计算机网络-1
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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 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,到达目的端后再按照一定的方式方法进行组装成一个数据块。
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。
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。
(教材11—15)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。
习题31. 数据链路层中的数据块常被称为( )。
A .信息B .分组C .帧D .比特流2. 如果比特率为10Mb/s ,发送1000位需要多长时间( )A .1usB .10usC .100usD .1000us3. 滑动窗口协议用于( )的协议。
A .差错控制B .流量控制C .拥塞控制D .链路管理4. PPP 协议是哪一层的协议? ( )A .物理层B .数据链路层C .网络层D .高层5. (09-35)数据链路层采用了后退N 帧(GBN )协议,发送方已经发送了编号为0~7的帧。
当计时器超时时,若发送方只收到0、2、3号帧的确认,则发送方需要重发的帧数是 ( )A .2B . 3C . 4D . 56. (11-35)数据链路层采用选择重传协议(SR )传输数据,发送方已发送了0~3号数据帧,现已收到1号帧的确认,而0、2号帧依次超时,则此时需要重传的帧数是( )A .1B .2C .3D .47. (12-35)以太网MAC 提供的是( )A .无连接的不可靠服务B .无连接的可靠服务C .有连接的不可靠服务D .有连接的不可靠服务8. GBN (Go-Back-N )协议使用4bit 作为发送、应答序号,不允许使用的最大发送窗口是( )个。
A .15B .8C .16D .79. 以下滑动窗口说明通信双方处于什么状态( )?A .发送了0号帧,准备接收0号帧B .发送了1号帧,接收了0号帧C .发送了0号帧,准备接收1号帧D .发送了1号帧,接收了1号帧 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 0 110.停—等协议的主要缺点是()。
A.通信不可靠B.信道利用率不高C.不能进行全双工通信D.需要大容量的存储器11.下列不属于PPP协议的是()。
A.TCP协议B.IP数据报的封装C.链路控制协议D.网络控制协议12.设采用偶校验海明码对10101111进行编码,则编码后的结果为()。
第1章概述1-01 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。
连通性就是计算机网络使上网用户之间都可以交换信息,好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。
共享就是指资源共享。
1-02 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。
把来自用户发送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。
1-03 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。
当交换机完成续接,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)分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
第一章补充习题1.考虑从主机A到主机B发送一个F比特的大文件。
A和B之间有两段链路,并且链路不拥塞(即没有排队时延)。
主机A将该文件分为每个为S比特的报文段,并为每个报文段增加一个40比特的首部形成L=40+S比特的分组。
每条链路的传输速率为R bit/s。
求从A到B移动该文件所花时间最小时的S值(忽略传播时延)。
2.假设用户共享一条1Mb/s的链路,每个用户传输的要求为100kb/s,但是每个用户仅有10%的时间需要传输数据。
a)当采用电路交换时,能够支持多少用户?b)以下假定采用分组交换。
求出给定用户传输的概率?c)限定40个用户。
求出给定时刻,实际有n用户同时传输的概率。
d)求出有11个或更多用户同时传输的概率。
3.在现代分组交换网中,源主机将长的应用层7.5M bits报文(如一个图像或音乐文件)分段为较小的分组并向网络发送。
接收方则将这些分组重新组装为初始报文。
我们称之为报文分段。
下图1-24中从源发送到目的地。
假定途中的每段链路是1.5Mbps。
忽略传播时延、排队时延和处理时延。
a.考虑从源到目的地无报文分段地发送该报文。
从源主机到第一台分组交换机移动报文需要多长时间?记住,每台交换机使用“存储转发”机制交换,从源到目的主机移动该报文需要多长时间?b.现在假定该报文被分段为5000个分组,每个分组1500个比特长。
从源主机到第一台交换机移动第一个分组需要多长时间?第一个分组从第一台交换机发送到第二台交换机,第二个分组从源主机发送到第一台交换机各需要多长时间?什么时候第二个分组能被第一台交换机全部收到?c.当使用报文分段时,从源主机向目的主机移动该文件需要多长时间?将结果与(a)部分答案进行对比解释之。
d.讨论报文分段的缺点。
4.In modern packet-switched networks, the source host segments long, application-layermessages (for example, an image or a music file) into smaller packets and sends the packets into the network. The receiver then reassembles the packets back into the original message.We refer to this process as message segmentation. Figure 1.24 illustrates the end-to-end transport of a message with and without message segmentation. Consider a message that is68 bits long that is to be sent from source to destination in Figure 1.24. Suppose each10link in the figure is 2 Mbps. Ignore propagation, queuing, and processing delays.a. Consider sending the message from source to destination without message segmentation.How long does it take to move the message from the source host to the first packet switch?Keeping in mind that each switch uses store-and-forward packet switching, what is the total time to move the message from source host to destination host?b. Now suppose that the message is segmented into 4,000 packets, with each packet being2,000 bits long. How