第五章
一、名词解释
1～5 EAJDC 6～10 HGIFB
二、选择题
1～5 C、A、A 、CD、C 6～9 C、D、B、B、AC
三、判断对错
1~5 YYnnn 6~8 YYY
三、问答题
1.答：局域网的网络拓扑结构主要分为总线型、环状与星状三种类型。
1）总线型局域网的主要特点有：
（1）所有结点都通过网卡连接到作为公共传输介质的总线上。
（2）总线通常采用双绞线或同轴电缆作为传输介质。
（3）所有结点都可以通过总线发送或增收数据，但是一段时间只允许一个结点通过总线发送数据。当一个结点以“广播”方式发送数据时，其它结点只能以收听方式
接收数据。
（4）由于总线作为公共传输介质为多个结点共享，就可能出现同一时刻有两个或两个以上的结点通过总线发送数据的情况，因此会出现冲突而造成传输失败。
（5）在总线型局域网实现技术中，必须解决多个结点访问总线的介质访问控制问题。
2）环状拓扑结构主要特点有：
（1）结点之间通过网卡利用点对点线路连接构成闭合回的环，环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。
（2）多个结点共享一条环通路，为了确定坏中结点什么时候可以传送数据，同样需要介质访问控制。因此环状拓扑实现技术也需要解决介质访问控制问题。
（3）与总线型拓扑一样，环状拓扑一般采用某种分布式控制方法，环中每个结点都要执行发送与接收的控制逻辑。
3）星状拓扑结构的主要特点有：
（1）交换局域网的中心结点是局域网交换机。在典型的交换局域网中，结点可能通过点对点线路与局域网交换机连接。
（2）局域网交换机可以在多对结点之间建立并发连接。
2.答：局域网介质访问控制方法的角度可以分为共享式局域网和交换式局域网。
共享式以太网最大的问题是采用CSMA/CD介质访问控制方式，通过集线器级联或堆叠后形成的网络仍是属于同一个冲突域。在同一个冲突域中，任一时刻只允许一个站点发送数据，每一次的传送都会占用整个传输介质。传输介质是共享的，所有站点平分带宽。
交换式以太网是在10Base-T和100Base-TX双绞线基础上发展起来的一种高速网络，它的关键设备是交换机（Switch）。交换机是一种特殊的网桥，它的一个端口是一个冲突域。
全双工以太网使用的网卡、交换机等都需要使用全双工网络设备。通信时，每个节点在发送数据的同时能接收数据。它们的主要区别如下：
1）信道类型不同交换式以太网和全双工以太网中，站点和站点之间的连接方式是点对点连接，是一个并行处理系统，它为每个站点提供一条交换通道，某个站点发送数据时，交换机只将帧发送到目标站点所连接的相应端口；而共享式以太网中站点和站点之间的连接方式是广播式的共享方式，任一时刻只允许一个站点发送数据，而且发送的数据全网中所有站点都能收到。
2）带宽的区别共享式以太网所有站点共享带宽，每个站点的实际带宽是站点数除集线器的理论带宽或传输速率。在交换式以太网中，理论上能把连接有N个设备的网络提高到N倍于交换机速率的带宽。例如，在一个24口100 Mbps交换机组成的交换式以太网中，因为每个端口都提供100 Mbps的专有速率，则该交换机的最大数据流通量为24×100 Mbps。全双工以太网的带宽是交换式以太网带宽的两倍。
3）通信方式的区别
因为共享式以太网是共享信道模式，所以只能以半双式通信方式进行传输数据，而交换式以太网是允许并发传输，因此允许使用全双工通信方式，其性能也远远超过共享式以太网。
4）拓扑结构不同
共享式以太网物理拓扑结构是星型，而逻辑上仍中总线拓扑结构。交换式以太网和全双工以太网的物理拓扑和逻辑拓扑结构是一致的，都是星型结构。
3.答：IEEE 802.3定义CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层标准，它适用于10Base-
T的以太网；IEEE 802.3u标准在LLC子层使用IEEE 802.2标准，在MAC子层使用CSMA/CD方法，只是在物理层做了一些必要的调整，定义了新的物理层标准，它适用于100 Base-T的以太网；IEEE 802.3z是吉比特以太网标准，适用于1000 Base-T的以太网。
4.答：
在Ethernet中，一个结点一旦成功利用总线发送数据帧，则其它结点都应该处于接收状态。当结点入网并启动接收后就处于接收状态。所以结点只要不发送数据，就应该处于接收状态。当某个结点完成一帧数据接收后，首先要判断接收的帧的长度，这时由于IEEE802.3协议规定了帧的最小长度。如果接收帧长度小于规定的最小长度，则表明冲突发生，应该丢弃该帧，结点重新进入等待接收状态。
如果没有发生冲突，则结点完成一帧接收后，首先需要检查帧的目的地址。如果目的地址为单一结点的物理地址，并且是本结点地址，则接收该帧。如果目的地址是组地址，而接收结点属于该组，则接收该帧。如果目的地址是广播地址，也接收该帧。如果目的地址不符，则丢弃该帧。
接收结点进行地址匹配后，如果确认是应该接收的帧，下一步则进行CRC校验。如果CRC 校验正确，则进一步难测LLC数据长度是否正确。如果CRC校验正确，但是LLC数据长度不对，则报告“帧长度错”并进入结束状态。如果CRC校验与LLC都正确，则将帧中LLC数
据送LLC子层，报告“成功接收”并进入结束状态。
如果帧校验中发现错误，则首先判断接收帧是不是8位的整数倍。如果帧的长度是8的整数倍，则表明传输过程中没有发生比特丢失或对错位，则记录“帧校验错”并进入结束状态；如果帧长度不是8位的整数倍，则报告“帧比特位错”并进入结束状态。Ethernet协议将接收出错分为帧校验错、帧长度错与帧比特位错等三种，并向高层报告错误类型。
5.答：为了克服网络规模与网络性能之间的矛盾，人们提出了如下三种解决方案：
（1）将Ethernet的数据传输速度从10Mbps提高到100Mbps，甚至更高到1Gbps、
10Gbps。
（2）将一个大型局域网划分成多个由路由或网桥互联的子网。
（3）将共享介质访问方式改为交换方式。
6.答：
局域网中的计算机通过网线直接连接到交换机的端口上，或者几台计算机通过集线器共同连接到交换机的某个端口上。当源计算机向目的计算机发送数据时，交换机通过地址映射表查找源计算机和目的计算机对应的端口号，如果映射表中没有找到目标计算机和它对应的端口号，交换机将向除源计算机对应的端口号外所有的端口号发送该数据；如果目标地址和源计算机的端口号相同，交错换机将丢弃该数据；如果源计算机和目标计算机的端口号不同，交换机将通过目标计算机对应的端口号向目标计算机发送该数据。
