计算机网络统考串讲(习题部分).pdf

4U 电脑书库 mailto wdg98 计算机网络部分统考辅导 习题部分 第 1 单元 计算机网络基本知识 1 计算机网络可从哪几个方面进行分类 解答 计算机网络可从网络的交换功能 网络作用的范围以及网络的使用者等方面进行分类 2 网络体系结构为什么要采用分层次的结构 解答 分层有许多好处 例如 由于每一层只实现一种相对独立的功能 可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个容易 处理的较小问题 这样就降低了处理整个问题的难度 某一层不需要知道它的下一层是如何 实现的 而仅仅需要知道该层通过层间接口所提供的服务 这就使得实现和调试一个庞大而 又复杂的系统变得容易多了 因为整个系统已被分解为若干个相对独立的子系统 由于分层把整体结构分割开 各层都可以采用最合适的技术来实现 一层技术上的改变不 会对其它层有多大的影响 灵活性好 当对任何一层进行修改时 只要层间接口关系保持不变 则在这层以上或以下 各层均不受影响 此外 对某一层提供的服务也可以进行修改 当某层提供的服务不再需要 时 甚至可以将这层取消 能促进标准化工作 因为每一层的功能及其所提供的服务都可以有精确的说明 3 网络分层需要注意什么样的问题 解答 分层时应注意使每一层的功能非常明确 层数要适中 若层数太少 就会使每一层的 协议太复杂 但层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难 分 层本身也有一些缺点 例如有些功能往往难免在不同的层次中重复出现 因而产生了额外的 开销 4 试将 TCP IP 和 OSI 的体系结构进行比较 讨论它们的异同之处及各自的优缺点 解答 OSI 参考模型和 TCP IP 协议体系有很多相似之处 它们都是基于独立的协议栈的概 念 而且层的功能也大体相似 例如 在两个模型中 自底向上直至和包括运输层的若干层 为希望通信的进程提供端到端的与网络无关的传输服务 这些层形成了运输提供者 同样 在两种体系结构中 运输层以上的层都是面向应用的传输服务的用户 除了这些基本的相似点之外 两种体系也有很多差别 OSI模型有 3 个主要概念 即服 务 接口和协议 可能 OSI 模型的最大贡献就是使这 3 个概念之间的区别明确化了 相比 之外 TCP IP 体系结构最初没有明确区分服务 接口和协议 虽然后来人们试图改进它以 便向 OSI靠拢 例如 互连网络层真正提供的服务只是发送 IP 分组和接收 IP 分组 因此 OSI 模型中的协议比 TCP IP 结构中的协议具有更好的隐藏性 在技术发生变化时能相对容 易地进行替换 OSI参考模型产生在许多实用协议发明之前 这意味着该模型没有偏向任何特定协议 因此非常通用 但不利的方面是设计者在协议方面没有很好的经验 因此不知道该把哪些功 能放到哪一层最好 而 TCP IP 却正好相反 它首先出现的是协议 模型实际上是对已有协 议的描述 因此不会出现协议不能匹配模型的情况 但该模型不适用于任何其它协议栈 它 对于描述其它非 TCP IP 网络并不是特别有用 4U 电脑书库 mailto wdg98 在更加具体的方面 两种体系结构层的数量也是不同的 OSI 模型有 7 层 而 TCP IP 结构只有 4 层 另外 在面向连接和无连接通信上也有差别 OSI在网络层既支持无连接通 信 也支持面向连接的通信 但在运输层仅有面向连接的通信 然而 TCP IP 结构在网络层 仅有一种无连接通信 但在运输层支持两种模式 给了用户选择的机会 OSI的会话层对许 多应用都没有用 表示层内容又很少 与会话层和表示层相比 数据链路层和网络层功能是 太多了 后来又不得不把它们分成几个子层 每个子层都有不同的功能 数据链路层最初只 处理点到点的通信 在广播式网络出现之后 就不得不在该模型中再加上一个子层 ISO委员会本来期望每个国家有一个网络 由政府运营并使用 OSI的协议 因此没有考 虑广泛的网络互连 某些功能 如寻址 流量控制和差错处理在各层重复出现 从提高效率 的角度出发 出错控制应放在高层完成 而在低层不断重复是完全不必要的和低效的 OSI另一个问题是把某些特征应放在哪个层次并不总是显而易见的 作为这方面的一个 例子 虚拟终端处理在标准发展的大部分时期都被放在表示层 而现在则移到应用层 在数 据安全和加密问题上有如此多的争论 使得无法决定把它们放在哪一层 因此就把它们放在 了一边 由于同样的原因 网络管理也没有出现在模型中 TCP IP 模型和协议也有自己的问题 首先 该模型没有明显地区分服务 接口和协议 的概念 良好的软件工程实践要求区分规范和实现 因此 在使用新技术来设计新网络问题 上 TCP IP 模型不是一个很好的模板 第二 TCP IP 模型完全不是通用的 并不适合描述 除 TCP IP 体系之外的任何协议栈 例如 试图用 TCP IP 模型描述 SNA 几乎是不可能的 第三 网络接口层在分层协议中根本不是通常意义下的层 它只是一个接口 处于网络层和 链路层之间 接口和层之间的区别是很大的 不能混淆起来 第四 TCP IP 模型不区分 甚 至未提及 物理层和数据链路层 这两层完全不同 好的模型应把它们作为分离的层 而 TCP IP 模型并没有这样做 5 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法 讨论是否需要这一层 解答 对于由广播信道构成的分组交换网 路由选择的问题很简单 因此 这种网络的网络 