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1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程謝希仁習(xí)題參考答案第一章 概述傳播時(shí)延信道長(zhǎng)度/電磁波在信道上的傳播速度發(fā)送時(shí)延數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度/信道帶寬總時(shí)延傳播時(shí)延發(fā)送時(shí)延排隊(duì)時(shí)延 101 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可劃分為幾個(gè)階段？每個(gè)階段各有何特點(diǎn)？答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為以下四個(gè)階段。（1）面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)：其特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者，終端圍繞中心計(jì)算機(jī)分布在各處，呈分層星型結(jié)構(gòu)，各終端通過(guò)通信線路共享主機(jī)的硬件和軟件資源，計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)還是進(jìn)行批處理，在 20 世紀(jì) 60 年代出現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)后，則具有交互式處理和成批處理能力。（2）分組交換網(wǎng)：分組交換網(wǎng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)組成，以通信子網(wǎng)為中心，不僅共享通信子網(wǎng)的

2、資源，還可共享資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源。網(wǎng)絡(luò)的共享采用排隊(duì)方式，即由結(jié)點(diǎn)的分組交換機(jī)負(fù)責(zé)分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇，給兩個(gè)進(jìn)行通信的用戶斷續(xù)（或動(dòng)態(tài)）分配傳輸帶寬，這樣就可以大大提高通信線路的利用率，非常適合突發(fā)式的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。（3）形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互聯(lián)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 提出了一個(gè)能使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型 OSI.。這樣，只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。（4）高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：其特點(diǎn)是采用高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，多媒體和智能型

3、網(wǎng)絡(luò)的興起。 102 試簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。答：分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)按一定長(zhǎng)度分割為許多小段的數(shù)據(jù)分組。以短的分組形式傳送。分組交換在線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)。每個(gè)分組標(biāo)識(shí)后，在一條物理線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。在路徑上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)，把來(lái)自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，資料信息工程學(xué)院交互性好。分組交換網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： 高效。在分組傳輸?shù)倪^(guò)程中動(dòng)態(tài)分配

4、傳輸帶寬，對(duì)通信鏈路是逐段占有。 靈活。每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有智能，為每一個(gè)分組獨(dú)立地選擇轉(zhuǎn)發(fā)的路由。 迅速。以分組作為傳送單位，通信之前可以不先建立連接就能發(fā)送分組；網(wǎng)絡(luò)使用高速鏈路。 可靠。完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；分布式多路由的通信子網(wǎng)。 103 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 電路交換就是計(jì)算機(jī)終端之間通信時(shí)，一方發(fā)起呼叫，獨(dú)占一條物理線路。當(dāng)交換機(jī)完成接續(xù)，對(duì)方收到發(fā)起端的信號(hào)，雙方即可進(jìn)行通信。在整個(gè)通信過(guò)程中雙方一直占用該電路。它的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)，時(shí)延小，交換設(shè)備成本較低。但同時(shí)也帶來(lái)線路利用率低，電路接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，通信效率低，不同類型終端用戶之間不能通信

5、等缺點(diǎn)。電路交換比較適用于信息量大、長(zhǎng)報(bào)文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。（2）報(bào)文交換 將用戶的報(bào)文存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時(shí)，再將該報(bào)文發(fā)向接收交換機(jī)或終端，它以“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)是中繼電路利用率高，可以多個(gè)用戶同時(shí)在一條線路上傳送，可實(shí)現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的。以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延大，且占用大量的交換機(jī)內(nèi)存和外存，不能滿足對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的用戶。報(bào)文交換適用于傳輸?shù)膱?bào)文較短、實(shí)時(shí)性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報(bào)網(wǎng)。（3）分組交換 分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它

6、兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長(zhǎng)度分割為許多小段的數(shù)據(jù)分組。每個(gè)分組標(biāo)識(shí)后，在一條物理線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。把來(lái)自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。 104 為什么說(shuō)因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來(lái)人類通信方面最大的變革？ 105 試討論在廣播式網(wǎng)絡(luò)中對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的處理方法。討論是否需要這一層？答：廣播式網(wǎng)絡(luò)是屬于共享廣播信道，不存在路由選擇問(wèn)題，可以不要網(wǎng)絡(luò)層，但從 OSI 的觀點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

7、應(yīng)連接到網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)，因此將服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)設(shè)置在高層協(xié)議與數(shù)據(jù)鏈路層中邏輯鏈路子層的交界面上，IEEE 802 標(biāo)準(zhǔn)就是這樣處理的。 106 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可從哪幾個(gè)方面進(jìn)行分類？答：從網(wǎng)絡(luò)的交換功能進(jìn)行分類：電路交換、報(bào)文交換、分組交換和混合交換；從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分類：集中式網(wǎng)絡(luò)、分散式網(wǎng)絡(luò)和分布式網(wǎng)絡(luò)；從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類：廣域網(wǎng) WAN、局域網(wǎng) LAN、城域網(wǎng) MAN；從網(wǎng)絡(luò)的使用范圍進(jìn)行分類：公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。信息工程學(xué)院 107 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）。從源站到目的站共經(jīng)過(guò) 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/

8、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(wèn)在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要小？答：對(duì)于電路交換，t=s 時(shí)電路建立起來(lái)；t=s+x/b 時(shí)報(bào)文的最后 1 位發(fā)送完畢；t=s+x/b+kd 時(shí)報(bào)文到達(dá)目的地。而對(duì)于分組交換，最后 1 位在 t=x/b 時(shí)發(fā)送完畢。為到達(dá)最終目的地，最后 1 個(gè)分組必須被中間的路由器重發(fā) k1 次，每次重發(fā)花時(shí)間 p/b（一個(gè)分組的所有比特都接收齊了，才能開(kāi)始重發(fā)，因此最后 1 位在每個(gè)中間結(jié)點(diǎn)的停滯時(shí)間為最后一個(gè)分組的發(fā)送時(shí)間），所以總的延遲為 xb p + ( k - 1

