第2章 物理层
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计算机网络第四版(课后练习答案)计算机网络第四版(课后练习答案)第一章:计算机网络与因特网1. 计算机网络的基本概念与体系结构计算机网络是指将分散的、独立的计算机系统通过通信设备和线路连接起来,实现信息共享和资源共享的系统。
它由硬件、软件和协议等组成,并遵循一定的体系结构。
2. 因特网的发展与组成因特网是全球最大的计算机网络,由大量的自治系统(AS)组成,采用TCP/IP协议族作为通信协议,实现全球范围内的信息交流和资源共享。
第二章:物理层1. 传输媒体的基本概念和分类传输媒体是信息在计算机网络中传输的介质,主要包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线媒体等,根据传输方式分类可分为有线传输媒体和无线传输媒体。
2. 信道复用与调制信道复用是指多路复用技术,用于将多个通信信道中的数据通过一个物理通道传输。
调制技术是将数字信号转换为模拟信号的过程,常用的调制方式有ASK、FSK、PSK等。
第三章:数据链路层1. 数据链路层的基本概念和功能数据链路层在物理层之上,提供有点到点的数据传输服务,主要功能包括帧的封装与解封装、错误检测与纠正、流量控制和访问控制等。
2. 介质访问控制介质访问控制是指多个计算机节点在共享传输媒体时的竞争与协调机制,主要包括载波侦听、轮询、令牌传递和CSMA等。
第四章:网络层1. 网络层的基本概念与功能网络层是计算机网络中的核心层,负责将分组从源节点传输到目的节点,主要功能包括寻址与路由、分组的转发与接收、拥塞控制和互联互通等。
2. 网际协议(IP)IP协议是因特网中最主要的协议之一,它定义了数据报的格式和传输规则,实现了数据包的路由和转发功能,是因特网的核心协议之一。
第五章:运输层1. 运输层的基本概念与功能运输层负责对网络层传输的数据进行可靠或无需可靠地传输,主要功能包括端到端的连接建立与释放、数据的分段与重组、流量控制和拥塞控制等。
2. 传输控制协议(TCP)TCP是因特网中最重要的运输层协议之一,它提供可靠的、面向连接的数据传输服务,通过确认应答和超时重传等机制,保证了数据的可靠性和可恢复性。
《计算机⽹络(第7版)谢希仁著》第⼆章物理层要点及习题总结1.物理层基本概念:物理层考虑的是怎样才能再连接各种计算机的传输媒体上传输数据⽐特流,⽽不是指具体的传输媒体2.物理层特性:机械特性,电⽓特性,功能特性,过程特性3.数据通信系统:分为源系统(发送端)、传输系统(传输⽹络)、⽬的系统(接收端)三⼤部分,通信的⽬的是传送消息,数据是运送消息的实体,信号则是数据的电⽓或电磁的表现,通信系统必备的三⼤要素:信源,信道,信宿4.信号: (1)模拟信号(连续信号) 代表消息的参数的取值是连续的,连续变化的信号,⽤户家中的调制解调器到电话端局之间的⽤户线上传送的就是模拟信号。
(2)数字信号(离散信号),代表消息的参数的取值是离散的。
⽤户家中的计算机到调制解调器之间,或在电话⽹中继线上传送的就是数字信号。
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就称为码元。
在使⽤⼆进制编码时,只有两种不同的码元,⼀种代表0状态⽽另⼀种代表1状态。
(1码元可以携带的信息量不是固定的,⽽是由调制⽅式和编码⽅式决定的,1码元可以携带n bit的信息量,可以通过进制转换和多级电平)5.信道 (1)基本概念:信道⼀般⽤来表⽰向某⼀个⽅向传送信息的媒体,⼀条通信电路往往包含⼀条发送信道和⼀条接收信道。
(2)通信双⽅的交互⽅式: ①单⼯通信(单向通信):即只能有⼀个⽅向的通信⽽没有反⽅向的交互,例如:⽆线电⼴播,有线电⼴播 ②半双⼯通信(双向交替通信):即通信的双⽅都可以发送信息,但不能双⽅同时发送(当然也就不能同时接收)。
这种通信⽅式是⼀⽅发送另⼀⽅接收,过⼀段时间后可以再反过来。
例如:对讲机 ③全双⼯通信(双向同时通信):即通信的双⽅可以同时发送和接收信息。
例如:打电话 (3)调制和解调 原因:信源的信号常称为基带信号(即基本频带信号)。
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。
一、选择题1、波特率等于下列什么?A.每秒传输的比特B.每秒钟可能发生的信号变化的次数C.每秒传输的周期数D.每秒传输的字节数2、数据通信中的信道传输速率单位用bps表示下列什么?A.字节/秒B.位/秒C.K位/秒D.K字节/秒3、传输速率单位“bps”代表什么?A.BYTES PER SECOND B.BITS PER SECONDC.BAUD PER SECOND D.BILLION PER SECOND4、半双工支持哪一种类型的数据流?A.一个方向B.同时在两个方向上C.两个方向,但在每一时刻仅可以在一个方向上有数据流D.以上说法都不对5、无线电广播采用的通信方式是下列什么通信?A.单工通信B.半双工通信C.全双工通信D.以上都不是6、“指明某条线路上出现某种电压表示何种意义”指的是什么特性?A.机械特性B.电气特性C.功能特性D.规程特性7、信号的电平用+5V~+15V表示二进制0,用-5V~-15V表示二进制1,电缆长度限于15m以内,这体现了物理层接口的下列哪一种特性?A.机械特性B.功能特性C.电气特性D.规程特性8、下列传输介质中,哪种最适合长距离信息传输以及要求高度安全的场合。
