《计算机网络应用技术教程》习题解答

1计算机网络应用技术教程习题解答 第 1 章 计算机网络概论 单项选择题答案 1B 2D 3A 4C 5A 6D 7C 8B 9D 10B 11C 12 A 13D 14A 15C 16B 17A 18 B 19D 20C 21B 22D 23C 24 A 25D 26B 27A 28C 29D 30 C 31B 32A 33B 34C 35A 36 A 37C 38B 填空题答案 1(1) (2) 分组交换 2远程联机系统 3(1) 计算机网络 (2) 计算机通信网络 (3) 分布式计算机系统 4(1) 共享资源 (2) 互联 (3) 自治计算机系统 5(1) 硬件 (2) 软件 (3) 数据 6(1) 资源子网 (2) 通信子网 7(1) 主机 (2) 终端 8(1) 通信控制处理机 (2) 通信线路 (3) 传输 (4) 转发 9(1) 网络体系结构 (2) 开放系统互连或 0(1) 国家信息基础设施或 (2) 信息高速公路 11(1) 主从关系 (2) 连网 (3) 独立 12(1) 结点 (2) 通信线路 (3) 网络结构 13(1) 广播式 (2) 点4(1) 局域网 (2) 城域网 (3) 广域网 15(1) 数据交换 (2) 语法 (3) 语义 (4) 时序 16(1) 相邻层 (2) 交换信息 17(1) 体系结构 (2) 服务定义 (3) 协议规则说明 18(1) 下层 (2) 上层 19(1) 星型拓扑 (2) 环型拓扑 (3) 树型拓扑 (4) 网状拓扑 20，(1) 原语 (2) 协议数据单元 21(1) 物理层 (2) 数据链路层 (3) 网络层 (4) 传输层 (5) 应用层 222路由选择 23(1) 通信子网 (2) 传输介质 24(1) 报文 (2) 分组 (3) 帧 25(1) 应用层 (2) 传输层 (3) 互联层 (4) 主机6(1) 应用层 (2) 传输层 (3) 网络层 27(1) 议 (2) 议 28(1) 面向连接 (2) 无连接 29(1) 议 (2) 议 (3) 议和 议 30(1) 2) 3) 1(1) 抽象 (2) 功能 32(1) 易于实现 (2) 有利于标准化 33(1) 几何关系 (2) 结构关系 (3) 点 (4) 线 34(1) 分组交换 (2) 公用分组交换网 35(1) 表示层 (2) 会话层 36(1) P 协议 (2) 早 37(1) 通信子网 (2) 路由器 38(1) 长度 (2) 分组 39(1) 网络拓扑 (2) 网络性能 (3) 系统可靠性 (4) 通信费用 40(1) 源 (2) 目的 (3) 路由选择 41(1) 协议数据单元或 (2) 协议控制信息或 (3) 服务数据单元或 答题答案 1计算机网络的发展可以划分为几个阶段？每个阶段都有什么特点？ 答：计算机网络发展可以划分为 4 个阶段。这 4 个阶段分别是： (1) 技术准备阶段 完成数据通信技术与计算机通信网络方面的研究， 为计算机网络的产生做好技术准备与理论基础。 (2) 网络互联阶段 美国的 建立与分组交换技术的提出， 为计算机网络特别是 形成奠定了基础。 (3) 网络标准化阶段 出现网络体系结构与网络协议的国际标准化问题，考模型的出现对网络理论体系的形成与网络技术的发展起到了重要的作用。 (4) 展阶段 为世界性的信息网络深入人类社会生活的各个方面，高速网络技术的发展为全球信息高速公路的建设提供了技术准备。 2按照资源共享的观点定义的计算机网络应具备哪些主要特征？ 答：资源共享观点将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合” 。 按照资源共享的观点定义的计算机网络应具备以下主要特征： 3(1) 计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。 计算机资源主要指计算机硬件、软件与数据。网络用户既可以使用本地计算机资源，又可以通过网络访问连网的远程计算机资源，还可以调用网络中几台计算机共同完成某项任务。 (2) 互联的计算机是分布在不同地理位置的多台“自治计算机” 。互联的计算机之间可以没有明确的主从关系，每台计算机既可以连网工作又可以脱网独立工作，连网计算机既可以为本地用户提供服务又可以为远程网络用户提供服务。 (3) 连网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。 计算机网络是由多台计算机互联而成， 网络中的计算机之间需要不断交换数据。 要保证网络中计算机能有条不紊地交换数据，必须要求网络中的每台计算机在交换数据时遵守事先约定的协议。 3通信子网和资源子网的联系与区别是什么？ 答：计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能，因此从逻辑功能上可分成资源子网与通信子网两部分。 资源子网由主机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。