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计算机网络习题答案高等教育出版社
第一章引论
1.计算机网络的发展可划分为几个阶段?
每个阶段各有何特点?
答:
计算机网络的发展主要分为一下四个阶段:
1)以单计算机为中心的联机系统
2)计算机-计算机网络
3)体系结构标准化网络
4)Internet时代
各个阶段特点参加课本。
2.说明为什么在网络中使用通信控制处理机CCP?
答:
在网络中使用通信控制处理机CCP的主要目的是为了将通信功能从主机中分离出来,以减轻主机的负荷。
通信控制处理机负责网络上各主机间的通信控制和通信处理,它们组成的通信子网是网络的内层,为资源子网提供信息传输服务。
3.计算机网络由哪些部分组成,什么是通信子网和资源子网?
试述这种层次结构观的特点以及各层的作用是什么?
答:
通信控制处理机构成的通信子网是网络的内层,或骨架层,是网络的重要组成部分。
网上主机负责数据处理,是计算机网络资源的拥有者,它们组成了网络的资源子网,是网络的外层,通信子网为资源子网提供信息传输服务,资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上。
没有通信子网,网络不能工作,而没有资源子网,通信子网的传输也失去了意义,两者合起来组成了统一的资源共享的两层网络。
将通信子络的规模进一步扩大,使之变成社会公有的数据通信网,
4.为什么要研究网络体系结构与网络协议的标准化问题?
答:
为了保证计算机间及网络间方便、快捷的互连互通。
5.一个完整的计算机网络的定义应包含哪些内容?
答:
1)物理结构:
通过通信线路、通信设备将地理上分散的计算机连成一个整体
2)逻辑结构:
在网络协议控制下进行信息传输
3)主要目的:
资源共享
6.说明在公用网络以及私用网络中计算机网络主要有哪些功能?
答:
服务于企业的网络
•资源共享
•提高可靠性
•节约经费
•通信手段
服务于公众的网络
•访问远程信息
•个人间通信
•交互式娱乐
7.什么叫耦合度?
按耦合度的不同如何区分计算机网络和其它计算机系统?
答:
耦合度是处理机之间连接的紧密程度。
它可用处理机之间的距离及相互连接的信号线数目来表示,下表说明了按耦合度的不同计算机网络和其它计算机系统的区别。
处理机间距离
处理机安装的范围
系统类型
同一路板上
数据流机
1m
同一系统
多处理机
10m
同一房间
局域网
100m
同一建筑物
1km
校园
25km
城市
广域网
100km
国家
1000km
洲
8.说明计算机网络由哪些元素组成的。
答:
计算机网络由网络软件和网络硬件两大部分组成
其中:
网络软件主要包括:
网络协议、通信软件、网络操作系统等;网络硬件主要包括网络节点(又称网络单元)和通信链路。
9.局域网、城域网与广域网的主要特征是什么?
答:
这三种网络主要是按照网络覆盖的地理范围来划分的:
1)广域网(远程网)WAN(WideAreaNetwork):
广域网的作用范围一般为几十到几千公里。
2)局域网LAN(LocalAreaNetwork):
局域网的作用范围通常为几米到几十公里。
3)城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork):
城域网的作用范围在WAN与LAN之间,其运行方式为LAN相似。
10.网络拓扑结构是指通信子网中节点与通信线路之间的几何关系,还是指资源子网中主机与通信线路之间的关系?
答:
网络拓扑结构是指通信子网中节点与通信线路之间的几何关系。
11.比较计算机网络的几种主要的拓扑结构的特点和适用场合。
答:
12.总线结构是否适合于广域网络,为什么?
答:
不适合。
总线型拓扑结构只适合采用广播式通信方式,而由于广域网规模过大,连接节点数量过大无法使用广播式通信方式。
13.计算机网络与分布式计算机系统之间的区别与联系是什么?
答:
两者在物理结构上是非常类似的,但是软件上有很大的差异。
主要表现为:
1)计算机网络以共享资源为主要目的,各计算机独立工作,向用户呈现分散系统。
2)分布式系统以提高整体性能为主要目的,强调多计算机系统的整体性,各计算机协调自治工作,向用户呈现整体系统
第二章数据通信的基础知识
1.简述数据通信系统的主要构成。
答:
数据通信系统的基本构成,包传输介质、传输设备(多路复用器、交换机)等及数据处理系统。
2.什么叫码元速率?
什么叫信息速率?
两者有何关系?
答:
码元速率(RB):
又称为信号速率,它指每秒传送的码元数,单位为“波特”(Baud),也称波特率。
信息速率(Rb):
指每秒传送的信息量。
单位为“bit/s”。
对M进制信号,信息速率和码元速率两者的关系是:
Rh=RBlog2M
3.说明模拟通信系统与数字通信系统的区别。
4.在带宽为10MHz的信道上,如果使用4个电平的数字信号,每秒钟能发送多少比特?
答:
10×log24=20M(bps)
5.一个数字信号通过信噪比为20db的3kHz信道传送,其数据速率不会超过多少?
答:
根据香农定理:
最大数据传输率=3×log2(1+20)≈(Kbps)
6.信道的通信方式有哪几种?
在实际的网络中最常使用哪种方式?
为什么?
答:
信道的通信方式主要有单工通信、半双工通信以及全双工通信。
在实际的网络中最常使用半双工方式。
性价比最高。
7.什么叫自同步法?
自同步编码有什么特点?
答:
自同步法是从数据信息波形的本身提取同步信号的方法。
自同步编码要求在编码器进行编码信号传输系统中,从编码信号码元中提取同步信号。
相位编码(或称相位调制)的脉冲信号以调相方法进行传输就是一例。
8.通过比较说明双绞线、同轴电缆与光纤三种常用传输介质的特点。
答:
参加p46 表2-1。
9.无线介质与有线介质相比有何特点,在选择传输介质时应考虑哪些问题?
