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第一章 概述 1-01 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供那些服務(wù)？ 答： 連通性和共享 1-02 簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。 答：（1）報(bào)文分組，加首部 （2）經(jīng)路由器儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā) （3）在目的地合并 1-03 試從多個(gè)方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。 答：（1）電路交換：端對(duì)端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對(duì)連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。 （2）報(bào)文交換：無須預(yù)約傳輸帶寬，動(dòng)態(tài)逐段利用傳輸帶寬對(duì)突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。 （3）分組交換：具有報(bào)文交換之高效、迅速的要點(diǎn)，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生存性能好。 1-04 為什么說因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革？ 答： 融合其他通信網(wǎng)絡(luò)，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實(shí)時(shí)交互能力。 1-05 因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個(gè)階段？請(qǐng)指出這幾個(gè)階段的主要特點(diǎn)。 答：從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)APPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；TCP/IP協(xié)議的初步成型 　 建成三級(jí)結(jié)構(gòu)的Internet；分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)； 　 形成多層次ISP結(jié)構(gòu)的Internet；ISP首次出現(xiàn)。 1-06 簡(jiǎn)述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個(gè)階段？ 答：（1）因特網(wǎng)草案(Internet Draft) ——在這個(gè)階段還不是 RFC 文檔。 　 （2）建議標(biāo)準(zhǔn)(Proposed Standard) ——從這個(gè)階段開始就成為 RFC 文檔。 （3）草案標(biāo)準(zhǔn)(Draft Standard) （4） 因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(Internet Standard) 1-07小寫和大寫開頭的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要區(qū)別？ 答：（1） internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）：通用名詞，它泛指由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。；協(xié)議無特指 　　 （2）Internet（因特網(wǎng)）：專用名詞，特指采用 TCP/IP 協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 區(qū)別：后者實(shí)際上是前者的雙向應(yīng)用 1-08 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點(diǎn)？ 答：按范圍：（1）廣域網(wǎng)WAN：遠(yuǎn)程、高速、是Internet的核心網(wǎng)。 （2）城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個(gè)局域網(wǎng)。 （3）局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機(jī)關(guān)、社區(qū)。 （4）個(gè)域網(wǎng)PAN：個(gè)人電子設(shè)備 按用戶：公用網(wǎng)：面向公共營(yíng)運(yùn)。專用網(wǎng)：面向特定機(jī)構(gòu)。 1-09 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？ 答：主干網(wǎng)：提供遠(yuǎn)程覆蓋\高速傳輸\和路由器最優(yōu)化通信 本地接入網(wǎng)：主要支持用戶的訪問本地，實(shí)現(xiàn)散戶接入，速率低。 1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共x（bit）。從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為d（s），數(shù)據(jù)率為b(b/s)。在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為s(s)。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為p(bit)，且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要??？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。） 答：線路交換時(shí)延：kd+x/b+s, 分組交換時(shí)延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b) 其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s>(k-1)*(p/b)時(shí)，電路交換的時(shí)延比分組交換的時(shí)延大，當(dāng)x>>p,相反。 1-11 在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，而h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的大小無關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(b/s)，但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。若打算使總的時(shí)延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多大？（提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時(shí)延是由哪幾部分組成。） 答：總時(shí)延D表達(dá)式，分組交換時(shí)延為：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b D對(duì)p求導(dǎo)后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5 1-12 因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點(diǎn)是什么？它們的工作方式各有什么特點(diǎn)？ 答：邊緣部分：由各主機(jī)構(gòu)成，用戶直接進(jìn)行信息處理和信息共享;低速連入核心網(wǎng)。 　 核心部分：由各路由器連網(wǎng)，負(fù)責(zé)為邊緣部分提供高速遠(yuǎn)程分組交換。 1-13 客戶服務(wù)器方式與對(duì)等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？ 答：前者嚴(yán)格區(qū)分服務(wù)和被服務(wù)者，后者無此區(qū)別。后者實(shí)際上是前者的雙向應(yīng)用。 1-14 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？ 答：速率，帶寬，吞吐量，時(shí)延，時(shí)延帶寬積，往返時(shí)間RTT，利用率 1-15 假定網(wǎng)絡(luò)利用率達(dá)到了90%。試估計(jì)一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的多少倍？ 解：設(shè)網(wǎng)絡(luò)利用率為U。，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為D，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最小值為D0 U=90%;D=D0/(1-U)---->D/ D0=10 　 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是最小值的10倍 1-16 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區(qū)別？ 答：征：宏觀整體評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的外在表現(xiàn)。性能指標(biāo)：具體定量描述網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能。 