计算机网络课后重点习题汇总

第一章
1、计算机网络向用户可以提供哪些服务？
答：连通，共享。

2、试简述分组交换的要点。

答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。

它兼有电路交换和报文交换的优点。

在分组交换网络中，数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。

以短的分组形式传送。

分组交换在线路上采用动态复用技术。

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，交互性好。

分组交换网的主要优点是：
①高效。

在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占有。

②灵活。

每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发的路由。

③迅速。

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
使用高速链路。

④可靠。

完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。

3、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。

答：电路交换，它的主要特点是：①在通话的全部时间内，用户独占分配的传输线路或信道带宽；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话这对十分
紧急而重要的通信是不利的。

③线路的传输效率很低。

分组交换，具有高效、灵活、可靠等优点。

但传输时延较电路交换要大，不适用于实时数据业务的传输。

报文交换，传输时延最大。

8、计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？
答：按范围分：
1、广域网WAN
2、城域网MAN
3、局域网LAN
4、个人区域网PAN
几十~几千km 5~50km 1km 10m
12、因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？
答：边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成。

用来进行通信和资源共享。

核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。

提供连通性和交换。

13、客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？答：客户服务器方式：客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

对等通信方式：两个主机在通信时不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。

它们相同的地方是都可以发送请求，区别就在于前者是单方向的服务，后者是多方向的服务。

14、计算机网络有哪些常用的性能指标？
答：1、速率2、带宽3、吞吐量4、时延
5、时延带宽积
6、往返时间RTT
7、利用率
17、收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。

试计算以下两种情况的发送时延的传播时延：
（1）数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。

（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。

解：（1）发送时延：t s = 107
/10
5
= 100s
传播时延：t p= 106
/2×10
8
= 0.005s
（2）发送时延：t s = 103
/10
9
= 1μs
传播时延：t p=106
/2×10
8
= 0.005s
20、网络体系结构为什么要采用分层次的结构？
答：好处：
1、各层之间是独立的；
2、灵活性好；
3、结构上可分隔开；
4、易于实现和维护；
5、能促进标准化工作。

21、协议与服务有何区别？有何关系？
答：协议是水平的，服务是垂直的。

协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间的通信的规则。

服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

协议与服务的关系：
在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用交换原语交换信息。

22、网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？
答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

由以下三个要素组成：（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。

（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。

24、试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。

答：所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。

各层的主要功能：
（1）应用层
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。

应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（user agent),来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。

（2）运输层
任务是负责主机中两个进程间的通信。

因特网的运输层可使用两种不同的协议。

即面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP。

面向连接的服务能够提供可靠的交付。

无连接服务则不能提供可靠的交付。

只是best-effort delivery.
（3）网络层
网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。

（4）数据链路层
数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame)，在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。

（5）物理层
物理层的任务就是透明地传输比特流。

“透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。

物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何识别出这是“1”而不是“0”。

物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各个脚如何连接。

第二章
1、物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？
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，而不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体。

现有的网络中物理设备和传输媒体种类繁多，通信手段也有许多不同的方式。

物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些差异，使数据链路层感觉不到这些差异，这样数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。

物理层的重要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性。

2、规程与协议有什么区别？
答：只是在“协议”这个名词出现之前人们就先使用了“规程”这一名词。

它们没有区别，都是控制对等实体之间的通信的规则。

4、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。

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：运送信息的模拟信号。

模拟信号：连续变化的信号。

数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。

数字数据：取值为不连续数值的数据。

单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。

半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同发送（不能同时接收）。

这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。

全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。

5、物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？
答：（1）机械特性
指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

（2）电气特性
指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

（3）功能特性
指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。

（4）规程特性
说明对于不同功能的各种可能时间的出现顺序。

7、假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。

如果采用振幅
调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）？
答：1码元=1bit；
log2（16）×20000b/s = 80000b/s。

8、假定要用3kHz宽带的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这
个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示）？这个结果说明什么问题？
答：用到的公式：C = W log2（1+S/N），信噪比 = 10 log10（S/N）
已知：C = 64kb/s；W = 3kHz；
S/N = 2C/W
-1 = 2
（64÷3）
-1 = 2630268
信噪比 = 10 log10（2630268）= 64.2dB；
是个信噪比很高的信道。

11、假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km（在1kHz时），若容许有20dB的衰
减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？如果要使用这种双绞线的工作距离增大到100公里，问应当使衰减降到多少？
答：使用这种双绞线的链路的工作距离 = 20dB÷0.7dB/km = 28.6km。