早期的主机系统主要是指大型机、中型机与小型机，它通过通信线路与通信控制处理机相连接。终端是用户访问网络的界面。 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。通信子网负责完成网络数据传输、 转发等通信处理任务。 通信控制处理机既作为与资源子网的主机、 终端连接的接口，又作为通信子网中的分组存储转发结点使用。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。 4 网络拓扑的定义是什么？点们各有什么特点？ 答：网络拓扑通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。拓扑设计是建设计算机网络的第一步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重要影响。 点 种类型： (1) 星型拓扑 结点通过点心结点控制全网的通信，任何两结点之间的通信都要通过中心结点。星型拓扑构型结构简单，易于实现，便于管理，但网络的中心结点是全网可靠性的瓶颈，中心结点的故障可能造成全网瘫痪。 (2) 环型拓扑 结点通过点中数据将沿一个方向逐站传送。环型拓扑结构简单，传输延时确定，但环中每个结点与结点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。为了保证环的正常工作，需要较复杂的环维护处理。环结点的加入和撤出过程都比较复杂。 (3) 树型拓扑 树型拓扑可以看成是星型拓扑的扩展。结点按层次进行连接，信息交换主要在上、下结点之间进行，同层结点之间一般不进行数据交换或数据交换量较小。 (4) 网状拓扑 结点之间的连接是任意的。网状拓扑的主要优点是系统可靠性高，但是 4结构复杂，必须采用路由选择算法与流量控制方法。目前，实际存在与使用的广域网基本上都采用网状拓扑。 5局域网、城域网和广域网的主要特征是什么？ 答：根据网络覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为 3 种类型： (1) 局域网 局域网用于将有限范围内（例如一个实验室、一幢大楼、一个校园）的各种计算机、终端与外部设备互联成网。局域网按照采用的技术、应用范围和协议标准的不同可以分为共享局域网与交换局域向。 (2) 城域网 城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。 城域网设计的目标是满足几十千米范围内的多个局域网互联的需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能。 (3) 广域网 广域网覆盖的地理范围从几十千米到几千千米，可以覆盖一个国家、地区或横跨几个洲。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网利用公用分组交换网将分布在不同地区的计算机网络互联起来。 6请解释网络协议、接口和网络体系结构的概念。 答： 协议是指为进行网络数据交换而制定的规则、 约定与标准。 构成协议的 3 个要素是：语法、 语义和时序。 语法是用户数据与控制信息的结构与格式； 语义是需要发出的控制信息、完成的动作和做出的响应；时序是对事件实现顺序的详细说明。 接口是同一结点中相邻层之间交换信息的连接点。 同一结点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务。只要接口条件不变和低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术变化不会影响整个系统。 网络体系结构是网络层次结构模型与各层协议的集合。 网络协议对计算机网络是不可缺少的，对于结构复杂的计算机网络协议来说，最好的组织方式是采用层次结构模型。网络体系结构对计算机网络应实现的功能进行精确的定义， 而这些功能通过哪种硬件与软件去完成是具体的实现问题。 7计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？ 答：计算机网络采用层次结构的模型具有以下好处： (1) 各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的，只知道该层通过层间的接口所提供的服务。 (2) 各层都可以采用最合适的技术来实现，只要这层提供的接口保持不变，各层实现技术的改变不影响其他层。 (3) 整个系统被分解为若干个易于处理的部分， 这种结构使得复杂系统的实现和维护容易控制。 (4) 每层的功能和提供的服务都有精确的说明，这样做有利于实现标准化。 8制定 考模型时对层次划分的原则是什么？ 答：制定 考模型时对层次划分的原则是： 5(1) 网中各结点都具有相同的层次。 (2) 不同结点的同等层具有相同的功能。 (3) 同一结点内相邻层之间通过接口通信。 (4) 每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。 (5) 不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。 9考模型由哪几层构成?它们各有什么主要功能？ 答：考模型由以下 7 层组成： (1) 物理层 物理层是 考模型的最低层。 物理层的主要功能是利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输速率并监控数据出错率。 (2) 数据链路层 数据链路层是 考模型的第 2 层。 数据链路层的主要功能是在物理层提供的服务基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。 (3) 网络层 网络层是 考模型的第 3 层。 网络层的主要功能是为数据在结点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能。 (4) 传输层 传输层是 考模型的第 4 层。 传输层的主要功能是向用户提供可靠的端理数据包错误、数据包次序等传输问题。 (5) 会话层 会话层是 考模型的第 5 层。 会话层的主要功能是负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点点传输过程不中断。 (6) 表示层 表示层是 考模型的第 6 层。 表示层的主要功能是处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密与解密等功能。 (7) 应用层 应用层是 考模型的最高层。 应用层的主要功能是为应用软件提供很多种服务。 10请描述在 考模型中数据传输的基本过程。 答： 考模型中数据传输的基本过程： 当源结点的应用进程的数据传送到应用层时，应用层为数据加上本层控制报头后，组织成应用层的数据服务单元，然后再传输到表示层；表示层接收到这个数据单元后，加上本层的控制报头构成表示层的数据服务单元，再传送到会话层。依此类推，数据传送到传输层；传输层接收到这个数据单元后，加上本层的控制报头后构成传输层的数据服务单元(报文)；报文传送到网络层时，由于网络层数据单元的长度有限制，传输层长报文将被分成多个较短的数据字段，加上网络层的控制报头后构成网络层的数据服务单元(分组)；网络层的分组传送到数据链路层时，加上数据链路层的控制信息后构成数据链路层的数据服务单元(帧)；数据链路层的帧传送到物理层后，物理层将以比特流的方式通过传输介质传输。当比特流到达目的结点时，再从物理层开始逐层上传，每层对各层的控制报头进行处理，将用户数据上交高层，最终将源结点的应用进程的数据发送给目的结点的应用进程。 611请比较 考模型与 P 参考模型的异同点。 答：考模型与 P 参考模型的设计目标都是网络协议与网络体系结构标准化。来计划通过 考模型与协议的研究来促进网络标准化，但是事实上这一目标没有达到。P 协议利用正确的策略并抓住有利的时机，伴随 发展而成为目前公认的工业标准。由于要照顾各方面的因素，考模型变得大而全并且效率很低。但是，考模型的很多研究结果、方法与概念对今后网络的发展仍然具有很好的指导意义。P 协议虽然应用相当广泛，但是 P 参考模型的研究却很薄弱。 12P 参考模型由哪几层构成?它们各有什么主要功能？ 答：P 参考模型由以下 4 层组成： (1) 主机主机P 参考模型的最低层，它负责通过网络发送和接收 据报。P 参考模型允许主机连入网络时使用多种现成的协议，例如局域网协议或其他协议。 (2) 互联层 互联层是 P 参考模型的第 2 层，它负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机可以与目的主机不在同一网络中。 (3) 传输层 传输层是 P 参考模型的第 3 层，它负责在源主机与目的主机的对等实体之间建立用于会话的端输层定义了两种不同类型的传输协议：议与议。 (4)应用层 应用层是 P 参考模型的最高层。应用层包括了所有的高层协议，并且不断有新协议加入应用层。 13议和 议的区别是什么？ 答：议是一种可靠的面向连接的协议，它允许将一台主机的字节流无差错地传送到目的主机。议将应用层的字节流分成多个字节段，然后将这些字节段传送到目的主机。议要完成流量控制功能，协调收发双方的发送与接收速度。议主要用于要求分组顺序到达的传输中。 议是一种不可靠的无连接协议，它主要用于不要求分组顺序到达的传输中，分组传输顺序检查与排序由应用层完成。 