计算机网络基础第二版习题参考答案.docx

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计算机网络基础第二版习题参考答案

《计算机网络基础（第二版）》

习题参考答案

第一章

1．填空题

（1）计算机网络按网络的覆盖范围可分为_局域网_、城域网和__广域网__。

（2）从计算机网络组成的角度看，计算机网络从逻辑功能上可分为通信子网和__资源__子网。

（3）计算机网络的拓扑结构有星型、树型、总线型、环型和网状型。

2．简答题

（1）计算机网络的发展经过哪几个阶段？

每个阶段各有什么特点？

答：

单机系统：

在单处理机联机网络中，由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统，被称为第一代网络。

多机系统：

将多个单处理机联机终端网络互相连接起来，以多处理机为中心的网络，并利用通信线路将多台主机连接起来，为用户提供服务，形成了以通信子网为核心的第二代网络，随着分组交换技术的使用，逐渐形成了以遵守网络体系结构的第三代网络。

Internet是计算机网络发展最典型的实例，该网络的发展也促使新的高速网络技术的不断出现，又提高了网络的发展。

（2）什么是计算机网络？

计算机网络的主要功能是什么？

答：

利用通信设备和线路，将分布在地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。

主要功能：

1.数据交换和通信：

在计算机之间快速可靠地相互传递数据、程序或文件；2.资源共享：

充分利用计算机网络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）；3.提高系统的可靠性：

通过计算机网络实现的备份技术可以提高计算机系统的可靠性。

4.分布式网络处理和负载均衡：

将任务分散到网络中的多台计算机上进行，减轻任务负荷过重的单台主机。

（3）计算机网络分为哪些子网？

各个子网都包括哪些设备，各有什么特点？

答：

从计算机网络系统组成的角度看，典型的计算机网络分为资源子网和通信子网。

资源子网由主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。

主机是资源子网的主要组成单元，为本地用户和网络中远程用户访问网络其他主机设备与资源提供服务。

终端控制器负责终端和主计算机的信息通信。

终端是直接面向用户的交互设备，可以是由键盘和显示器组成的简单的终端，也可以是微型计算机系统。

计算机外设主要是网络中的一些共享设备，如大型的硬盘机、高速打印机、大型绘图仪等。

通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。

通信控制处理机也称为网络节点，实现通信子网中的分组存储转发节点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。

通信线路为通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。

通信线路包括电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等。

信号变换设备的功能是对信号进行变换以适应不同传输媒体的要求。

（4）计算机网络的拓扑结构有哪些？

它们各有什么优缺点？

答：

1.星型拓扑网络：

优点是很容易在网络中增加新的站点，容易实现数据的安全性和优先级控制，易实现网络监控；但缺点是属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络的瘫痪。