1-17 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為2108m/s。試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延： （1） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。 （2） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。 從上面的計(jì)算中可以得到什么樣的結(jié)論？ 解：（1）發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s 傳播時(shí)延tp=106/(2108)=0.005s （2）發(fā)送時(shí)延ts =103/109=1s 傳播時(shí)延：tp=106/(2108)=0.005s 結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。 1-18 假設(shè)信號(hào)在媒體上的傳播速度為2108m/s.媒體長(zhǎng)度L分別為： （1）10cm（網(wǎng)絡(luò)接口卡） （2）100m（局域網(wǎng)） （3）100km（城域網(wǎng)） （4）5000km（廣域網(wǎng)） 試計(jì)算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)。 解：（1）傳播時(shí)延=0.1/(2108)=510-10 1Mb/s: 比特?cái)?shù)=510-101106=510-4 1Gb/s: 比特?cái)?shù)=510-101109=510-1 （2）傳播時(shí)延=100/(2108)=510-7 1Mb/s: 比特?cái)?shù)=510-71106=510-1 1Gb/s: 比特?cái)?shù)=510-71109=5102 (3)傳播時(shí)延=100000/(2108)=510-4 1Mb/s: 比特?cái)?shù)=510-41106=5102 1Gb/s: 比特?cái)?shù)=510-41109=5105 (4) 傳播時(shí)延=5000000/(2108)=2.510-2 1Mb/s: 比特?cái)?shù)=2.510-21106=2.5104 1Gb/s: 比特?cái)?shù)=2.510-21109=2.5107 1-19 長(zhǎng)度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部工18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。 若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？ 解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3% （2）1000/（1000+20+20+18）=94.5% 1-20 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活。 答：分層的好處： ①各層之間是獨(dú)立的。某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需要知道服務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)的。 ②靈活性好。當(dāng)某一層發(fā)生變化時(shí)，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。 ③結(jié)構(gòu)上可分割開。各層可以采用最合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn) ④易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。 ⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。 與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。 1-21 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？ 答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個(gè)要素組成： （1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。 （2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。 （3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。 協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。 協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分： 1、協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。 2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語。 1-22 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么？各有什么含義？ 答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個(gè)要素組成： （1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。 （2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。 （3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。 1-23 為什么一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？ 答：因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)協(xié)議如果不全面考慮不利情況，當(dāng)情況發(fā)生變化時(shí)，協(xié)議就會(huì)保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個(gè)朋友在電話中約會(huì)好，下午3點(diǎn)在公園見面，并且約定不見不散。這個(gè)協(xié)議就是很不科學(xué)的，因?yàn)槿魏我环饺绻械R了而來不了，就無法通知對(duì)方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細(xì)的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。 1-24 論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。 答：綜合OSI 和TCP/IP 的優(yōu)點(diǎn)，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)。各層的主要功能： 物理層 物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞 線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當(dāng)做第0 層。） 物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。 數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯(cuò)地傳送以幀（frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使 發(fā)送站的運(yùn)輸層所傳下來的分組能夠 正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運(yùn)輸層。 運(yùn)輸層 運(yùn)輸層的任務(wù)是向上一層的進(jìn)行通信的兩個(gè)進(jìn)程之間提供一個(gè)可靠的端到端 服務(wù)，使它們看不見運(yùn)輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。 應(yīng)用層 應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。 1-25 試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。 答：電視，計(jì)算機(jī)視窗操作系統(tǒng)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品 1-26 試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實(shí)體、對(duì)等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問點(diǎn)、客戶、服務(wù)器、客戶-服務(wù)器方式。 答：實(shí)體(entity) 表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。 協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。 客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。客戶是服務(wù)的請(qǐng)求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。 