A.同轴电缆B.双绞线C.微波D.光缆9、利用双绞线连网的网卡采用的接口是下列哪一个?A.AUI B.BNC C.RJ-45D.SC10、双绞线分下列哪两类双纹线?A.基带.宽带B.基带.窄带C.屏蔽.非屏蔽D.屏蔽.基带11、在局域网中,最常用的、成本最低的传输介质是下列哪一种?A.双绞线B.同轴电缆C.光纤D.无线通信12、在以太网中应用光缆作为传输介质的意义在于下列哪一项?A.增加网络带宽B.扩大网络传输距离C.降低连接及使用费用D.A、B、C都正确。
13、关于微波通信,下列说法错误的是哪个?A.微波传输信息质量较好B.微波通信信道容量较大C.微波信号能够绕过障碍物D.与电缆通信比较,其保密性较差14、下列哪一个不是卫星通信的特点?A.具有较大的传播时延B.比较适合广播通信C.卫星通信价格较贵D.具有较好的保密性15、一次传送一个字符,每个字符用一个起始码引导,一个停止码结束。
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)。
第二章物理层(一) 通信基础1. 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念2. 奈奎斯特定理与香农定理3. 编码与调制4. 电路交换、报文交换与分组交换5. 数据报与虚电路(二) 传输介质1. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质2. 物理层接口的特性(三) 物理层设备1. 中继器2. 集线器2.1 通信基础2.1.1 信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念(1)信道:向某一个方向传送信息的媒体。
(2)信号:数据的电磁或电气表现。
(3)带宽:媒介中信号可使用的最高频率和最低频率之差,或者说是频带的宽度,Hz;另一定义是信道中数据的传送速率,bps。
(4)码元:在使用时间域(简称时域)的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形。
(5)波特:单位时间内传输的码元数。
(6)比特率:单位时间内传输的比特数。
(7)信源(8)信宿计算机网络的性能计算1. 速率比特(bit)是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位。
一个比特就是二进制数字中的一个1 或0。
速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。
速率的单位是b/s(bps),kb/s, Mb/s, Gb/s 等“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度,单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。
现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语,单位是“比特每秒”,或b/s (bit/s),bps。
更常用的带宽单位是千比每秒,即kb/s (103 b/s)兆比每秒,即Mb/s(106 b/s)吉比每秒,即Gb/s(109 b/s)太比每秒,即Tb/s(1012 b/s)请注意:在计算机界,K = 210 = 1024M = 220, G = 230, T = 240。
3. 时延(delay 或latency)传输时延(发送时延)发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
第2章物理层一、填空题1、根据信号在信道上的传输方向,把数据通信方式分为()、()和()。
2、物理层协议定义了硬件接口的一系列标准归结起来有四个特性:()、()、()和()。
3、信噪比为30dB,带宽为4KHz的随机噪声信道的最大数据传输速率为()。
4、在将计算机与10BASE-T集线器进行连接时,使用()接口,UTP电缆的长度不能大于()米。
5、多路复用技术主要包括频分多路复用技术和()技术两种。
6、假设某以太网段的最大连接距离是300米,若将以太网的长度扩大到1000米,需要的中继器个数为()。
7、在采用电信号表达数据的系统中,数据有数字数据和()两种。
8、根据传输点模数的不同,光纤可分为()和()光纤。
