计算机网络与通信(第2版)课后习题参考答案

1.6比较电路交换、存储转发交换、报文交换和分组交换的区别。
解答：
（1）电路交换的基本原理是在源端和目的端间实时地建立起电路连接，构成一条信息通道，专供两端用户通信。通信期间，信道一直被通信双方用户占有，通信结束，立即释放。线路交换的特点是：数据传输可靠、迅速、有序，但线路利用率低、浪费严重，不适合计算机网络。
由于计算机在各个领域中都得到了非常广泛的应用，遥测、遥控、自控、雷达等领域都需要用到数据处理与传输，也就都离不开数据通信，因此，数据通信有着广泛的应用领域及广阔的发展前景，研究数据通信网对通信技术的发展具有重要意义。
1.3 什么是数据通信系统？从设备级举一例说明该系统的组成。
解答：
数据通信系统是指通过通信线路和通信控制处理设备将分布在各处的数据终端设备连接起来，执行数据传输功能的系统。它包括信源、信道和信宿三部分，比如两台计算机之间的数据通信，分布两地的计算机则属于信源和信宿，它的传输通道线路则属于信道，当然由于计算机处理的是数字信号，线传输的是模拟信号，中间还必须经调制解调器进行模数或数模的转换才能完成通信。
（2）存储转发交换是在传统的电路交换技术的基础上提出的。存储转发和电路交换的主要区别是：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网，通信子网中的结点要负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。存储转发交换包括报文交换和分组交换两种。
计算机网络与通信
（第2版）
伟 会衡 主编
杜 谦 王 晟 梁小宇 付 琴 编
习题参考答案
第1章 概述
习题参考答案
1.1 模拟通信与数字通信的区别是什么？试举例加以说明，并比较模拟通信与数字通信的优缺点。
解答：
模拟通信传输的是模拟信号，也即该信号的波形是连续的，可表示为时间的连续函数；数字通信传输的是数字信号，也即该信号的幅度不随时间作连续的变化，只能取有限个离散值（一般取两个离散值“0”和“1”)。比如固定的通信就属于模拟通信，GSM和CDMA移动通信则属于数字通信。
1.8 比较TCP/IP协议集和ISO/OSI参考模型各层的功能，调制解调属于哪一层次？
解答：
1、TCP/IP协议集由以下5个相对独立的层次构成：物理层、 网络访问层、网际互连层、 传输层和 应用层。
2、OSI参考模型由7个层次构成：
(1) 物理层 涉及在物理媒质上非结构化比特流的传输，处置访问物理媒质的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。
（3）报文交换采用"存储-转发"方式进行传送，无需事先建立线路，事后更无需拆除。它的优点是：线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文；缺点是：延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等，不适合计算机网络。
（4）分组交换中数据以短分组的形式传输，分组长度一般为1000字节。如果发送端有更长的报文需要发送，那么这个报文被分割成一个分组序列，每个分组由控制信息和用户数据两部分组成。分组交换适用于计算机网络，在实际应用中有两种类型：虚电路方式和数据报方式。分组交换的优点是：高效、灵活、迅速、可靠、经济，但存在如下的缺点：有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率、实现技术复杂等。
模拟通信的优点是信道的利用率较高，缺点包括：抗干扰能力弱、性差、设备不易大规模集成及不适合计算机通信飞速发展的需要等。数字通信的优点包括：抗干扰性强，性好，设备易于集成，并且便于使用计算机技术对其进行处理等，它的主要缺点是所有的信道频带比模拟通信宽得多，因而降低了信道的利用率。但随着信道性能的改善，这一缺点会逐渐得到解决。
(2) 数据链路层 使经过物理链路的信息可靠传输，用必要的同步信号、差错控制和流量控制发送数据(帧)。
(3) 网络层 为上面的各个层次提供对数据传输和用于连接系统的交换技术的独立性，负责建立、管理和终止连接。
(4) 传输层 在端点之间提供可靠、透明的数据传输，提供端点的差错恢复和流量控制。
(5) 会话层 为应用程序之间的通信提供了控制结构，建立、管理和终止应用程序之间的连接(会话)。
(6) 表示层 为各个应用进程提供在数据表示差异上的独立性。
1.7 什么是网络协议？为什么需要网络体系结构？
解答：
通信包含哪些容，如何传送这些容以及什么时候进行通信等事项，都必须符合通信双方实体都可以接受的规则或约定。这些规则或约定就是协议(protocol)。
相互通信的两台计算机之间必须进行高度协调一致的合作，而这种协调与合作的逻辑实现不是由单一的模块来完成的，而是被分解为多个子任务，然后通过分别实现各个子任务来最终实现整个任务的完成。处置现代网络各种复杂功能的最有效手段是按照层次体系结构来组织它们，在这一层次体系结构中，一个层次的服务是在相邻下层提供服务的基础之上实现的。通过这一网络协议体系结构，有利于提高各个层次功能的相对独立性和兼容性。
1.2 数据通信的特点是什么？为什么要研究数据通信网？
解答：
数据通信是指由信息源产生的数据，不管通过模拟传输还是数字传输的信道，按照一定通信协议，形成数据流传送到受信者的过程。从某种意义上来说，数据通信可看成是数字通信的特例，并具有数字通信的一切优点。数据通信以数据传输为基础，但又不是单纯的数据传输，它包括数据传输和数据交换，以及在传输前后的数据处理过程。
1.5画出通信系统的基本组成框图，并说明每一部分的功能。
解答：
通信系统的基本组成如图1.1所示：
图1.1 通信系统的基本组成
其中，信息源和受信者分别是信息的发送者和接收者，变换器是将信息源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号，反变换器则是将从信道上接收的信号变换成受信者可以接收的信息，信道是信号传输的载体，在信号传输过程中，噪声将对信号产生干扰。
1.4 举出你熟悉的数据通信应用实例，并加以说明。
解答：
以传递为例。首先，E-mail数据通过本地计算机（信息源）发送给Modem（变换器），完成数字信号到模拟信号的转换，然后通过线（信道）传送到目的地的Modem
（反变换器），完成模拟信号到数字信号的转换，然后送给目的地计算机（受信者），从而完成整个数据的传输。