计算机网络思考题11

1、计算机网络的发展可以分为几个阶段？每一个阶段各有何特点？计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？
答：1面向终端的第一代计算机网络，特点：使用模拟电话线。

将
数据处理与数据通信分开。

2分组交换计算机网络。

特点：以通信
子网为中心，主机和终端都处在网络的边缘。

这些主机和终端构
成了用户资源子网，用户不仅共通信子网的资源，而且还共享用
户资源子网的许多硬件和软件资源3以OSI为核心的第三代计算机网络，特点：互联网实现了异地计算机网络的互联
2、简述计算机网络与联机多用户系统以及分布式计算机系统之间的关系。

答：在共享资源方面，计算机网络中的用户可以相互共享资源。

而联机多用户
系统是各终端共享的资源。

在并行处理能力方面，计算机网络中
的各计算机都具有独立处理能力，不受其他计算机的制约。

而联机分时多用户系统各终端用户分时运行，同一时刻不存在两个用
户程序同时运行情况。

分布式计算机系统是一个建立在计算机网
络之上的系统。

它与计算机网络的物理结构基本相同，所不同的
是分布式操作系统是以全局方式管理网络资源。

它可以调动互联
的计算机互相协调工作，共同完成一项任务，一个大型程序被分
布在多台计算机上并行运行。

另外它可以自动为用户调动网络资源
3、计算机网络可以从哪几个方面进行分类？答:按连接范围分类：局域网，城域网，广域网。

按使用范围分类：公用网、专用网。

按网络传输方式分类：广播式网络、点对点式网络
4、常见的局域网拓扑有哪几种？每一种有何特点？
总线型：优点：结构简单，成本低，所需电缆较少，易于组网，具备一定可靠性。

缺点：扩展潜力有限，任何网络故障会影响整个网络，且不易判断故障点。

星型：网络上计算机通过HUB进行集中管理。

任何一台计算机发生故障都不会影响整个网络，网络易于扩展和改变。

缺点：一旦HUB出现故障，整个网络就将无法正常工作。

环形：网络计算机均有平等访问网络的机会，采用令牌传递方式时传递速度快，当网络上的计算机数量较多时性能也不易受影响。

缺点：任意一台计算机故障时都会影响整个网络，且不易判断故障点。

网络不易扩展和修改
5、常见的广域网拓扑有哪几种？每一种有何特点？
6、简述在计算机网络发展及标准制定中起关键作用的几大组织的功能。

答：（1）国际标准化组织ISO成立了计算机与信息处理标准化技术委员会（TC97），
并成立了一个分委员会（SC16）从事网络体系结构与网络协议的
国际标准化问题的研究和制定
（2）电气和电子工程师协会IEEE成立了IEEE802委员会，专门
制定局域网的国际标准
7、简述我国计算机网络的发展过程
答：1986年，北京市计算机应用技术研究所与德国卡尔斯鲁厄大学合作，实施了中国学术网。

1987年9月，CANET在北京计算机应用技术研究所内正式建成中国第一个国际互联网电子邮件节点，并于9月14日由北京大学钱白天教授发出了中国第一封电子邮件，揭开了中国人使用互联网的序幕。

1988年初，我国第一个X.25分组交换网CNPAC建成运行。

1990年11月28日，钱天白教授代表中国正式注册登记了中国的顶级域名CN，并且从此开通了使用中国顶级域名CN的国际电子邮件服务，从此中国的网络有了自己的身份标识。

由于当时中国尚未实现与国际互联网的全功能联接，中国CN顶级域名服务器暂时建在了德国卡尔斯鲁厄大学。

1992年12月底，清华大学校园网建成并投入使用，这是中国第一个采用TCP/IP体系结构的校园网，主干网首次成功采用FDDI技术，在网络规模、技术水平以及网络应用等方面处于国内领先水平。

同时，“中国国家计算与网络设施”的院校网，即中科院院网、清华大学校园网和北京大学校园网全部完成建设。

1993年3月2日，中国科学院高能物理研究所租用AT&T（美国电话电报公司）的国际卫星信道接入美国斯坦福线性加速器中心（SLAC）的64Kbit/s专线正式开通。