9、 ) + kd b 為了使分組交換比電路交換快，必須： xb p + ( k -1 ) + kd (k - 1 ) p b 18 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，而此為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與 p 的大小無(wú)關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過(guò)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(wèn)分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度應(yīng)取為多大？答：所需要的分組總數(shù)是 x /p ，因此總的數(shù)據(jù)加上頭信息交通量為（p+h）x/p 位。源端發(fā)送這些位需要時(shí)間為： ( p + h ) x pb 中間

10、的路由器重傳最后一個(gè)分組所花的總時(shí)間為（k1）（p +h ）/ b 因此我們得到的總的延遲為對(duì)該函數(shù)求 p 的導(dǎo)數(shù)，得到令得到 信息工程學(xué)院因?yàn)?p0，所以故時(shí)能使總的延遲最小。 109 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入同各有何特點(diǎn)？答：主干網(wǎng)絡(luò)一般是分布式的，具有分布式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：其中任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)都至少和其它兩個(gè)結(jié)點(diǎn)直接相連；本地接入網(wǎng)一般是集中式的，具有集中式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：所有的信息流必須經(jīng)過(guò)中央處理設(shè)備（交換結(jié)點(diǎn)），鏈路從中央交換結(jié)點(diǎn)向外輻射。 110 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 10 7 bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 100kb/s，收發(fā)兩端之間的傳輸距離為 100

11、0km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為 210 8 m/s。7 100 kbit / s 傳播時(shí)延 1000 km =510 3 s 2 10 8 m / s （2）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 10 3 bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 1Gb/s。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 210 8 m/s。39 =110 6 s 傳播時(shí)延 1000 km =510 3 s 2 10 8 m / s 111 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由哪幾部分組成？答：一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)有三個(gè)主要的組成部分：（1）若干主機(jī)，它們向用戶提供服務(wù)；（2）一個(gè)通信子網(wǎng)，它由一些專用的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)和連接這些結(jié)點(diǎn)的通信鏈路所組成的；（3）一系

12、列協(xié)議，這些協(xié)議為主機(jī)之間或主機(jī)和子網(wǎng)之間的通信而用的。第 2 章 協(xié)議與體系結(jié)構(gòu) 201 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么？各有什么含義？答：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些為進(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)或約定即稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主解：發(fā)送時(shí)延 10 bit =100s 解：發(fā)送時(shí)延 10 bit 1 10 bit / s 信息工程學(xué)院要由以下三個(gè)要素組成：（1）語(yǔ)法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；（2）語(yǔ)義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種應(yīng)答；（3）同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于非常復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其結(jié)構(gòu)最

13、好采用層次式的。 202 試舉出對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：（1）可使各層之間互相獨(dú)立，某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需知道服務(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)上可以分割開(kāi)，各層可以采用最合適的技術(shù)來(lái)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。缺點(diǎn)：層次劃分得過(guò)于嚴(yán)密，以致不能越層調(diào)用下層所提供的服務(wù)，降低了協(xié)議效率。 203 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： 204 試述具有五層協(xié)議的原理網(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

14、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(wú)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(lái)的分組能夠正確無(wú)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(jiàn)運(yùn)輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。應(yīng)用

15、層應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。 205 試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。 206 試將 TCP/IP 和 OSI 的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。討論其異同之處。答：（1）OSI 和 TCP/IP 的相同點(diǎn)是二者均采用層次結(jié)構(gòu)，而且都是按功能分層。（2） OSI 和 TCP/IP 的不同點(diǎn)：OSI 分七層，自下而上分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，而 TCP/IP 分四層：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)間網(wǎng)層（IP）、傳輸層（TCP）和應(yīng)用層。嚴(yán)格講，TCP/IP 網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議只包括下三層，應(yīng)用程序不算 TCP/IP 的一部分。OSI 層次間存在嚴(yán)格的調(diào)用關(guān)系，兩個(gè)（N）層

16、實(shí)體的通信必須通過(guò)下一層（N1）層實(shí)體，不能越級(jí)，而 TCP/IP 可以越過(guò)緊鄰的下一層直接使用更低層次所提供的服務(wù)（這種層次關(guān)系常被稱為“等級(jí)”關(guān)系），因而減少了一些不必要的開(kāi)銷，提高了協(xié)議的效率。OSI 只考慮用一種（ 信息工程學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。 207 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(wèn)點(diǎn)、客戶、服務(wù)器、客戶/服務(wù)器方式。答：協(xié)議棧協(xié)議套件又稱為協(xié)議棧，因?yàn)樗梢幌盗械淖訉咏M成，各層之間的關(guān)系好像一個(gè)棧。實(shí)體（entity） 用以表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。對(duì)等層與協(xié)議：任何兩個(gè)同樣的層次（例如在兩個(gè)系統(tǒng)的第 4 層）之間，好像將數(shù)據(jù)（即數(shù)據(jù)單元

