计算机网络技术大作业

编号：27

《计算机网络技术》

大作业

院系名称：电气工程学院

专业班级：

学生姓名：

学号：

2014年4月20日

1.简答题

问1：计算机网络的发展可以分为几个阶段？各阶段有何特点

答1：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。

（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。

（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.。

（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。

问2：为什么要采用多路复用？信道复用技术主要包括哪几种？并说明各种技术的工作原理。

答2：采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输，在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。

信道复用技术主要包括：频分复用，时分复用，统计时分复用，波分复用，码分复用。

频分复用：用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。

时分复用：将时间划分为一段段等长的时分复用帧，每一个时分复用的用户在每一个TDM 帧中占用固定序号的时隙。

统计时分复用：一个使用统计时分复用的集中器连接四个低速用户，然后将他们的数据集中起来通过高速线路发送到一个远地计算机。

波分复用：在一根光纤上复用光载波信号。

码分复用：每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。

问3：网络协议的组成要素是什么？试举出自然语言中的相对应的要素，并说明。

答3：网络协议主要由三个要素组成：

1）语义

协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释，也即“讲什么”。

2）语法

语法是用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个更完整的内容时所应遵循的格式，即对所表达的内容的数据结构形式的一种规定（对更低层次则表现为编码格式和信号电平），也即“怎么讲”。

3）时序

时序是指通信中各事件发生的因果关系。或者说时序规定了某个通信事件及其由它而触发的一系列后续事件的执行顺序。例如在双方通信时，首先由源站发送一份数据报文，如果目标站收到的是正确的报文，就应遵循协议规则，利用协议元素ACK来回答对方，以使源站知道其所发出的报文已被正确接收，于是就可以发下一份报文；如果目标站收到的是一份错误报文，便应按规则用NAK元素做出回答，以要求源站重发该报文。

问4：列出五个常用的因特网应用项目以及相关协议。

答4：

(1)传输控制协议TCP：提供可靠的数据包传递

(2)网际协议IP：提供结点间分组投递

(3)网际报文控制协议ICMP：传输差错控制信息以及计算机/路由器之间的控制电文

(4)用户数据报协议UDP：面向非连接。不需要流控制和顺序的数据包传递

(5)地址解析协议ARP

IPX/SPX: 网际分组交换／顺序数据包交换协议。NetBEUI: 扩展用户接口协议。

问5：因特网中存在三种地址和两种地址转换机制，试说明三种地址存在的意义和两种地址转换机制的特点和区别。

答5：

因特网上普遍存在的三种地址分别是主机域名、IP地址、和局域网卡上的MAC地址（拨号上网不需要这种地址），两种地址转换机制分别是DNS和ARP，DNS用于完成主机域名到IP地址的转换，是一个全球性的分布式应用；ARP则是完成局域网内主机IP到MAC 地

址的转换，是一种局部性的应用。因特网为什么使用了三种地址进行通信？这是因为：

首先，主机域名可以帮助人们记忆网络主机地址，因为它一般使用英文缩写；IP地址则是完成TCP/IP网络通信所必需，使用IP地址可以惟一性的确定通信所需要的网络主机或路

由器（接口），所有的域名也必须转换成为IP地址之后才能用于网络通信（IP协议使用IP 地址进行数据传输）；而MAC地址最为有趣，可以注意到在点堆点的通信协议中（如PPP）, 其实并不需要MAC地址，从理论上，MAC地址对于因特网来说，显然是可有可无的。之所以

需要MAC地址，是因为需要支持多种网络技术的发展，并保持网络链路层发展的独立性，例如在局域网络中IPX/SPX、AppleTalk等网络技术，保留了MAC地址，就可以使得网络技术在不同的应用领域中，保留最大可能的多样性和选择余地。

问6：试比较分析网桥与路由器的功能有哪些异同。

答6：为了降低冲突域的规模（相对hub而言）；

路由器，网络的大脑和核心，网络层设备，主要功能是进行路由选择；

网关协议变换器，对应应用层了，是在2个不同的协议之间进行变换。打个比方：我说汉语，但不会说法语，你反之，但我们可以通过英语交流，那么英语就是汉语和法语的变换器。

2.综合题

1：路由选择的作用是什么？常用的方法有哪些？假设R1、R2是一个自治系统中采用RIP路由协议的两个相邻路由器，R1的路由表如下图A所示，当R1收到R2发送的如

下图B的[V,D]报文后，求R1更新后的路由表，并说明你的分析思路.

（B）

答：路由选择或称路径控制，是指网络中的节点根据通信网络的情况（可用的数据链路,各条链路中的信息流量），按照一定的策略（传输时间最短、传输路径最短等），为数据报选择一条可用的传输路由，将其发往目的主机。路由选择算法主要分为自适应式和非自适应式。非自适应式不能依据网络当前实际（实测或估测）的传输量和拓扑变化来为分组进行路由选择，而只能按原先设置好的路由传送分组；自适应算法能较好地适应网络中的通信量和拓扑的变化，但实现时难度大、开销多。实际上，非自适应路由的设置和更新是静态的，必须设置好才能投入运行，所以它又称为静态路由算法；

而适应式路径的选择和修改是依据当前网络流量和网络拓扑而动态进行的，所以它又称为动态路由算法。

R1更新后的路由表如图C：

（C）

分析思路：路由中目的网络

10.0.0.0-直接-距离是0；

R1路由中20.0.0.0-R2-距离是3，收到R2发送的报文后变为20.0.0.0-R2-距离是2；

R1路由中30.0.0.0-R3-距离是5，而经R2的距离是3，经R2的距离更短，所以

收到报文后为30.0.0.0-R2-距离是3；

R1路由中40.0. 0.0-R4-距离是3，而经R2的距离是4，经R4的距离更短，所以收到报文后为40.0.0.0-R4-距离是3

2：话音级线路的带宽约为3.1kHz，如果采用16种不同的物理状态来表示数据，那么：（1）在信道无噪声的理想条件下，其最大传输速率是多少？

（2）若信道的信噪比为30dB，其最大传输速率是多少？

答：(1)利用奈奎斯特公式：C=2Wlog2(M)=2Wlog2(16)=24.8kb/s

(2)利用商农公式：C=Wlog2（1+S/N）=15.4kb/s