第 2 章 数据通信与广域网技术 单项选择题答案 1A 2C 3D 4B 5C 6D 7A 8B 9D 10C 11B 12 A 13D 14A 15B 16C 17A 18 C 19D 20B 21C 22B 23D 24 A 25C 26A 27D 28B 29C 30 B 31A 32D 33A 34A 35D 36 C 737B 38A 39C 40D 41B 42 C 43A 44D 45C 46D 47A 48 B 49D 50D 51A 填空题答案 1(1) 数据 ( 2) 信息 (3) 比特序列 2(1) 美国信息交换标准编码或 (2) 7 (3) 128 3信号 4模拟信号 5(1) 电平 (2) 数字信号 6(1) 串行通信 (2) 并行通信 7(1) 二进制代码 (2) 低位 (3) 高位 8(1) 单工通信 (2) 半双工通信 (3) 全双工通信 9(1) 同步 (2) 时间 10(1) 位同步 (2) 字符同步 11(1) 外同步法 (2) 内同步法 12(1) 同步时钟 (2) 时钟编码 13(1) 双绞线 (2) 电磁干扰 14(1) 屏蔽双绞线 (2) 非屏蔽双绞线 15(1) 外部保护层 (2) 双绞线 (3) 屏蔽层 16(1) 内导体 (2) 外屏蔽层 (3) 绝缘层 17(1) 基带同轴电缆 (2) 宽带同轴电缆 18(1) 单模 (2) 多模 (3) 单模 (4) 多模 19，(1) 低 (2) 宽 (3) 低 (4) 高 20(1) 波长 (2) 频率 21(1) 高 (2) 高 22(1) 低频 (2) 特高频 (3) 服务 23(1) 蜂房无线通信 (2) 大区 (3) 小区 24(1) 绕射 (2) 可视 25(1) 远 (2) 无关 (3) 大 (4) 限制 (5) 宽 26(1) 0 (2) 1 27(1) 数据通信 (2) 模拟数据 (3) 数字数据 28(1) 模拟通信 (2) 数字信号 29(1) 调制 (2) 解调 (3) 调制解调器或 0(1) 振幅键控 (2) 移频键控 (3) 移相键控 31(1) 振幅 (2) 角频率 (3) 相位值 832(1) 交接点 (2) 偏移 33(1) 数字数据 (2) 电平跳变 (3) 时钟信号 34(1) 采样 (2) 量化 (3) 编码 35(1) 基带传输 (2) 数字 (3) 频带传输 (4) 模拟 36带宽 37数据传输速率 38(1) 每秒钟或单位时间 (2) 比特数 (3) 比特/秒或 9(1) 1000 或 103(2) 1000 或 103(3) 1000 或 10340(1) 电话线 (2) 计算机 41(1) 数字终端设备 (2) 电话线 42(1) 线路交换 (2) 数据报 (3) 虚电路 43(1) 物理线路 (2) 线路建立 (3) 数据传输 (4) 线路释放 44，(1) 不需要 (2 )独立 45(1) 可以 (2) 可能 (3) 源地址 (4) 目的地址 46(1) 数据报 (2) 线路交换 47(1) 虚电路建立 (2) 数据传输 (3) 虚电路拆除 48(1) 分组交换 (2) 信元交换 49(1) 长度 (2) 53 (3) 5 (4) 48 50(1) 虚通路 (2) 虚通道 (3) 虚通路 (4) 虚通道 51(1) 换机 (2) 机 52不一致或不同 53(1) 热噪声 (2) 冲击噪声 (3) 冲击噪声 54(1) 误码率 (2) 可靠性 55(1) 奇偶校验码 (2) 循环冗余编码或 验码 56(1) 停止等待 (2) 拉回 (3) 选择重发 57(1) 数据帧 (2) 应答帧 58(1) 连续 (2) 出错帧 59(1) 高 (2) 出错帧 60(1) 高 (2) 差错控制 61(1) 永久 (2) 交换 62(1) 反码 (2) 原码 63(1) 虚通路标识符或 (2) 虚通道标识符或 4(1) 整体 (2) 任意 (3) 起始位 (4) 终止位 问答题答案 1请举例说明信息、数据与信号之间的关系。 9答：数据通信中被传输的二进制代码称为数据，数据是信息的载体。数据涉及对事物的表示形式，信息涉及对数据所表示内容的解释。数据通信的任务是要传输二进制代码的比特序列，而不需要解释代码所表示的内容。例如，二进制编码按从高位到低位的顺序排列，英文单词“ 编码的二进制比特序列应该是“ 1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 1010010 1001011” 。如果要从一个主机将这个比特序列准确地传送到另一个主机，并且两个主机都使用 码，那么另一个主机就可以将接收的比特序列解释为“。 2请说明串行通信与并行通信的区别。 答：数据通信按照字节使用的信道数，可以分为串行通信和并行通信两种类型。串行通信是指将待传送的字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送。 并行通信是指将表示一个字符的 8 位二进制代码同时通过 8 条并行的信道发送。 3请说明单工通信、半双工通信与全双工通信的区别。 答：数据通信按照信号的传输方向和时间的关系，可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信三种类型。单工通信是指信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传送方向。