2）掩码（Mask）
（3）下一跳地址（Gw）
（4）发送的物理端口
（5）路由信息的来源
（6）路由优先级
（7）度量值（metric）
7．网络通信分为同一网络内部的通信和不同网段之间的通信。
对于不同网段间通信，需通过路由器将其连接起来，假设现在有两个网络，即网络A和网络B，且两者为不同的网络，若网络A中有1台主机想要和网络B中1台主机通信，具体工作过程如下：
主机A通过本机的HOSTS表或WINS系统或DNS系统先将主机B的计算机名转换为IP地址，然后用自己的IP地址与子网掩码计算出所处的网段，与目的主机B的IP地址进行比较，发现与自己处于不同的网段，于是主机A将此数据包发送给自己的缺省网关，即路由器的本地接口。
主机A在自己的ARP缓存中查找是否有缺省网关的MAC地址，若有则就直接做数据链路层封装并通过网卡将封装好的以太数据帧发生到物理线路上去；若ARP缓存表中没有缺省网关的MAC地址，主机A将启动ARP协议通过在本地网络上的ARP广播来查询缺省网关的MAC地址，获得缺省网关的MAC地址后写入ARP缓存表，进行数据链路层封装和发送数据。
数据帧到达路由器的接收接口后首先解封装，变成IP数据包，对IP数据包进行处理，根据目的IP地址查找路由表，决定转发接口后做适应转发接口数据链路层协议的帧的封装，并发送到下一跳路由器，此过程继续直至到达目的网络与目的主机。
在整个通信过程中，数据报文的源IP、目的IP以及IP层向上的内容不会改变。
8．
（1）交换机工作在OSI的数据链路层，故工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的网络层，可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。
（2）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域，而路由器可以分割广播域；
（3）路由器提供了防火墙的服务，路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包和未知目标网络的数据包，从而可以防止广播风暴。
9.双绞线RJ-45头的制作步骤如下。
（1）将双绞线从头部开始将外部套层去掉20mm左右，并将8根导线理直。
（2）确定是直通线还是交叉线式，然后按照对应关系将双绞线中的线色按顺序排列，不要有差错。
（3）将非屏蔽5类双绞线的RJ-45接头点处切齐，并且使裸露部分保持在12mm左右。
（4）将双绞线整齐的插入到RJ-45接头中（塑料扣的一面朝下，开口朝右）。
（5）用RJ-45压线钳压实即可。
10.
（1）10个站都连接到一个10Mbit/s以太网集线器，每一站的带宽为1Mbit/s
（2）10个站都连接到一个100Mbit/s以太网集线器，每一个站的带宽为10Mbit/s
（3）10个站都连接到一个10Mbit/s以太网交换机，每一个站的带宽为10Mbit/s
第5章局域网
一、填空题
1．有限、传输、共享
2．拓朴结构、传输介质
3．拓朴结构、传输介质、介质访问控制方法、介质访问控制方法
4．IEEE802
5．介质访问控制、逻辑链路控制
6．细同轴电缆、粗同轴电缆、双绞线
7．共享式、交换式
8．数据传输速率为10Mbps、基带传输
9．100
10．交换机、并发
11．存储转发、直通
12．软件、物理位置的
13．11Mbps、54Mbps
14．无线VoIP
15．5GHz、6Mbps-54Mbps
二、选择题
1．B2．B3．D4．C
5．C6．D7．A8．B
9．D10．B11．A
三、判断题
1．×2．√3．×4．×5．√
6．×7．√8．√9．√
四、简答题
1．局域网是一种在有限的地理范围内利用通信线路和通信设备将众多计算机及外围设备连接起来，实现数据传输和资源共享的计算机网络。
局域网具有如下特点：
（1）覆盖范围小；
（2）传输率高；（3）误码率低；（4）单位专用；（5）易于实现。
2．
（1）CSMA/CD方式的主要特点是原理比较简单，技术上较易实现，网络中各工作站处于同等地位，不要集中控制，网络负载轻时效率较高。