17、加上控制信息）直接傳遞給對(duì)方。這就是所謂的“對(duì)等層”（peer layers）之間的通信。我們以前經(jīng)常提到的各層協(xié)議，實(shí)際上就是在各個(gè)對(duì)等層之間傳遞數(shù)據(jù)時(shí)的各項(xiàng)規(guī)定。服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn) SAP 是相鄰兩層實(shí)體交互的一個(gè)邏輯接口。協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU 各層的數(shù)據(jù)單元服務(wù)數(shù)據(jù)單元 SDU 各層之間傳遞數(shù)據(jù)的單元客戶服務(wù)器模型大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序在編寫(xiě)時(shí)都假設(shè)一端是 客戶，另一端是服務(wù)器，其目的是為了讓服務(wù)器為客戶提供一些特定的服務(wù)。 可以將這種服務(wù)分為兩種類型：重復(fù)型或并發(fā)型。客戶機(jī)是主叫方，服務(wù)器是被叫方。 208 面向連接服務(wù)與無(wú)連接服務(wù)各自的特點(diǎn)是什么？答：面向連接服務(wù)在數(shù)據(jù)交換之前必須先建立連接，保

18、留下層的有關(guān)資源，數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，應(yīng)終止這個(gè)連接，釋放所保留的資源。而對(duì)無(wú)連接服務(wù)，兩個(gè)實(shí)體之間不建立連接就可以通信，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)動(dòng)態(tài)地分配下層資源，不需要事先進(jìn)行預(yù)保留。 209 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？答：協(xié)議是水平的，服務(wù)是垂直的。協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間的通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的。協(xié)議與服務(wù)的關(guān)系在協(xié)議的控制下，上層對(duì)下層進(jìn)行調(diào)用，下層對(duì)上層進(jìn)行服務(wù)，上下層間用交換原語(yǔ)交換信息。同層兩個(gè)實(shí)體間有時(shí)有連接。第 3 章 物理層標(biāo)準(zhǔn)話路頻率（3003400Hz）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)話路所占帶寬 4kHz（64kbit/s）調(diào)制的 3 種

19、方式（調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)相）信道復(fù)用技術(shù)（頻分復(fù)用、（統(tǒng)計(jì)）時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用和碼分復(fù)用）信息工程學(xué)院 301 物理層要解決哪些問(wèn)題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？答：（1）物理層要解決的主要問(wèn)題：物理層要盡可能屏蔽掉物理設(shè)備、傳輸媒體和通信手段的不同，使上面的數(shù)據(jù)鏈路層感覺(jué)不到這些差異的存在，而專注于完成本層的協(xié)議與服務(wù)。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Α榇?，物理層?yīng)解決物理連接的建立、維持和釋放問(wèn)題。在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)電路。（2）物理層的主要特點(diǎn)：由于在 OSI 之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來(lái)了，而且在數(shù)據(jù)通

20、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(méi)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。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。 302 物理層的接口有哪幾個(gè)方面的特性？各包含些什么內(nèi)容？答：物理層的接口有機(jī)械特性、電氣特性和功能特性。（1）機(jī)械特性 說(shuō)明接口所用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 說(shuō)明在接口電纜的哪條線上出現(xiàn)的電壓應(yīng)為什么范圍。即什么樣的電壓表示 1 或 0。（3）功

21、能特性 說(shuō)明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。（4）規(guī)程特性 說(shuō)明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。 304 奈氏準(zhǔn)則與香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？答：奈氏準(zhǔn)則指出了：碼元傳輸?shù)乃俾适鞘芟薜?，不能任意提高，否則在接收端就無(wú)法正確判定碼元是 1 還是 （因?yàn)橛写a元之間的相互干擾）。奈氏準(zhǔn)則是在理想條件下推導(dǎo)出的。在實(shí)際條件下，最高碼元傳輸速率要比理想條件下得出的數(shù)值還要小些。電信技術(shù)人員的任務(wù)就是要在實(shí)際條件下，尋找出較好的傳輸碼元波形，將比特轉(zhuǎn)換為較為合適的傳輸信號(hào)。需要注意的是，奈氏準(zhǔn)則并沒(méi)有對(duì)信息傳輸速率（b/s）給出限制。要提高信息傳輸速率就必須使每一個(gè)傳輸?shù)拇a元能夠代

22、表許多個(gè)比特的信息。這就需要有很好的編碼技術(shù)。香農(nóng)公式給出了信息傳輸速率的極限，即對(duì)于一定的傳輸帶寬（以赫茲為單位）和一定的信噪比，信息傳輸速率的上限就確定了。這個(gè)極限是不能夠突破的。要想提高信息的傳輸速率，或者必須設(shè)法提高傳輸線路的帶寬，或者必須設(shè)法提高所傳信號(hào)的信噪比，此外沒(méi)有其他任何辦法。至少到現(xiàn)在為止，還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)有誰(shuí)能夠突破香農(nóng)公式給出的信息傳輸速率的極限。香農(nóng)公式告訴我們，若要得到無(wú)限大的信息傳輸速率，只有兩個(gè)辦法：要么使用無(wú)限大的傳輸帶寬（這顯然不可能），要么使信號(hào)的信噪比為無(wú)限大，即采用沒(méi)有噪聲的傳輸信道或使用無(wú)限大的發(fā)送功率（當(dāng)然這些也都是不可能的）。 305 常用的傳輸媒體有

23、哪幾種？各有何特點(diǎn)？0 信息工程學(xué)院答：常用的傳輸媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖和電磁波。一、雙絞線特點(diǎn)：（1）抗電磁干擾（2）模擬傳輸和數(shù)字傳輸都可以使用雙絞線二、同軸電纜特點(diǎn)：同軸電纜具有很好的抗干擾特性三、光纖特點(diǎn)：（1）傳輸損耗小，中繼距離長(zhǎng)，對(duì)遠(yuǎn)距離傳輸特別經(jīng)濟(jì)；（2）抗雷電和電磁干擾性能好；（3）無(wú)串音干擾，保密性好，也不易被竊聽(tīng)或截取數(shù)據(jù)；（4）體積小，重量輕。四、電磁波優(yōu)點(diǎn)：（1）微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大；（2）微波傳輸質(zhì)量較高；（3）微波接力通信的可靠性較高；（4）微波接力通信與相同容量和長(zhǎng)度的電纜載波通信比較，建設(shè)投資少，見(jiàn)效快。當(dāng)然，微波

