计算机网络教程第五版 谢希仁编 课件和课后答案.docx
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1、韶关学院信息工程学院 骆耀祖整理谢希仁计算机网络教程习题参考答案第一章 概述传播时延信道长度电磁波在信道上的传播速度发送时延数据块长度信道带宽总时延传播时延发送时延排队时延计算机网络的开展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答:计算机网络的开展可分为以下四个阶段。面对终端的计算机通信网:其特点是计算机是网络的中心和限制者,终端围绕中心计算机分布在各处,呈分层星型构造,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源,计算机的主要任务还是进展批处理,在 世纪 年头出现分时系统后,那么具有交互式处理和成批处理实力。分组交换网:分组交换网由通信子网和资源子网组成,以通信子网为中心,不仅共享通信子网的资源
2、,还可共享资源子网的硬件和软件资源。网络的共享采纳排队方式,即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择,给两个进展通信的用户断续或动态安排传输带宽,这样就可以大大提高通信线路的利用率,特别适合突发式的计算机数据。形成计算机网络体系构造:为了使不同体系构造的计算机网络都能互联,国际标准化组织 提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架开放系统互连基本参考模型.。这样,只要遵循 标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的, 也遵循同一标准的其他任何系统进展通信。高速计算机网络:其特点是采纳高速网络技术,综合业务数字网的实现,多媒体和智能型网络的兴起。试简述分组交换的要点。答:分组
3、交换实质上是在“存储转发根底上开展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。在分组交换网络中,数据按确定长度分割为很多小段的数据分组。以短的分组形式传送。分组交换在线路上采纳动态复用技术。每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。在路径上的每个结点,把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分 组交换比电路交换的电路利用率高,比 报文交换的传输时延小,韶关学院信息工程学院 骆耀祖整理交互性好。分组交换网的主要优点是: 高效。在分组传输的过程中动态安排传输带宽,对通信链路是逐段占有。
4、敏捷。每个结点均有智能,为每一个分组独立地选择转发的路由。 快速。以分组作为传送单位,通信之前可以不先建立连接就能发送分组;网络运用高速链路。 牢靠。完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。试从多个方面比拟电路交换, 报文交换和分组交换的主要优缺点。答:电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进展通信。在整个通信过程中双方始终占用该电路。它的特点是实时性强,时延小,交换设备本钱较低。但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比拟适用于信息量大, 长报文,常常
5、运用的固定用户之间的通信。报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所须要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储转发方式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率, 不同规程的终端间互通。但它的缺点也是自不待言的。以报文为单位进展存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满意对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短, 实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。分组交换分组交换实质上是在“存储转发根底上开展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采纳动态复用技术传
6、送按确定长度分割为很多小段的数据分组。每个分组标识后,在一条物理线路上采纳动态复用的技术,同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按依次重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?试探讨在播送式网络中对网络层的处理方法。探讨是否须要这一层?答:广 播式网络是属于共享播送信道,不 存在路由选择问题,可 以不要网络层,但 从的观点,网络设备应连接到网络层的效劳访问点,因此将效劳访问点设置在高层协议及数据链路层中逻辑链路子层的
