计算机网络答案 山东大学期末考题目答案

第一章概述1-3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：1、电路交换电路交换是一种必须经过“建立连接-通话-释放链接”三个步骤的一条专用物理通路。

从建立连接开始，通讯就一直占用信道资源，直到释放。

它具有实施性强，时延小，交换设备成本低的优点。

同时，其线路利用效率低，通信效率低，不同类型终端之间不可通讯。

电路交换适用于信息量大，较长的报文。

2、报文交换报文交换本质上也是存储转发方式，但是它将整个报文从一个结点传到下一个。

它的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送。

缺点在于报文信息量大，时延长，且占用交换机内存较大，不具有实时性。

它适用于报文较短，实时性较低的通讯。

3、分组交换分组交换是将报文分组，在每个分组之前加上地址信息，通过路由器经接收，存储，再转发到下一个接口，直到将分组传到目标地址，再去掉地址信息将其重组为完整报文。

在分组传输的过程中动态分配传输宽带，逐段占用通信链路，多个分组数可同时传送。

它传输效率高，且保证数据传输有很高可靠性。

同时分组排队会造成时延，但比报文交换小，且成本较高。

1-12 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？他们的工作方式各有什么特点？答：边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成，由用户直接使用，进行通信和资源共享。

核心部分，是由大量网络和连接这些网络的路由器组成，主要为边缘部分服务提供连通性和交换。

边缘部分不同终端上的程序通信方式有客户-服务器方式和对等方式。

客户-服务器方式指进行通讯的双方中一方为服务请求方，一方为服务提供方。

客户向服务器发送远程服务请求，因此客户程序必须知道服务器程序地址，而服务器只需要被动接受请求，不需要知道客户程序地址，但需要强大硬件和高级操作系统支持。

对等方式是双方均可既为服务提供者，也可以为服务请求者。

网络核心部分要想网络边缘部分提供连通性和交换，起关键作用的是路由器，其任务是转发收到的分组，使得边缘部分的每一个终端都能够向其他主机通信。

1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标？答：1、速率：连结在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，单位为b/s（其中b 为bit，表示一个二进制数字，比特是计算机中数据量的单位）2、带宽：带宽本来指的是某个信号具有的频带宽度，单位为赫；由于通信的主干线传送的是模拟信号，所以，带宽表示通信线路允许通过的信号频带范围，表示在单位时间内，从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，单位是比特每秒。

3、吞吐量：表示单位时间内通过某个网络口的数据量，经常用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能通过网络4、时延：时延指数据从网络的一段传送到另一端所需要的时间。

有以下几个部分组成：（1）发送时延从主机发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需要的时间；（2）传播时延电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间；（3）处理时延主机或路由器在收到分组是处理分组所需要的时间；（4）排队时延分组经过路由器时要在输入队列中排队等待处理，路由器确定了下一个接口后，还要排队等待转发。

5、时延带宽积时延带宽积=传播时延*带宽，表示链路所能容纳的比特数。

6、往返时间RTT：自发送方发送数据开始，到发送方接收到来自接收方的确认所经历的时间。

7、利用率：分为信道利用率和网络利用率。

信道利用率指某信道由百分之几的时间是有数据在传输的；网络利用率指所有信道利用率的加权平均值。

1-24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：综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种原理体系结构。

五层结构由上到下依次为：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层应用层：应用层通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。

应用层定义的是应用进程间通信和交互的规则。

传输层：为两个通信中的进程提供通用的数据传输服务。

传输层有复用和分用之分，复用指多个应用进程可以同时使用下面运输层的服务，分用就是，运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程。

传输层主要使用传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。

网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

发送数据时，网络层把运输层产生的报文或用户数据报封装成分组进行传送。

另一个功能是选择合适的路由器，是分组能够顺利找到目的主机。

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。

物理层：物理层的任务就是透明地传输比特流，指实际电路传送后比特流不发生变化。

还要考虑如何识别并用合适的电压表示二进制码。

此外，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。

第二章物理层2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？1、要解决的主要问题：①.物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本曾的协议与服务。

②.确定与传输媒体接口有关的特性③.将数据在通信线路上的串行传输方式转变为适用于计算机的并行传输方式④.透明地传输比特流，是实际电路传送后比特流不发生变化⑤.给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题2、特点①.由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。