9、Modem的作用是:在计算机发送数据时,把计算机发出的数字信号()成电话线能传输的模拟信号;而在计算机接收数据时,则把电话线上传来的模拟信号()成计算机能接受的数字信号。
10、在10Base5:10代表();Base代表(), 5代表()。
11、计算机网络中,常用的三种有线传输媒体是:()、()、()。
12、利用电话拨号连接Internet过程中所不可缺少的一个非常重要的硬件设备是()。
13、在全双工以太网中,一个站点可以同时进行数据帧的()和()。
14、最常用信道复用技术有()、()和()。
15、局域网中常用的通信介质分为()和()两大类。
16、信号调制常用的三种方法是:()、()和()。
17、双绞线可以分为()和()两类.18、传输媒体可以分为()和()两大类。
19、OC-1的线路速率为()。
二、单选题1、采用全双工通信方式,通信双方信息交互的方式是()。
A、可以在两个方向上同时传输B、只能在一个方向上传输C、可以在两个方向上传输,但不能同时进行D、以上均不对2、对于带宽为6MHz的低通信道,若用8种不同的状态来表示数据,在不考虑热噪声的情况下,该信道每秒最多能传送的位数为()。
A、36×106B、18×106C、96×106D、48×1063、调制解调器(MODEM)的主要功能是()。
A、模拟信号的放大B、数字信号的整形C、模拟信号与数字信号的转换D、数字信号的编码4、在异步通信中,每个字符包含 1 位起始位、7 位数据位、1 位奇偶校验位和 1 位终止位,每秒钟传送 100 个字符,则有效数据速率为()。
A、500b/sB、600b/sC、700b/sD、800b/s5、光纤分为单模光纤与多模光纤,这两种光纤的区别是()。
A、单模光纤的纤芯大,多模光纤的纤芯小B、单模光纤比多模光纤采用的波长长C、单模光纤的传输频带窄,而多模光纤的传输频带宽D、单模光纤的光源采用发光二极管,而多模光纤的光源采用激光二极管6、在光纤通信标准中,OC-3 的数据速率是()。
A、51Mb/sB、155Mb/sC、622Mb/sD、2488Mb/s7、下图所示是一种()调制方式。
A、ASKB、FSKC、PSKD、DPSK8、关于曼彻斯特编码,下面叙述中错误的是()。
A、曼彻斯特编码是一种双相码B、采用曼彻斯特编码,波特率是数据速率的2倍C、曼彻斯特编码可以自同步D、曼彻斯特编码效率高9、E1 信道的数据速率是( 1),其中的每个话音信道的数据速率是(2)。
(1) A、1.544Mb/s B、2.048Mb/s C、6.312Mb/s D、44.736Mb/s(2) A、56Kb/s B、 64Kb/s C、128Kb/s D、2048Kb/s10、通信系统必须具备的三个基本要素是()。
A、终端、电缆、计算机B、信号发生器、通信线路、信号接收设备C、信源、通信媒体、信宿D、终端、通信设施、接收设备11、传送速率单位“b/s”代表的意义是()。
A、Bytes per SecondB、Bits per SecondC、Baud per SecondD、Billion per Second12、RS232-C是()接口规范。
A、物理层B、数据链路层C、网络层D、运输层13、假设模拟信号的最高频率为5MHz,采样频率必须大于(1),才能使得到的样本信号不失真,如果每个样本量化为256个等级,则传输的数据速率是(2)。
(1)A、5MHz B、10MHz C、15MHz D、20MHz(2)A、10Mb/s B、50Mb/s C、80Mb/s D、100Mb/s14、在异步通信中,每个字符包含1位起始位、7位数据位、1位奇偶位和2位终止位,若每秒钟传送100个字符,采用4相位调制,则码元速率为(1),有效数据速率为(2)。
(1)A、50波特B、500波特C、550波特D、1100波特(2)A、500b/s B、700b/s C、770b/s D.1100b/s15、设信道带宽为4kHz,信噪比为30dB,按照香农定理,信道的最大数据速率约等于()。
A、10 kb/sB、20 kb/sC、30 kb/sD、40 kb/s16、设信道带宽为4kHz,采用4相调制技术,则信道支持的最大数据速率是()。
A、4 kb/sB、8 kb/sC、16 kb/sD、32 kb/s17、与多模光纤相比较,单模光纤具有()等特点。
A.较高的传输速率,较长的传输距离、较高的成本 B.较低的传输速率,较短的传输距离、较高的成本C .较高的传输速率,较短的传输距离、较低的成本D .较低的传输速率,较长的传输距离、较低的成本18、下面4种编码方式中属于差分曼彻斯特编码的是( )。
0000111A.000111B.000111C.0000111D.19、下图中12位曼彻斯特编码的信号波形表示的数据是( )。
A 、100001110011B 、111100110011C 、011101110011D 、01110111000020、设信号的波特率为 600Baud ,采用幅度—相位复合调制技术,由 4 种幅度和 8 种相位组成 16 种码元,则信道的数据率为( )。
