自考(2141)计算机网络技术课后习题答案 第三章

自考（2141）计算机网络技术课后习题答案第三章
1.物理层协议包括哪四方面的内容？
物理层协议包括机械、电气、功能性、规程性四个方面关于建立、维持及断开物理信道的特性。

2.比较RS— 232C与RS—449的电气特性。

RS-232C采用±15伏的负逻辑电平和非平衡发送接收方式，传输距离≤15m，通信速率≤20kbps；
RS-449的电气特性有两个子标准：
RS-422采用±6伏（±2V为过渡区域）的负逻辑电平和平衡发送接收方式。

传输距离为10m 时，速率可达10Mbps；传输距离为1000m时，速率可达100kbps。

RS-423采用±6伏（±4V为过渡区域）的负逻辑电平和差动接收器的非平衡方式。

传输距离为10m时，速率可达100kbps；传输距离为100m时，速率可达10kbps。

3.简述NULL MODEM的功能；画出RS-232C的DTE—DTE直接连接图，并标明各引脚名称及连接线方向。

Null Modem的功能是：当二台采用RS-232C标准接口的DTE直接连接时，因为RS-232C是DTE与DCE之间的接口标准，所以要用Null Modem这种采用交叉跳接信号线方式的连接电缆进行连接，使电缆二端的DTE都可以把自己作为DTE，把对方作为DCE。

4.试比较四种帧定界方法的特点。

①字节计数法，这种帧同步方法以一个特殊字符表征一帧的起始，并以一个专门字段来标明帧内的字节数。

编码简单，但一旦计数出错就丢失帧边界，就会有灾难性后果。

②使用字符填充的首尾定界符法，该法用一些特定的字符来定界一帧的起始与终止。

因为要区分数据和定界字符，所以编码复杂；因为不同系统有不同字符集，所以兼容性差。

③使用比特填充的首尾标志法，该法以一组特定的比特模式（01111110）来标志一帧的起始与终止。

虽然要区分边界位，但用硬件很容易实现，所以使用简便，受限制少。

④违法编码法，该法在物理层采用特定的比特编码方法时采用。

易于区分边界，编码很简单，但只适用于特定的编码环境。

5.若发送窗口尺寸为4，在发送3号帧并收到2号帧的确认帧后，发送方还可发几帧？请给出可发帧的序号。

发送方还可以连续发3帧，即还可发送第4，5，6号帧。

6.若窗口序号位数为3，发送窗口尺寸为2，采用Go-back-N法，请画出由初始态出发相继下列事件发生时的发送及接收窗口图：发送帧0、发送帧1、接收帧0、接收确认帧0、发送帧2、帧1接收出错、帧1确认超时、重发帧1、接收帧1、发送帧2、接收确认帧1。

(1) (2) (3) (4) (5) (6)
初始发送帧0发送帧1接收帧0 接收确认帧0 发送帧2
(7) (8) (9) (10) (11) (12)
帧1接收出错帧1确认超时重发帧1 接收帧1 发送帧2 接收确认帧1
7.若BSC帧数据段中出现下列字符串：“A<DLE><STX>BC<DLE><DLE>DE<DLE><ETB>”问字符填充后的输出是什么？
A<DLE><DLE><STX>BC<DLE><DLE><DLE><DLE>DE<DLE><DLE><ETB>
8.若HDLC帧数据段中出现下列比特串：“010000011111110101111110”，问比特填充后的输出
是什么？
填充后的输出是："01000001111101101011111010"
9.用BSC规程传输一批汉字（双字节），若已知采用不带报头的分块传输，且最大报文块长为129字节，共传输了5帧，其中最后一块报文长为101字节。

问每个报文最多能传多少汉字？该批数据共有多少汉字？（假设采用单字节的块校验字符）
因为每块除文本外的5个控制字符共开销5字节，前4块每块长度为129字节，数据文本占124字节，即每报文最多传62汉字。

4块共62×4=248汉字，最后1块101字节，数据占96字节，即48汉字，该批数据共有248+48=296汉字。

或：[（129-5）×4+（101-5）] ÷2=296 10.用HDLC传输12个汉字〈双字节〉时，帧中的信息字段占多少字节？总的帧长占多少字节？
因为HDLC除信息字段外共占48位即6字节，所以传12汉字时信息字段为24字节，总帧长为30 字节。

