计算机网络第四版课后习题-标准答案-谢希仁
计算机网络第四版课后习题-答案-谢希仁
计算机网络第四版课后习题-答案-谢希仁计算机网络第四版(谢希仁编著)1、计算机网络的发展阶段第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
它的主要特点是:①采用的是静态分配策略;②这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的。
第三阶段:(20世纪80年代)具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议的计算机网络。
第四阶段:(20世纪90年代)网络互连与高速网络。
2、简述分组交换的要点。
(1)报文分组,加首部(2)经路由器储存转发(3)在目的地合并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。
(1)电路交换:端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障,对连续传送大量数据效率高。
(2)报文交换:无须预约传输带宽,动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高,通信迅速。
(3)分组交换:具有报文交换之高效、迅速的要点,且各分组小,路由灵活,网络生存性能好。
4、为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?答:融合其他通信网络,在信息化过程中起核心作用,提供最好的连通性和信息共享,第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。
8、计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么?答:主干网:提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。
本地接入网:主要支持用户的访问本地,实现散户接入,速率低。
9、一个计算机网络应当有三个主要的组成部分:(1)若干个主机,它们向各用户提供服务;(2)一个通信子网,它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成;(3)一系列的协议。
这些协议是为在主机之间或主机和子网之间的通信而用的。
10、试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x(bit)。
从源点到终点共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器,接着在网转发。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络(第四版)》(谢希仁)部分习题参考答案
《计算机网络(第四版)》(谢希仁)部分习题参考题解1-10 解:电路交换所需时间T1 = s+x/b+kd,分组交换所需时间T2 = x/b+d+(k-1)(p/b+d) 根据题意应有T2<T1,即x/b+d+(k-1)(p/b+d)< s+x/b+kd移项后得(k-1)p/b< s1-11 解:总时延D = k(p+h)/b+(x/p-1)(p+h)/b = [(k-1)p+hx/p+x+kh-h]/b令D(p)′=(k-1)-hx/(bp2)= 0,解得p =[hx/(k-1)]1/22-17 解:接收码元与站A的码元内积= +8/8 = +1,故A发送了1接收码元与站B的码元内积= -8/8 = -1,故B发送了0接收码元与站C的码元内积= 0/8 = 0,故C未发送接收码元与站D的码元内积= +8/8 = +1,故D发送了13-06解:忽略帧控制信息的影响并假定信道无差错(p=0),已知对于停止等待协议有:λmax = (1-p)/t T,t T≈t f+2t p,t f = L f/C,其中C为信道容量(b/s),L f为帧长度(bits)。
则由式(3-8)和题意得ρmax =λmax t I = (1-p) t I f/ t T = t f / t T≥0.5即t f /( t f+2t p )≥0.5 →t f≥2t p→L f/C≥2t p→L f≥2t p C代入数值得L f≥160(bits)3-15解:忽略帧控制信息的影响,忽略确认帧长及其处理时间;假定信道无差错(p=0)且发送站始终有数据发送;取卫星信道时延(上行+下行)t p = 0.25 (S);因为t T是可以连续发送帧的最小周期,故取t T为观察时间。
由已知条件可计算出:帧发送时间t f = L f/C = 2000/106 = 0.002(S),t T = t f +2 t p= 0.502(S)取λ表示帧到达率(帧/S),则在t T内的帧到达率λ(t T)= n/ t T(n为t T内实际到达的帧数),且由式(3-11)和式(3-12)知λ(t T)max≈1/ t f= C/ L f=500(帧/S),对应n max= t Tλ(t T)max= 251(帧)由式(3-13)知归一化吞吐量(即信道利用率)ρ=λt f =(n t f)/ t T,代入数值后得ρ= n/251(1)W T =1 → n =1 →λ(t T)≈2<λ(t T)max→ρ= 1/251(2)W T =7 → n =7 →λ(t T)≈14<λ(t T)max→ρ= 7/251(3)W T =127 → n =127 →λ(t T)≈254<λ(t T)max→ρ= 127/251(4)W T=255 > n max→ρ= 14-8 解:端到端传播时延τ=5×10-6×4=0.02(ms)帧发送时间T0=1000/(5×106)= 0.2(ms)a=τ/ T0=0.02/0.2=0.1由式(4-26)知S max=1/(1+4.44a) =1/1.444≈0.69由式(4-24)S= T0/T A V ,求出成功发送一帧所需时间T A V =0.2/0.69≈0.29(ms)则系统平均最大帧发送速率= 1/ T A V≈ 3450(帧/S)每个站平均最大帧发送速率=3450/100 = 34.5(帧/S)4-9解:(1)τ= 5×10-6×1= 0.005(ms),a =τ/ T0=0.005/0.2 = 0.025S max=1/(1+4.44a)≈0.9,每个站平均最大帧发送速率=44.5(帧/S)(2)T0=1000/(10×106)= 0.1(ms),a =0.02/0.1= 0.2,S max=1/(1+4.44a)≈0.53 每个站平均最大帧发送速率= 53(帧/S)(3)T0=10000/(5×106)=2(ms),a=0.02/2 = 0.01,S max=1/(1+4.44a)≈0.958 每个站平均最大帧发送速率= 4.8(帧/S)4-4 解:以太网使用的是截断式二进制指数退避算法,其退避等待时间t=R×(2τ),R=[0,1,┄,2K-1],K=Min[n,10],n≤16为本帧已冲突次数。
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