层非常简单 甚至可以没有 例如 传统的局域网用带地址的帧在广播媒体上传送数据 不 存在中间交换 所以不要求路由选择 从网络层所完成的功能来看 首先是路由选择 但在 局域网上任何两点间均有唯一的路由可用时 就不需要这一功能 其它功能 包括寻址 排 序 流量控制等 也可由数据链路层来完成 因此 在局域网上网络层的功能是多余的 从 局域网所连接的设备来看 其答案又似乎是需要有网络层的功能 因为设备本身所看到的是 它被连接到了与多个设备进行通信的网络中的某个访问点 而用来保证通过这个访问点将所 发送的电文传递给许多端点中的一个端点的功能似乎是网络层的功能 所以 我们可以说 虽然传统的局域网提供了物理层至网络层的 3 层服务 但由于广播型局域网的特征 却允许 在 OSI的两个层上实现这些服务 6 举出为网络协议建立国际标准的两个优点和两个缺点 解答 一个优点是如果每个人都使用标准 那么每一个人都可以跟其它任何人交流 另一个 优点是广泛使用标准将导致规模经济 比如生产大规模集成电路芯片 一个缺点是为了取得 标准化所需要的政治妥协经常导致差的标准 另一个缺点是一旦标准被广泛采用了 要对它 再做改变就会非常困难 即使发现了新的更好的技术或方法 也难以替换 7 试述具有五层协议的网络体系结构的要点 包括各层的主要功能 解答 在学习计算机网络的原理时往往综合 OSI 开放系统互连 和 TCP IP 的优点 采用 一种只有五层协议的体系结构 4U 电脑书库 mailto wdg98 应用层是该体系结构中的最高层 它直接为用户的应用进程 提供服务 在因特网中的应用层协议很多 例如支持万维网应用 的 HTTP 协议 支持电子邮件的 SMTP 协议和支持文件传送的 FTP协议等 运输层类似于 OSI的运输层 负责在源发方主机和 目的地主机的两个运输实体之间的通信 因特网运输层有两种不 同的协议 即传输控制协议 TCP 和用户数据报协议 UDP 前者 是面向连接的可靠传输协议 后者则不提供可靠投递的保证 属于尽力而为的协议 该模型 中的网络层也类似于 OSI的网络层 在 TCP IP 网络中 该层对应于互连网络层 在计算机 网络上两个相邻节点之间 数据链路层对较高层遮蔽物理传输媒体的特征 如果需要 它可 以为高层提供基本上无错的可靠传输服务 尽管在物理连接的传输中可能发生错误 因此数 据链路层可以具有错误检测和错误纠正的功能 在另一方面数据链路层还应该以一种独立于 所传输的数据的方式提供自己的服务 在 Internet 上 数据链路层将网络层交下来的 IP 数据 报组装成帧 在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据 数据链路层在收到一个帧 后 就从其中提取出数据部分 上交给网络层 物理层的任务就是在物理媒体上透明地传送 比特流 8 选择填空 计算机网络中 分层和协议的集合称为计算机网络的 A 其中 实际应用最广泛的 A 是 B 由它组成了 C 的一整套协议 可供选择的答案 A 1 组成结构 2 参考模型 3 体系结构 4 基本功能 B 1 SNA 2 MAP TOP 3 TCP IP 4 X 25 5 ISO OSI C 1 ISO OSI网 2 局域网 3 Internet 4 分组交换网 答题填空 A B C 解答 A 3 体系结构 B 3 TCP IP C 3 Internet 9 选择填空 在 ISO OSI 参考模型中 同层对等实体间进行信息交换时必须遵守的规则为 A 相邻层 间进行信息交换时必须遵守的规则称为 B 相邻层间进行信息交换时使用的一组操作原 语称为 C D 层的主要功能是提供端到端的信息传送 它利用 E 层提供的服务完成 此功能 可供选择的答案 A B C 1 接口 2 协议 3 服务 4 关系 5 调用 6 连接 D E 1 表示 2 数据链路 3 网络 4 会话 5 运输 6 应用 答题填空 A B C D E 解答 A 2 协议 B 1 接口 C 3 服务 D 5 运输 E 3 网络 10 计算机网络中的主干网和本地接入网各有何特点 解答 一般说来主干网是指广域网 它是因特网的核心部分 长距离 覆盖范围广 造价较 高 通常都是由国家或较大的电信公司出资建造 连接主干网各结点交换机的链路都是高速 链路 其距离可以是几千公里的光缆线路 也可以是几万公里的点对点卫星链路 主干网首 要考虑的问题是它的通信容量必须足够大 以便支持日益增长的通信量 主干网的节点之间 都是点到点连接 为了提高网络的可靠性 通常一个结点交换机往往与多个其它结点交换机 相连 主干网使用的协议重点在网络层 其中一个重要的问题就是路由选择和分组转发 相 4U 电脑书库 mailto wdg98 比之下 本地接入网是个人计算机或局域网与城域网之间的接口 距离较短 一般说来速率 相对较低 覆盖范围也不大 可以使用多种媒体 包括双绞线 同轴电缆和无线 也可以采 用光缆 它可以使用多种接入技术 包括多点共享链路 本地接入网的协议重点在物理层或 数据链路层 11 解释以下名词 协议栈 客户 服务器 客户 服务器方式 解答 协议栈是多个相关协议层软件的集合 这些协议的功能集合起来实现某个具体的通信 体系结构 作为例子 TCP IP AppleTalk 和 SNA 都是这样的协议栈 客户 a 在网络系统中 客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程 客户是要求服务 器提供服务的进程 有时人们也用客户指称要求服务器提供服务的软件 结点或设备 服务器 