半双工通信方式是指信号可以双向传送，但在一个时间只能向一个方向传送。全双工通信是指信号可以同时双向传送。 4为什么在数据通信中要使用同步技术?同步技术包括哪些类型?各有什么特点？ 答：同步是指要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。数据通信的同步方式分为位同步和字符同步两种类型。 (1) 位同步是指保证收发双方计算机的时钟周期一致的过程。 位同步主要有外同步法和内同步法两种方法。外同步法是在发送端发送一路数据信号的同时，另外发送一路同步时钟信号的方法。接收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基准与时钟频率，实现收发双方的位同步。内同步法则是从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法。 (2) 字符同步是指保证收发双方正确传输字符的过程。 字符同步主要有同步传输和异步传输两种方法。同步传输将字符组织成组并以组为单位连续传送。每组字符之前加上一个或多个用于同步控制的同步字符 收端接收到同步字符 ，根据 确定数据字符的起始与终止。异步传输将每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。每个字符的第一位前加一位起始位，字符的最后一位后加 1、 2 位终止位。 5通过比较说明双绞线、同轴电缆与光纤等 3 种常用传输介质的特点。 答：传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。网络中常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆和光缆。 (1) 双绞线由按规则螺旋结构排列的 2 根、4 根或 8 根绝缘导线组成。各线对螺旋排列的目的是使线对之间的电磁干扰最小。双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两种。双绞线的主要特点是：连接距离比较短，抗干扰性比较好，支持点点连接与多点连接，价格低于 10其他传输介质，安装与维护比较方便。 (2) 同轴电缆由内导体、外屏蔽层、绝缘层及外部保护层组成。同轴介质的特性参数由内、外导体及绝缘层的电参数与机械尺寸决定。同轴电缆可以分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种。同轴电缆的主要特点是：连接距离比较长，抗干扰性很好，支持点点连接与多点连接，价格介于双绞线与光缆之间，安装与维护比较方便。 (3) 光缆是网络传输介质中性能最好、 应用前途最广泛的一种。 光纤是一种直径为 50100m、能传导光波的柔软介质。在折射率较高的单根光纤外面，用折射率较低的包层包裹起来构成一条光纤通道；由多条光纤组成一束就构成一条光缆。光纤分为单模光纤与多模光纤两种。光缆的主要特点是：低损耗和宽频带、高数据传输速率、低误码率和安全保密性好，价格高于双绞线与同轴电缆，安装与维护比较困难。 6请简述蜂房无线通信的工作原理以及发展过程。 答：美国的贝尔实验室在 1947 年提出了蜂房无线通信的概念。早期的移动通信系统采用的是大区制的强覆盖区，通过建立一个无线电台基站并架设很高的天线塔，使用很大的发射功率来扩大网络的覆盖范围。为了提高覆盖区域的系统容量与充分利用频率资源，人们提出将大区覆盖的区域划分成多个小区， 在每个小区中设立一个基站并通过基站在用户之间建立通信。 7数据编码方法可以分为哪两种类型?它们各有哪些主要的编码方法？ 答：网络中常用的通信信道分为模拟通信信道与数字通信信道两类。相应的用于数据通信的数据编码方式也分为模拟数据编码与数字数据编码两类。 (1) 模拟数据编码方法分为振幅键控、移频键控和移相键控 3 种。振幅键控是通过改变载波信号振幅来表示数字信号，移频键控是通过改变载波信号角频率来表示数字信号，移相键控是通过改变载波信号的相位值来表示数字信号。 (2) 数字数据编码方法主要有非归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等 3 种。非归零码是一种不含时钟编码的数字数据编码方法， 为保证收发双方的同步需要另一个信道同时传送同步时钟信号。曼彻斯特编码是一种自含时钟编码的数字数据编码方法，它将发送的每比特的周期 T 分为前 T/2 与后 T/2 两部分，通过前 T/2 传送该比特的反码，通过后 T/2传送该比特的原码。差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进，它的每比特的中间跳变仅作为同步信号使用，每比特的值根据其开始边界是否发生跳变来决定。 8请说明脉冲编码调制方式的基本工作原理。 答：由于数字信号传输失真小、误码率低、数据传输速率高，因此脉冲编码调制方式已成为模拟数据数字化的主要方法。脉冲编码调制方式主要包括采样、量化与编码 3 部分。 (1) 模拟信号数字化的第一步是采样。模拟信号是电平连续变化的信号。采样是隔一定的时间间隔，将模拟信号的电平幅度值取出来作为样本，让其表示原来的信号。采样频率 f2B 或 f1T2 中 B 为通信信道带宽，T 为采样周期， 信道允许通过的信号最高频率。 11(2) 量化是将取样样本幅度按量化级决定取值的过程。 经过量化后的样本幅度为离散的量级值。量化之前要规定将信号分为若干量化级，这些量化级需要根据精度的要求决定；还要规定好每一级对应的幅度范围，并将采样所得样本幅值与量化级幅值比较。 (3) 编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级。如果有是个量化级，则二进制的位数为 lb k。例如，如果量化级有 16 个，就需要 4 位编码。经过编码后的每个样本都要用相应的编码脉冲表示。 9控制字符 编码为 0010110，请画出 彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等 3 种编码方法的信号波形。 答：图 2出了 彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等 3 种编码方法的信号波形。 10数据传输速率的定义是什么？如果在信道上发送 1 么通信信道的数据传输速率为多少？ 答：数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标。数据传输速率是每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为 特每秒)。数据传输速率为：S1/T(据数据传输速率公式来计算，S100000此信道的数据传输速率为 2011请说明调制解调器的基本工作原理。 答： 调制解调器在发送端将计算机产生的数字信号转换成电话交换网可以传送的模拟数据信号，在接收端将接收到的模拟数据信号还原成数字信号传送给计算机。在全双工通信方式中，调制解调器具有同时发送与接收模拟数据信号的能力。 12在广域网中采用的数据交换技术主要有哪几种类型？它们各有什么特点？ 答：广域网中的数据交换技术分为线路交换和存储转发交换两种。存储转发交换方式又可以分为数据报和虚电路两种。 (1) 在采用线路交换方式进行数据交换之前， 首先要在通信子网中建立实际的物理线路 12连接。线路交换方式的通信过程分为三个阶段：线路建立阶段、数据传输阶段和线路释放阶段。线路交换的优点是通信实时性强，适用于交互式会话类通信。线路交换方式的缺点是对突发性通信不适应，系统不具有存储数据的能力，系统不具备差错控制能力。 (2) 在采用数据报方式进行数据交换之前， 不需要预先在源主机与目的主机之间建立线路连接，源主机发送的每个分组都可以独立地选择传输路径。数据报方式的主要特点是：同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网， 同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、 重复与丢失现象， 每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址，数据报方式报文传输延迟较大。 (3) 虚电路方式试图将数据报与线路交换结合起来。 在采用虚电路方式进行数据交换之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路。虚电路方式的通信过程分为三个阶段：虚电路建立阶段、数据传输阶段和虚电路拆除阶段。虚电路方式的主要特点是：在每次进行数据传输之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接；一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，分组不必带目的地址、源地址等辅助信息；分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需做差错检测而不需做路径选择；通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。 13请说明 换方式的基本工作原理。 答：换方式是一种高速分组交换技术，在虚电路基础上提出了信元交换方法。元的长度为 53 字节，由 5 字节的信元头和 48字节的用户数据组成。 络的虚连接可以分为虚通路和虚通道两类。 物理链路是连接 换机、换机与 机的物理线路。每条物理链路可以包含一条或多条虚通路；而每条虚通路又可以包含一条或多条虚通道。络中的 机在传输数据之前，首先将数据组织成若干个固定长度的信元，换机的数据交换单元也是信元，这样可以减少 换机的处理负荷，并为 换机的高速交换创造了有利条件。 14 差错的定义是什么？在数据传输中差错是如何产生的？有哪些原因可能引起差错？ 答：差错是指通过通信信道后接收数据与发送数据不一致的现象。