(完整版)计算机网络原理课后习题答案
《计算机网络》(第四版)谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03.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)电路交换它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
1-06.试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。
讨论其异同点。
答:(1)OSI和TCP/IP的相同点是:都是基于独立的协议栈的概念;二者均采用层次结构,而且都是按功能分层,层功能大体相似。
(2)OSI和TCP/IP的不同点:①OSI分七层,自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层、表示层和会话层;而TCP/IP具体分五层:应用层、运输层、网络层、网络接口层和物理层。
严格讲,TCP/IP网间网协议只包括下三层,应用程序不算TCP/IP的一部分②OSI层次间存在严格的调用关系,两个(N)层实体的通信必须通过下一层(N-1)层实体,不能越级,而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务(这种层次关系常被称为“等级”关系),因而减少了一些不必要的开销,提高了协议的效率。
③OSI 只考虑用一种标准的公用数据网。
TCP/IP 一开始就考虑到多种异构网的互连问题,并将网际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。
《计算机网络》课后习题答案(第四版)谢希仁
《计算机网络》课后习题答案(第四版)谢希仁编著2006-12-28第一章概述(P19)1、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:计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
(1)面向终端的计算机通信网:其特点是计算机是网络的中心和控制者,终端围绕中心计算机分布在各处,呈分层星型结构,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源,计算机的主要任务还是进行批处理,在20世纪60年代出现分时系统后,则具有交互式处理和成批处理能力。
(2)分组交换网:分组交换网由通信子网和资源子网组成,以通信子网为中心,不仅共享通信子网的资源,还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式,即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择,给两个进行通信的用户段续(或动态)分配传输带宽,这样就可以大大提高通信线路的利用率,非常适合突发式的计算机数据。
(3)形成计算机网络体系结构:为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样,只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
(4)高速计算机网络:其特点是采用高速网络技术,综合业务数字网的实现,多媒体和智能型网络的兴起。
2、试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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。
计算机网络第四版(谢希仁著)课后练习习题答案
计算机网络习题解答教材计算机网络谢希仁编著第一章概述习题1-01 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: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是:如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成,每一结点就是一个小型计算机。
它的工作机理是:首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块,在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部),包括诸如数据收发的目的地址、源地址,数据块的序号等,形成一个个分组,然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。
由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组,而不是整个的长报文,且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理,这就使得分组的转发速度非常快。
由此可见,通信与计算机的相互结合,不仅为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段,而且也大大提高了通信网络的各种性能。
由此可见,采用存储转发的分组交换技术,实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。
值得说明的是,分组交换技术所采用的存储转发原理并不是一个全新的概念,它是借鉴了电报通信中基于存储转发原理的报文交换的思想。
它们的关键区别在于通信对象发生了变化。
基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信,其通信过程需要定义严格的协议;而基于报文交换的电信通信则是完成人与人之间的通信,因而双方之间的通信规则不必如此严格定义。
所以,分组交换尽管采用了古老的交换思想,但实际上已变成了一种崭新的交换技术。
表1-1列出了分组交换网的主要优点。
计算机网络教程第四版谢尔希第一章课后答案(部分)
第一章1-11、计算机网络为我们提供浏览信息和发布信息的平台2、计算机网络为我们提供通信和交流的平台3、计算机网络为我们提供休闲和娱乐的平台4、计算机网络为我们提供资源共享的平台5、计算机网络为我们提供提供电子商务6、计算机网络为我们提供提供远程协作的平台7、计算机网络为我们提供网上办公的平台1-2分组交换:计算机把一个数据报文(要发送的整块数据)划分为几个分组(一个数据段+有必要的控制信息组成的首部),通过通信链路直接发送给分组交换机,分组交换机收到一个分组,先将分组暂时储存下来,再检查其首部,按照首部中的目的地址查找转发表,,找到合适端口转发出去,把分组交给下一个分组交换机。
经过多个分组交换机把分组转发到最终的目的计算机。
1-3电路交换优点:(1)由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。
(2)通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。
缺点:(1)电路建立连接时间长线路利用率低。