在网络系统中 客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程 服务器是为客 户提供某种或多种共享资源或服务的进程 如时间服务器 名字服务器 数据库服务器和打 印服务器等 有时人们也用服务器指称为客户提供某种或多种共享资源或服务的软件 计算 机或设备 客户 服务器方式 在网络系统中 客户 服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务 的关系 客户首先向服务器发出请求 让服务器完成某些工作 并把结果返回给客户 在这 种方式中 客户是主动方 服务器按照请求执行服务 总是被动者 例如 在 DNS 中 名 字解析程序发送请求 名字服务器程序提供服务 并返回查询结果 类似地 在 NFS 服务 器和无盘工作站程序之间是文件服务和文件客户的关系 12 试说明在计算机网络中 透明 一词的含义 解答 在计算机网络中 透明 一词的含义是上层协议用户向其下层请求服务时 该用户只 看到所完成的服务 而不关心也看不到所请求的服务是如何完成的 即协议操作的细节被屏 蔽 例如 网络层 协议模块请求 协议模块传送一个 分组 协议需要附 加自己的帧头和尾部 所有的 PPP 帧都以标准的 HDLC 标志字节 01111110 7E 开头 如果 它出现在载荷段 即 分组 中就要做字符填充 使用的控制转义字节是 01111101 7D 为了实现透明传输 发送方在对帧进行 FCS 计算之后 要检查在头尾标志之间整个帧 把 可能有的每个标志字节用二字节序列 7D5E 代替 把可能有的控制转义字节用二字节序列 7D5D 代替 在接收方则要执行相反的操作 把数据段恢复成与原先的 分组完全一样的 数据结构 对于这些协议操作细节 上层协议用户是看不到的 13 有两个网络 它们都提供可靠的面向连接的服务 一个提供可靠的字节流 另一个提供 可靠的报文流 请问二者是否相同 为什么 解答 不相同 在报文流中 网络保持对报文边界的跟踪 而在字节流中 网络不做这样的 跟踪 例如 一个进程向一条连接写了 1024 字节 稍后又写了另外 1024 字节 那么接收方 共读了 2048 字节 对于报文流 接收方将得到两个报文 每个报文 1024 字节 而对于字节 流 报文边界不被识别 接收方把全部的 2048 字节当作一个整体 在此已经体现不出原先 有两个不同的报文的事实 14 在 OSI 的第几层分别处理下面的问题 1 将待传输的比特流化分成帧 2 决定使用哪条路径通过子网 3 传输线上的位流信号同步 4 两端用户间的文件传输 4U 电脑书库 mailto wdg98 解答 1 第二层 数据链路层 将待传输的比特流化分成帧 2 第三层 网络层 决定使用哪条路径通过子网 3 第一层 物理层 处理传输线上的位流信号同步 4 第七层 应用层 处理两端用户间的文件传输 15 当讨论网络协议时 协商 的含义是什么 请举出一个例子 解答 协商是要让双方就在通信期间将使用的某些参数或值达成一致 最大分组长度就是一 个例子 16 在两台计算机之间传输一个文件 有两种可行的确认策略 第一种策略把文件截成分组 接收方逐个地确认分组 但就整体而言 文件的传送没有得到确认 第二种策略不确认单个 分组 但当文件全部收到后 对整个文件予以接收确认 请讨论这两种方式的优缺点 解答 如果网络容易丢失分组 那么对每个分组逐一进行确认较好 此时仅重传丢失的分组 而在另一方面 如果网络高度可靠 那么在不发生差错的情况下 仅在整个文件传送的结尾 发送一次确认 从而减少了确认的次数 节省了带宽 不过 即使有单个分组丢失 也需要 重传整个文件 17 在计算机网络中术语命名和编址的含义是什么 解答 在计算机网络中 命名是为设备分配一个具唯一性的网络名字的过程 编址是把具有 唯一性的地址分配给不同的网络设备的过程 作为例子 在因特网上的一台计算机被命名为 其 IP 地址被指定成 159 226 39 1 18 什么是计算机网络链路的带宽 带宽的单位是什么 什么是数据的发送时延 传播时 延 排队时延和往返时延 RTT 解答 在计算机网络链路上 数字链路的带宽是指该链路所能传送的最高数据速率 因此在 这里带宽等于在链路上数据的发送速率 带宽的单位是 比特每秒 记作 b s 或 bit s 数据的发送时延是结点在发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间 也就是 从数据块的第一个比特开始发送算起 到最后一个比特发送完毕所需的时间 传播时延是电 磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间 排队时延是分组在执行存储转发的交换节 点上在队列中排队所经历的时延 往返时延 RTT Round Trip Time 表示从发送端发送数 据开始 到发送端收到来自接收端的确认 假定接收端在收到数据后便立即发送确认 总 共经历的时延 19 一个 客户 服务器 系统使用卫星网络 卫星的高度是 40 000 公里 试问就对请求的 响应而言 最好情况的延迟是多少 解答 请求必须上行和下行 响应也必须上行和下行 因此经过的总的通路长度是 40 000 4 160 000 公里 光在空气和真空中的速度是 300 000 公里 秒 仅传播延 迟就等于 160 000 300 000 0 533 秒 即 533 毫秒 第 2 单元 物理层 1 物理层要解决哪些问题 物理层的主要特点是什么 解答 