7.答：从虚拟局域网成员定义方法上，虚拟局域网通常有四种：
（1）用交换机的端口号定义虚拟局域网
（2）用MAC地址定义虚拟局域网
（3）用网络层地址定义虚拟局域网
（4）IP广播组虚拟局域网
8.答：虚拟局域网有如下四种基本类型：
（1）用交换机端口号定义虚拟局域网：当用户从一个端口移动到另一个端口时，网络管理员必须对虚拟局域网成员进行重新配置。
（2）用MAC地址定义虚拟局域网：允许结点移动到网络的其他物理网段。
（3）用网络层地址定义局域网：这种方法允许按照协议类型来组成虚拟局域网，有利于组成基于服务或应用的虚拟局域网。同时，用户可以随意移动工作站而无需重新配置网络地址，这对于TCP/IP协议的用户是特别有利的。
（4）IP广播组虚拟局域网：这种虚拟局域网的建立是动态的，它代表一组IP地址。
9.答：设计一个Ethernet与TokenRing网桥时需要考虑以下几个问题：
（1）同种局域网互联的格式不需要转换，而不同类型局域网帧格式之间转换复杂。
（2）802.3、802.4、802.5局域网的物理层传输速度不同。
（3）802.3、802.4、802.5局域网最大帧长不同。
10.答：无线局域网应用实例：
（1）大楼之间建构网络的连结，取代专线，简单又便宜。
（2）餐饮服务业可使用无线局域网络产品，直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容至厨房、柜台。零售商促销时，可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台。
（3）使用附无线局域网络产品的手提式计算机取得实时信息，医护人员可藉此避免对伤患救治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等，而提升对伤患照顾的品质。
（4）当企业内的员工使用无线局域网络产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有无线局域网络产品，就能随意地发电子邮件、分享档案及上网络浏览。
（5）一般仓储人员的盘点事宜，透过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储系统。
（6）一般位于远方且需受监控现场之场所，由于布线之困难，可藉由无线网络将远方之影像传回主控站。
（7）诸如一般的电子展，计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会让会场显得凌乱，因此使用无线网络，是再好不过的选择。
11.答：
集线器
集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能（将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送）。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”。
集线器的工作原理很简单，比如有一个具备8个端口的集线器，共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”——将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。
交换机
交换机也叫交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，由于交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表，如果把集线器比作一个邮递员，那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”——要他去送信，他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人，只会拿着信分发给所有的
人，然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员——交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，当控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在，交换机才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。
可见，交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时，会根据上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上，交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人，然后从中找到收信人。而找到收信人之后，交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上，这样以后再为该客户服务时，就可以迅速将信件送达了。
网桥
简单的说网桥就是个硬件网络协议翻译器，假设你有2台电脑，一台兼容机安装
wind ows，一台是Apple安装OS2，那么两台电脑之间是默认网络协议是不同的，兼容机可能只会说TCP/IP，苹果机只会说Appl e talk，就好象两个外国人都不会说对方的语言，怎么办？找个翻译，网桥就是翻译。
在386、486时代网桥可能是一台安装了协议转换程序的电脑，如今交换机也包含这个功能。今天的操作系统之间为了互相交流，支持更多的协议，操作系统自己就可以是网桥，现在网桥这个概念已经淡出了。更多是所谓的桥接、转发、协议二次封装。
网桥也可以说相当一个端口少的二层交换机，再者网桥主要由软件实现，交换机主要由硬件实现！
路由器
路由器是网络中进行网间连接的关键设备。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP 的国际互连网络Internet 的主体脉络。