客戶服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。 協(xié)議棧:指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后,每層的主要功能由對(duì)等層協(xié)議的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn),因而每層可用一些主要協(xié)議來表征,幾個(gè)層次畫在一起很像一個(gè)棧的結(jié)構(gòu). 對(duì)等層:在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,通信雙方實(shí)現(xiàn)同樣功能的層. 協(xié)議數(shù)據(jù)單元:對(duì)等層實(shí)體進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)單位. 服務(wù)訪問點(diǎn):在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互（即交換信息）的地方.服務(wù)訪問點(diǎn)SAP是一個(gè)抽象的概念,它實(shí)體上就是一個(gè)邏輯接口. 1-27 試解釋everything over IP 和IP over everthing 的含義。 TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù) （所謂的everything over ip） 答：允許IP協(xié)議在各式各樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行（所謂的ip over everything） 第二章 物理層 2-01 物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？ 答：物理層要解決的主要問題： （1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設(shè)備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協(xié)議和服務(wù)。 （2）給其服務(wù)用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰Γ瑸榇?，物理層?yīng)該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。 （3）在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)電路 物理層的主要特點(diǎn)： （1）由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械，電氣，功能和規(guī)程特性。 （2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。 2-02 歸層與協(xié)議有什么區(qū)別？ 答：規(guī)程專指物理層協(xié)議 2-03 試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型并說明其主要組成構(gòu)建的作用。 答：源點(diǎn)：源點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。源點(diǎn)又稱為源站。 發(fā)送器：通常源點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。 接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。 終點(diǎn)：終點(diǎn)設(shè)備從接收器獲取傳送過來的信息。終點(diǎn)又稱為目的站 傳輸系統(tǒng)：信號(hào)物理通道 2-04 試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號(hào)，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號(hào)，基帶信號(hào)，帶通信號(hào)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)，碼元，單工通信，半雙工通信，全雙工通信，串行傳輸，并行傳輸。 答：數(shù)據(jù)：是運(yùn)送信息的實(shí)體。 信號(hào)：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。 模擬數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的模擬信號(hào)。 模擬信號(hào)：連續(xù)變化的信號(hào)。 數(shù)字信號(hào)：取值為有限的幾個(gè)離散值的信號(hào)。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。 碼元(code)：在使用時(shí)間域（或簡(jiǎn)稱為時(shí)域）的波形表示數(shù)字信號(hào)時(shí)，代表不同離散數(shù)值的基本波形。 單工通信：即只有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。 半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送（當(dāng)然也不能同時(shí)接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時(shí)間再反過來。 全雙工通信：即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。 基帶信號(hào)（即基本頻帶信號(hào)）——來自信源的信號(hào)。像計(jì)算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號(hào)都屬于基帶信號(hào)。 帶通信號(hào)——把基帶信號(hào)經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號(hào)的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。 2-05 物理層的接口有哪幾個(gè)方面的特性？個(gè)包含些什么內(nèi)容？ 答：（1）機(jī)械特性 　　 明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。 （2）電氣特性 　　 指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。 （3）功能特性 　　 指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何意。 （4）規(guī)程特性 說明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。 2-06 數(shù)據(jù)在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？ 答：碼元傳輸速率受奈氏準(zhǔn)則的限制，信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制 香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是：只要信息傳輸速率低于信道的極限傳信率，就可實(shí)現(xiàn)無差傳輸。 比特/s是信息傳輸速率的單位 碼元傳輸速率也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號(hào)速率。一個(gè)碼元不一定對(duì)應(yīng)于一個(gè)比特。 2-07 假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個(gè)不同等級(jí)來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）? 答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s 2-08 假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無差錯(cuò)傳輸），試問這個(gè)信道應(yīng)具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個(gè)結(jié)果說明什么問題？） 答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s) W=3khz，C=64khz----S/N=64.2dB 是個(gè)信噪比要求很高的信源 2-09 用香農(nóng)公式計(jì)算一下，假定信道帶寬為為3100Hz，最大信道傳輸速率為35Kb/ｓ，那么若想使最大信道傳輸速率增加６０％，問信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加２０％？ 答：C = W log2(1+S/N) b/s-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信噪比應(yīng)增大到約100倍。 C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2） C3/C2=18.5% 如果在此基礎(chǔ)上將信噪比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 常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：雙絞線 屏蔽雙絞線 STP (Shielded Twisted Pair) 無屏蔽雙絞線 UTP (Unshielded Twisted Pair) 同軸電纜 50 W 同軸電纜 75 W 同軸電纜 光纜 無線傳輸：短波通信/微波/衛(wèi)星通信 2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在 1 kHz時(shí))，若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長(zhǎng)？