答:
无线介质与有线介质相比最大的优势在于无需布线,适合于复杂的传输环境。
选择传输介质时应重点考虑满足建网要求,包括:
传输容量,传输效率,安全性,可靠性,价格,网络的扩展要求等。
10.数字数据的数字编码与模拟数据的数字编码有何区别?
11.给出比特流0的曼彻斯特码波形图,以及差分曼彻斯特码波形图。
12.为何要采用多路复用?
多路复用有哪几种形式,各有何特点?
答:
复用的基本思想是把公共共享信道用某种方法划分成多个子信道,每个子信道传输一路数据。
多路复用主要有以下几种形式:
1)频分多路复用
整个传输频带被划分为若干个频率通道,每路信号占用一个频率通道进行传输。
频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。
2)时分多路复用
时间分割成小的时间片,每个时间片分为若干个时隙,每路数据占用一个时隙进行传输。
在通信网络中应用极为广泛。
3)波分多路复用
整个波长频带被划分为若干个波长范围,每路信号占用一个波长范围来进行传输。
4)码分多路复用
每个用户把发送信号用接收方的地址码序列编码(任意两个地址码序列相互正交)。
不同用户发送的信号在接收端被叠加,然后接收者用同样的地址码序列解码。
由于地址码的正交性,只有与自己地址码相关的信号才能被检出,由此恢复出原始数据。
13. 什么是交换?
比较说明常见的交换技术各自的特点。
答:
交换是按某种方式动态地分配传输线路资源,交换可节省线路投资,提高线路利用率。
实现交换的方法主要有:
电路交换、报文交换和分组交换。
其中:
1)电路交换
在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。
可以是真正的物理线路,也可以是一个复用信道。
特点:
数据传输前需要建立一条端到端的通路。
——称为“面向连接的”(典型例子:
电话)
过程:
建立连接→通信→释放连接
优缺点:
1)建立连接的时间长;
2)一旦建立连接就独占线路,线路利用率低;
3)无纠错机制;
4)建立连接后,传输延迟小。
适用:
不适用于计算机通信,因为计算机数据具有突发性的特点,真正传输数据的时间不到10%。
2)报文交换
以报文为单位进行“存储-转发”交换的技术。
在交换过程中,交换设备将接收到的报文先存储,待信道空闲时再转发出去,一级一级中转,直到目的地。
这种数据传输技术称为存储-转发。
特点:
传输之前不需要建立端到端的连接,仅在相邻结点传输报文时建立结点间的连接。
——称为“无连接的”(典型例子:
电报)。
整个报文(Message)作为一个整体一起发送。
优缺点:
1) 没有建立和拆除连接所需的等待时间;
2) 线路利用率高;
3) 传输可靠性较高;
4)报文大小不一,造成存储管理复杂;
5)大报文造成存储转发的延时过长,且对存储容量要求较高;
6)出错后整个报文全部重发。
3)分组交换(包交换)
将报文分割成若干个大小相等的分组(Packet)进行存储转发。
特点:
数据传输前不需要建立一条端到端的通路——也是“无连接的”。
有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能。
优缺点:
1)对转发结点的存储要求较低,可以用内存来缓冲分组——速度快;
2)转发延时小——适用于交互式通信;
3)某个分组出错可以仅重发出错的分组——效率高;
4)各分组可通过不同路径传输,容错性好。
5)需要分割报文和重组报文,增加了端站点的负担。
分组交换有两种交换方式:
数据报方式和虚电路方式
14.说明在计算机网络中是否有真正的电路交换存在?
为什么?
答:
不存在。
在计算机网络中主要使用存储转发方式进行数据传输。
15.在数据通信系统中,完整的差错控制应该包括哪两个主要内容?
答:
在数据通信系统中,完整的差错控制应该包括:
差错的检查和差错的恢复。
16.说明在网络中为什么使用检错码而不使用纠错码?
答:
根据海明定理可知,要纠正n位错误远比监测n位错误复杂得多,需要加更多得冗余位。
为了提高信道的利用率,在网络中主要使用检错码。
17.简要说明循环冗余校验码的工作原理,并分析其检错能力。
答:
循环冗余编码一种通过多项式除法检测错误的方法。
其核心思想是将待传输的数据位串看成系数为0或1的多项式,如位串10011可表示为f(x)=x4+x+1。
发送前收发双方约定一个生成多项式G(x)(其最高阶和最低阶系数必须为1),发送方在数据位串的末尾加上校验和,使带校验和的位串多项式能被G(x)整除。
接收方收到后,用G(x)除多项式,若有余数,则传输有错。
校验和计算方法如下:
1)若G(x)为r阶,原数据为m位,其多项式为M(x),则在原始数据后面添加r个0,实际传送数据为m+r位,相应多项式xrM(x);
2)按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于xrM(x)的位串;
3)按模2加法把xrM(x)的位串与余数相加,结果就是要传送的带校验和的数据多项式T(x)。
T(x)= xrM(x)+[xrM(x) MOD2 G(x)
CRC的检错能力分析:
若发送为:
T(x);接收为:
T(x)+E(x);则余数为((T(x)+E(x))/G(x))=0+余数(E(x)/G(x))。
当余数(E(x)/G(x))=0时,则差错不能发现;否则,可以发现。
18. 某信道误码率为10-5,每数据报文长度为10kbits,那么:
(1) 若差错都是单个错,则在该信道上传送的数据报文的平均出错率是多少?
(2) 若差错大多为突发错,平均突发长度为100bits,则在该信道上传送的数据报文的平均出错率是多少?
答:
(1)10×103×10-5=10-1
(2)10×103×10-5÷100=10-3
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