(2)信息传输延迟小就给定的连续路由来说传输延迟是固定不变的。
(3)信息编码方法、信息格式以及传输控制程序都不受限制即可向用户提供透明的通路。
报文交换优点:(1)采用了存储转发技术线路使用率高。
(2)通信双方不是固定占有一条通信线路,而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路,因而大大提高了通信线路的利用率。
缺点:(1)由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程,从而引起转发时延而且网络的通信量愈大,造成的时延就愈大,因此报文交换的实时性差,不适合传送实时或交互式业务的数据。
(2)由于报文长度没有限制,而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文,当输出线路不空闲时,还可能要存储几个完整报文等待转发,要求网络中每个结点有较大的缓冲区。
分组交换优点:(1)高效:分组动态分配传输带宽且对网络逐段占用的。
(2)灵活:分组独立选择转发路由。
(3)迅速:以分组为传输单位,可以先不建立连接就可以向其他主机发送分组。
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
计算机网络第四版(谢希仁)习题详细答案
计算机网络习题解答教材计算机网络谢希仁编著第一章概述习题1-01 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: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是:如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点,提高网络的可靠性和可用性,人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”,从通信资源的分配角度来看,就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换),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,即采用的是静态分配策略;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,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。
为此,必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
1964年,巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。
《计算机网络》(第四版谢希仁编著)课后习题答案
《计算机网络》(第四版谢希仁编著)课后习题答案计算机网络(第四版谢希仁编著)课后习题答案1. 概述计算机网络是指将多台计算机通过通信设备和通信线路互连起来,实现数据和信息的交换和共享。
本文将按照《计算机网络》(第四版谢希仁编著)的章节顺序,逐一解答课后习题的答案,以帮助读者更好地理解和掌握计算机网络的知识。
2. 物理层2.1 课后习题答案1)答案:物理层的主要任务是实现比特流的透明传输,将比特流变为物理信号,并通过物理媒介进行传输。
主要协议有物理层接口、码元的波特率和比特率等。
2)答案:物理层的数据传输方式有两种,即基带传输和宽带传输。
基带传输是指直接将数字数据流进行传输,如以太网;宽带传输是指通过调制解调将数字信号转换为模拟信号进行传输,如电视信号。
3. 数据链路层3.1 课后习题答案1)答案:数据链路层的主要任务是将物理层传输的比特流划分为帧,并进行差错控制和流量控制。
主要协议有以太网、令牌环网和点对点协议等。
2)答案:数据链路层的差错控制技术主要包括纠错码和检错码。
纠错码可修正少量错误的比特,如海明码;检错码只能检测错误的比特,如奇偶校验码。
4. 网络层4.1 课后习题答案1)答案:网络层的主要任务是实现不同网络之间的互联和路由选择。
主要协议有IP协议和ICMP协议等。
2)答案:子网划分将一个大网络划分为多个子网络,可以实现更加高效的数据传输和管理。
子网划分的基本原则是使得同一子网内的主机通信速度快,而不同子网之间的通信速度慢。
5. 运输层5.1 课后习题答案1)答案:运输层的主要任务是为进程之间的通信提供可靠的数据传输。
主要协议有TCP协议和UDP协议等。
2)答案:TCP协议是一种面向连接的可靠传输协议,具有流量控制、拥塞控制和错误恢复等功能;UDP协议是一种面向无连接的不可靠传输协议,适用于实时性要求高的应用。
6. 应用层6.1 课后习题答案1)答案:应用层是计算机网络的最高层,提供了各种应用程序之间的通信服务。
计算机网络[谢希仁]答案解析(完整版)
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答: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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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。
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。
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)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换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,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换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。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
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第一章P197、试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x(bit),从源站到目的站共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为C(bit/s)。
在电路交换时电路的建立时间为s(s)。
在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?答:对电路交换,当t=s时,链路建立;当t=s+x/C,发送完最后一bit;当t=s+x/C+kd,所有的信息到达目的地。