2.树型拓扑网络：

树型拓扑网络层次结构的层不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点的负荷过重。

3.总线型拓扑网络：

结构简单，安装方便，需要铺设的线缆最短，成本低。

缺点是实时性较差，总线的任何一点故障都会导致网络瘫痪。

4.环型拓扑网络：

结构简单，传输延时确定，但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障。

环中节点出现故障，有可能造成网络瘫痪。

网络节点的加入、退出以及环路的维护和管理都比较复杂。

5.网状型拓扑网络：

优点是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。

广域网基本上采用网状型拓扑结构。

（5）与计算机网络相关的标准化组织有哪些？

答：

ISO、ITU、ANSI、TIA、IEEE、EIA、IEC、ETSI

第二章

1．填空题

（1）调制解调器的作用是实现模拟/数字信号和数字/模拟信号之间的变换。

（2）在数据通信过程中，接收端要通过差错控制检查数据是否出错，而采用反馈重发纠错的方法有停等ARQ方式和连续ARQ方式，连续ARQ方式又包括选择方式和

　GO-BACK-N　方式。

（3）脉冲编码调制的过程简单地说可分为三个过程，它们是抽样、量化和编码。

（4）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。

（5）通信信道按传输信号的类型可划分为模拟信道和数字信道。

（6）数字数据在数字信道上传输前需进行编码，以便在数据中加入时钟信号；

（7）数字数据的基本调制技术包括幅移键控、频移键控和相移键控。

2．选择题

（1）通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0的编码方式是C。

A．ASKB．FSKC．PSKD．NRZ

（2）在网络中，将语音与计算机产生的数字、文字、图形与图像同时传输，将语音信号数字化的技术是B；

A．差分Manchester编码B．PCM技术

C．Manchester编码D．FSK方法

（3）下面关于卫星通信的说法，错误的是C。

A．卫星通信通信距离大，覆盖的范围广

B．使用卫星通信易于实现广播通信和多址通信

C．卫星通信的好处在于不受气候的影响，误码率很低

D．通信费用高，延时较大是卫星通信的不足之处

（4）电缆屏蔽的好处是B。

A．减少信号衰减B．减少电磁干扰辐射

C．减少物理损坏D．减少电缆的阻抗

（5）在下列多路复用技术中，B具有动态分配时隙的功能。

A．同步时分多路复用B．统计时分多路复用

C．频分多路复用D．波分多路复用

（6）下面有关虚电路和数据报的特性，正确的是C。

A．虚电路和数据报分别为面向无连接和面向连接的服务

Ｂ．数据报在网络中沿同一条路径传输，并且按发出顺序到达

Ｃ．虚电路在建立连接之后，分组中只需要携带连接标识

Ｄ．虚电路中的分组到达顺序可能与发出顺序不同

（7）在数字通信中，使收发双方在时间基准上保持一致的技术是B。

A．交换技术Ｂ．同步技术Ｃ．编码技术Ｄ．传输技术

（8）在同一时刻，通信双方可以同时发送数据的信道通信方式为D。

A．半双工通信Ｂ．单工通信Ｃ．数据报Ｄ．全双工通信

（9）对于脉冲编码调制来说，如果要对频率为600Hz的语音信号进行采样，若传送PCM信号的信道带宽是3KHz，那么采样频率应该取B，就足够可以重构原语音信号的所有信息。

A．1.2KHzＢ．6KHzＣ．9KHzＤ．300Hz

3．简答题

（1）数据通信系统的基本结构是什么？

模拟通信系统和数字通信系统有何不同?