专线开通后，美国政府以Internet上有许多科技信息和其它各种资源，不能让社会主义国家接入为由，只允许这条专线进入美国能源网而不能连接到其它地方。

尽管如此，这条专线仍是中国部分连入Internet的第一根专线。

1993年3月12日，朱镕基副总理主持会议，提出和部署建设国家公用经济信息通信网（简称金桥工程）。

之后，各“金字工程”相继出现并在各行各业中发挥着十分重要的作用。

其中大家熟悉的“三金工程”，即金桥工程、金关工程和金卡工程。

“三金工程”的目标，是建设中国的“信息准高速国道”。

1、为什么说“传输是对信号而言的，而通信是相对于数据而言的”？答：信号是数据的物理表现形式。

在网络系统中，通过传输介质传输的数据都称之为信号。

通信就是将数据从一个地方传送到另一个地方的过程
2、模拟信道和数字信道有何区别？其带宽是如何定义和计算的？答：带宽是指通信信道的容量。

信道带宽分为模拟信道带宽和数字信道带宽
模拟信道带宽W=F2-F1，数字信道的带宽决定了信道中不是真的
传输脉冲序列时的最高速率。

与模拟信道不同，数字信道是一种离散信道，它只能传输取离散值的数字信号
3、 试绘出曼彻斯特编码和差分曼彻斯
特编码的波型图，并说明其编码特点。

高电平
低电平 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1
(a) 曼彻斯特编码
高电平
低电平 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1
(b) 差分曼彻斯特编码初始电平
在一个位发送时间的中
间必须发生电平翻转根据传送的信号
是0或1决定电平是否进行翻转曼彻斯特编码就是把一个单位脉冲一分为二（即将一个码元一
分为二），如果在前半个单位脉冲时间内，信号为高电平，将在这个单位脉冲时间的中间发生翻转，跳到低电平，则此信号
的值就表示1；反之，如果在前半个单位脉冲时间内，信号为
低电平，那么在这一单位脉冲时间的中间将发生电压翻转，跳到高电平，此时信号的值就表示0（如图（a ）所示）。

差分曼彻斯特编码技术类似于曼彻斯特编码，不过差分曼彻斯特编码
的取样时间位于每一个单位脉冲的起始边界，如果信号在起始边界有翻转就表示0，如果信号在起始边界无翻转就表示1（如图（b）所示）。

4、标准的电话信号的最高频率为3.4kHz，现将采样频率确定为8kHz，并采用8bit编码。

如果使用速率为1.544Mbit/s的T1标准，计算每一个T1信道可同时传输多少路电话。

5、试分析时分复用、频分复用和波分复用的特点及应用。

答：频分复用：特点：每个用户终端的数据通过专门分配给它的子信道传输，在用户没有数据传输时，
其他的用户不能使用信道。

另外，各个子信道的中心频率不想重合，子信道之间留有一定宽度的隔离频带。

应用：用于无线电广
播系统、电话系统、有线电视系统。

时分复用：特点：时隙事先
规划分配好且固定不变。

其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是线路的利用率低。

应用：电话、SDH，ATM，IP和HFC网络中CM与CMTS的通信。

波分复用：特点：传输容量大，节约光纤资源。

不管有多少个新号，整个复用系统
只需要一对光纤。

可以传输不同类型的信号。

6、根据ALOHA的工作原理，推导出纯
ALOHA的最大数据吞吐量为0.184，而时隙ALOHA的最大数据吞吐量为0.368。

7、分析CSMA和CSMA/CD的区别。

答：CSMA：如果信道空闲，决定是否立即发送，如果信道忙，选择监听方式。

CSMA/CD:监听到信道空闲就发送数据帧，并继续监听下去，如
果听到发生了冲突，则立即放弃正在发送的数据帧
8、根据二进制指数退避算法，假设基本退避时间为τ，试计算当发生了第5次冲突时，CSMA/CD可能选择的退避时间。

9、与ALOHA、CSMA、CSMA/CD相比，令牌传递有何特点？答：令牌传递访问属于受控接入方式，即各个站点不能任意争用信道，而是必须服从一定的控制。

令牌
传递分为令牌环传递方式和令牌总线传递方式
10、ARQ与FEC的区别是什么？答：ARQ：只能检测出接收到的那些码中的差错码，但是确定不出错码的准确位置，而且采用自动请求重复技术需要通信系统有双向通信信道。