物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流的问题 而 4U 电脑书库 mailto wdg98 不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体本身 现有的计算机网络中的物理设 备和传输媒体的种类非常繁多 而通信本身也有许多不同的方式 物理层正是要尽可能地屏 蔽掉这些差异 使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异 这样就可以让数据链路层只 需要考虑如何完成自己负责的协议和服务 而不必考虑具体的传输媒体是什么 在 OSI 参 考模型中 物理层是最底部的一层 涉及物理信号的传输 提供机械的 电气的 功能性的 和过程性的手段 在两个数据链路层实体之间在传输媒体上启动 维持和释放物理连接 用 于物理层的协议也常称为物理层规程 物理层的关键技术是信号与接口 2 选择题 在下列传输介质中 哪一种错误率最低 a 同轴电缆 b 光缆 c 微波 d 双绞线 解答 b 3 调制解调器的解调部分和编码解码器的编码部分都能把模拟信号转换成数字信号 它们之 间有区别吗 若有 是什么 解答 有 编码器接受任意的模拟信号 并从它产生数字信号 而解调器仅仅接受调制了的 正弦 或余弦 波 产生数字信号 4 无线电天线通常在其直径等于无线电波的波长的情况下工作效果最好 合理的天线直径的 范围是从 1 厘米到 5 米 问所覆盖的频率范围是怎样的 解答 f c c 3x108 m s 对于 1 厘米 我们得到 因此 所覆盖的频率范围是从 60MHz 到 30GHz 5 物理层的接口有哪几个方面的特性 各包含些什么内容 解答 物理层协议主要关心与传输媒体的接口的特性 这些特性包括 1 机械特性 指定接口所用的接线器的形状和尺寸 引线数目和排列 固定和锁定装置等 2 电气特性 指定在接口电缆的各条线上出现的电压的规格和范围 3 功能特性 指定在某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义 4 规程特性 指定对于不同功能的各种可能事件的出现顺序 6 在铱计划中的 66 颗低轨卫星被划分成围绕地球的 6 个项链 在它们所使用的高度上 周 4U 电脑书库 mailto wdg98 期是 90 分钟 那么对于一个静止的发送站转交的平均间隔时间有多长 解答 每个项链有 66 6 11 颗卫星 每 90 分钟有 11 颗卫星通过头顶 这就意味着每过 491 秒有一次转变 这是因为 60 秒 90 11 491 秒 而 491 秒合 8 分 11 秒 所以大约每过 8 分钟 11 秒 有 1 次转交 7 选择题 在串行传输中 所有的数据字符的比特 a 在多根导线上同时传输 b 在同一根导线上同时传输 c 在传输介质上一次传输一位 d 以一组 16 位的形式在传输介质上传输 解答 c 8 试解释以下名词 数据 信号 模拟数据 模拟信号 数字数据 数字信号 单工通信 半双工通信 全双工通信 解答 数据是运送信息的实体 信号是数据的电气的或电磁的表现 模拟数据是取值为连续 数值的数据 模拟信号是连续变化的信号 数字数据是取值为离散的或不连续数值的数据 数字信号是其特征参数的取值仅允许有限的几个离散值的信号或跳变信号 单工通信只能有 一个方向的通信而没有反方向的传输 半双工通信的双方都可以发送信息 但双方不可以同 时发送 全双工通信的双方可以同时发送和接收信息 9 多路复用的主要目的是什么 解答 使用多路复用技术的主要目的是通过在同一物理通路上发送多路信号来达到减少成本 的效果 10 选择题 多路复用器的主要功能是什么 a 执行数 模转换 b 减少主机的通信处理负荷 c 结合来自两条或更多条线路的传输 d 执行串行 并行转换 解答 c 11 T1线路的开销比例有多大 即 1 544Mbps 中有多少比例没有投递给端点用户 解答 T1 载波处理复用在一起的 24 条话音信道 24 条信道轮流将其采样的 8 位数字插入输 出串 其中 7 位是用户数据 1 位是控制信号 1 帧包含 24x8 192 比特和一个附加的帧位 用于帧同步 这样每 125 微妙 193 比特 总的数据率是 1 544Mbps 由于在一个帧中 端点用户使用 193 位中的 168 7x24 位 开销占 25 193 168 位 因此开销比例等于 25 193 13 12 一个信号在 4kHz 的无噪声信道上以数字方式传送 每 125 微妙采样一次 在采用如下编 码方法时 每秒钟实际发送的比特数是多少 a CCITT 2 048 Mbps 标准 b 有 4 位相对信号值的 DPCM c 增量调制 解答 a CCITT 2 048Mbps 标准用 32 个 8 位数据样本组成一个 125 微妙的基本帧 30 个信道用于传信息 2 个信道用于传控制信号 在每一个 4kHz 信道上发送的数据率就是 4U 电脑书库 mailto wdg98 8x8000 64kbps b 差分脉码调制 DPCM 是一种压缩传输信息量的方法 它发送的不是每一次抽样的 二进制编码值 而是两次抽样的差值的二进制编码 现在相对差值是 4 位 所以对应每个 4kHz信道实际发送的比特速率为 4x8000 32kbps c 增量调制的基本思想是 当抽样时间间隔 ts 很短时 模拟数据在两次抽样之间的变化 很小 可以选择一个合适的量化值 作为阶距 把两次抽样的差别近似为不是增加一个 就 是减少一个 这样只需用 1 