答：

数据通信系统的基本结构包括信源、信道和信宿。

模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。

信源所产生的原始模拟信号一般都要经过调制后再通过信道传输。

到达信宿后，再通过解调器将信号解调出来。

数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源组成。

（2）在基带传输中，数字数据信号的编码方式主要有哪几种（只写出名称）？

试用这几种编码方式对数据“01001011”进行编码。

答：

数字基带传输中数据信号的编码方式主要有三种，不归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

（编码图略）

（3）简述存储转发交换方式与线路交换方式的区别。

答：

与电路交换方式相比，报文交换方式不要求交换网为通信双方预先建立一条专用的数据通路，不存在建立电路和拆除电路的过程。

在报文交换中，每一个报文由传输的数据和报头组成，报头中有源地址和目标地址。

节点根据报头中的目标地址为报文进行路径选择，并且对收发的报文进行相应的处理。

报文交换是在两个节点间的链路上逐段传输的，不需要在两个主机间建立多个节点组成的电路通道。

（4）在电路交换的通信系统中，其通信过程包括哪三个阶段？

答：

电路交换的通信包括3个阶段，电路建立：

通过源节点请求完成交换网中相应节点的连接过程，这个过程建立起一条由源节点到目的节点的传输通道。

数据传输：

电路建立完成后，就可以在这条临时的专用电路上传输数据，通常为全双工传输。

电路拆除：

在完成数据传输后，源节点发出释放请求信息，请求终止通信。

若目的节点接受释放请求，则发回释放应答信息。

在电路拆除阶段，各节点相应地拆除该电路的对应连接，释放由该电路占用的节点和信道资源。

（5）简述脉冲编码调制（PCM）的工作过程。

答：

脉冲编码调制的工作过程包括三部分：

抽样、量化和编码。

抽样：

每隔一定的时间间隔，采集模拟信号的瞬时电平值作为样本。

抽样频率以奈奎斯特抽样定理为依据，如果以等于或高于通信信道带宽两倍的速率定时对信号进行抽样，就可以恢复原模拟信号的所有信息。

量化：

将取样样本幅度按量化级决定取值。

经过量化后的样本幅度为离散的量化级值，根据量化之前规定好的量化级，将抽样所得样本的幅值与量化级的幅值比较，取整定级。

编码：

用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级。

（6）比较并说明电路交换与存储转发交换有何不同。

答：

同（3）

（7）请列举出几种信道复用技术，并说出它们各自的技术特点。

答：

4种信道复用方式：

频分复用、时分复用、波分复用和码分复用。

频分多路复用FDM是把信道的可用频带分成多个互不交叠的频段，每个信号占其中一个频段。

接收时用适当的滤波器分离出不同信号，分别进行解调接收。

时分多路复用（TDM）是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同时间内传送，即将整个传输时间分为许多时间间隔（时隙），每个时间片被一路信号占用。

TDM又分为同步时分复用和异步时分复用。

波分多路复用WDM就是光的频分复用。

用一根光纤来同时传输与多个频率都很接近的光载波信号，使光纤的传输能力成倍地提高。

码分复用是一种共享信道的方法，每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信，但使用的是基于码型的分割信道的方法，即每个用户分配一个地址码，各个码型互不重叠，通信各方之间不会相互干扰，且抗干扰能力强。

（8）比较说明双绞线、同轴电缆和光纤各自的特点。

传输媒体

费用

速度

衰减

电磁干扰

安全性

UTP

低

1~10000Mbit/s

高

高

低

同轴电缆

中等

1Mbit/s~1Gbit/s

中等

中等

低

光纤

高

10Mbit/s~2.5Gbit/s

低

低

高

（9）RS-232C接口具有哪些特性？

简述使用RS-232C接口进行通信的工作过程。

答：

RS-232C使用9针或25针的D型连接器DB-9或DB-25，如图2-36所示。

目前，绝大多数计算机使用的是9针的D型连接器。

RS-232D规定使用25针的D型连接器。

RS-232C采用的信号电平－5～－15V代表逻辑“1”，＋5～＋15V代表逻辑“0”。

在传输距离不大于15m时，最大速率为19.2kbit/s。

1．建立连接阶段：

当本地计算机有数据要发送时，发送数据终端准备（DTR，针脚20）信号通知本地Modem计算机已处于通信就绪状态。

若本地Modem响应此信号，则发送数据传输设备准备（DSR，针脚6）信号回答终端Modem已准备好通信。

本地计算机发送请求发送信号（RTS，针脚4）通知本地Modem准备发送数据。

本地Modem检测到RTS信号后，通过电话线发一个载波信号给远程Modem，通知远程Modem准备接收数据，同时向本地计算机返回一个允许发送信号（CTS，针脚5），告诉本地计算机可以发送数据了。

远程Modem检测到载波后，发送载波检测信号（DCD，针脚8）通知远程计算机准备接收数据。

远程的计算机和Modem执行相同的操作。

2.数据传输阶段：

当计算机检测到允许发送信号CTS以及远程Modem发送的载波检测信号，则通过发送数据线（TxD，针脚2）发送数据，并通过接收数据线（RxD，针脚3）接收远程计算机发来的数据。