FEC：信宿利用编码的方法不仅对接收到的数据进行检测，而且
检测出差错后能自动纠正差错。

向前纠错能够准确的确定错误的
位置。

采用向前纠错技术不需要反向信道，没有数据重发问题，
实用性强
11、已知要发送的信息为110011，生成码为11001，求循环冗余校验码。

12、已知某一字符的ASCⅡ编码为1100101，采用4位的校验码。

当使用奇校验时，写出海明码的校验过程。

1、试述DTE/DCE模型和CSU/DSU模型的特点。

2、介绍PDU、IDU和SDU的功能及相互之间的关系。

3、试证明，对于选择重传ARQ协议，当采用n bit进行数据帧编号时，接收窗口的取值为22n
Wr 。

答：由于接收窗口不应大于发送窗口，所以接收窗口取得最大值时，发送窗口的大小正好与接收窗口相等。

例如，取n=3，当接收窗口取得最大值4时，发送窗口为4.
4、简述HDLC帧各字段的意义。

答：（1）标志字段F是由固定的01111110组成的比特模式，用以标志帧的起始
和前一帧的终止。

（2）地址字段A地址字段的内容取决于所采用
的操作方式。

（3）控制字段C用于构成各种命令和响应，以便对
链路进行监视和控制。

（4）信息字段I可以是任意的比特流。

（5）帧校验序列字段FCS可以使用16比特CRC，对两个标志字段之间的整个帧的内容进行校验
5、联系实际，试介绍距离向量路由协议和链路状态路由协议的特点及应用。

答：(1)距离向量路由协议是基于Bellman-Ford算法的，主要有RIP和IGRP（IGRP为Cisco私有协议）。

距离矢量路由协议向路由器的所有邻居以广播形式分发一张记录形式为<目标网络，metric>的路由表。

在小型网络（少于100个路由器，或需要更少的路由更新和计算的环境）中，距离向量路由协议运行得相当好。

当小型网络扩展到大型网络时，该算法计算新路由的收敛速度极慢，而且在计算的过程中，网络处于一种不可传递状态，极可能发生循环并造成暂时的阻塞。

当网络的链路技术多种多样且带宽各不相同时，距离向量算法很可能会造成次优化的路由。

(2)链路状态路由协议基于非常著名的Dijkstra算法，即最短优先路径（Shortest Path First，SPF）算法，使用该算法的路由协议主要有OSPF和IS-IS。

没有跳数（hop）的限制，使用最短路径优先算法；有更短的收敛时间，并支持VLSM（可变长子网掩码）；在直接相连的路由之间维护正常的邻居关系，这允许路由更快收敛；在会话期间通过交换Hello包（也叫链路状态信息）创建对等关系，这种关系加速了路由的收敛，而不像距离向量路由协议那
样在更新路由表时需要发送到整个路由器。

路由器将部分或全部
的路由表传递给与其相邻的路由器。

6、电子邮件系统是如何工作的？答：在单系统电子邮件中，允许一个共享计算机系统上的所有用户交换电文。

每个用户在系统上登记，并有唯一的标识符，与每个用户相联系的是一个邮箱。

用户可以调用电子邮箱设施，准备电文，并把它发送给此系统上的任何其他用户。

7、虚拟终端有何特点？它与实际终端之间有什么区别？答：特点：⑴建立和维护在两个应用层实体
之间的连接。

⑵构造同等虚拟终端用户的虚拟终端环境⑶创建，
维护表示终端状态的数据结构⑷实施对终端特性标准化表示的翻
译转换工作。

区别：虚拟终端是对各个实际终端所具有的功能进
行一般化，标准化之后得到的通用模型。

1、UTP和STP的主要区别是什么？
答：UTP：非屏蔽双绞线 STP：屏蔽双绞线 区别，STP因为
有屏蔽，所以信息传递比较安全，而且信息传递过程中也不容易
受到干扰，缺点是贵了点，而且不是很容易安装；而UTP则没有
这些优点，UTP相对与STP来说是价格便宜，而且容易安装使用。

目前一般用的网线都是UTP的。

2、什么是宽带同轴电缆？与基带同轴电缆在通信方式上有何区别？答：1、75 同轴电缆
也称为宽带同轴电缆，可以采用频分复用技术在这种类型的电缆
上传输信号。

2、宽带系统和基带系统的一个主要区别是：宽带系统由于覆盖的区域广，因此，需要模拟放大器周期性地加强信号。

这些放大器仅能单向传输信号，因此，如果计算机间有放大器，则报文分组就不能在计算机间逆向传输。

3、什么是单模光纤和多模光纤？其主要区别有那些？答：在计算机网络中根据传输点模数的不同，光纤分为单模光纤和多模光纤两种。

1、多束光波以不同的入射角（但必须大于临界值）进入同一条纤芯进行传输，这类光纤称为多模光纤。

光纤的直径减小到只允许一个波长的光波传输时，这时的光纤就如同一根波导体，光波在其中没有反射，而是沿直线传输，将这种光纤称为单模光纤。

2、多模光纤与单模光纤的主要区别如下所示：单模光纤采用激光二极管（LD）作为光源，而多模光纤则采用发光二极管（LED）为光源；多模光纤的芯线粗，传输速率低、距离短，整体的传输性能差，但成本低，一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境中；单模光纤的纤芯相应较细，传输频带宽、容量大、传输距离长，但需激光源，成本较高，通常在建筑物之间或地域分散的环境中使用；单模光纤是当前计算机网络中研究和应用的重点。

4、为什么说“无线传输的最佳介质是微
波”？答：微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。

微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。

微波传输可以分为地面微波接力通信和卫星通信。

在计算机通信系统中，无线传输的最佳介质是微波。

另外，在无线传输中还包括光波传输。

光波传输一般分为红外线传输和激光传输两种。

近年来，随着技术的发展，红外线和激光也已应用到计算机之间的近距离、点对点的通信，或计算机与外设（包括如PDA、手持式移动电话机等个人移动设备）之间的数据传输。

5、联系传输介质的特点，介绍结构化布线的主要功能特点。

答：无线传输介质也称为非导向传输介质。

随着技术的发展和各种应用尤其是移动通信需求的不断出现，传统的有线网络存在的弊端逐渐显现，并成为影响和限制网络应用的一个因素。

无线通信系统的产生和应用，弥补了有线网络的不足，成为目前的应用和技术热点。

与传统的布线方法相比较，结构化布线系统具有以下的特点：（1）实用性。

（2）灵活性。

（3）开放性。

（4）模块化。

（5）可扩展性。

（6）经济性。