24、接力通信也存在如下的一些缺點(diǎn)：（1）相鄰站之間必須直視，不能有障礙物。（2）微波的傳播有時(shí)也會(huì)受到惡劣氣候的影響；（3）與電纜通信系統(tǒng)比較，微波通信的隱蔽性和保密性較差；（4）對(duì)大量的中繼站的使用和維護(hù)要耗費(fèi)一定的人力和物力。 306 什么是曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼？其特點(diǎn)如何？答：曼徹斯特編碼是將每一個(gè)碼元再分成兩個(gè)相等的間隔。碼元 1 是在前一個(gè)間隔為高電平而后一個(gè)間隔為低電平。碼元 0 則正好相反，從低電平變到高電平。這種編碼的好處是可以保證在每一個(gè)碼元的正中間出現(xiàn)一次電平的轉(zhuǎn)換，這對(duì)接收端的提取位同步信號(hào)是非常有利的。缺點(diǎn)是它所占的頻帶寬度比原始的基帶信號(hào)增加了一倍。差分曼徹斯特

25、編碼的規(guī)則是若碼元為 1，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平一樣；但若碼元為 0，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平相反。不論碼元是 10 或，在每個(gè)碼元的正中間的時(shí)刻，一定要有一次電平的轉(zhuǎn)換。差分曼徹斯特編碼需要較復(fù)雜的技術(shù)，但可以獲得較好的抗干擾性能。 307 傳播時(shí)延、發(fā)送時(shí)延和重發(fā)時(shí)延各自的物理意義是什么？答：傳播時(shí)延是指電磁波在信道中傳輸所需要的時(shí)間。它取決于電磁波在信道上的傳輸速率以及所傳播的距離。發(fā)送時(shí)延是發(fā)送數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。它取決于數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送速率。信息工程學(xué)院重發(fā)時(shí)延是因?yàn)閿?shù)據(jù)在傳輸中出了差錯(cuò)就要重新傳送，因而增加了總的數(shù)

26、據(jù)傳輸時(shí)間。 308 模擬傳輸系統(tǒng)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？答：模擬傳輸：只能傳模擬信號(hào)，信號(hào)會(huì)失真。數(shù)字傳輸：可傳模擬與數(shù)字信號(hào)，噪聲不累計(jì)，誤差小。 309 EIA232 和 RS449 接口標(biāo)準(zhǔn)各用在什么場(chǎng)合？答：通常 EIA232 用于標(biāo)準(zhǔn)電話線路（一個(gè)話路）的物理層接口，而 RS449 則用于寬待電路（一般是租用電路） 310 基帶信號(hào)與寬帶信號(hào)的傳輸各有什么特點(diǎn)？答：（1）基帶信號(hào)是將數(shù)字信號(hào) 1 或 0 直接用兩種不同的電壓來(lái)表示，然后送到線路上去傳輸。（2）寬帶信號(hào)則是將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)?；鶐盘?hào)進(jìn)行調(diào)制后，其頻譜移到較高的頻率處。由于每一路基帶信

27、號(hào)的頻譜被搬移到不同的頻段上，因此合在一起后并不會(huì)互相干擾。這樣做可以在一條線路中同時(shí)傳送許多路的數(shù)字信號(hào)，因而提高了線路的利用率。 311 有 600 MB（兆字節(jié)）的數(shù)據(jù)，需要從南京傳送到北京。一種方法是將數(shù)據(jù)寫(xiě)到磁盤上，然后托人乘火車將這些磁盤捎去。另一種方法是用計(jì)算機(jī)通過(guò)長(zhǎng)途電話線路（設(shè)信息傳送的速率是 2.4 kb/s）傳送此數(shù)據(jù)。試比較這兩種方法的優(yōu)劣。若信息傳送速率為 33.6 kb/s，其結(jié)果又如何？答：假定連續(xù)傳送且不出錯(cuò)。若用 2.4Kb/s 速率，傳輸 600MB 需要 24.3 天（=60010485768=5033164800 bit）。若用 33.6Kb/s 速率傳

28、送，則需時(shí)間 1.73 天。比托人乘火車捎去要慢，且更貴。 312 56 kb/s 的調(diào)制解調(diào)器是否已突破了香農(nóng)的信道極限傳輸速率？這種調(diào)制解調(diào)器的使用條件是怎樣的？答：56Kb/s 的調(diào)制解調(diào)器主要用于用戶與 ISP 的通信，這時(shí)從用戶到 ISP 之間只需經(jīng)過(guò)一次 A/D 轉(zhuǎn)換，比兩個(gè)用戶之間使用的 33.6Kb/s 調(diào)制解調(diào)器的量化噪聲要小，所以信噪比進(jìn)一步提高。雖然 33.6Kb/s調(diào)制解調(diào)器的速率基本已達(dá)到香農(nóng)的信道極限傳輸速率，但是 56Kb/s 的調(diào)制解調(diào)器的使用條件不同，它提高了信噪比，它沒(méi)有突破香農(nóng)極限傳輸速率的公式。 56Kb/s 的調(diào)制解調(diào)器的使用條件是 ISP 也使用這種