②.没有按OSI 的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气，功能和规程特性。

2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。

答：一个数据通信系统可划分为三大部分：源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。

源系统一般包括以下两个部分：•源点：源点设备产生要传输的数据。

例如正文输入到PC 机，产生输出的数字比特流。

•发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。

例如，调制解调器将PC 机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。

•接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。

例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。

•终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。

数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号信息信号信号数据信息数据通信系统的模型2-05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事件的出现顺序。

2-13 为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？答：信道的复用目的在于将不同的计算机连接到相同的信道上，以共享信道资源。

在一条传输介质上传输多个信号，提高线路的利用率，降低网洛成本。

常用：频分复用：就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。

频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带。

频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延。

时分复用：就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。

时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。

2-15 码分CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会相互干扰？这种复用方法有何优缺点？答：一个CDMA系统中不同站之间通讯时，它们有固定的特殊的码片，每个站发送的是本站码片和数据彼特乘积，不同站之间码片正交。

当A站要接收B站发送的数据时，A站必须知道B站的码片序列，A站用B站的码片序列与其接收到的未知信号做内积运算，来源不是B站的信号将被过滤（内积相关项为0），故只能得到B站所发的信号。

个用户之间不会干扰。

这种复用方法的优点：频谱利用率高，容量大；覆盖范围大；有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，传送的信号不易被敌人发现；采用CDMA可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少对通信的影响；网络成本低；降低手机的平均发射功率等等。

缺点是：需要为各站分配不同互相正交的码片序列；地域受线路影响，不是每个地方都能用，安装时间长等。

第三章数据链路层3-3、网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？答：网络适配器是用于实现数据链路层和物理层协议的硬件和软件，能够对数据的串行和并行传输进行转换，并且能够将缓存数据暂时存入内存。

工作在物理层和数据链路层3-4、数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？答：封装成帧：在数据报两端加上首部和尾部可以使得接收方能够从比特流中准确区分一个帧的开始和结束，同时，在帧的首部和尾部中含有一定的控制信息；只有在数据链路层中以帧的形式传送数据才能进行差错检验；透明传输：透明传输指的是任何比特组合的数据都可以在数据链路层上传输，畅通无阻。

若不实现透明传输，会导致传送中二进制码同定界控制字符的数据被界定为帧的开始或者结束字符，导致信息遗失；差错检验：数据在传输过程中会发生差错，如果不检验则会大大降低传输的可靠性。

利用循环冗余差错检验可以确保收到的信息都是正确的，提高了可靠性。

3-6、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？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？答：（1）、特点：1.PPP提供的是不可靠的数据包服务；2.一条链路上同时支持多种网络层协议；3.及支持异步链路也支持同步链路；4.用户与ISP通信时的简单的数据链路协议（2）、PPP不使用编号因为，帧的编号是为了出错时可以有效地重传，而PPP不需要实现可靠传输，意义不大，原因如下：1.在数据链路层出现差错的概率不大，使用简单的PPP合理；2.数据链路层的可靠传输不能保证网络层的传输也可靠；3.通过CRC检验，可以保证无差错接收（3）、用于线路质量不太差的情况（4）、没有编码和确认机制，无法实现3-7、计算余数冗余码n除数n+1被除数原被除数加n个0生成多项式----除数3-13、局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用的广播通信通信方式而广域网不采用呢？答：（1）、1.网络为一个单位所拥有且地理范围和站点数目都有限；2.具有广播功能，局域网上的主机可以共享该局域网上硬件和软件资源；3.各设备的位置可以灵活调整；4.提高了系统的可用性、可靠性、生存性；5.传输速率高，误码率低，采用分布式控制和广播式通信（2）局域网采用广播通信因为局域网范围较小，所有主机可以通过一条链路共享资源；而广域网范围广，大面积传播数据会导致数据的无效流动，占用网络的使用率，容易产生广播风暴，是网络无法正常运行3-14、常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不使用星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？答：（1）星形网、总线型、环形网、树形网星形最流行（2）早期可靠的星星拓扑贵，人们都认为无源的总线结构更加可靠，但实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，而现在专用的ASIC芯片的使用增强了星形结构的可靠性。