比特二进制信息就可以表示一次抽样结果 而不会引入很大误 差 因此 此时对应每个 4kHz 信道实际发送的数据速率为 1x8000 8kbps 13 为什么把 PCM采样时间设置成 125 微妙 解答 125 每秒的采样时间对应于每秒 8000 次采样 一个典型的电话通道是 4kHz 根据奈 魁斯特定理 为获取在一个 4kHz 通道中的全部信息需要每秒 8000 次的采样频率 14 电视频道的带宽是 6MHz 如果使用 4 级数字信号 每秒能发送多少比特 假定为无噪 声信道 解答 使用奈魁斯特定理 我们可以每秒采样 12M 次 4 级信号意味着每次采样提供 2 比 特 因此总的数据速率是 24Mbps 15 奈氏准则与香农公式在数据通信中的意义是什么 比特和波特有何区别 解答 在数据通信中 奈氏准则限制码元传输速率 香农公式限制信息传输速率 奈氏准则 告诉我们 以高于奈氏限制值的速度对线路采样是无意义的 因为高频的分量已被滤掉 无 法恢复了 香农公式则向我们表明 只要信息传输速率低于信道的香农限制值 就一定可以 找到某种办法来实现无差错的传输 比特和波特是两个不同的概念 波特是码元的速率单位 它说明每秒传多少个码元 码元传输速率也称调制速率 波形速率或符号速率 比特是信息量的单位 比特率表示每秒 传送多少位 而且 波特率的值可能不等于比特率的值 例如 有一个带宽为 3kHz 的理想 低通信道 其最高码元传输速率为 6000 波特 若 1 个码元能携带 3 比特的信息量 则最高 信息传输速率为 18000bit s 16 一个用于发送二进制信号的 3kHz 信道 其信噪比为 20 分贝 可以取得的最大数据速率 是多少 解答 20 10 10 100 仙农极限是 3 2 1 100 3 2101 3 6 66 19 98kbps 奈魁斯特极限是 6kbps 低带宽 显然 瓶颈是奈魁斯特极限 最大数据速率是 6kbps 17 为什么数字信号的衰减要比模拟信号的衰减快 解答 当数字信号沿着 线路 传播得越来越远时 波形变化的明快程度不如初始那样显然 当波形开始变得圆滑时 接收方在信号边缘是圆滑而不是方形的情况下难以鉴别高值和低 值 数字信号的这一特征使得它的衰减要比模拟信号的衰减快 18 模拟传输系统与数字传输系统的主要特点是什么 解答 模拟传输系统通过导线或空间传输模拟信号 信息是通过信号的幅度 频率 相位及 它们的组合变量传递的 普通电话系统是典型的模拟传输实例 调制解调器是利用模拟信道 4U 电脑书库 mailto wdg98 传输数据的典型设备 而 RS 232 和 RS 449 是利用模拟信道传输数字数据的典型接口 数字传输系统利用数字信号进行信息传输 数字信号本身就可以表示二进制信息1和0 当数字信号沿着线路传播得越来越远时 其衰减要比模拟信号的衰减快 因此一般说来 模 拟信号可比数字信号传输更长的距离而不会引起不可接受的衰减 使用模拟传输 可以在传 输链路上做频分复用 对同一媒体使用不同的载波频率划分多个通道 让频分复用的所有用 户在同样的时间占用不同的带宽资源 而数字信号的传输通常会占用媒体的整个带宽 但是 在几个重要的方面 数字传输优于模拟传输 首先 它的误码率低 模拟电路 有放大器补偿信号在线路中的衰减 然而它们做不到准确补偿 而且衰减随频率变化 长途 通话经过许多放大器后很可能有相当大的畸变 相反 数字再生器能够将衰减了的输入信号 准确地恢复到它原来的值 因为输入信号只可能有两个值 0 和 1 数字再生器不具有累加性 误码 数字传输的第二个优点是能够把多媒体信息时分复用 混合 在一起 从而更有效地 利用设备 另外利用同样的线路通常数字信号传输能够获得更高的数据传输率 现今电话网 的局间线路几乎都采用数字信号传输 19 在一个星座图中 用于 Modem 所有的点都位于一个以原点为中心的园上 这里使用 的是哪一种调制 解答 如果所有的点都和原点等距离 它们都具有相同的振幅 因此不是使用振幅调制 频 率调制永远不会用于星座图 因此该编码是纯粹的相移键控 20 什么是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码 其特点如何 解答 曼彻斯特编码将每一个码元再分成两个相等的间隔 码元 1 是在前一个间隔为高电平 而后一个间隔为低电平 码元 0 则正好相反 从低电平到高电平 差分曼彻斯特编码的规则 是 若码元为 1 则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样 若码元为 0 则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反 但不论码元是 1 或 0 差分曼彻斯特编码在每个码元的正中间的时刻一定要有一次电平的跳变 曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码保证在每一个码元的正中间的时刻出现一次电平的 跳变 这对接收端提取同步信号是非常有利的 但它们所占的频带宽度都比原始的基带增加 了一倍 与曼彻斯特编码相比 差分曼彻斯特编码需要较复杂的技术 但可以获得较好的抗 干扰性能 21 基带信号与宽带信号的传输各有什么特点 解答 基带信号将数字信号 1 或 0 直接用两种不同的电压表示 然后送到线路上去传输 一 般说来 使用基带信号的传输在一条电缆上在任一个时刻只能传输一路数字信号 宽带信号 是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号 