29、調(diào)制解調(diào)器（這里是為了進(jìn)行數(shù)字信號(hào)不同編碼之間的轉(zhuǎn)換，而不是數(shù)模轉(zhuǎn)換），并且在 ISP 與電話交換機(jī)之間是數(shù)字信道。若 ISP 使用的只是 33.6Kb/s 調(diào)制解調(diào)器，則用戶端的 56Kb/s 的調(diào)制解調(diào)器會(huì)自動(dòng)降低到與 33.6Kb/s 調(diào)制解調(diào)器相同的速率進(jìn)行通信。 313 在 3.3.1 小節(jié)介紹雙絞線時(shí)，我們說(shuō)：“在數(shù)字傳輸時(shí)，若傳輸速率為每秒幾個(gè)兆比特，則傳輸距離可達(dá)幾公里。”但目前我們使用調(diào)制解調(diào)器與 ISP 相連時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸速率最信息工程學(xué)院高只能達(dá)到 56 kb/s，與每秒幾個(gè)兆比特相距甚遠(yuǎn)。這是為什么？答：“在數(shù)字傳輸時(shí)，若傳輸速率為每秒幾個(gè)兆比特，則傳輸距離可達(dá)幾公里。

30、”這是指使用數(shù)字線路，其兩端的設(shè)備并沒(méi)有帶寬的限制。當(dāng)我們使用調(diào)制解調(diào)器與 ISP 相連時(shí)，使用的是電話的用戶線。這種用戶線進(jìn)入市話交換機(jī)處將帶寬限制在 3400Hz 以下，與數(shù)字線路的帶寬相差很大。 315 碼分復(fù)用 CDMA 為什么可以使所有用戶在同樣地時(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)用方法有何有缺點(diǎn)？ 316 有 4 個(gè)站進(jìn)行碼分復(fù)用 CDMA 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：（1 1 3 1 1

31、 3 1 1）。問(wèn)哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送的代碼是什么？答：只須計(jì)算 4 個(gè)常規(guī)的內(nèi)積：（1 1 3 1 1 3 1 1） （1 1 1 1 1 1 1 1）/8=1 （1 1 3 1 1 3 1 1） （1 1 1 1 1 1 1 1）/8=1 （1 1 3 1 1 3 1 1） （1 1 1 1 1 1 1 1）/8=0 （1 1 3 1 1 3 1 1） （1 1 1 1 1 1 1 1）/8=1 結(jié)果是 A 和 D 發(fā)送比特 1，B 發(fā)送比特 0，而 C 未發(fā)送數(shù)據(jù)。第 4 章 數(shù)據(jù)鏈路層 401 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)

32、別何在？答： 1）數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路除鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來(lái)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。 2）“電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開(kāi)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)和重傳等功能，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(kāi)連接時(shí)，物理電路連接不一定跟著斷開(kāi)連接。 402 數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能？答：數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括鏈路管理；幀同步；流量控制；差錯(cuò)

33、控制；將數(shù)據(jù)和控制信息分開(kāi)；透明傳輸；尋址等功能。 403 考察停止等待協(xié)議算法。在接收結(jié)點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行步驟（4）時(shí)，若將“否則轉(zhuǎn)到（7）” 改為“否則轉(zhuǎn)到（8）”，將產(chǎn)生什么結(jié)果？（信息工程學(xué)院答：步驟（4）中，若 ,表明發(fā)送結(jié)點(diǎn)隊(duì)上一幀的確認(rèn)發(fā)送結(jié)點(diǎn)沒(méi)有正確收到，發(fā)送結(jié)點(diǎn)重傳了上一幀，此時(shí)接收結(jié)點(diǎn)的做法應(yīng)當(dāng)是：丟棄該重復(fù)幀，并重發(fā)對(duì)該幀的確認(rèn)。若改為“轉(zhuǎn)到（8）”，接收結(jié)點(diǎn)發(fā)送否認(rèn)幀，則接收結(jié)點(diǎn)以為該幀傳輸錯(cuò)誤，則一直重發(fā)該幀。 404 在停止等待協(xié)議算法中，在接收站點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行步驟（3）時(shí)，若將“否則轉(zhuǎn)到（6）”改為“否則轉(zhuǎn)到（2）”將產(chǎn)生什么結(jié)果？答： 405 在停止等待協(xié)議算法中，若不使用

34、幀的序號(hào)將出現(xiàn)什么后果？答： 406 一個(gè)信道速率為 4 kb/s。采用停止等待協(xié)議。傳播時(shí)延為 20 。確認(rèn)幀長(zhǎng)度和處理時(shí)間均可忽略。問(wèn)幀長(zhǎng)為多少才能使信道利用率達(dá)到至少 50？答：當(dāng)發(fā)送一幀的時(shí)間等于信道的傳播時(shí)延的 2 倍時(shí)，信道利用率是 50，或者說(shuō)當(dāng)發(fā)送一幀的時(shí)間等于來(lái)回路程的傳播時(shí)延時(shí)，效率將是 50。即 20ms*2=40ms。 現(xiàn)在發(fā)送速率是每秒 4000bit，即發(fā)送一位需 0.25ms。則幀長(zhǎng) 40/0.25=160bit 407 在停止等待協(xié)議中，確認(rèn)幀是否需要序號(hào)？請(qǐng)說(shuō)明理由。答：在一般情況下，確認(rèn)幀不需要序號(hào)。但如果超時(shí)時(shí)間設(shè)置短了一些，則可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，即有時(shí)發(fā)送方