对分组交换,当t=x/C,发送完最后一bit;为到达目的地,最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发,每次转发的时间为p/C,所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+(k-1)p/C+kd<s+x/C+kd时,(k-1)p/C<s8、在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度,而h为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。
通信的两端共经过k段链路。
链路的数据率为b(bit/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。
若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度p应取为多大?答:分组个x/p,传输的总比特数:(p+h)x/p源发送时延:(p+h)x/pb最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发,中间发送时延:(k-1)(p+h)/b总发送时延D=源发送时延+中间发送时延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其对p的导数等于0,求极值p=√hx/(k-1)10、试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:(1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kbit/s,传播距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
(2)数据长度为103bit,数据发送速率为1Gbit/s,传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。
计算机网络第四版课后习题解答(谢希仁)
习题解答习题及参考答案说明第1章1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务?解答:计算机网络是一种通信基础设施,向用户提供的最核心的服务就是信息交互服务和资源共享服务。
虽然计算机网络与电信网络和有线电视网络一样,都是一种通信基础设施,但与这两个网络最大的不同在于计算机网络的端设备是功能强大且具有智能的计算机。
利用计算机网络这个通信基础设施,计算机上运行的各种应用程序通过彼此间的通信能为用户提供更加丰富多彩的服务和应用,如文件传输、电子邮件、网络电视等待。
1-2试简述分组交换的要点。
解答:分组交换采用存储转发技术,当需要发送数据时无需在源和目的之间先建立一条物理的通路,而是将要发送的报文分割为较小的数据段,将控制信息作为首部加在每个数据段前面(构成分组)一起发送给分组交换机。
每一个分组的首部都含有目的地址等控制信息。
分组交换网中的分组交换机根据分组首部中的控制信息,把分组转发到下一个分组交换机。
用这种存储转发方式将分组转发到达最终目的地。
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。
解答:电路交换通信双方独占端端固定传输带宽,其优点是适合传输大量连续实时的数据。
其缺点是对于突发数据信道利用率低。
报文交换采用存储转发方式,其优点是简单,信道利用率高。
其缺点是存储转发时延长,过长的报文误码率高不利于可靠传输,而且过长的报文占用链路时间太长,不利于资源共享。
分组交换将长的报文划分为多个短的分组减小的资源共享的粒度,提高了整个系统的平均响应时间,存储转发时延比报文交换要短,灵活的路由选择提高了网络的生存性。
其缺点是分组在各结点转发时可能排队,端到端时延不确定,网络通信量过大时会导致网络拥塞。
分组首部携带的控制信息造成一定的额外开销。
1-4为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?解答:因特网已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络,缩小了人际交往的时间和空间,大大改变着我们工作和生活的各个方面。
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计算机网络第四版(谢希仁编著)
1、计算机网络的发展阶段
第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
它的主要特点是:①采用的是静态分配策略;②这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的。
第三阶段:(20世纪80年代)具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议的计算机网络。
第四阶段:(20世纪90年代)网络互连与高速网络。
2、简述分组交换的要点。
(1)报文分组,加首部(2)经路由器储存转发(3)在目的地合并
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。
(1)电路交换:端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障,对连续传送大量数据效率高。
(2)报文交换:无须预约传输带宽,动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高,通信迅速。
(3)分组交换:具有报文交换之高效、迅速的要点,且各分组小,路由灵活,网络生存性能好。
4、为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?答:融合其他通信网络,在信息化过程中起核心作用,提供最好的连通性和信息共享,第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。
8、计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么?答:主干网:提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。
本地接入网:主要支持用户的访问本地,实现散户接入,速率低。
9、一个计算机网络应当有三个主要的组成部分:(1)若干个主机,它们向各用户提供服务;
(2)一个通信子网,它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成;
(3)一系列的协议。
这些协议是为在主机之间或主机和子网之间的通信而用的。
10、试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x(bit)。
从源点到终点共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。
在电路交换时电路的建立时间为s(s)。
在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小? 答:线路交换时延:kd+x/b+s, 分组交换时延:kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)