基带信号调制后 其频谱被搬移到较高 的频率处 由于每一路基带信号的频谱被搬移到不同的频段 因此合在一起后不会互相干扰 这样做就可以在一条电缆中同时传送多路的数字信号 22 EIA 232 和 RS 449 接口标准各用在什么场合 解答 EIA 232 和 RS 449 都是 ITU T 为在模拟电话网上传送数据制定的接口标准 通常 EIA 232 用于标准电话线路的物理层接口 而 RS 449 则用于宽带电路 一般都是租用线路 其典型的传输速率为 48 168kbps 而且都是用于点到点的同步传输 第 3 单元 点对点信道的数据链路层 4U 电脑书库 mailto wdg98 1 数据链路 即逻辑链路 与链路 即物理链路 有何区别 电路接通了 与 数据链路接通了 的区别何在 解答 链路是从一个结点到相邻结点的一段物理链路 而中间没有任何其它的交换结点 通 常物理链路只是一条路径的组成部分 数据链路则是另一个概念 当需要在一条线路上传送 时 除了必须有一条物理线路外 还必须有一些必要的数据链路层协议来控制这些数据的传 输 若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上 就构成了数据链路 电路接通了 表示已 经建立了一条物理层连接 可以传送比特流了 数据链路接通了 则表示已经建立了一条数 据链路层连接 可以传送数据帧了 2 数据链路层中的链路控制包括哪些功能 解答 数据链路层中的链路控制包括 1 在一个结点上的数据链路层协议实体把网络层交下来的网络层分组封装成帧 2 在一个结点上的数据链路层协议实体把封装好的帧发送给在同一链路上位于另一端的 结点上的数据链路层对等协议实体 3 若位于另一端的结点上的数据链路层对等协议实体收到的帧无差错 则从收到的帧中 提取出网络层分组交给上面的网络层 否则丢弃这个帧 3 数据链路层的三个基本问题 帧定界 透明传输和差错检测 都包含哪些内容 解答 帧定界就是确定帧的界限 在发送帧时 发送端的数据链路层在帧的前后都各加入商 定好的标记 使得接收端在收到这个帧后 能根据这种标记识别帧的开始和结束 透明传输是通过采用字节插入或比特插入等机制使得数据链路层传送的数据的比特组 合不受限制 即数据链路层协议在其数据段中可以传送任意比特的组合 差错检测是指采用 某种机制 通常是在发送的帧中按照一定规则设置若干个冗余比特 让接收方对收到的帧能 够检查和确定是否有传输差错 当接收下端检测出有差错的帧时 根据协议的不同可以有不 同的处理方法 例如 可以简单地丢弃出错的帧 也可以立即通知发送端 让其重传 4 确认应答的目的是什么 解答 确认应答通常是一个特别的控制帧 它所包含的信息对所收到的信息做表示正确收到 的肯定应答 或做表示发生了差错的否定应答 5 在停止等待协议中 在什么情况下确认帧可以不使用序号 作为一个协议 在停止等待协 议中 是否应当使用序号 解答 在停止等待协议中 仅当数据帧和确认帧在传输过程中既不会有丢失也不会有差错的 情况下 确认帧才可以不使用序号 在现实的数据链路上 很难保证绝对不会发生帧传输的 丢失或差错现象 所以作为一个协议 在停止等待协议中 应当使用序号 6 为什么使用停止 等待式的协议在卫星通信链路上具有低的吞吐率 解答 在停止 等待式协议中 发送方每发送一个分组后都要等待确认应答 然后才能发送 下一个分组 卫星传输具有长的延迟 在停止 等待式协议中 每发送一个分组后发送方必 须等待确认应答的时间是该延迟的两倍 这就进一步减低了在卫星链路上的吞吐率 7 试描述称为偶检验和奇检验的差错检测方法 解答 偶检验的计算是统计在位流中 1 的个数 如果 1 的个数是奇数 就把奇偶位置成 1 使得在数据和奇偶位中 1 的总个数是一个偶数 奇检验跟偶检验相反 在数据和奇偶位中 1 4U 电脑书库 mailto wdg98 的总个数应该是一个 奇数 8 PPP 协议的主要特点是什么 为什么 PPP 不使用帧的编号 PPP 适用于什么情况 解答 PPP 是一个面向字节的协议 PPP 协议除了具有类似于其它数据链路层协议的最大 传送单元限制以及封装成帧 提供透明性和差错检测功能外 还具有下列特点 1 简单 对发送出去的帧 可以不需要纠错 不需要序号和不需要流量控制 2 可以在同一条物理链路上支持多种网络层协议 3 能够在多种类型的物理链路上运行 例如 串行的或并行的 异步的或同步的 低速 的或高速的 电的或光的 交换的或非交换的 4 能够自动检测链路上的连接的活跃度 5 提供网络层地址协商功能 6 提供数据压缩协商功能 PPP 不使用帧的编号 主要是为了使协议简单 在因特网的体系结构中 最复杂的协议 功能已被放到 TCP 中 网络层协议 IP 则相对比较简单 它提供的是不可靠的数据报服务 在这种情况下 在通常的误码率不高的物理链路上 数据链路层没有必要提供比 IP 更多的 功能 所以不需要使用序号来实现可靠传输服务 如果添加这些功能就有可能和运输层的某 些功能重复 从而降低通信效率 PPP 适用于从用户计算机到 ISP的数据链路协议 只支持一个发送端和一个接收端的链 路通信 9 信道速率为 4 kb s 采用停止等待协议 传播时延 tp 20 ms 确认帧长度和处理时间均可 忽略 帧首部的开销也可忽略 问帧长为多少才能使信道利用率达到至少 50 解答 忽略信道传输差错 若信道利用率为 50 帧发送完再等待往返时延 因为最后 1 位到达才能确认 则相当于帧的发送时间等于往返时延 设帧长等于 x比特 那么 x 4 1000 2 20 10 3 解方程得到 