35、會(huì)分不清對(duì)哪一幀的確認(rèn)。 408 試寫(xiě)出連續(xù) ARQ 協(xié)議的算法。答：連續(xù) ARQ 協(xié)議的工作原理如圖所示。連續(xù) ARQ 協(xié)議在簡(jiǎn)單停止等待協(xié)議的基礎(chǔ)上，允許連續(xù)發(fā)送若干幀，在收到相應(yīng) ACK 后繼續(xù)發(fā)送若干幀，用以提高傳輸效率。這時(shí) ACK 及 NAK 也必須有對(duì)應(yīng)的幀序號(hào)，才能夠一一對(duì)應(yīng)起來(lái)。在發(fā)生差錯(cuò)時(shí)丟棄原已發(fā)送的所有后續(xù)幀，重發(fā)差錯(cuò)發(fā)生以后的所有幀，相當(dāng)于完全返回重傳。信道較差時(shí)，連續(xù) ARQ 協(xié)議傳輸效率不高。信息工程學(xué)院 409 試證明：當(dāng)用 n 個(gè)比特進(jìn)行編號(hào)時(shí)，若接收窗口的大小為，則只有在發(fā)送窗口的大小 Wt504，故信道利用率為 1。 416 試簡(jiǎn)述 HDLC 幀各字段的意

36、義。HDLC 用什么方法保證數(shù)據(jù)的透明傳輸？答：（1）HDLC 幀的格式，信息字段（長(zhǎng)度可變）為數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)，它就是從網(wǎng)絡(luò)層傳下來(lái)的分組。在信息字段的兩端是 24bit 的幀頭和幀尾。 HDLC 幀兩端的標(biāo)志字段用來(lái)界定一個(gè)幀的邊界，地址字段是用來(lái)填寫(xiě)從站或應(yīng)答站的地址信息，幀校驗(yàn)序列 FCS 用來(lái)對(duì)地址、控制和信息字段組成的比特流進(jìn)行校驗(yàn)，控制字段最復(fù)雜，用來(lái)實(shí)現(xiàn)許多主要功能。（2）采用零比特填充法來(lái)實(shí)現(xiàn)鏈路層的透明傳輸，即在兩個(gè)標(biāo)志字段之間不出現(xiàn) 6 個(gè)連續(xù) 1。具體做法是在發(fā)送端，當(dāng)一串比特流尚未加上標(biāo)志字段時(shí)，先用硬件掃描整個(gè)幀，只要發(fā)現(xiàn) 5 個(gè)連續(xù)的 1，則在其后插入 1 個(gè) 0

37、，而在接收端先找到 F 字段以確定幀的邊界，接著再對(duì)其中的比特流進(jìn)行掃描，每當(dāng)發(fā)現(xiàn) 5 個(gè)連續(xù)的 1，就將這 5 個(gè)連續(xù) 1 后的 1 個(gè) 0 刪除，以還原成原來(lái)的比特流。 417 HDLC 幀可分為哪幾個(gè)大類？試簡(jiǎn)述各類幀的作用。答:在 HDLC 中，幀被分為三種類型：（1）信息幀用于傳輸數(shù)據(jù)的幀，具有完全的控制順序。（2）監(jiān)控幀用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能的幀。包括接收準(zhǔn)備好、接收未準(zhǔn)備好、請(qǐng)求發(fā)送、選擇發(fā)送等監(jiān)控幀。主要完成回答、請(qǐng)求傳輸、請(qǐng)求暫停等功能。（3）無(wú)編號(hào)幀用于提供附加的鏈路控制功能的幀。該幀沒(méi)有信息幀編號(hào)，因此可以表示各種無(wú)編號(hào)的命令和響應(yīng)（一般情況下，各種命令和響應(yīng)都是有編號(hào)的），以

38、擴(kuò)充主站和從站的鏈路控制功能。 418 HDLC 規(guī)定，接收序號(hào)（R）表示序號(hào)為N（R）1（mod8）的幀以及在這以前（信息工程學(xué)院的各幀都已正確無(wú)誤地收妥了。為什么不定義“N（R）表示序號(hào)為 N（R）（mod8）的幀以及在這以前的各幀都已正確無(wú)誤地收妥了”？答：因?yàn)閹某跏夹蛱?hào)為 0 419 PPP 協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？它適用在什么情況下？答：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議 PPP,它有三個(gè)組成部分: （1）一個(gè)將 IP 數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法. （2）一個(gè)用來(lái)建立,配置和測(cè)試數(shù)據(jù)鏈路連接的鏈路控制協(xié)議 LCP. （3）一套網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 NCP,支持不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議. 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議 PPP 適用于在 PST

39、N 撥號(hào)的情況。第 5 章 局域網(wǎng) 501 局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么說(shuō)局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)？答：局域網(wǎng)是將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。 1）特點(diǎn)：高數(shù)據(jù)速率（0.1Mbps100Mbps）短距離（0.1km25km）低誤碼率（10 8 10 11 ）。 2）局域網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)閺膮f(xié)議層次的觀點(diǎn)看，它包含著下三層的功能。在 OSI 的體系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)通信子網(wǎng)只有最低的三層。而局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)也只有 OSI 的下三層，沒(méi)有第四層以上的層次。所以說(shuō)局域網(wǎng)只是一種通信網(wǎng)。 502 IEEE 802 局域同參考模型與 OSI 參考模型有何異同之處？答：0SI 體系結(jié)構(gòu)指 7