路由器之所以在互连网络中处于关键地位，是因为它处于网络层，一方面能够跨越不同的物理网络类型（DDN、FDDI、以太网等等），另一方面在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位，使网络具有一定的逻辑结构。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。路由器的基本功能是，把数据（IP 报文）传送到正确的网络，细分则包括：1、IP 数据报的转发，包括数据报的寻径和传送;2、子网隔离，抑制广播风暴;3、维护路由表，并与其它路由器交换路由信息，这是IP 报文转发的基础;4、IP 数据报的差错处理
习题参考答案 第一章 1-02 简述分组交换的要点。 答：（1）采用存储转发技术。 （1）基于标记。（参见教材P165解释） （2）即可使用面向连接的连网方式，又可使用无连接的连网方式。 1-03 比较电路交换、报文交换、分组交换的优缺点。 答：可从以下几方面比较： （1）信道利用率。 （2）灵活性。结点是否有路由选择功能。 （1）传输速度。 （2）可靠性。 1-06 比较TCP/IP和OSI体系结构的异同点。 答：相同点：均是计算机网络体系结构，采用了协议分层的思想。 不同点： （1）层次的划分不同。 （2）TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连问题，它是从实际协议出发。 （3）TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接服务并重。而O S I 开始只强调面向连接服务。
（4）OSI参考模型产生在协议发明之前，所以它没有偏向于任何协议，它非常通用；而TCP/IP参考模型首先出现的是协议， 模型实际上是对已有协议的描述，但该模型不适合其他协议 栈。 1-13 面向连接和无连接服务的特点是什么？ 答：参见教材27页 1-14 协议和服务有何区别？有何联系？ 答：区别： （1）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”，服务是“垂直的”。协议是控制对等实体之间通信的规则，而服务是由下层向上层通过层间接口提供 的。 联系：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。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。 1-15 网络协议的三要素。（参见教材P21页） 1-20 解：发送时延=数据长度/发送速率
第三章 2. 计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？答：计算机网络采用层次结构的模型具有以下好处： (1) 各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的，只知道该层通过层间的接口所提供的服务。 (2) 各层都可以采用最合适的技术来实现，只要这层提供的接口保持不变，各层实现技术的改变不影响其他屋。(3) 整个系统被分解为若干个品于处理的部分，这种结构使得复杂系统的实现和维护容易控制。(4) 每层的功能和提供的服务都有精确的说明，这样做有利于实现标准化。 3. ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的原则是什么？答:ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的 原则是：(1) 网中各结点都具有相同的层次。(2)不同结点的同等层具有相同的功能。(3)同一结点内相 邻层之间通过接口通信。(4)每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。(5)不同结点的同 等层通过协议来实现对等层之间的通信。 4. 请描述在OSI 参考模型屮数据传输的基本过程。 答: OSI 参考模型中数据传输的基本过程:当源结点的应用进程的数据传送到应用层时，应用层为数据加上本层控制报头后，组织成应用的数据服务单元，然后再传输到表示层；表示层接收到这个数据单元后，加上木层的控制报头构成表示层的数据服务单元，再传送到会话层。依此类推，数据传送到传输层；传输层接收到这个数据单元后，加上木层的控制报头后构成传输层的数据服务单元(报文)；报文传送到 网络层时，由于网络层数据单元的长度有限制，传输层长报文将被分成多个较短的数据字段，加上网络层的控制报头后构成网络层的数据服务申i 元(分组)；网络层的分组传送到数据链路层时，加上数据链路 层的控制信息后构成数据链路层的数据服务单元(顿数据链路层的巾贞传送到物理层后，物理层将以比特 流的方式通过传输介质传输。当比特流到达目的结点时，再从物理层开始逐层上传，每层对各层的控制报头进行处理，将用户数据上交高层，最终将源结点的应用进程的数据发送给目的结点的应用进程。 4. 请描述在OSI 参考模型中数据传输的基本过程。 5. 1.OSI 环境中数据发送过程 1) 应用层 当进程A 的数据传送到应用层时，应用层为数据加上应用层报头，组成应用层的协议数据单元，再传送到表示层。 2) 表示层表示层接收到应用层数据单元后，加上表示层报头组成表示层协议数据单元，再传送到会话层。表示层按照协议要求对数据进行格式变换和加密处理。 3) 会话层会话层接收到表示层数据单元后，加上会话层报头组成会话层协议数据单元，再传送到传输层。会话层报头用来协调通信主机进程之间的通信