由于通信信道总是有一定的噪声存在，在到达时接收信号是信号与噪声的叠加；因此如果噪声对信号叠加的结果在电平判断时出错，就会引起传输数据的差错。 通信信道的噪声分为热噪声和冲击噪声两类。 热噪声是由传输介质导体的电子热运动产生的，由热噪声引起的差错是一种随机差错。冲击噪声是由外界电磁干扰引起的，由冲击噪声引起的差错是一种突发差错。冲击噪声幅度与热噪声相比较大，它是引起传输差错的主要原因。 15误码率的定义是什么？为什么通过电话线进行计算机通信要采取差错控制技术？ 答：误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率。误码率是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的主要参数之一。 由于在电话线上进行数据传输的平均误码率远高于计算机通信要求的水平， 因此如果在 13普通电话线路上不采取差错控制技术，那么计算机所进行的数据传输是相当不可靠的。 16某一个数据通信系统采用 验方式，并且生成多项式 G( x)的二进制比特序列为 11001，目的结点接收到的二进制比特序列为 11011 1001(含 验码)。请判断传输过程中是否出现了差错？请结合 验的工作原理详细说明。 答：验方式的工作原理是：将要发送的数据比特序列当作一个多项式的系数，在发送端用收发双方约定的生成多项式去除，求得一个余数多项式。将余数多项式加到数据多项式之后发送到接收端。在接收端用同样的生成多项式去除接收数据多项式，得到计算余数多项式。如果计算余数多项式与接收余数多项式相同，则表示传输无差错；否则，由发送方来重新发送数据。由于接收多项式的值“110111001” 不能被余数多项式的值“11001”整除，因此可以断定在传输过程中出现了差错。 17差错控制机制主要有哪几种类型?它们各有什么特点？ 答：接收端发现传输错误时常采用反馈重发方法来纠正。反馈重发方法分为停止等待和连续工作两种方式。连续工作方式又分为拉回和选择重发两种方式。 (1) 采用停止等待方式的发送方在发送一个帧后，需要等待接收方返回应答帧。应答帧表示上一个帧已经正确接收，发送方就可以发送下一个帧，否则将会重发出错的帧。停止等待方式的优点是协议简单，缺点是系统通信效率比较低。 (2) 采用拉回方式的发送方可以连续发送数据帧，接收方对接收的数据帧进行校验，然后向发送方发回应答帧。如果发送方从应答帧得知某个帧传输错误，发送方就将重发出错帧后发送的所有数据帧。 (3) 选择重发方式与拉回方式的区别是：如果发送方从应答帧得知某个帧传输错误，发送方只是重发出错帧，并不重发在出错帧后发送的所有数据帧。选择重发方式的效率将高于拉回方式。 第 3 章 局域网与城域网技术 单项选择题答案 1D 2C 3D 4B 5C 6A 7B 8D 9A 10D 11B 12 C 13D 14A 15C 16B 17D 18 B 19A 20C 21B 22C 23D 24 A 25C 26B 27A 28D 29B 30 C 31D 32A 33B 填空题答案 1(1) 网络拓扑 (2) 传输介质 (3) 介质访问控制方法 2(1) 总线型 (2) 环型 (3) 星型 3(1) 共享 (2) 冲突 144(1) 共享介质 (2) 交换式 5实现容易 6(1) 网卡 ( 2) 点点 (3) 一个或单 7介质访问控制或 (1) 逻辑结构 (2) 物理结构 9(1) 星型 ( 2) 以太网 (3) 令牌环网 1002 11(1) 数据链路层 (2) 物理层 (3) 逻辑链路控制或 (4) 介质访问控制或2(1) (2) (3) (4) 3(1) 随机争用 (2) 冲突检测 14(1) 边听边发 (2) 随机延迟后重发 15(1) (2) 相同或一致 16(1) 访问延迟确定 (2) 环维护与实现复杂 17(1) 数据传输速率 (2) 高速局域网 18(1) 网桥 (2) 路由器 (3) 通信量 19(1) 10 (2) 1000(1) (2) 数据帧格式 (3) 介质访问控制方法 (4) 组网方法 21(1) (2) 100 3) 100 2(1) (2)1000 13(1) 介质专用 (2) 介质访问或 4(1) 5 类非屏蔽双绞线 (2) 100m (3) 单模光纤 (4) 3000m 25共享介质 26(1) 交换机 (2) 并发连接 27(1) 冲突 (2) 延迟或推迟 28(1) 端口号址 (2) 对应关系 29(1) 软件方式 (2) 物理位置 30(1) 定义方法 (2) 端口号 31(1) 操作 (2) 组网方法 32局域网 33(1) 单一或一条 (2) 波长 34(1) (2) 高速主干网 35(1) 02 (2) 物理层介质相关或 (3) 物理层协议或 6(1) 100(2) 1000 个 (3) 17(1) 最终用户 (2) 最后一公里 1538(1) 邮电通信网或电话交换网 (2) 广播电视网 (3) 三网合一 39(1) 无线与移动通信网 (2) 卫星通信网 (3) 有线电视网 40漫反射 411M 问答题答案 1当前局域网的主要技术特点是什么? 