A 、600 b/sB 、2400 b/sC 、4800 b/sD 、9600 b/s21、下图中画出曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的波形图,实际传送的比特串为( )。
+0-+0-曼彻斯特编码羞分曼彻斯特编码A 、0 1 1 0 1 0 0 1 1B 、0 1 1 1 1 0 0 1 0C 、1 0 0 1 0 1 1 0 0D 、1 0 0 0 0 1 1 0 122、10个9.6Kb /s 的信道按时分多路复用在一条线路上传输,如果忽略控制开销,在同步TDM 情况下,复用线路的带宽应该是( );在统计TDM 情况下,假定每个子信道具有30%的时间忙,复用线路的控制开销为10%,那么复用线路的带宽应该是( )。
(1)A 、32Kb /s B 、64Kb /s C 、72Kb /s D 、96Kb /s(2)A 、32Kb /s B 、64Kb /s C 、72Kb /s D 、96Kb /s23、设信道的码元速率为300波特,采用4相DPSK 调制,则信道的数据速率为( )b/s .A 、300B 、600C 、800D 、100024、以太网100BASE-TX 标准规定的传输介质是( )。
A 、3类UTPB 、5类UTPC 、单模光纤D 、多模光纤25、将双绞线制作成交叉线(一端按EIA/TIA 568A 线序,另一端按EIA/TIA 568B 线序),该双绞线连接的两个设备可为( )。
A 、网卡与网卡B 、网卡与交换机C、网卡与集线器D、交换机的以太口与下一级交换机的UPLINK口26、10Base-T网络的电缆标准最大有效传输距离是()。
A、10米B、100米C、185米D、200米27、OSI参考模型的物理层中没有定义()。
A、硬件地址B、位传输C、电平D、物理接口28、PC机通过网卡连接到路由器的以太网口,两个接口之间应该使用的电缆是()。
A、交叉网线B、标准网线C、配置电缆D、备份电缆29、物理层的主要功能是()。
A、提供可靠的信息传送机制B、负责错误检测和信息的重发机制C、负责用户设备和网络端设备之间的物理和电气接口D、建立和清除两个传输实体之间网络范围的连接30、如果要将两计算机通过双绞线直接连接,正确的线序是()。
A、两计算机不能通过双绞线直接连接B、1-1、2-2、3-3、4-5、5-5、6-6、7-7、8-8C、1-3、2-6、3-1、4-4、5-5、6-2、7-7、8-8D、1-2、2-1、3-6、4-4、5-5、6-3、7-7、8-831、在以太网中,双绞线使用()与其他设备连接起来。
A、BNC接口B、AUI接口C、RJ-45接口D、RJ-11接口32、为了扩大网络范围,可以使用()连接多根电缆,放大信号A、中继器B、HUBC、路由器D、网桥33、各种网络主机设备需要使用具体的线缆连接,下列网络设备间的连接哪些是正确的?()A、主机-----主机,直连B、主机-----交换机,交叉C、主机-----路由器,直连D、路由器-----路由器,直连E、交换机-----路由器,直连34、10M以太网有三种接口标准,其中10BASE-T采用( )。
A、双绞线B、粗同轴电缆C、细同轴电缆D、光纤35、下列说法哪一个是正确的?( )A、当码元的离散值个数N = 2,则波特率等于比特率;B、600波特和600bps是一个意思;C、每秒传送100个码元也就是每秒传送100个比特;D、每秒50波特的传输速率是很低的。
36、10BASE-T的以太网最大传输距离可以达到()。
A、100MB、500MC、50MD、200M37.5类双绞线制作的交叉网线,下面哪一个图形描述的管脚对应关系正确()。
A、交叉网线示例SIDE 1SIDE 21 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8B、交叉网线示例SIDE 1SIDE 21 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 78C、交叉网线示例SIDE 1SIDE 21 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 838、EIA RS 232一C是美国电子工业协会EIA制订的著名的物理层标准,简称RS 232-C。
RS 232-C是()之间的接口标准,是目前各国厂家广泛使用的国际标准。
A、硬件B、软件C、DTE与DCED、DCE 与DCE39、线路传输速率为9600bit/s,供8个用户使用,在统计时分复用方式下,每个用户的最高速率可以达到()。
A、1200 bit/sB、2400 bit/sC、4800 bit/sD、9600 bit/s40、在同一个信道上的同一时刻,能够进行双向数据传送的通信方式是()。
A、单工B、半双工C、全双工D、以上全不是41、设线路传输速率为9600bit/s,为4个用户共用,在异步时分复用(ATDM)下,每个用户的最高速率为:()。