11.简述HDLC帧中控制字段各分段的作用。

控制字段第1位为0表示信息帧，此时第2至4位为发送帧的序号，第5位表示要求回应，第6至7位为等待接收的帧号。

第1、2位为10表示监控帧，此时第3、4位表示等待接收或暂停接收或要求重发，第5位表示要求回应或确认的结束，第6至7位为等待接收的帧号或重发多帧的开始帧号。

第1、2位为11表示无帧序号帧，此时第5位表示要求回应或确认的结束，第3、4、6、7、8位表示不同的控制功能。

12.试比较BSC和HDLC协议的特点。

BSC协议面向字符，依赖于特定的字符编码，所以兼容性低；所用字符填充法较复杂；用半双工，所以传输效率低。

但所需缓冲空间小。

HDLC协议面向位，不依赖于字符集，所以兼容性高；所用位填充法易于硬件实现，简便快捷；用全双工，传输效率高；所用缓冲空间较大。

13.虚电路中的“虚”是什么含义？如何区分一个网络节点所处理的多个虚电路？
虚电路的虚是因为每条虚电路都不是专用的，虚电路的号只是从节点得到的对应下一节点双向都未分配出去的最小信道号，不同虚电路号的分组轮流传送。

一个节点所处理的多条虚电路用下一节点或上一节点及所拥有的信道号来区分。

14.简述虚电路操作与数据报操作的特点、虚电路服务与数据报服务的特点。

通信子网虚电路操作过程分建立、使用和拆除三部分。

建立时每个途经节点要作路由选择以确定下一节点并在虚电路表中做记录。

使用时各分组按先后顺序只需在沿路各节点排队按虚电路表发送而无需作路由选择。

最后各分组按次序全部到达后拆除虚电路。

通信子网数据报操作无需建立电路，但每个分组要各自作路由选择并排队按各自所选路线发送。

最后各分组不一定按先后次序到达，可能有分组丢失。

虚电路服务是网络层向端系统运输层提供的使所有分组按先后顺序可靠到达目的端的服务，不管通信子网如何运作。

数据报服务是网络层向端系统运输层提供的各分组不一定全部不一定按先后顺序到达目的端的服务。

15.考虑图3-20(a)中的子网。

该子网使用了距离矢量路由算法，下面的矢量刚刚到达路由器C，来自B的矢量为（5，0，8，12，6，2）；来自D的矢量为（16，12，6，0，9，10）；来自E的矢量为（7，6，3，9，0，4）。

经测量，到B、D和E的延迟分别为6、3和5。

请问C 的新路由表将会怎么样？请给出将使用的输出线路以及期望的延迟。

路由器C
C到A经过B
C到B经过B，期望延时为6；
C到D经过D，期望延时为3；
C到E经过E，期望延时为5；
C到F经过B，期望延时为8；
16.简述防止拥塞的几种方法。

见P93表3-5。

这道题不明确，因为在网络的各个层次上都可以采取一定的策略。

一.缓冲区预分配：在建立虚电路时在沿途各节点预先保留所需数据暂存区，即保证有足够空间才设虚电路，使分组传送时可顺利通过各节点，免除阻塞。

二.分组丢弃：不预留存储区，如果缓冲区满则丢弃分组，以缓解阻塞。

三.定额控制：分组必须有许可证才可开始在通信子网中被传送，用许可证数量控制通信子网中的分组总数，防止阻塞。

17.简述X.25各类分组的格式及其功能。

X.25的每个分组由分组头和数据二部分组成。

分组头的前二个字节为通用格式标识和虚电路标识。

第三字节表示分组类型，末位为0表示数据分组，用于传送数据；末位为1表示控制分组，完成连接管理、流量控制、中断、复位或重启动等功能；末3位全为1表示对某种请求的确认。

18.在X.25分组级中，理论上最多允许存在多少条虚电路？若已知分配的虚电路号为536，试计算有二进制逻辑信道组号及逻辑信道号。

在X.25分组级中，理论上最多允许16×256=4096条虚电路。

分配的虚电路号为536，536=256×2+24，所以逻辑信道组号为2，逻辑信道号为24=16+8，二进制组号为0010，二进制逻辑信道号为00011000，二进制虚电路号为1000011000。

或536=512+16+8=0010 00011000
19.数据传输速率2400bps、最大分组长度1024位（未含分组头），传输长度为256K字节的报文，试计算：（1）总共传输的分组数；（2）总共传输的比特数；（3）传输所有的总时间。

设分组为X.25分组,忽略帧。

因为256K字节的报文=256×1024×8位，最大分组长度1024位，所需分组数=256×8×1024/1024=2048（分组）
因为每个数据分组有3个字节的分组头，所以总共传输的位数=（1024+24）×2048位=2096K （比特）
因为传输速率=2400bps，所以传输所用时间=（1024+24）×2048/2400秒=1048×256/300秒≈894秒
20.网际互连的意义是什么？请列出各种网络互连设备及它们工作的OSI协议层。