long does it take to move the first packet from source host to the first switch? When the first packet is being sent from the first switch to the second switch, the second packet is being sent from the source host to the first switch. At what time will the second packet be fully received at the first switch?c. How long does it take to move the file from source host to destination host when messagesegmentation is used? Compare this result with your answer in part (a) and comment.d. Discuss the drawbacks of message segmentation.选择题1.下列说法中,正确的是( )。
一、单选题1.计算机网络系统是由通信子网和(A)子网组成的。
A 资源B 数字C信息D 模拟2.“通信子网”主要负责全网的 (A),为网络用户提供数据传输、转接、加工和转换等通信处理工作。
A 数据通信B 数字认证机制C 信息处理D 路由3.(A)有频带较宽,传输的误码率低,不受外界干扰等优点,所以被广泛应用于网络的传输中。
A 光纤B 双绞线C 同轴电缆D 电话线4.计算机网络次模型中每一种用于实现该功的活动元素。
包括该层上实际存在的所有硬件与软件。
如终端、电子邮件系统、应用程序(A)A 实体B 连接C 数据报D 路由4.TCP/IP 协议简化了层次设备,由下而上分别为网络接口层、网络层、(D)、应用层。
A 会话层B 表示层C 数据链路层D 传输层6.为实现连接到互联网上的结点之间的通信,必须为每个结点分配一个地址,并且这个地址是全网唯一的,这便是(D)地址。
A UDPB NSC TCPD IP7.数据通信按照信号传送方向和时间的关系。
信的通信方式可以分为三种:(B)、半双工和全双工。
A 数字传输B 单工C 信道传输D 模拟传输8 在半双工通信方式中。
信号可以双向传送,但必须交替进行,在任一时刻只能向一个方向传送。
例如:(A)。
A 对讲机B 广播c 以太网通信D 局域网9.通信线路的连接可以有多种形式,对于计算机局域网络。
主要有(A)和多点两种连接方式。
A 点到点B 广播C 以太网D 点到线10.局域网的分类,按线路中传输的信号形式划分。
可分为基带局域网和(A)局域网。
A 宽带B 树形C 网状型D 网格型11. (D)工作 OSI 模型的据链路。
交换机除了拥有集线器的所有功能外,还具有物理编制、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制等功能A 无线路由器B 网络适配器C 总线D 交换机12.路由器主要功能有:(B)、判断网络地址和选择网络路径、网络管理。
A 网络互连B 地址管理C 数据存储D 数据转发13.根据网关的作用不同,可以将网关分为:(A),应用网关,和安全网关。
第一章概述(P33)1、计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:(1)连通性,使上网用户之间都可以交换信息,好像这些用户的计算机彼此直接连通一样。
(2)资源共享,包括软件、硬件、数据资源的共享。
2、简述分组交换的要点答:(1)采用存储--转发技术,信道可以为多对会话动态复用,比电路交换资源利用率高。
(2)限制通过网络的数据分组的大小,如果发送报文超出限制,则发送方将报文分割成一个个小分组,每个分组以存储--转发方式独立传输。
当所有分组到达接收方后,接收方将它们重新拼接成报文。
(3)传输特点:延迟较小,且相对稳定,适合计算机应用。
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。
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。
第1章概述(P22)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)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)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: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。
填空 1、从物理机构上看,计算机网络可看做在各方都认可的通信协议控制下,由若干拥有独立操作系统的计算机、终端设备、数据传输和通信控制处理机等组成的集合。 2、计算机网络就是把地理上分散的、具有独立功能的计算机系统的资源,以能够相互共享的方式连接起来,以便相互间共享资源、传输信息。 3、所谓的网络资源包括硬件资源,软件资源和数据资源。 4、1969年12月,Internet的前身----美国的ARPA NET投入运行,它标志着我们常称的计算机网络的诞生。 5、国际标准化组织(ISO)在1984年正式颁布了开放系统互连参考模型(OSI/RM),使计算机网络体系结构实现了标准化。 6、计算机网络是现代通信技术与计算机技术结合的产物。 7、计算机网络由网络硬件系统和网络软件系统构成的。从拓扑结构看计算机网络是由一些网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的;从逻辑功能上看,计算机网络则是由资源子网和通信子网组成的。 8、计算机网络中的节点又称网络单元,一般可分为三类:访问节点、转接节点和混合节点。 9、常见的转接节点有:集线器、交换机、路由器等。 10、通信链路又分为物理链路和逻辑链路两类。 11、通信子网的两种类型:公用型和专用型。 12、网络硬件系统是指构成计算机网络的硬件设备,包括各种计算机系统、终端及通信设备。 13、网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。 14、按网络所有权划分:公用网和专用网。 15、按网络中计算机所处的地位划分:对等网络和基于服务器的网络。 名词解释 计算机网络 是将分布在不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备,用通信设备和通信线路连接起来,在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下,实现资源共享、信息传递的系统。 计算机网络系统 是指位于不同地点,具有独立功能的多个计算机系统,通过通信设备和线路互相连接起来,使用功能完整的网络软件来实现网络资源共享的系统。 通信链路 是指两个网络节点之间传输信息和数据的线路。 网络硬件系统是指构成计算机网络的硬件设备,包括各种计算机系统、终端及通信设备。 服务器 是通过网络操作系统为网上工作站提供服务及共享资源的计算机设备。 工作站 是网络中用户使用的计算机设备,又称客户机。 网络通信协议 就是实现网络协议规则和功能的软件,它运行在网络计算机和设备中,计算机通过使用通信协议访问网络。 网管软件 是对网络运行状况进行信息统计、报告、警告、监控的软件系统。 网络应用软件 是指在网络环境下开发出来的供用户在网络上使用的应用软件。 网络的拓扑结构:把网络中的计算机及其他设备隐去其具体的物理特性,抽象成“点”,通信线路抽象为“线”,由这些点和线组成的几何图形称为网络的拓扑结构,也就是说拓扑结构就是网络节点在物理分布和互联关系上的几何构形。 对等网:在计算机网络中,倘若每台计算机的地位平等,都可以平等地使用其他计算机内部的资源,每台计算机磁盘上的空间和文件都成为公共资源,这种网络就称为对等局域网,简称对等网。