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應(yīng)當(dāng)使衰減降低到多少？ 解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km 衰減應(yīng)降低到20/100=0.2db 2-12 試計(jì)算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s. 解： V=L*F-F=V/L--B=F2-F1=V/L1-V/L2 1200nm到1400nm：帶寬=23.8THZ 1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ 2-13 為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些？ 答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。 頻分、時(shí)分、碼分、波分。 2-14 試寫出下列英文縮寫的全文，并做簡(jiǎn)單的解釋。 FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1 ,OC-48. 答：FDM(frequency division multiplexing) TDM(Time Division Multiplexing) STDM(Statistic Time Division Multiplexing) WDM(Wave Division Multiplexing) DWDM(Dense Wave Division Multiplexing) CDMA(Code Wave Division Multiplexing) SONET(Synchronous Optical Network)同步光纖網(wǎng) SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步數(shù)字系列 STM-1(Synchronous Transfer Module)第1級(jí)同步傳遞模塊 OC-48(Optical Carrier)第48級(jí)光載波 2-15 碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信而不會(huì)互相干擾？這種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會(huì)造成干擾。 這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的帶寬。 2-16 共有4個(gè)站進(jìn)行碼分多址通信。4個(gè)站的碼片序列為 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） 現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。問哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？ 解：SA=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A發(fā)送1 SB=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B發(fā)送0 SC=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C無發(fā)送 SD=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D發(fā)送1 2-17 試比較xDSL、HFC以及FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：xDSL 技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。成本低，易實(shí)現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。 HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點(diǎn)具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450 MHz 單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為 750 MHz 雙向傳輸?shù)?HFC 網(wǎng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時(shí)間。 FTTx（光纖到……）這里字母 x 可代表不同意思?？商峁┳詈玫膸捄唾|(zhì)量、但現(xiàn)階段線路和工程成本太大。 2-18為什么在ASDL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達(dá)每秒幾個(gè)兆比？ 答：靠先進(jìn)的DMT編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個(gè)碼元就相當(dāng)于每秒傳送多個(gè)比特 第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 3-01 數(shù)據(jù)鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區(qū)別? “電路接通了”與”數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在? 答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸，因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實(shí)現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件。 “電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”，此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測(cè)、確認(rèn)和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時(shí)，物理電路連接不一定跟著斷開連接。 3-02 數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn). 答：鏈路管理 幀定界 流量控制 差錯(cuò)控制 將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開 透明傳輸 尋址 可靠的鏈路層的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)取決于所應(yīng)用的環(huán)境：對(duì)于干擾嚴(yán)重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對(duì)于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會(huì)增大資源開銷，影響傳輸效率。 3-03 網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么?網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層? 答：適配器（即網(wǎng)卡）來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件 網(wǎng)絡(luò)適配器工作在TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)接口層（OSI中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層） 3-04 數(shù)據(jù)鏈路層的三個(gè)基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯(cuò)檢測(cè))為什么都必須加以解決？ 答：幀定界是分組交換的必然要求 透明傳輸避免消息符號(hào)與幀定界符號(hào)相混淆 差錯(cuò)檢測(cè)防止合差錯(cuò)的無效數(shù)據(jù)幀浪費(fèi)后續(xù)路由上的傳輸和處理資源 3-05 如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行幀定界，會(huì)發(fā)生什么問題？ 答：無法區(qū)分分組與分組 無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域 無法將差錯(cuò)更正的范圍限定在確切的局部 3-06 PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？為什么PPP不使用幀的編號(hào)？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸？ 答：簡(jiǎn)單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，檢錯(cuò)，無糾錯(cuò) 不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制 地址字段A 只置為 0xFF。