其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中,有(k-1)次的储存转发延迟,当s>(k-1)*(p/b)时,电路交换的时延比分组交换的时延大,当x>>p,相反。
11、在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度,而h为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。
通信的两端共经过k段链路。
链路的数据率为b(b/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。
若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度p应取为多大? 答:总时延D表达式,分组交换时延为:D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/b
D对p求导后,令其值等于0,求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5
12、网络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。
答:分层的好处:①各层之间是独立的。
某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知道服务是如何实现的。
②灵活性好。
当某一层发生变化时,只要其接口关系不变,则这层以上或以下的各层均不受影响。
③结构上可分割开。
各层可以采用最合适的技术来实现④易于实现和维护。
⑤能促进标准化工作。
与分层体系结构的思想相似的日常生活有邮政系统,物流系统。
14协议与服务有何区别?有何关系?
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。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务,而要实现本层协议,还需要使用下面一层提供服务。
协议和服务的概念的区分: 1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
2、协议是“水平的”,即协议是控制两个
对等实体进行通信的规则。
但服务是“垂直的”,即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。
上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令,这些命令在OSI中称为服务原语。
17、试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答:电视,计算机视窗操作系统、工农业产品
18、试解释以下名词:协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。
答:实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方。
客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构对等层:在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层. 协议数据单元:对等层实体进行信息交换的数据单位.
20、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和传播时延:(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。
从上面的计算中可以得到什么样的结论?
解:(1)发送时延:ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2×108)=0.005s
(2)发送时延ts =103/109=1µs 传播时延:tp=106/(2×108)=0.005s
结论:若数据长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往大于传播时延。
但若数据长度短而发送速率高,则传播时延就可能是总时延中的主要成分。
21、假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为:
(1)10cm(网络接口卡)(2)100m(局域网)(3)100km(城域网)(4)5000km(广域网)
试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解:(1)1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10比特数=5×10-10×1×106=5×10-4
1Gb/s:比特数=5×10-10×1×109=5×10-1
(2)1Mb/s: 传播时延=100/(2×108)=5×10-7 比特数=5×10-7×1×106=5×10-1
1Gb/s:比特数=5×10-7×1×109=5×102
(3) 1Mb/s: 传播时延=100000/(2×108)=5×10-4 比特数=5×10-4×1×106=5×1021Gb/s:比特数=5×10-4×1×109=5×105
(4)1Mb/s: 传播时延=5000000/(2×108)=2.5×10-2比特数=2.5×10-2×1×106=5×104
1Gb/s:比特数=2.5×10-2×1×109=5×107
第二章物理层
2-01物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么?
答:物理层要解决的主要问题: (1)物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务。
(2)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。
(3)在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路
物理层的主要特点:(1)由于在OSI之前,许多物理规程或协议已经制定出来了,而且在数据通信领域中,这些物理规程已被许多商品化的设备所采用,加之,物理层协议涉及的范围广泛,所以至今没有按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)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。
2-05 数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香农公式在数据通信中的意义是什么?“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?。