1.第二章 1. 2.一个无噪声的信道不管多久采集一次，都可以传输任意数量的数据,高于每秒2B次采样无意义。对于无离散等级的模型，最大速率为2H*每次采样的数据对于一个4KHZ的信道，H= 4K ，2H = 8K。取决于每次采样的数据是多少，若每次采样产生16bits ,则最大速率为16*8K = 128Kbps。若每次采样1024bit 则最大速率为1024*8K = 8Mbps。 若信噪比为30dB,则S/N = 1000.由香浓定律最大速率=Blog2 (1+S/N) = 4K* log2 (1001) = 39.86Kbps。 3.尼圭斯特定律最大速率= 2Hlog2V. H = 6MHZ,V=4 ，所以最大速率是2*6M*2 = 24Mbps 4.信噪比20DB，则S/N =100。根据香浓定律最大速率=Blog2 (1+S/N) = 3 *log2 (101) = 19.975Kbps.但是尼圭斯特定律的限制是2H = 6kbps 所以实际上最大速率6kbps。 5.发射T1载波，我们需要满足香浓定律Blog2 (1+S/N) =1.544+10^6，H = 50KHZ .计算得出S/N=2^30-1 所以大概是93DB。 6.光纤有比铜芯更高的带宽，并且不会被电压浪涌，电磁干扰、电源故障、以及空气中的化学物质侵蚀影响。光纤不会漏光，也不容易被接入，使用光心可以防止窃听，有更高的安全性。但是光纤也有一些缺点，它要求较高的操作技能，过度弯曲容易折断，双向通信要求使用2根光纤或者在光纤上划分频段。光纤接口成本也高于电子接口。 7. 带宽为30 000GHZ
8.通信速率= 2560*1600*24*60bps = 5898Mbps。假设1bps每HZ ，则,则 9.尼圭斯特定理对所有媒介都适用。 10.c=3*10^8 m/s λ=1m f = 300MHZ λ=5m f = 60MHZ。所以能覆盖60MHZ-300MHZ 11.Tan = 0.001/100 = 0.00001 所以角度大概为0.00057度 12.每条链路有66/6= 11个卫星，每90分钟，11颗卫星转地球一圈，这意味着每491秒就有一次传输，所以每8分钟和11秒必有一次切换 13.传输时间=2*s/v，所以GEO的传输是i吉安死239ms, MEO的传输时间是120ms ，LEO 的传输时间是5ms 14.传输距离是2*750km+地球在750km 高空周长的一半。 周长=2*pi*(6371+750)=44720km .所以传输距离=23860km，所以传输时间是23860km/3*10^8 =79.5ms 15.NRZ 每个周期传送2bit数据，所以NRZ码需要的带宽是B/2HZ。 MLT-3每个周期传输4bit，所以需要B/4HZ， 曼切斯特嘛每周期传输1bit 所以需要BHZ 16.4B/5B使用的是NRZI，每次1发送时，都需要一个信号跳变，每次传输0的数量不会超过3次，所以最糟糕的序列是10001，所以每四个比特时间就要发送一次信号跳变。 17.区域号数量8*2*10 = 160。本地号码个数8*8*10=640,所以电话个数共有160*640=102400。 18.每个电话机0.5个呼叫每小时每次持续6分钟，所以每部电话每小时占用3分钟，20个电话可以共享一条线路。其中长途电话只占10%，所以需要200个电话可以才能全时间占用长路线路，电话线路共有1MHZ/4Khz = 250条，所以待该有250*200=50000部电话。支持最大电话数会早晨严重的延迟。 19.1股铜线截面积为pi/4 平方毫米，10km 的2股铜线，体积为2*pi/4 mm2 * 10km = 15708 立方厘米，重量为15708*9g/cm3 = 141kg ，价格141kg*1000 000*6=8.4亿美元 20.石油管道是半双工系统，只有一根管道，但可以向两个方向流动。河流是单工系统，对讲机是半双工。 21.传统上，比特数据在物理层上传输没有任何差错检测纠正，而现在每个modem上都有
第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务 答：连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。 答：（1）报文分组，加首部 （2）经路由器储存转发 （3）在目的地合并 1-03 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：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。 1-04 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。 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段请指出这几个阶段的主要特点。 答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型 建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网； 形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段 答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。 （2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。 （3）草案标准(Draft Standard) （4）因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名字internet 和Internet在意思上有何重要区别 答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。；协议无特指 （2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用TCP/IP 协议的互联网络 区别：后者实际上是前者的双向应用 1-08 计算机网络都有哪些类别各种类别的网络都有哪些特点 答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。 （2）城域网：城市范围，链接多个局域网。 （3）局域网：校园、企业、机关、社区。 （4）个域网PAN：个人电子设备 按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。 1-09 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