答：当前局域网的主要技术特点是： (1) 局域网覆盖有限的地理范围，适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求； (2) 局域网提供高数据传输速率(10M1000低误码率的高质量数据传输环境； (3) 局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展； (4) 决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。 2局域网拓扑结构主要分为哪三类？它们各有什么特点？ 答：局域网在网络拓扑结构上主要分为总线型、环型与星型结构 3 种。 (1) 总线型局域网的介质访问控制方法采用共享介质方式。总线型拓扑结构的优点是：结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性较好。由于总线作为公共传输介质为多个结点共享，就有可能同时有多个结点发送数据而引起冲突， 因此要解决多个结点访问总线的介质访问控制问题。 (2) 环型拓扑结构中的结点通过网卡，使用点点线路连接构成闭合的环型。环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。环型拓扑中的多个结点共享一条环通路，要确定环中结点何时可以插入传送数据帧，同样需要解决介质访问控制的问题。 (3) 逻辑结构是指局域网的结点间相互关系，而物理结构是指局域网的外部连接形式。逻辑结构属于总线型与环型的局域网，在物理结构上可以看成星型的，最典型的是总线型的以太网和环型的令牌环网。 3为什么 D 是随机访问类型的介质访问控制方法？请说明 D 方法的基本工作原理。 答：D 用来解决多结点如何共享公用总线的问题。以太网中的任何结点都没有可预约的发送时间。它们的发送都是随机的且网中不存在集中控制的结点，网中的结点都必须平等地争用发送时间，因此这种介质访问控制属于随机争用型方法。 D 的基本工作原理是：先听后发，边听边发，冲突停止，随机延迟后重发。每个结点利用总线发送数据之前，首先要侦听总线的忙闲状态。如果总线上已经有数据信号在传输，则为总线忙；如果总线上没有数据传输，则为总线空闲。如果一个结点准备好发送的数据帧，并且此时总线处于空闲状态，那么它就可以开始发送。但是，可能有多个结点同时发送了数据，因此结点在发送数据时应进行冲突检测。 4请说明令牌环网的基本工作原理。 16答：令牌环网中的结点通过环接口连接成物理环型。令牌是一种特殊的 制帧。令牌帧中有一位标志令牌的忙闲。当令牌环网正常工作时，令牌总是沿着物理环单向逐站传送，传送顺序与结点在环中排列的顺序相同。 如果结点有数据帧要发送，则要等待空闲令牌到来。结点获得空闲令牌后将令牌标志位由闲变为忙，然后传送数据帧。如果这个数据帧正确到达了目的地址，则在帧中标志出帧已被正确接收和复制。当结点重新接收到自己发出并被目的结点正确接收的数据帧时，它将回收已发送的数据帧并将令牌状态改成空闲。 5网络规模扩大与结点增多为什么会影响网络性能？为了解决网络规模与网络性能之间的矛盾，针对传统的共享介质局域网的缺陷，人们提出了哪些改善局域网性能的方案？ 答：传统的局域网技术建立在共享介质的基础上，网中所有结点共享一条公共通信传输介质。如果局域网中共有 N 个结点，则每个结点平均能分到的带宽为“总带宽N” 。随着局域网规模扩大与结点数不断增加，每个结点平均能分到的带宽将越来越少。当网络结点数增多与网络负荷加重时，冲突和重发现象将大量发生，网络效率与服务质量将会急剧下降。 为了克服网络规模与网络性能之间的矛盾，人们提出了以下几种解决方法： (1) 提高局域网的数据传输速率，将传输速率从 10高到 100至 1就导致了高速局域网技术的发展，这种方法不改变局域网的介质访问控制方法。 (2) 将大型局域网划分成多个用网桥或路由器互联的子网， 网桥与路由器可以隔离子网之间的交通量，使每个子网作为一个独立的小型局域网。通过减少每个子网内部结点数 每个子网的网络性能得到改善，这种方法不改变局域网的介质访问控制方法。 (3) 将局域网从共享介质方式改为交换方式， 从根本上改变了局域网的介质访问控制方法。交换局域网的核心设备是局域网交换机，局域网交换机可以在它的多个端口之间建立多个并发连接。 6快速以太网与普通以太网的共同点与区别是什么？请说明快速以太网的协议结构。 答：快速以太网保留着传统以太网的所有特征，包括相同的数据帧格式、介质访问控制方法与组网方法。快速以太网将传输速率从普通以太网 10高到 100每个比特的发送时间由 1低到 10快速以太网的协议标准是 定义了新的物理层标准 100 00准定义了介质专用接口，它将 层与物理层分隔开来。物理层在实现100率时所使用的传输介质和信号编码方式的变化不会影响 层。 7交换式局域网与共享介质局域网有什么区别？ 答：对于传统的共享介