地址字段實(shí)際上并不起作用。 控制字段 C 通常置為 0x03。 PPP 是面向字節(jié)的 當(dāng) PPP 用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和 HDLC 的做法一樣），當(dāng) PPP 用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字符填充法 PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認(rèn)機(jī)制 3-07 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項(xiàng)式是P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個(gè)1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個(gè)1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？ 答：作二進(jìn)制除法，1101011011 0000 10011 得余數(shù)1110 ，添加的檢驗(yàn)序列是1110. 作二進(jìn)制除法，兩種錯(cuò)誤均可發(fā)展 僅僅采用了CRC檢驗(yàn)，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。 3-08 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD 生成多項(xiàng)式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。 答：作二進(jìn)制除法，101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是011 3-09 一個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？ 答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 3-10 PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串0110111111111100。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是0001110111110111110110，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？ 答：011011111 11111 00 011011111011111000 0001110111110111110110 000111011111 11111 110 3-11 試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。（提示：請(qǐng)弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。） （1）普通的電話通信。 （2）電信局提供的公用電報(bào)通信。 （3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。 3-12 PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當(dāng)用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進(jìn)行通信需要建立哪幾種連接？每一種連接解決什么問題？ 3-13 局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？ 答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1） 共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個(gè)系統(tǒng)連接到一個(gè)共享的通信媒體上。 （2） 地理范圍有限，用戶個(gè)數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個(gè)單位服務(wù)，只在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)，一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位10m~10km內(nèi)或更大一些。 從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測(cè)提醒來看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)： （1） 低層協(xié)議簡(jiǎn)單 （2） 不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層 （3） 采用兩種媒體訪問控制技術(shù)，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對(duì)的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發(fā)出多中媒體訪問控制技術(shù) 在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)通常采站點(diǎn)間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。 3-14 常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？ 答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng) 當(dāng)時(shí)很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴，人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實(shí)踐證明，連接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非?？煽?，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹? 3-15 什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)？ 答：DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng) DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)與 IEEE 的 802.3 標(biāo)準(zhǔn) 3-16 數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？ 答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個(gè)信號(hào)周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特 3-17 為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？ 答：由于 TCP/IP 體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在 802 委員會(huì)制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標(biāo)準(zhǔn)）的作用已經(jīng)不大了。 3-18 試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。 答：10BASE-T中的“10”表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個(gè)站到集線器的距離不超過100m。 3-19 以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭(zhēng)用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點(diǎn)如何？ 答：傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM是靜態(tài)時(shí)隙分配，均勻高負(fù)荷時(shí)信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時(shí)資源浪費(fèi)較大，CSMA/CD課動(dòng)態(tài)使用空閑新到資源，低負(fù)荷時(shí)信道利用率高，但控制復(fù)雜，高負(fù)荷時(shí)信道沖突大。 3-20 假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。 答：對(duì)于1km電纜，單程傳播時(shí)間為1/200000=5為微秒，來回路程傳播時(shí)間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長(zhǎng) 3-21 什么叫做比特時(shí)間？使用這種時(shí)間單位有什么好處？100比特時(shí)間是多少微秒？ 答：比特時(shí)間是發(fā)送一比特多需的時(shí)間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長(zhǎng)度與發(fā)送延遲的關(guān)系 “比特時(shí)間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少，如數(shù)據(jù)率是10Mb/s，則100比特時(shí)間等于10微秒。 