7、交界面上, 标准就是这样处理的。计算机网络可从哪几个方面进展分类?答:从网络的交换功能进展分类:电路交换, 报文交换, 分组交换和混合交换;从网络的拓扑构造进展分类:集中式网络, 分散式网络和分布式网络;从网络的作用范围进展分类:广域网, 局域网, 城域网;从网络的运用范围进展分类:公用网和专用网。韶关学院信息工程学院 骆耀祖整理试在以下条件下比拟电路交换和分组交换。要传送的报文共 。从源站到目的站共经过 段链路,每段链路的传播时延为,数据率为 。在电路交换时电路的建立时间为 。在分组交换时分组长度为,且各结点的排队等待时间可忽视不计。问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?答:对于
8、电路交换, 时电路建立起来; 时报文的最终位发送完毕; 时报文到达目的地。而对于分组交换,最终 位在 时发送完毕。为到达最终目的地,最终 个分组必需被中间的路由器重发次,每次重发花时间一个分组的全部比特都接收齐了,才能开场重发,因此最终 位在每个中间结点的停滞时间为最终一个分组的发送时间,所以总的延迟为 ( ) 为了使分组交换比电路交换快,必需: ( ) ( ) 在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为 和,其中 为分组的数据局部的长度,而此为每个分组所带的限制信息固定长度,及 的大小无关。通信的两端共经过段链路。链路的数据率为,但传播时延和结点的排队时间均可忽视不计。假设准备使总的时
9、延为最小,问分组的数据局部长度应取为多大?答:所须要的分组总数是 ,因此总的数据加上头信息交通量为 位。源端发送这些位须要时间为:( ) 中间的路由器重传最终一个分组所花的总时间为 因此我们得到的总的延迟为对该函数求 的导数,得到令得到韶关学院信息工程学院 骆耀祖整理因为 ,所以故时能使总的延迟最小。计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点?答:主干网络一般是分布式的,具有分布式网络的特点:其中任何一个结点都至少和其它两个结点干脆相连;本地接入网一般是集中式的,具有集中式网络的特点:全部的信息流必需经过中心处理设备交换结点,链路从中心交换结点向外辐射。试计算以下两种状况的发送时延和传播时延:
10、数据长度为 ,数据发送速率为,收发两端之间的传输距离为,信号在媒体上的传播速率为 。解:发送时延 传播时延 数据长度为 ,数据发送速率为。收发两端之间的传输距离为,信号在媒体上的传播速率为 。解:发送时延 传播时延 计算机网络由哪几局部组成?答:一个计算机网络应当有三个主要的组成局部:假设干主机,它们向用户供应效劳;一个通信子网,它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成的;一系列协议,这些协议为主机之间或主机和子网之间的通信而用的。第 章协议及体系构造网络协议的三个要素是什么?各有什么含义?答:在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据,就必需遵守一些事先约定好的规那么。这些为进展网
11、络中的数据交换而建立的规那么, 标准或约定即称为网络协议。一个网络协议主韶关学院信息工程学院 骆耀祖整理要由以下三个要素组成:语法,即数据及限制信息的构造或格式;语义,即须要发出何种限制信息,完成何种动作以及做出何种应答;同步,即事务实现依次的具体说明。对于特别困难的计算机网络协议,其构造最好采纳层次式的。试举出对网络协议的分层处理方法的优缺点。答:优点:可使各层之间相互独立,某一层可以运用其下一层供应的效劳而不需知道效劳是如何实现的。敏捷性好,当某一层发生变更时,只要其接口关系不变,那么这层以上或以下的各层均不受影响。构造上可以分割开,各层可以采纳最相宜的技术来实现。易于实现和维护。能促进标
12、准化工作。缺点:层次划分得过于严密,以致不能越层调用下层所供应的效劳,降低了协议效率。试举出一些及分层体系构造的思想相像的日常生活。答:试述具有五层协议的原理网络体系构造的要点,包括各层的主要功能。答:综合 和 的优点,采纳一种原理体系构造。各层的主要功能:物理层 物理层的任务就是透亮地传送比特流。留意:传递信息的物理媒体,如双绞线, 同轴电缆, 光缆等,是在物理层的下面,当做第 层。 物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。数据链路层 数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无过失地传送以帧为单位的数据。每一帧包括数据和必要的限制信息。网络层 网络层的任务就是要选择相宜的路由,使 发送站
13、的运输层所传下来的分组能够正确无误地依据地址找到目的站,并交付给目的站的运输层。运输层 运输层的任务是向上一层的进展通信的两个进程之间供应一个牢靠的端到端效劳,使它们看不见运输层以下的数据通信的细微环节。应用层 应用层干脆为用户的应用进程供应效劳。试举出日常生活中有关“透亮这种名词的例子。试将 和 的体系构造进展比拟。探讨其异同之处。答: 和 的一样点是二者均采纳层次构造,而且都是按功能分层。和的不同点: 分七层,自下而上分为物理层, 数据链路层, 网络层, 运输层, 会 话层, 表 示层和应用层,而 分四层:网 络接口层, 网 间网层 , 传 输层 和应用层。严 格讲, 网间网协议只包括下三