其中，第24和第17针脚分别用来提供双方发送和接收数据的同步时钟信号，例如，本地计算机在发送数据的同时，也将时钟发给对方，而远程计算机则通过此时钟接收数据。

3.释放连接阶段：

本地计算机数据发送完毕后，关闭请求发送线（RTS），并通知本地Modem发送结束。

本地Modem检测RTS关闭后，停止向电话线发送载波，同时关闭允许发送线（CTS）以应答计算机。

当远程Modem检测不到载波后，则向远程计算机发送关闭载波检测信号。

最终，本地和远程计算机释放链路，恢复到原始状态。

使用RS-232C接口进行串行通信时，在什么情况下可以用空Modem连接方法？

请说明空Modem的连接方法。

第三章

1.填空题

（1）在TCP/IP参考模型的传输层上，用户数据报协议实现的是不可靠、无连接的数据报服务，而传输控制协议一个基于连接的通信协议，提供可靠的数据传输。

（2）在计算机网络中，将网络的层次结构模型和各层协议的集合称为计算机网络的　体系结构　　。

其中，实际应用最广泛的是TCP/IP协议，由它组成了Internet的一整套协议。

2.选择题

（1）国际标准化组织ISO提出的不基于特定机型、操作系统或公司的网络体系结构OSI模型中，第一层和第三层分别为A。

A．物理层和网络层B．数据链路层和传输层

C．网络层和表示层D．会话层和应用层

（2）在下面给出的协议中，D属于TCP/IP的应用层协议。

A．TCP和FTPB．IP和UDP

C．RARP和DNSD．FTP和SMTP

（3）在下面对数据链路层的功能特性描述中，不正确的是A。

A．通过交换与路由，找到数据通过网络的最有效的路径

B．数据链路层的主要任务是提供一种可靠的通过物理介质传输数据的方法

C．将数据分解成帧，并按顺序传输帧，并处理接收端发回的确认帧

D．以太网数据链路层分为LLC和MAC子层，在MAC子层使用CSMA/CD的协议

（4）网络层、数据链路层和物理层传输的数据单位分别是C。

A．报文、帧、比特B．包、报文、比特

C．包、帧、比特D．数据块、分组、比特

（5）在OSI参考模型中能实现路由选择、拥塞控制与互连功能的层是C。

A．传输层B．应用层C．网络层D．物理层

3．简答题

（1）什么是网络体系结构？

答：

完成计算机间的通信合作，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及服务，将这些同层进程通信的协议以及相邻层的接口统称为网络体系结构

（2）网络协议的三要素是什么？

答：

网络协议3要素：

语法、语义和交换规则。

语法：

确定协议元素的格式，即规定数据与控制信息的结构和格式；

语义：

确定协议元素的类型，即规定通信双方要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答；

交换规则：

规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程，如通信双方的应答关系。

（3）OSI/RM共分为哪几层？

简要说明各层的功能。

答：

第1层：

物理层（PhysicalLayer），在物理信道上传输原始的数据比特（bit）流，提供为建立、维护和拆除物理链路连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。

第2层：

数据链路层（DataLinkLayer），在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧在信道上无差错地传输，并进行数据流量控制。

第3层：

网络层（NetworkLayer），为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段，把上层来的数据组织成数据包（Packet）在节点之间进行交换传送，并且负责路由控制和拥塞控制。

第4层：

传输层（TransportLayer），为上层提供端到端（最终用户到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。

所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。

第5层：

会话层（SessionLayer），为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能，并提供会话管理服务。

第6层：

表示层（PresentationLayer），为应用层提供信息表示方式的服务，如数据格式的变换、文本压缩和加密技术等。

第7层：

应用层（ApplicationLayer），为网络用户或应用程序提供各种服务，如文件传输、电子邮件（E-mail）、分布式数据库以及网络管理等。

（4）请详细说明物理层、数据链路层和网络层的功能。

答：

物理层直接与物理信道相连，起到数据链路层和传输媒体之间的逻辑接口作用，提供建立、维护和释放物理连接的方法，并可实现在物理信道上进行比特流传输的功能。

物理层涉及的内容包括通信接口与传输媒体的物理特性、物理层的数据交换单元为二进制比特、比特的同步、线路的连接、物理拓扑结构、传输方式；

数据链路层通过物理层提供的比特流服务，在相邻节点之间建立链路，传送以帧（Frame）为单位的数据信息，并且对传输中可能出现的差错进行检错和纠错，向网络层提供无差错的透明传输。

数据链路层涉及到的具体内容成帧、物理地址寻址、流量控制、差错控制、接入控制；

网络层的作用是实现分别位于不同网络的源节点与目的节点之间的数据包传输，网络层要负责确定在网络中采用何种技术，从源节点出发选择一条通路通过中间的节点将数据包最终送达目的节点。