3-22 假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到碰撞，執(zhí)行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù)r=100。試問這個(gè)站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢？ 答：對(duì)于10mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為51.2微秒，要退后100個(gè)爭(zhēng)用期，等待時(shí)間是51.2（微秒）*100=5.12ms 對(duì)于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為5.12微秒，要退后100個(gè)爭(zhēng)用期，等待時(shí)間是5.12（微秒）*100=512微秒 3-23 公式（3-3）表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點(diǎn)數(shù)無關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)的站點(diǎn)數(shù)無關(guān)？請(qǐng)說明你的理由。 答：實(shí)際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻是隨即的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法（已經(jīng)不再是CSMA/CD了），使各結(jié)點(diǎn)的發(fā)送不發(fā)生碰撞。 3-24 假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為225比特時(shí)間?，F(xiàn)假定A開始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測(cè)到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送的幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時(shí)，在MAC幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符） 答：設(shè)在t=0時(shí)A開始發(fā)送，在t=（64+8）*8=576比特時(shí)間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時(shí)間，B就檢測(cè)出A的信號(hào)。只要B在t=224比特時(shí)間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A在發(fā)送完畢之前就一定檢測(cè)到碰撞，就能夠肯定以后也不會(huì)再發(fā)送碰撞了 如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞，那么就能夠肯定A所發(fā)送的幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會(huì)和其他站點(diǎn)發(fā)生碰撞）。 3-25 在上題中的站點(diǎn)A和B在t=0時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時(shí)間，A和B同時(shí)檢測(cè)到發(fā)生了碰撞，并且在t=255+48=273比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時(shí)間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？ 答：t=0時(shí)，A和B開始發(fā)送數(shù)據(jù) T1=225比特時(shí)間,A和B都檢測(cè)到碰撞（tau） T2=273比特時(shí)間,A和B結(jié)束干擾信號(hào)的傳輸（T1+48） T3=594比特時(shí)間,A 開始發(fā)送（T2+Tau+rA*Tau+96） T4=785比特時(shí)間，B再次檢測(cè)信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則B在T5=881比特時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。（T5=T4+96） A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時(shí)間到達(dá)B，B先檢測(cè)到信道忙，因此B在預(yù)定的881比特時(shí)間停止發(fā)送 3-26 以太網(wǎng)上只有兩個(gè)站，它們同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3,…..。試計(jì)算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3次重傳失敗的概率，以及一個(gè)站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。 答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯然 第一次重傳失敗的概率為0.5，第二次重傳失敗的概率為0.25，第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)I=1.637 3-27 假定一個(gè)以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個(gè)以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，而另一個(gè)使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)？ 答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭(zhēng)用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。 交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換 局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連 當(dāng)本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時(shí)，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機(jī)能得到改善。 當(dāng)本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時(shí)，采用交換機(jī)改善對(duì)外流量不明顯 3-28 有10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上。試計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬。 （1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器； （2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100Mb/s以太網(wǎng)集線器； （3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。 答:（1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器：10mbs （2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100mb/s以太網(wǎng)集線器：100mbs （3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)：10mbs 3-29 10Mb/s以太網(wǎng)升級(jí)到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時(shí)，都需要解決哪些技術(shù)問題？為什么以太網(wǎng)能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？ 答：技術(shù)問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長(zhǎng)度或增大幀的最小長(zhǎng)度 在100mb/s的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長(zhǎng)不變，但將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m，幀間時(shí)間間隔從原來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒 吉比特以太網(wǎng)仍保持一個(gè)網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長(zhǎng)仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時(shí)將爭(zhēng)用時(shí)間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷 10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同 吉比特以太網(wǎng)還保留標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長(zhǎng)，這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)時(shí)，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。 