（2）令牌环访问控制法（TokenRing）令牌方式在轻负载时，由于发送信息之前必须等待令牌，加上规定由源站收回信息，大约有50%的环路在传送无用信息，所以效率较低。
然而在重负载环路中，令牌以“循环”方式工作，故效率较高，各站机会均等。
令牌环的主要优点在于它提供的访问方式的可调整性，它可提供优先权服务，具有很强的实时性。
（3）令牌总线访问控制法（TokenBus）方式的最大优点是具有极好的吞吐能力，且吞吐量随数据传输速率的增高而增加并随介质的饱和而稳定下来但并不下降；各工作站不需要检测冲突，故信号电压容许较大的动态范围，联网距离较远；有一定实时性，在工业控制中得到了广泛应用。
3．
（1）一个站点在发送数据帧之前，首先要检测总线是否空闲，以确定总线上是否有其它节点正在发送数据；
（2）如果总线空闲，则可以发送；如果总线忙碌，则要继续检测，一直等到介质空闲时方可发送。
（3）在发送数据帧的同时，还要持续检测总线是否发生冲突。
一旦检测到冲突发生，便立即停止发送，进入“冲突加强”阶段，即向介质上发出一串阻塞脉冲信号来加强冲突，以便让总线上其它节点都知道已发生冲突。
（4）冲突发生后，应随机延迟一段时间，再去争用总线进入重发阶段，进入重发状态的第一件事就是计算重发次数，以太网规定一个帧最多可以重发16次，否则就认为线路发生季故障。
4．
（1）保护原有的以太网基础设施可继续使用，节省用户网络升级的费用。
（2）可在高速与低速网络间转换，实现不同网络的协同。
（3）实现网络分段，均衡负荷，同时提供多个通道。
（4）提供全双工模式操作，提高了处理效率，时间响应快。
5．
（1）1Mbps，
（2）10Mbps，（3）100Mbps
6．双绞线以太网需要以下硬件配置：
网卡、双绞线、集线器Hub等。
一个基本的10Base-T连接如图5-10所示。
（图略）
7．FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速骨干网，也是计算机网络技术发展到高速通信阶段出现的第一个高速网络技术。
用它可以互连局域网和计算机。
它也是宽带城域网的常用技术之一。
FDDI具有以下特点：
（1）高速度；
（2）大容量；（3）高可靠性；（4）互操作能力强；（5）共享网络带宽；（6）网络协议复杂，安装和管理较困难。
8．虚拟网络的概念是由于工作组的需要而产生，伴随高速网络的发展而实现的。
它将逻辑的网络拓扑与物理的网络设施相分离，将网络上的节点按照工作性质与需要划分为若干个“逻辑工作组”，一个逻辑工作组就被称为一个虚拟局域网。
虚拟局域网组网可分为4种：
基于交换机端口号的VLAN，基于MAC地址的VLAN，基于网络层的VLAN和IP广播组VLAN。
虚拟局域网对带宽资源采用独占方式，以软件方式来实现逻辑工作组的划分和管理。
9．
（1）快速以太网技术。
快速以太网有两种，一种为100Base-T，另一种是100VG-AnyLAN。
（2）千兆以太网使用原有以太网的帧结构、帧长及CSMA/CD协议，只是在低层将数据速率提高到了1Gbps。
（3）10Gbps以太网的主要技术特点是保留了802.3以太网的帧格式，只使用全双工工作方式，使用光纤作为传输介质而不使用铜线。
10．集线器为物理层设备，模拟了总线这一共享媒介共争用，交换机则为链路层设备，可实现透明交换，局域网通过路由器与因特网相连当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时，形成集中面向路由器的数据流，使用集线器冲突较大，采用交换机能得到改善。
当本局域网内通信量占主要成份时，采用交换机改善对外流量不明显。
11．优点：
使用灵活，移动性强；安装便捷；易于扩展；经济节约
不足：
传输质量易受外界干扰，无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。
第6章通信网与广域网
一、填空题
1．终端设备、传输系统
2．接入网、信令网、同步网
3．51.84Mbps、155.52Mbps
4．CDMA
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