x 160 比特 所以帧长为 160 比特才能使信道利用率达到至少 50 10 在连续 ARQ 协议中 设编号用 3 bit 而发送窗口 WT 8 试找出一种情况 使得在此 情况下协议不能正确工作 解答 假定发送端发送完 0 7 号共 8 个数据帧 因发送窗口已满 发送暂停 再假定 8 个数 据帧均已正确到达接收端 并且对每一个数据帧 接收端都发送出确认帧 在这种情况下 如果所有的确认帧都丢失了 那么经过一段由超时计时器控制的时间后 发送端会重传这 8 个旧的数据帧 其编号仍为 0 7 显然 当接收端第二次收到编号为 0 7 的 8 个数据帧时 它无法判定 这是 8 个新的数据帧 还是 8 个旧的 重传的数据帧 这种情况的发生 表明 在连续 ARQ 协议中 若编号用 3 bit 而发送窗口 WT 8 协议不能正确工作 11 在什么条件下 选择重传 ARQ 协议和连续 ARQ 协议在效果上完全一致 解答 在接收窗口等于 1 只接收顺序中的下一个 PDU 的条件下 选择重传 ARQ 协议和 连续 ARQ 协议在效果上完全一致 12 选择题 前向纠错的实现是 a 错误检测码 b 按字节计算的错误编码 4U 电脑书库 mailto wdg98 c 按位计算的错误编码 d 差错纠正码 解答 d 差错纠正码有时也称作前向纠错码或 FEC 13 在网络传输中解决差错问题的一种方法是在每个要发送的字符或数据块上附加足够的冗 余信息 使接收方能够推导出发送方实际送出的应该是什么内容 请根据能够纠正单比特错 的海明编码方法对 ASCII 字符 Z 二进制编码是 1011010 形成 11 位码字 要求简要地写 出编码过程 并说明在传输过程中有一位错的情况下如何能够检查出是哪一位错 解答 m 7 r 4 n 11 编号 1 1 2 2 3 1 2 4 4 5 1 4 6 2 4 7 1 2 4 8 8 9 1 8 10 2 8 11 1 2 8 于是有 1 1 3 5 7 9 11 2 2 3 6 7 10 11 4 4 5 6 7 8 8 9 10 11 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 码字 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 检验位 1 2 4 8 当一码字到达时 接收方将计数器清零 然后接收方检查每个校验位 D 看是否具有正 确的奇偶性 这里的 D 是检验位的编号 如果第 D 位奇偶性不对 则计数值加 D 若所有 校验位被检查过后 计数器值仍为 0 这个码字就作为有效码字接受 假如计数器值不为 0 则该值就是出错位的编号 14 你能想出在什么环境下开环协议 例如海明码 较之反馈型协议 依赖重传 更为可取 吗 解答 如果传播延迟很长 例如在探测火星或金星的情况下 需要采用前向错误纠正方法 还有在某些军事环境中 接收方不想暴露自己的地理位置 所以不宜多次发送 如果错误率 足够地低 纠错码管用 冗余位串不是很长 又能纠正所有的错误 前向纠错协议也可能 是比较简单的 15 位流 10011101 使用标准的 CRC 使用标准的 CRC 发送 生成多项式是 x3 1 说明实际 发送的位串 假定左起第 3 位在传输期间变反了 说明该差错在接收方是怎样可以被检测到 的 解答 位流是 10011101 生成多项式是 1001 在位流后面附加 3 个 0 变成 10011101001 用 1001 去除 10011101000 的余数是 100 因此实际发送的位串是 10011101100 收到的第 3 位变反了的位流是 10111101100 用 1001 去除这个位串产生余数 100 由于余数不是 0 接 收方就知道传输过程中发生了差错 可以请求重传 16 CRC 的计算可以用软件执行 但大多数实现都使用专门为 CRC 做的硬件 试解释这是 为什么 解答 大多数实现都使用 CRC 硬件 这是因为它简单 硬件执行速度快 并且做起来便宜 17 一个传输的 PPP 帧的数据部分 用十六进制写出 是 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 试问真正的数据是什么 用十六进制写出 解答 把第 1 和第 2 字节的 7D 5E 还原成 7E 把第 5 和第 6 字节的 7D 5D 还原成 7D 把 第 7 和第 8 字节的 7D 5D 也还原成 7D 把最后两个字节的 7D 5E 还原成 7E 结果得到真 4U 电脑书库 mailto wdg98 正的数据 7E FE 27 7D 7D 65 7E 18 下列数据片断发生在一个数据流的中间 如果使用字节填充算法 常规算法 那么填充 之后对应该片段的输出是什么 A B ESC C ESC FLAG FLAG D 解答 A B ESC ESC C ESC ESC ESC FLAG ESC FLAG D 19 数据链路协议几乎总是把 CRC 放在尾部 而不是放在头部 为什么 解答 CRC 是在发送期间进行计算的 一旦把最后一位数据送上外出线路 就立即把 CRC 编码附加在输出流的后面发出 如果把 CRC 放在帧的头部 那么就要在发送之前把整个帧 先检查一遍来计算 CRC 这样每个字节都要处理两遍 第一遍是为了计算检验码 第二遍 是为了发送 把 CRC 放在尾部就可以把处理时间减半 20 PPP 协议使用同步传输技术 非常规运用 传送比特串 0110111111111100 试问经过零 比 特 填 充 后 变 成 