由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長(zhǎng)距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣 3-30 以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點(diǎn)？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？ 答：以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換 虛擬局域網(wǎng) VLAN 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。 這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。 虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個(gè) 4 字節(jié)的標(biāo)識(shí)符，稱為 VLAN 標(biāo)記(tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。 3-31 網(wǎng)橋的工作原理和特點(diǎn)是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)有何異同？ 答：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù) MAC 幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個(gè)接口 轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，沒有過濾能力 以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可視為多端口網(wǎng)橋 3-32 圖3-35表示有五個(gè)站點(diǎn)分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和B2連接起來。每一個(gè)網(wǎng)橋都有兩個(gè)接口（1和2）。在一開始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：A發(fā)送給E，C發(fā)送給B，D發(fā)送給C，B發(fā)送給A。試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表3-2中。 發(fā)送的幀 B1的轉(zhuǎn)發(fā)表 B2的轉(zhuǎn)發(fā)表 B1的處理 （轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？） B2的處理 （轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？） 地址 接口 地址 接口 A→E A 1 A 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 C→B C 2 C 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 D→C D 2 D 2 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 B→A B 1 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 接收不到這個(gè)幀 3-33 網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是用自學(xué)習(xí)算法建立的。如果有的站點(diǎn)總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接受數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中是否就沒有與這樣的站點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目？如果要向這個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，那么網(wǎng)橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址嗎？ 答：沒有與這樣的站點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目; 網(wǎng)橋能夠利用廣播把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址 第四章 網(wǎng)絡(luò)層 1.網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？是比較其優(yōu)缺點(diǎn)。 網(wǎng)絡(luò)層向運(yùn)輸層提供 “面向連接”虛電路（Virtual Circuit）服務(wù)或“無連接”數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù) 前者預(yù)約了雙方通信所需的一切網(wǎng)絡(luò)資源。優(yōu)點(diǎn)是能提供服務(wù)質(zhì)量的承諾。即所傳送的分組不出錯(cuò)、丟失、重復(fù)和失序（不按序列到達(dá)終點(diǎn)），也保證分組傳送的時(shí)限，缺點(diǎn)是路由器復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)成本高； 后者無網(wǎng)絡(luò)資源障礙，盡力而為，優(yōu)缺點(diǎn)與前者互易 2.網(wǎng)絡(luò)互連有何實(shí)際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，有哪些共同的問題需要解決？ 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可擴(kuò)大用戶共享資源范圍和更大的通信區(qū)域 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，需要解決共同的問題有： 不同的尋址方案 不同的最大分組長(zhǎng)度 不同的網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制 不同的超時(shí)控制 不同的差錯(cuò)恢復(fù)方法 不同的狀態(tài)報(bào)告方法 不同的路由選擇技術(shù) 不同的用戶接入控制 不同的服務(wù)（面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)） 不同的管理與控制方式 3.作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)有何區(qū)別？ 中間設(shè)備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。 物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)。 數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器(bridge)。 網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。 網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。 網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)(gateway)。 4.試簡(jiǎn)單說明下列協(xié)議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。 IP協(xié)議：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。使參與互連的性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶看起來好像是一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP體系中兩個(gè)最主要的協(xié)議之一，與IP協(xié)議配套使用的還有四個(gè)協(xié)議。 ARP協(xié)議：是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。 RARP：是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的硬件地址和IP地址的映射問題。 ICMP：提供差錯(cuò)報(bào)告和詢問報(bào)文，以提高IP數(shù)據(jù)交付成功的機(jī)會(huì) 因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP：用于探尋、轉(zhuǎn)發(fā)本局域網(wǎng)內(nèi)的組成員關(guān)系。 5.IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點(diǎn)是什么？ 