网络层涉及的概念有逻辑地址寻址、路由功能、流量控制、拥塞控制；

（5）TCP/IP协议模型分为几层？

各层的功能是什么？

每层又包含什么协议？

答：

TCP/IP共有4个层次，分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。

网络接口层包括了能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议，TCP/IP标准并没有定义具体的网络接口协议，而是旨在提供灵活性，以适应各种网络类型，如LAN、MAN和WAN。

网际层的主要功能是处理来自传输层的分组，将分组形成数据包（IP数据包），并为该数据包进行路径选择，最终将数据包从源主机发送到目的主机。

网际层协议包括网际协议IP，ICMP、IGMP、ARP、RARP。

传输层负责主机到主机之间的端对端通信，使用两种协议来支持两种数据的传送方法，分别是TCP协议和UDP协议。

应用层用于提供网络服务，比如文件传输、远程登录、域名服务和简单网络管理等，包括SMTP、POP3、TELNET、DHCP、HTTP、THTP、DNS等。

（6）若要将一个B类的网络172.17.0.0划分为14个子网，请计算出每个子网的子网掩码，以及在每个子网中主机IP地址的范围是多少？

答：

子网掩码是255.255.240.0

每个子网的网络地址：

172.17.16.0、172.17.32.0、172.17.48.0、172.17.64.0、172.17.80.0、172.17.96.0、172.17.112.0、172.17.128.0、172.17.144.0、172.17.160.0、172.17.176.0、172.17.192.0、172.17.208.0、172.17.224.0。

每个子网主机IP的地址：

172.17.16.1~172.17.31.254

172.17.32.1~172.17.47.254

172.17.48.1~172.17.63.254

172.17.64.1~172.17.79.254

172.17.80.1~172.17.95.254

172.17.96.1~172.17.111.254

172.17.112.1~172.17.127.254

172.17.128.1~172.17.143.254

172.17.144.1~172.17.159.254

172.17.160.1~172.17.175.254

172.17.176.1~172.17.191.254

172.17.192.1~172.17.207.254

172.17.208.1~172.17.223.254

（7）若要将一个B类的网络172.17.0.0划分子网，其中包括3个能容纳16000台主机的子网，7个能容纳2000台主机的子网，8个能容纳254台主机的子网，请写出每个子网的子网掩码和主机IP地址的范围。

答：

子网掩码是255.255.240.0

172.17.0.0/18172.17.0.1~172.17.63.254

172.17.64.0/18172.17.64.1~172.17.127.254

172.17.128.0/18172.17.128.1~172.17.191.254

172.17.192.0/18---172.17.192.0/21172.17.192.1~172.17.199.254

172.17.200.0/21172.17.200.1~172.17.207.254

172.17.208.0/21172.17.208.1~172.17.215.254

172.17.216.0/21172.17.216.1~172.17.223.254

172.17.224.0/21172.17.224.1~172.17.231.254

172.17.232.0/21172.17.232.1~172.17.239.254

172.17.240.0/21172.17.240.1~172.17.247.254

172.17.248.0/21----172.17.248.0/24172.17.248.1~172.17.248.254

172.17.249.0/24172.17.249.1~172.17.249.254

172.17.250.0/24172.17.250.1~172.17.250.254

172.17.251.0/24172.17.251.1~172.17.251.254

172.17.252.0/24172.17.252.1~172.17.252.254

172.17.253.0/24172.17.253.1~172.17.253.254

172.17.254.0/24172.17.254.1~172.17.254.254

172.17.255.0/24172.17.255.1~172.17.255.254

（8）对于一个从192.168.80.0开始的超网，假设能够容纳4000台主机，请写出该超网的子网掩码以及所需使用的每一个C类的网络地址。

答：

192.168.80.0/20-------192.168.80.0/24192.168.88.0/24

192.168.81.0/24192.168.89.0/24

192.168.82.0/24192.168.90.0/24

192.168.83.0/24192.168.91.0/24

192.168.84.0/24192.168.92.0/24

192.168.85.0/24192.168.93.0/24

192.168.86.0/24192.168.94.0/24

192.1