网际互连的意义是可以使各同结构或不同结构的网络上的用户可以互相通信和交换信息。

转发器（中继器）：工作于物理层。

网桥：工作于链路层，用于类型相似的局域网DCE间的连接。

路由器：工作于网络层，用于不同结构网络的连接。

网关：工作于运输层以上层次。

21.简述网络环境中分布式进程通信的特点。

它与单机系统内部的进程通信的区别在哪里？（1）用户共享的网络资源及网络所能提供的服务功能最终是通过网络环境中的分布式进程通
信来实现的。

（2）网络环境中的进程通信与单机系统内部的进程通信的主要区别：网络环境中进程通信是异步性的；网络中主机的高度自治性。

22.试述客户／服务器模式的工作过程以及实现方法。

答：客户／服务器模式是采用“请求驱动”方式工作的。

客户向服务器发出服务请求，服务器响应客户的请求，提供客户所需要的网络服务。

在网络环境中，在同一时刻，可能有多个客户进程向一个服务器发出服务请求。

因此，服务器必须要有处理并发请求的能力。

解决服务器处理并发请求的方案基本上有两种：并发服务器方法、重复服务器方法。

23.试述UDP的传输过程、端口号分配原则以及应用场合。

UDP的传输过程：应用进程将报文传送给执行UDP的传输实体。

传输实体将用户数据加上UDP报头，形成UDP用户数据报，传输给网络层。

网络层在UDP用户数据报上再加IP报头，就形成IP分组，传输给数据链路层。

数据链路层再将IP分组上增加帧头、帧尾，就形成一个帧，再经过物理层发送出去。

端口号分配原则：客户进程的端口号分配分为熟知端口号（端口号值范围是0—1023）、注册端口号（端口号值范围是1024一49151）、临时端口号（端口号范围是49152—655353）。

服务器进程的端口号分配不能随机选取，TCP／IP给每一种服务器程序分配了确定的全局端口号。

UDP适用于可靠性较高的局域网。

24．试述TCP的主要特点、端口号分配、Socket地址概念以及应用场合。

TCP协议的主要特点：面向连接服务；高可靠性；全双工通信；支持流传输；传输连接的可靠建立与释放；提供流量控制与拥塞控制。

TCP的端口号值为0～65535之间的整数。

Socket地址概念：TCP协议在全网唯一的标识一个进程，需要使用网络层的16位IP地址和传输层的32位端口号，一个IP地址与一个端口号合起来就叫“Socket”地址。

25．TCP的连接建立与释放分别采用几次“握手”？为何要这样步骤？
为了保证传输连接的可靠性, TCP协议使用了3次握手的方法。

在传输连接建立阶段, 防止出现因“失效的连接请求数据报”而造成连接错误。

在释放传输连接时需要4次握手。

在用户数据报传输结束时，需要释放传输连接。

参与传输连接的任何一方都可以释放连接。

由于关闭了客户进程到服务器进程的连接后，另一个方向服务器到客户进程的连接可能仍然存在。

因此，需要经过“4次握手”。

26．传输服务向传输服务用户提供哪些功能？
答：运输层服务向用户提供面向连接的可靠的传输服务和无连接的不可靠的数据报服务，可提供不同等级的协议服务，可提供正常的服务数据分组传输和快速服务数据分组传输，可提供不同的用户接口，可提供状态报告和安全保密的服务，对面向连接的服务可提供连接的管理。

27．传输层服务质量如何分类、协议级别如何分级？它们的关系如何？
答：传输层按用户要求把网络服务质量从高到低分为A、B、C三级，把协议服务功能按从简单到复杂分为0、1、2、3、4五个级别，服务质量高的网络需要较简单的协议级别，服务质量低的网络需要较复杂的协议级别。

28．简述会话连接与传输连接的映像关系？
答：会话连接和运输连接有三种关系：
（1）一个会话连接使用一个运输连接的一对一关系。

（2）多个会话连接先后不同时使用同一个运输连接的多对一关系。

（3）当运输连接中断后可用新建运输连接继续原有会话连接的一对多关系。

29简述同步点的作用。

答：带有序号的同步点可由会话用户在传输的数据流中自由设置并一同传送，通过同步点的接收使会话双方对会话进展情况有一致的了解，使出现中断时可以从中断处恢复。

30．简述在OSI中设立表示层的必要性。

答：因为不同的计算机可能使用不同的字符集，不同的字节计数方式，不同的运算码，所以必须在处理语义的应用层和管理连接的对话层之间设置表示层，在各自的数据表示方式和双方共同确认的表示方式之间进行转换。

31．简述数据压缩的必要性和可行性。

答：由于目前通信设施未能有足够带宽实现低成本高效率传送某些大数据量的信息，所以有必要对数据进行压缩。

因为原始数据往往有冗余度；数据在不改变表示效果的前提下有压缩余地；数据本身的特性存在压缩的可能；所以可从这三方面对数据进行压缩。

32．应用实体由哪些元素组成，它们的作用各是什么？
答：应用层应用实体由若干特定应用服务元素和公用应用服务元素组成。

每个特定应用服务元素提供某种专门的应用服务，公用应用服务元素提供公共的应用服务。

33．为什么要采用虚拟终端协议？
答：因为各种各样的终端有不同的功能和标准，所以通过虚拟终端协议进行特定终端实际功能实际标准和通用的标准功能之间的转换，才可实现不同标准的终端、主机之间的通信访问。