14、层,应 用程序不算的一局部。 层次间存在严格的调用关系,两个层实体的通信必需通过下一层层实体,不能越级,而 可以越过紧邻的下一层干脆运用更低层次所供应的效劳 这种层次关系常被称为“等级关系,因而削减了一些不必要的开销,提高了协议的效率。 只考虑用一种韶关学院信息工程学院 骆耀祖整理标准的公用数据网。说明以下名词:协议栈, 实体, 对等层, 协议数据单元, 效劳访问点, 客户, 效劳器, 客户效劳器方式。答:协议栈协议套件又称为协议栈,因为它由一系列的子层组成,各层之间的关系好像一个栈。实体 用以表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。对等层及协议:任何两个同样的层次例如在两个系统的第 层之间
15、,好像将数据即数据单元加上限制信息干脆传递给对方。这就是所谓的“对等层 之间的通信。我们以前经常提到的各层协议,事实上就是在各个对等层之间传递数据时的各项规定。效劳访问点 是相邻两层实体交互的一个逻辑接口。协议数据单元 各层的数据单元效劳数据单元 各层之间传递数据的单元客户效劳器模型大局部网络应用程序在编写时都假设一端是 客户,另一端是效劳器,其目的是为了让效劳器为客户供应一些特定的效劳。可以将这种效劳分为两种类型:重复型或并发型。客户机是主叫方,效劳器是被叫方。面对连接效劳及无连接效劳各自的特点是什么?答:面对连接效劳在数据交换之前必需先建立连接,保存下层的有关资源,数据交换结束后,应终止这
16、个连接,释放所保存的资源。而对无连接效劳,两个实体之间不建立连接就可以通信,在数据传输时动态地安排下层资源,不须要事先进展预保存。协议及效劳有何区分?有何关系?答:协议是水平的,效劳是垂直的。协议是“水平的, 即协议是限制对等实体之间的通信的规那么。效劳是“垂直的, 即服务是由下层向上层通过层间接口供应的。协议及效劳的关系在协议的限制下,上层对下层进展调用,下层对上层进展效劳,上下层间用交换原语交换信息。同层两个实体间有时有连接。第 章物理层标准话路频率一个标准话路所占带宽调制的 种方式调频, 调幅和调相信道复用技术频分复用, 统计时分复用, 波分复用和码分复用韶关学院信息工程学院 骆耀祖整理
17、物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么?答:物理层要解决的主要问题:物理层要尽可能屏蔽掉物理设备, 传输媒体和通信手段的不同,使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在,而专注于完本钱层的协议及效劳。给其效劳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依次传输的比特流的实力。为此,物理层应解决物理连接的建立, 维持和释放问题。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:由于在 之前,很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,这些物理规程已被很多商品化的设备所采纳。加之,物理层协议涉及的范围广泛,所以至今没有按 的抽象模型制定一套新的物理层协议,
18、而是沿用已存在的物理规程,将物理层确定为描述及传输媒体接口的机械, 电气, 功能和规程特性。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困难。物理层的接口有哪几个方面的特性?各包含些什么内容?答:物理层的接口有机械特性, 电气特性和功能特性。机械特性说明接口所用接线器的形态和尺寸, 引线数目和排列, 固定和锁定装置等等。电气特性说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围。即什么样的电压表示 或。功能特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性说明对于不同功能的各种可能事务的出现依次。奈氏准那么及香农公式在数据通信中的意义是什么?答:奈氏准那么指出了:
19、码元传输的速率是受限的,不能随意提高,否那么在接收端就无法正确判定码元是还是 因为有码元之间的相互干扰。奈 氏准那么是在志向条件下推导出的。在实际条件下,最高码元传输速率要比志向条件下得出的数值还要小些。电信技术人员的任务就是要在实际条件下,找寻出较好的传输码元波形,将比特转换为较为相宜的传输信号。须要留意的是,奈氏准那么并没有对信息传输速率给出限制。要提高信息传输速率就必须使每一个传输的码元能够代表很多个比特的信息。这就须要有很好的编码技术。香农公式给出了信息传输速率的极限,即对于确定的传输带宽以赫兹为单位和确定的信噪比,信息传输速率的上限就确定了。这个极限是不能够突破的。要想提高信息的传输
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