<<计算机网络>> 谢希仁编著---习题解答 第一章概述 习题1-02 试简述分组交换的要点。 答：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。 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。 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。 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； 分组交换网的主要优点： 1、高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽。 2、灵活。每个结点均有智能，可根据情况决定路由和对数据做必要的处理。 3、迅速。以分组作为传送单位，在每个结点存储转发，网络使用高速链路。 4、可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。 电路交换相比，分组交换的不足之处是：①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时，考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间，以及每一分组经过的路由可能不等同，使得每一分组的传输延时长短不一。因此，它不适用于一些实时、连续的应用场合，如电话话音、视频图像等数据的传输；②由于每一分组都额外附加一个头信息，从而降低了携带用户数据的通信容量；③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理，如在发送端需要将长报文划分为若干段分组，在接收端必须按序将每个分组组装起来，恢复出原报文数据等，从而降低了数据传输的效率。 习题1-03 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：电路交换，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。
计算机网络第五版答案完整版 计算机网络》课后习题答案 第一章概述 1-10 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 v s+x/C+kd 时，(k-1)p/C v s 1-11 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( 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=Vhx/(k-1) 1-17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2.3 X 108。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 2X108m/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。 答：(1)：发送延迟=107/(100X1000) =100s 传播延迟=1000X1000/(2X108) =5X10-3s=5ms (2)：发送延迟=103/ (109) =10-6s=1us传播延迟=1000X 1000/ (2X 108) =5X 10-3s=5ms 1-18、假设信号在媒体上的传播速率为2.3 X108m/s。媒体长度I分别为： (1) 10cm( 网卡)(2) 100m( 局域网)(3) 100km( 城域网)(4) 5000km( 广域网)
第一章 绪论 1. 什么是计算机网络？什么是互联网？ 2. 计算机网络的最重要功能是什么？ 3. 按照网络覆盖范围的大小可以将网络划分哪几类？每一类各有什么特点？ 4. 无线网可以分为哪几种？每一种的特点是什么？ 5. 简述ISO/OSI参考模型中每一层的名称和功能。 6. 简述TCP/IP参考模型中每一层的名称和功能。 7. 比较ISO/OSI和TCP/IP参考模型的异同点。
第二章数据通信基础 1．什么是数据、信号和传输？ 2．数字传输有什么优点？ 3．什么是异步传输方式？什么是同步传输方式？ 4．什么是单工、半双工和全双工传输方式？ 5．什么是信号的频谱与带宽？ 6．什么是信道的截止频率和带宽？ 7．简述信号带宽与数据率的关系。 8．有线电视公司通过CATV电缆为每个用户提供数字通信服务。假设每个用户占用一路电视信号带宽（6MHz），使用64QAM技术，那么每个用户的速率是多少？ 答： 根据香农定理C = 2*W*log2M 由于采用64-QAM技术，所以其M为64，W为6MHz，代入香农定理计算得出 C = 2*W*log2M = 2*6*5 = 60Mbps 9．要在带宽为4kHz的信道上用4秒钟发送完20KB的数据块，按照香农公式，信道的信噪比应为多少分贝（取整数值）？ 答： （1）根据计算信道容量的香农定理 C=W*log2(1+S/N) （2）按题意 C=20K×8÷4＝40Kbps；而W＝4KHz （3）故得解：log2(1+ S/N)＝10；其中S/P n=210-1=1023 （4） dB=10log10(S/N)=10log10(1023)≈30，所以该信道的信噪比应为30分贝。 10．对于带宽为3kHz、信噪比为30dB的电话线路，如果采用二进制信号传输，该电话线路的最大数据率是多少？ 答：此题用香农定理来解答。 信道的带宽B=3000Hz，信/噪比S/N＝30dB，则10lg（S/N）= 30dB，∴ S/N = 1000。由香农定理可知，此信道的最大数据传输率 =B㏒2（1+S/N） =3000×㏒2（1+1000）≈30 kbps。 另外，它也应受不考虑噪声时，奈奎斯特定理所给出的限制：理想低通信道的最高码元传输速率 = 2B ㏒2V；因是二进制信号一个码元携带㏒22 = 1 bit的信息量，所以按奈奎斯特定理算出的最大数据速率是：2×3000×㏒22 = 6 kbps。 最大可达到的数据速率应取两者中小的一个，即min（30 k，6 k）= 6 kbps。 11．假设信号的初始功率是5W，信号衰减是10dB，问信号衰减后的功率是多少？12．比较一下各种传输介质的优缺点。 13．什么是频分多路复用？它有什么特点？适合于什么传输系统？ 14．什么是波分多路复用和密集波分多路复用？ 15．什么是时分多路复用？它有什么特点？适合于什么传输系统？ 16．比较一下同步TDM和统计TDM的异同点。 17．20个数字信号源使用同步TDM实现多路复用，每个信号源的速率是100kbps，如果每