怎 样 的 比 特 串 若 接 收 端 收 到 的PPP帧 的 数 据 部 分 0001110111110111110110 问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串 解答 比特串 0110111111111100经过零比特填充后变成 011011111011111000 若接收端收到的 PPP 帧的数据部分是 0001110111110111110110 则删除发送端加入的 零比特后变成 00011101111111111110 其中 加下划线的 0 是填充的 加下划线的 1 表示其 后曾经有 1 个 0 被删除 21 检错的一个方法是按 n行 每行 k 位的块传输数据 并在每行每列增加奇偶位 这种方 法能检测出所有单个位错误吗 2 位的错误呢 3 位的错误呢 解答 单个错误将引起水平和垂直奇偶检查都显示出错 两个错误也容易被检测到 三个错 误也容易被检测到 而不管它们是在同一行 列 两行 列 或在三个不同的行 列 22 数据率为 10 Mb s 的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少波特 解答 由于 10 Mb s 的以太网采用曼彻斯特编码方案 每一位数据需要两次跳变 为了获得 10Mbps 的数据速率 需要 20M波特的信号速率 所以数据率为 10 Mb s 的以太网在物理媒 体上的码元传输速率是 20M波特 23 卫星信道的数据率为 1M b s 取卫星信道的单程传播时延为 0 25 秒 每一个数据帧长都 是 2000 bit 在这里 1M 106 忽略误码率 确认帧长和处理时间 忽略帧首部长度对信道 利用率的影响 试计算下列情况下的信道利用率 1 停止等待协议 2 连续 ARQ 协议 WT 7 3 连续 ARQ 协议 WT 127 4 连续 ARQ 协议 WT 250 解答 1 U 2000 0 25 2 106 1 250 假定接收方收到第 1 位就应答 信道利用率是 1 250 2 U 2000 7 0 25 2 106 1 250 信道利用率是 7 250 3 U 2000 127 0 25 2 106 127 250 信道利用率是 127 250 4 U 2000 250 0 25 2 106 250 250 1 信道利用率是 1 4U 电脑书库 mailto wdg98 第 4 单元 局域网 1 局域网的主要特点是什么 为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢 解答 局域网的主要特点是网络为一个单位所拥有 且地理范围和站点数目都有限 几乎所有的 LAN 最早的概念都是提供一种允许多个设备共享同一个通信通道的途径 采用广播通信方式 采用大容量 LAN 的目的并非要在一对工作站之间提供持续的高吞吐率 而是要提供在所连接的所有设备之间共享的聚合带宽 在任一次数据交换期间 吞吐量是很 大的 接近通道的原始容量 但它假定这一对工作站并不是长久地需要这样的通信容量 高速通道是在时分的基础上提供给所有要通信的网络设备的 具有适当性能的共享 LAN 在 多数时间内都是空闲的 共享通道的容量要比所连接的所有网络站的稳态通信需求的总和还 要大 这样 每当一个站需要时通道就可提供的概率非常大 有时候它只是简单地在等待某 一个站使用它 通道的利用效率不高 但减少了对所连接的站的通信响应的延迟 对于 LAN 而言 存在通道空闲状态所引起的成本问题并不大 但却提高了系统的性能 也就是说 局域网的设计是以 LAN 利用率为代价优化了整个系统性能 此外 共享 LAN 还有效地提供了全连通的网络拓扑 每一个站都直接地连接到 LAN 上的任一其它站 而不 需要铺设数以百计的点到点的链路 而在广域网中 由于覆盖范围广 用户数量巨大 不可能在同一个通信通道上提供足 够大的共享容量 满足这么多用户的通信需求 所以一般都不采用广播通信方式 2 试说明 10BASE5 10BASE2 10BASE T 1BASE5 10BROAD36 和 FOMAU 所代表的 意思 解答 10BASE5 表示速率是 10Mbps 采用粗同轴电缆 信号是基带的 最大长度 500 米 10BASE2表示速率是10Mbps 采用细同轴电缆 信号是基带的 最大长度 185米 10BASE T 表示采用 2 对 3 类或质量更高的无屏蔽双绞线 UTP 信号是基带的 速率是 10Mbps 1BASE5 表示速率是 1Mbps 采用无屏蔽双绞线 信号是基带的 最大长度 500 米 10BROAD36 表示使用 CATV 系统 3 个通道 每个方向 的宽带以太网 速率是 10Mbps 信号是宽带的 最大直径 3 6 公里 FOMAU是采用光纤 Fiber Optic 的媒体附接单元 MAU Media Attachment Unit 常 用以连接以太网的转发器之间的光纤链路 FOIRL Fiber Optic Inter Repeater Link 3 10 Mb s 以太网升级到 100 Mb s 1 Gb s 和 10 Gb s 时 都需要解决哪些技术问题 为什 么以太网能够在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手 并使自己的应用范围从局域网一直扩 展到城域网和广域网 解答 10 Mb s 以太网升级到 100 Mb s 仍使用 IEEE 802 3的 CSMA CD 协议 不改变网络的 拓扑结构 所有