40、層開(kāi)放式互連標(biāo)準(zhǔn)參考模型。IEEE802 是國(guó)際電子與電氣工程師協(xié)會(huì)發(fā)布的關(guān)于辦公自動(dòng)化和輕工業(yè)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的一系列標(biāo)準(zhǔn)文件，該標(biāo)準(zhǔn)基本上對(duì)應(yīng)于 0SI 模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使網(wǎng)絡(luò)的物理連接和訪問(wèn)方法規(guī)范化。已被 IS0 陸續(xù)接收為標(biāo)準(zhǔn)。相同：IEEE802 局域網(wǎng)遵循 OSI 模型。包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。不同：對(duì)應(yīng) OSI 模型的數(shù)據(jù)鏈路層分成兩個(gè)子層，介質(zhì)訪問(wèn)控制子層和邏輯鏈路控制子層；一般不單獨(dú)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層。局域網(wǎng)的參考模型只相當(dāng)于 OSI 參考模型的最低兩層，且兩者的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層之間也有很大差別。在 IEEE802 系列標(biāo)準(zhǔn)中各個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)的物理層和媒體訪問(wèn)控

41、制 MAC 子層是有區(qū)別的，而邏輯鏈路控制 LLC 子層是相同的，也就是說(shuō)，LLC 子層實(shí)際上是高層協(xié)議與任何一種 MAC 子層之間的標(biāo)準(zhǔn)接口。 503 一個(gè) 7 層樓，每層有一排共 15 間辦公室。每個(gè)辦公室的樓上設(shè)有一個(gè)插座。所有的插座在一個(gè)垂直面上構(gòu)成一個(gè)正方形柵格組成的網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)。設(shè)任意兩個(gè)插座之間都允許信息工程學(xué)院連上電纜（垂直、水平、斜線、均可）?，F(xiàn)要用電纜將它們連成：（1）集線器在中央的星形同；（2）以太網(wǎng)；試計(jì)算每種情況下所需的電纜長(zhǎng)度。答： 1）假定從下往上把 7 層樓分別編號(hào)為 17 層。在星形網(wǎng)中，路由器放在 4 層中間位置。到達(dá) 7151=104 個(gè)場(chǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)場(chǎng)點(diǎn)都需

42、要有電纜。因此電纜的總長(zhǎng)度等于：（2）對(duì)于以太網(wǎng)（10BASE5），每一層都需要 56m 水平電纜，再加上 24m（=46）垂直方向電纜，所以總長(zhǎng)度等于： 56724=416（m） 504 數(shù)據(jù)率為 10Mb/s 的以太網(wǎng)的碼元傳輸速率是多少？答：碼元傳輸速率即為波特率。10Mb/s 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，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即 20M 波特。 505 有 10 個(gè)站連接到以太網(wǎng)上，試計(jì)算以下三種情況下每個(gè)站所能得到的帶寬？答：（1）10 個(gè)站共享 10Mbit/s；10/10=1mbps （2）10 個(gè)站共享 100Mbit/s；100/10=

43、10 mbps （3）每站獨(dú)占 10Mbps。連接到以太網(wǎng)交換機(jī)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都享有 10mbps 的帶寬。 506 試說(shuō)明 10BASE5，10BASE2，10BASET，10BASEF、1BASE5，10BROAD36、和 FOMAU 所代表的意思。答：10BASE5：“10”表示數(shù)據(jù)率為 10Mbit/s，“BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“5”表示每一段電纜的最大長(zhǎng)度是 500m。 10BASE2： 10”表示數(shù)據(jù)率為 10Mbit/s， BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“2”表示每一段電纜的最大長(zhǎng)度是 185m。 10BASET： 10”表示數(shù)據(jù)率為 10Mbit/s，

44、BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“T”表示使用雙絞線作為傳輸媒體。 10BROAD36： 10”表示數(shù)據(jù)率為 10Mbit/s， BROAD”表示電纜上的信號(hào)是寬帶信號(hào)，“36”表示網(wǎng)絡(luò)的最大跨度是 3600m。 FOMAU :（Fiber Optic Medium Attachment Unit）光纖媒介附屬單元，用以連接擴(kuò)展以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)器之間的光纖鏈路 FOIRL（Fiber Optic InterRepeater Link）。 507 10Mb/s 以太網(wǎng)升級(jí)到 100Mb/s 和 1Gb/s 時(shí)，需要解決哪些技術(shù)問(wèn)題？答：欲保持 10M，100M，1G 的 MAC 協(xié)議兼容，要求

45、最小幀長(zhǎng)的發(fā)送時(shí)間大于最長(zhǎng)的沖突檢測(cè)時(shí)間，因而千兆以太網(wǎng)采用載波擴(kuò)充方法。而且為了避免由此帶來(lái)的額外開(kāi)銷過(guò)大，當(dāng)連續(xù)發(fā)送多個(gè)短幀時(shí)采用幀突發(fā)技術(shù)。而 100M 以太網(wǎng)采用的則是保持幀長(zhǎng)不變但將最大電纜長(zhǎng)度減小到 100m。 其它技術(shù)改進(jìn)：（1）采用專用的交換集線器，縮小沖突域（2）發(fā)送、接收、沖突檢測(cè)傳輸線路獨(dú)立，降低對(duì)媒體帶寬要求 （3）為使用光纖、雙絞線媒體，采用新的信號(hào)編碼技術(shù)。 508 100 個(gè)站點(diǎn)分布在 4km 長(zhǎng)的總線上，協(xié)議采用 CSMA/CD?？偩€速率為 5Mbps，幀平均長(zhǎng)度為 1000 比特，傳播時(shí)延為 5s/km。試估算每個(gè)站每秒鐘發(fā)送的平均幀數(shù)最大值。（“ “ “ “