计算机网络第七版答案 第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务？答：连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并 1-03 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：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。 1-04 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。 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。 答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet； 分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段？ 答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。（2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。（3）草案标准(Draft Standard)（4）因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别？ 答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。；协议无特指（2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用TCP/IP 协议的互联网络。区别：后者实际上是前者的双向应用 1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？ 答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。 （2）城域网：城市范围，链接多个局域网。 （3）局域网：校园、企业、机关、社区。 （4）个域网PAN：个人电子设备 按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。 1-09 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。 1-10 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？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。） 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。 1-11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？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）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
计算机网络(第5版)课后习题答案：第2 章物理层
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、功能和过程特性。 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。 2-02 归层与协议有什么区别？ 答：规程专指物理层协议。 2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。 答：源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。
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。 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。 终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站。 传输系统：信号物理通道。 2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 答：数据：是运送信息的实体。 信号：则是数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据：运送信息的模拟信号。 模拟信号：连续变化的信号。 基带信号（即基本频带信号）：来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。 带通信号：把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 数字数据：取值为不连续数值的数据。 数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。 码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。
第一章概述 1-03 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：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。 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？它们的工作方式各有什么特点？ 答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。 核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。 1-17 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。 1-21 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
计算机网络试题库及参考答案 选择题 1.计算机网络是计算机技术和（）相结合的产物。 A) 网络技术 B) 通信技术 C) 人工智能技术 D) 管理技术 2.一个网吧将其所有的计算机连成网络，这网络是属于（）。 A) 广域网 B) 城域网 C) 局域网 D) 吧网 3. （）不是一个网络协议的组成要素之一。 A) 语法 B) 语义 C) 同步 D) 体系结构 4.在协议分层实现中，当数据分组从设备A传输到设备B时，在设备A的第3层加上首部分会在设备B的（）层被读出。 A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 5.在按OSI标准建造的网络中具有路径选择功能的唯一层次是（）。 A) 物理层 B) 数据链路层 C) 网络层 D) 传输层 6.在下列传输介质中，不受电磁干扰或噪声影响的是（）。 A) 双绞线 B) 通信卫星 C) 同轴电缆 D) 光纤 7.下面对局域网特点的说法中不正确的是（）。 A) 局域网拓扑结构规则 B) 可用通信介质较少 C) 范围有限、用户个数有限 D) 误码率低 8.在局域网拓扑结构中：所有节点都直接连接到一条公共传输媒体上（不闭合），任何一个节点发送的信号都沿着这条公共传输媒体进行传播，而且能被所有其它节点接收。这种网络结构称为（）。 A) 星形拓扑 B) 总线型拓扑
C) 环形拓扑 D) 树形拓扑 9.媒体访问控制方法是（）。 A) 选择传输媒体的方法 B) 确定数据在媒体中传输方式的方法 C) 将传输媒体的频带有效地分配给网上站点的方法 D) 数据链路的操作方式 10.下列关于以太网的说法中正确的是（）。 A) 数据以广播方式发送的 B) 所有节点可以同时发送和接收数据 C) 两个节点相互通信时，第3个节点不检测总线上的信号 D) 网络中有一个控制中心，用语控制所有节点的发送和接收 11.在以太网中，集线器的级联（）。 A) 必须使用直通UTP电缆 B) 必须使用交叉UTP电缆 C) 必须使用同一种速率的集线器 D) 可以使用不同速率的集线器 12.有10台计算机建成10Mbps以太网，如分别采用共享以太网和交换以太网技术，则每个站点所获得的数据传输速率分另为（）。 A) 10Mbps和10Mbps B) 10Mbps和1Mbps C) 1Mbps和10Mbps D) 1Mbps和1Mbps 13.下列对以太网交换机的说法中错误的是（）。 A) 以太网交换机可以对通过的信息进行过滤 B) 以太网交换机中端口的速率可能不同 C) 在交换式以太网中可以划分VLAN D) 利用多个以太网交换机组成的局域网不能出现环路 14.以太网交换机中的/MAC地址映射表（）。 A) 是由交换机的生产厂商建立的 B) 是交换机在数据转发过程中通过学习动态建立的 C) 是由网络管理员建立的 D) 是由网络用户利用特殊的命令建立的。 15.下面对虚拟局域网的说法中，错误的是（）。 A) 虚拟局域网是一种全新局域网，其基础是虚拟技术 B) 虚拟局域网是一个逻辑子网，其组网的依据不是物理位置，而是逻辑位置 C) 每个虚拟局域网是一个独立的广播域 D) 虚拟局域网通过软件实现虚拟局域网成员的增加、移动和改变 16.下列说法中错误的是（）。 A) IP层可以屏蔽各个物理网络的差异 B) IP层可以代替各个物理网络的数据链路层工作 C) IP层可以隐藏各个物理网络的实现细节 D) IP层可以为用户提供通用的服务 17.在Internet中，路由器可连接多个物理网络，此时的路由器（）。
- 1 - 第１章节计算机网络概述 1．计算机网络的发展可以分为哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？ A 面向终端的计算机网络：以单个计算机为中心的远程联机系统。这类简单的“终端—通信线路—计算 机”系统，成了计算机网络的雏形。 B 计算机—计算机网络：呈现出多处中心的特点。 C 开放式标准化网络：OSI/RM 的提出，开创了一个具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计 算机网络新时代。 D 因特网广泛应用和高速网络技术发展：覆盖范围广、具有足够的带宽、很好的服务质量与完善的安全 机制，支持多媒体信息通信，以满足不同的应用需求，具备高度的可靠性与完善的管理功能。2．计算机网络可分为哪两大子网？它们各实现什么功能？ 通信子网和资源子网 资源子网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。 3．简述各种计算机网络拓扑类型的优缺点。 星形拓扑结构的优点是：控制简单；故障诊断和隔离容易；方便服务，中央节点可方便地对各个站 点提供服务和网络重新配置。缺点是：电缆长度和安装工作量客观；中央节点的负担较重形成“瓶颈”； 各站点的分布处理能力较低。 总线拓扑结构的优点是：所需要的电缆数量少；简单又是无源工作，有较高的可靠性；易于扩充增加 或减少用户比较方便。缺点是：传输距离有限，通信范围受到限制；故障诊断和隔离较困难；分布式协 议不能保证信息的及时传输，不具有实时功能。 树形拓扑结构的优点是：易于扩展、故障隔离较容易，缺点是：各个节点对根的依赖性太大。环形拓扑结构的优点是：电缆长度短；可采用光纤，光纤的传输率高，十分适合于环形拓扑的单方 向传输；所有计算机都能公平地访问网络的其它部分，网络性能稳定。缺点是：节点的故障会引起全网 故障；环节点的加入和撤出过程较复杂；环形拓扑结构的介质访问控制协议都采用令牌传递的方式，在 负载很轻时，信道利用率相对来说就比较低。 混合形拓扑结构的优点是：故障诊断和隔离较为方便；易于扩展；安装方便。缺点是：需要选用带 智能的集中器；像星形拓扑结构一样，集中器到各个站点的电缆安装长度会增加。 网形拓扑结构的优点是：不受瓶颈问题和失效问题的影响，缺点是：这种结构比较复杂，成本比较 高，提供上述功能的网络协议也较复杂。 4．广播式网络与点对点式网络有何区别? 在广播式网络中,所有联网计算机都共享一个公共信道。当一台计算机利用共享信道发送报