分為ABCDE 5類; 每一類地址都由兩個(gè)固定長(zhǎng)度的字段組成，其中一個(gè)字段是網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id，它標(biāo)志主機(jī)（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個(gè)字段則是主機(jī)號(hào) host-id，它標(biāo)志該主機(jī)（或路由器）。 各類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id分別為1，2，3，0，0字節(jié)；主機(jī)號(hào)字段host-id分別為3字節(jié)、2字節(jié)、1字節(jié)、4字節(jié)、4字節(jié)。 特點(diǎn)： （1）IP 地址是一種分等級(jí)的地址結(jié)構(gòu)。分兩個(gè)等級(jí)的好處是： 第一，IP 地址管理機(jī)構(gòu)在分配 IP 地址時(shí)只分配網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而剩下的主機(jī)號(hào)則由得到該網(wǎng)絡(luò)號(hào)的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。 第二，路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號(hào)來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮目的主機(jī)號(hào)），這樣就可以使路由表中的項(xiàng)目數(shù)大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲(chǔ)空間。 （2）實(shí)際上 IP 地址是標(biāo)志一個(gè)主機(jī)（或路由器）和一條鏈路的接口。 當(dāng)一個(gè)主機(jī)同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，該主機(jī)就必須同時(shí)具有兩個(gè)相應(yīng)的 IP 地址，其網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id 必須是不同的。這種主機(jī)稱為多歸屬主機(jī)(multihomed host)。 由于一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)（這樣它才能將 IP 數(shù)據(jù)報(bào)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)），因此一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)有兩個(gè)不同的 IP 地址。 (3) 用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id。 (4) 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id 的網(wǎng)絡(luò)，范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的。 6.試根據(jù)IP地址的規(guī)定，計(jì)算出表4-2中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。 解：1）A類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占七個(gè)bit,則允許用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的7次方，為128，但是要 除去0和127的情況，所以能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)是126，第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是1，最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是126。主機(jī)號(hào)占24個(gè)bit,則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的24次方，為16777216，但是也要除 去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是16777214。 2）B類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占14個(gè)bit，則能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的14次方，為16384，第 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是128.0，因?yàn)?27要用作本地軟件回送測(cè)試，所以從128開始，其點(diǎn)后的還可以 容納2的8次方為256，所以以128為開始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為128.0~~128.255，共256個(gè)，以此類 推，第16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機(jī)號(hào)占16個(gè) bit,則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的16次方，為65536，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是65534。 3）C類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占21個(gè)bit,則能用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的21次方，為2097152，第一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)號(hào)是 192.0.0，各個(gè)點(diǎn)后的數(shù)占一個(gè)字節(jié)，所以以 192 為開始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法是：2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機(jī)號(hào)占8個(gè)bit,則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的8次方，為256，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是254。 7.試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別，為什么要使用這兩種不同的地址？ IP 地址就是給每個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)（或路由器）分配一個(gè)在全世界范圍是唯一的 32 位的標(biāo)識(shí)符。從而把整個(gè)因特網(wǎng)看成為一個(gè)單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò) 在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，最終還是必須使用硬件地址。 MAC地址在一定程度上與硬件一致，基于物理、能夠標(biāo)識(shí)具體的鏈路通信對(duì)象、IP地址給予邏輯域的劃分、不受硬件限制。 8.IP地址方案與我國(guó)的電話號(hào)碼體制的主要不同點(diǎn)是什么？ 于網(wǎng)絡(luò)的地理分布無關(guān) 9.（1）子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？ 有三種含義 其一是一個(gè)A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對(duì)于A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后24位表示主機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前8位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號(hào)。 第二種情況為一個(gè)B類網(wǎng)，對(duì)于B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后16位表示主機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前16位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號(hào)。 第三種情況為一個(gè)C類網(wǎng)，這個(gè)子網(wǎng)掩碼為C類網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。 （2）一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為255.255.255.248，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個(gè)主機(jī)？ 255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000. 每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)為(2^3)=6 臺(tái) 掩碼位數(shù)29，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接8個(gè)