使用这种双绞线的工作距离增大到100km，问应当使衰减降到 = 100km×0.7 dB/km =
0.7dB。

？？？答案是0.2dB
14、试写出下列英文缩写的全文，并进行简单的解释。

FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48
答：
FDM _ (Frequency Division Multiplexing) 频分复用
TDM _ (Time Division Multiplexing) 时分复用
STDM _ (Statistic Time Division Multiplexing) 统计时分复用
WDM _ (Wavelength Division Multiplexing) 波分复用
DWDM _ (Dense Wavelength Division Multiplexing) 密集波分复用
CDMA _ (Code Division Multiple Access) 码分多址
SONET _ (Synchronous Optical Network) 同步光纤网
SDH _ (Synchronous Digital Hierarchy) 同步数字系列
STM-1 _ (Synchronous Transfer Module) 第1级同步传递模块
OC-48 _ (Optical Carrier) 第48级光载波
16、共有4个站进行码分多址CDMA通道。

4个站的码片序列为：
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）
现收到这样的码片序列：（-1 +1 –1 +1 -1 –1 +1 +1）。

问哪个站发送数据了？
发送数据的站发送的1还是0？
答：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1
S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0
S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送
S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送1
第三章
1、数据链路（逻辑链路）与链路（物理链路）有何区别？
答：数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输。

因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。

7、要发送的数据为1101011011。

采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。

试求应
添加在数据后面的余数。

数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？
若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？
答：添加的检验序列为1110 （除数是由生成多项式产生的，x的次方数对应了1的位置，所以除数为10011；余数=1101011011÷10011）。

出现的两种差错都可以发现。

仅仅采用了CRC检验，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

8、要发送的数据为101110。

采用CRC的生成多项式是P(x)=x3+1 。

试求应添
加在数据后面的余数。

答：余数011。

10、PPP协议使用同步传输技术传送比特串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帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？
答：第一个比特串：进过零比特填充后变成011011111011111000（加上下划线的0是填充的）；
另一比特串：删除发出端假如的零比特后变成000111011111-11111-110（连字符表示删除了0）。

18、试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。

答：“10”表示数据率为10Mbit/s，
“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，
“T”表示使用双绞线作为传输媒体。

20、假定1km长的CSMA/CD网路的数据率为1Gb/s。

设信号在网络上的传播速率
为200000km/s。

求能够使用此协议的最短帧长。

答：对于1km 电缆，单程传播时间为，即5μs，来回路程传播时间为10μs。

为了能够按照CSMA/CD 工作，最小帧的发射时间不能小于10μs。

以1Gb/s 速率工作，10μs 可以发送的比特数等于，因此，最短帧长10000 比特或1250 字节。

（类似的例题：
使用CSMA/CD协议时，若线路长度为100m，信号在线路上传播速率为2×108m/s。

数据的发送速率为 1Gbit/s。

试计算帧长度为 512 字节、1500 字节和 64000 字节时的参数 a 的数值，并进行简单讨论。

答：a=τ/T0=τC/L=100÷（2×108）×1×109/L=500/L，
信道最大利用率Smax =1/（1+4.44a），最大吞吐量Tmax=Smax×1Gbit/s
帧长512 字节时，a=500/（512×8）=0.122， Smax =0.6486，Tmax=648.6 Mbit/s
帧长1500 字节时，a=500/（1500×8）=0.0417，Smax =0.8438 ，Tmax=843.8 Mbit/s
帧长64000 字节时,a=500/（64000×8）=0.000977,Smax =0.9957，Tmax=995.7 Mbit/s
可见，在端到端传播时延和数据发送率一定的情况下，帧长度越大，信道利用率越大，
信道的最大吞吐量越大。

）
24、假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。

这两个站点之间的传播时
延为225比特时间。

先假定A开始发送一帧，并且在A发送结束之前B也发送一帧。

如果A发送的是以太网所容许的最短的帧，那么A在检测到和B 发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？换言之，如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞？
答：设在t=0时A开始发送。

在t=576比特时间，A应当发送完毕。

t=225比特时间，B就检测出A的信号。

只要B在t=224比特时间之前发送数据，A 在发送完毕之前就一定检测到碰撞。

就能够肯定以后也不会再发送碰撞了。

如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么就能够肯定A所发送的帧不会和B 发送的帧发生碰撞（当然也不会和其他站点发生碰撞）。