1.第一章 1.狗携带的数据7GB*3=21GB 数据传送21GB 的时间需要t=21GB/150Mbps = 1146.88s 这段时间狗运动的路程s=18km/h* 1146.88s = 5734.4m 如果够的速度加倍或者磁盘容量，最大距离也会加倍。如果线路传输速率加倍，则最大距离减半 https://www.doczj.com/doc/da8000120.html,N模型有可拓展性，如果LAN 只是一条单一线路，虽然成本更低，但如果出现错误，则链路将崩溃。客户机-服务器提供了更好的计算性能和更好的接口。 3.大陆间的光钎网络，虽然能搭载大量数据，但由于距离遥远，所以延迟比较高 56kbps 的调制解调网络带宽较低，延迟也比较低。 4.为提供数字语音流量和视频流量，需要统一的投递时间。如果针对金融业务流量，稳定性和安全性很重要。 5.交换时间不会成为延迟的主要因素。 信号传输速率为200 000 000m/s 在10us 内传输距离为2km，而纽约到加州距离为5000km，即使有50个交换机，也只增加了100km的距离，整体影响为只有2% 。 6.req 来回需要2次传输，rep 返回也需要2次总共4次 传输距离为40 000km *4 = 160 000km 。传输延迟t = 160 000km / 300 000 000 = 523ms。 7. 8.有AB AC AD AE BC BD BE CD CE DE 10种可能的线路，每个线路有高速线路中速线路低速线路不设置线路4种状态所有有4^10 = 1048576 中可能。100ms 一种线路，需要花费104857.6s 。 9.总共n+2 个时间，事件 1 - n 表示对应主机成功反问信道，未遇到冲突，该概率为p(1-p)^(n-1)，n+1 表示空闲信道该概率为(1-p)^n ,n+2事件是冲突。所以冲突概率为1-np(1-p)^(n-1) - (1-p)^n. 10.使用层次性协议，可以将设计问题，分解成各个更小并且更易于管理的小块。这意味着协议可以更改却不会影响到高层或者低层的协议。可能出现的缺点是虽然单层网络不便于完成和管理，但层次型网络的性能比单层网络要差。 11.在OSI协议模型中，物理层通信只反生在最底层，不会出现在每一层。
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。1962 —1965年，美国国防部的高级研究计划署(Advanced Research Projects Agency，ARPA)和英国的国家物理实验室(National Physics Laboratory，NPL)都在对新型的计算机通信技术进行研究。英国NPL的戴维德(David)于1966年首次提出了“分组”(Packet)这一概念。1969年12月，美国的分组交换网网络中传送的信息被划分成分组(packet)，该网称为分组交换网ARPANET(当时仅有4个交换点投入运行)。ARPANET的成功，标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元。现在大家都公认ARPANET为分组交换网之父，并将分组交换网的出现作为现代电信时代的开始。 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
习题解答 习题及参考答案说明 习题中的某些问答题是为了方便学生课后理解书本知识，并不一定适合作为考试题目，给出的答案也仅供参考，学生不应该死记硬背。 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、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试从建立连接、何时需要地址、是否独占链路、网络拥塞、数据是否会失序、端到端时延的确定性、适用的数据传输类型等多个方面比较分组交换与电路交换的特点。 解答：
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。 1-5因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点。 解答：因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。第一阶段——从单个网络ARPANET向互联网发展。第二阶段——逐步建成了三级结构的因特网。第三阶段——逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。 1-6试简述因特网标准制定的几个阶段。 解答：制订因特网的正式标准要经过以下的四个阶段： （1）因特网草案（Internet Draft）——在这个阶段还不是RFC文档。 （2）建议标准（Proposed Standard）——从这个阶段开始就成为RFC文档。 （3）草案标准（Draft Standard）。 （4）因特网标准（Internet Standard）。 1-7小写和大写开头的英文名字internet和Internet在意思上有何重要区别？ 解答：以小写字母i开始的internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议（即通信规则）可以是任意的。 以大写字母I开始的Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，且其前身是美国的ARPANET。 1-8计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？ 解答：见1.4.2节。 1-9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？它们的工作方式各有什么特点？ 解答：因特网的拓扑结构虽然非常复杂，并且在地理上覆盖了全球，但从其工作方式上看，可以划分为以下的两大块： （1）边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。 （2）核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。 – 333 –