46、信息工程學(xué)院答案一：因傳播時(shí)延為 5s/km，則傳播速度為 210 8 m。 100 個(gè)站點(diǎn)時(shí)，每站發(fā)送成功的概率為 A（11/100）1001 0.369 信道利用率最大值 Smax =1/（1+0.1（2/0.3691）=0.693 因總線速率為 5Mbps，且 100 個(gè)站點(diǎn)的 100 個(gè)幀的總長(zhǎng)度為 100000 比特，所以每個(gè)站每秒鐘發(fā)送的平均幀數(shù)最大值為 34.65 。答案二：a=/T0=C/L=5s/km4km5Mbit/s1000bit=0.1 當(dāng)站點(diǎn)數(shù)較大時(shí)，信道利用率最大值 Smax 接近=1/（1+4.44a）=0.6925 信道上每秒發(fā)送的幀的最大值= SmaxC/L=

47、0.69255Mbit/s/1000bit=3462 每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=3462/100=34 509 在以下條件下，重新計(jì)算每個(gè)站每秒鐘發(fā)送的平均幀數(shù)最大值。（1）總線長(zhǎng)度減小為 1km； （2）總線速率加倍； （3）幀長(zhǎng)變?yōu)?10000 比特。答：設(shè) a 與上題意義相同。當(dāng)改變條件時(shí)，答案如下：（1）a1=a/4=0.025，Smax1=0.9000 每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=45 總線長(zhǎng)度減小，端到端時(shí)延就減小，以時(shí)間為單位的信道長(zhǎng)度與幀長(zhǎng)的比也減小,信道給比特填充得更滿,信道利用率更高，所以每站每秒發(fā)送的幀更多。（2）a2=2a=0.2，整個(gè)總線網(wǎng)的吞吐率

48、Smax2=0.5296 每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=53 總線速度加倍，以時(shí)間為單位的信道長(zhǎng)度與幀長(zhǎng)的比也加倍，信道利用率減小（但仍比原來(lái)的 1/2 大），所以最終每站每秒發(fā)送的幀比原來(lái)多。（3）a3=a/10=0.01，整個(gè)總線網(wǎng)的吞吐率 Smax3=0.9574 每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=4.8 幀長(zhǎng)加長(zhǎng) 10 倍，信道利用率增加，每秒在信道上傳輸?shù)谋忍卦黾樱ǖ珱](méi)有 10 倍），所以最終每站每秒發(fā)送的幀比原來(lái)少。 510 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

49、 1km 電纜，單程傳播時(shí)間為 ，即 5s，來(lái)回路程傳播時(shí)間為 10s。為了能夠按照 CSMA/CD 工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于 10s。以 1Gb/s 速率工作，10s 可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于 ，因此，最短幀長(zhǎng) 10000 比特或 1250 字節(jié)。 511 有一個(gè)使用集線器的以太網(wǎng)，每個(gè)站到集線器的距離為 d，數(shù)據(jù)發(fā)送率為 C，幀長(zhǎng)為 12500 字節(jié)，信號(hào)在線路上的傳播速率為 2.5108m/s。距離 d 為 25m 和 2500m，發(fā)送速率為 10Mbit/s 或 10Gbit/s。這樣就有 4 種不同的組合。試?yán)霉剑?9）分別計(jì)算 4 種不同情況下 a 的數(shù)值，并進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。答

50、：a=/T0=C/L=d（2.5108）C（125008）=41014 d C d=25m d=2500m C=10Mbit/s C=10Gbit/s C=10Mbit/s C=10Gbit/s a 105 102 103 1 a 越小，信道利用率越大信息工程學(xué)院分析：站點(diǎn)到集線器距離一定的情況下，數(shù)據(jù)發(fā)送率越高，信道利用率越低。數(shù)據(jù)發(fā)送率相同的情況下，站點(diǎn)到集線器的距離越短，信道利用率越高。補(bǔ)充題：為什么在 CSMA/CD 協(xié)議中參數(shù) a 必須很??？用什么方法可以保證 a 的值很??？答：在 CSMA/CD 協(xié)議中參數(shù) a 很小，可以使線路利用率和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)吞吐率保持較高水平。限制網(wǎng)絡(luò)傳輸媒

51、體長(zhǎng)度、提高總線速率或增加幀長(zhǎng)度都是保證 a 值很小的有效方法。 513 幀中繼的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)符 DLCI 的用途是什么?什么是“本地意義”? 答：DLCI 作地址信息用，用于 FR 交換機(jī)沿著虛電路向下一節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)幀。所謂“本地意義”是指幀包含的 DLCI 只標(biāo)識(shí)幀所經(jīng)過(guò)的這段鏈路，而不標(biāo)識(shí)上一段、下一段或其它鏈路，該幀前進(jìn)時(shí)其 DLCI 在每段鏈路上都可變化。另外，一條新建虛電路在某鏈路上 DLCI 值的選取，只要求在本段鏈路上與其它虛電路彼此不同，即只要局部不同，不要求跟別的鏈路段不同（全局不同）。 514 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

52、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(guò)來(lái)。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，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)上。答：以太網(wǎng)交換機(jī)用在這樣的網(wǎng)絡(luò)，其 20%通信量在本局域網(wǎng)而 80%的通信量到因特網(wǎng)。 515 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：CSMA/CD 是一種動(dòng)態(tài)的媒體隨機(jī)接入共享信道方式，而傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用 TDM 是一種靜態(tài)的劃分信道，所以對(duì)信道的利用，CSMA/CD 是用戶共享信道，更靈活，可提高信道的利用率，不像 TDM，為用戶按時(shí)隙固定分配信道，即使當(dāng)用戶沒(méi)有數(shù)據(jù)要傳送時(shí)，信道在用戶時(shí)隙也是浪費(fèi)的；也因?yàn)?CSMA/CD 是用戶共享信道，所以當(dāng)同時(shí)有用戶需要使用信道時(shí)會(huì)發(fā)生碰撞，