比较虚电路交换与数据报交换

全国2019年10月高等教育自学考试计算机网络原理试题课程代码:04741请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

选择题部分注意事项：1.答题前,考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。

2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

不能答在试题卷上。

一、单项选择题：本大题共25小题，每小题1分，共25分。

在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。

1.比较多见于广域网、核心网络的拓扑结构是A.网状拓扑结构B.环形拓扑结构C.树型拓扑结构D.混合拓扑网状拓扑结构网络比较多见于广域网、核心网络等2. 大规模现代计算机网络结构中不包括的部分是A.接入网络B.网络核心C.主服务器D.网络边缘3.比较典型的分组交换设备是A.交换机和集线器B.路由器和交换机C.路由器和中继器D.中继器和集线器4.若物理链路长度D=500m,信号传播速度V=2500km/s,则所求传播时延为A.2*10−1s B.2*10-2sC.2*10−3s D.2*10−4s500m÷2500km/s5.如果将物理链路看作传播数据的管道，则用来表示一段链路可容纳的数据位数的概念是A.时延带宽积B.排队时延C.最大吞吐量D.链路带宽6.以下关于域名服务器说法错误的是A.每个域名服务器存储部分域名信息B.一个服务器负责管辖的范围叫区C.域名服务器的管辖范围以域为单位D.主机一般都会配置默认域名服务器服务器所负责管辖(或有权限)的范围叫做区(zone)。

各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区，在一个区中的所有节点必须是能够连通的，每一个区设置相应的权限域名服务器，用来保存该区中的所有主机到域名IP地址的映射。

DNS服务器的管辖范围不是以“域”为单位，而是以“区”为单位。

区是DNS服务器实际管理单位。

第五章广域网（P167）1、试从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。

答：从占用通信子网资源方面看：虚电路服务将占用结点交换机的存储空间，而数据报服务对每个其完整的目标地址独立选径，如果传送大量短的分组，数据头部分远大于数据部分，则会浪费带宽。

从时间开销方面看：虚电路服务有创建连接的时间开销，对传送小量的短分组，显得很浪费；而数据报服务决定分组的去向过程很复杂，对每个分组都有分析时间的开销。

从拥塞避免方面看：虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来，一旦分组到达，所需的带宽和结点交换机的容量便已具有，因此有一些避免拥塞的优势。

而数据报服务则很困难。

从健壮性方面看：通信线路的故障对虚电路服务是致命的因素，但对数据报服务则容易通过调整路由得到补偿。

因此虚电路服务更脆弱。

答：（1）在传输方式上，虚电路服务在源、目的主机通信之前，应先建立一条虚电路，然后才能进行通信，通信结束应将虚电路拆除。

而数据报服务，网络层从运输层接收报文，将其装上报头（源、目的地址等信息）后，作为一个独立的信息单位传送，不需建立和释放连接，目标结点收到数据后也不需发送确认，因而是一种开销较小的通信方式。

但发方不能确切地知道对方是否准备好接收，是否正在忙碌，因而数据报服务的可靠性不是很高。

（2）关于全网地址：虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址，在数据传输阶段，都只需填上虚电路号。

而数据报服务，由于每个数据报都单独传送，因此，在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址，以便网络结点根据所带地址向目的主机转发，这对频繁的人—机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘，也降低了信道利用率。

（3）关于路由选择：虚电路服务沿途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时，进行路径选择，以后便不需要了。

可是在数据报服务时，每个数据每经过一个网络结点都要进行一次路由选择。

当有一个很长的报文需要传输时，必须先把它分成若干个具有定长的分组，若采用数据报服务，势必增加网络开销。

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：由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成），因而有以下优缺点。

优点：①由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。

②通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。

③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。

④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。

⑤电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。

缺点：①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。

②电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。

③电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。

（2）报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式，因而有以下优缺点：优点：①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。

②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。

这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。

③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。

缺点：①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。

计算机网络题目第一章1.说出数据通信系统的五个组成部分？数据通信系统五个组成部分：报文发送方接受方传输介质协议。

7.半双工和全双工传输模式的区别是什么？在半双工下，每台主机均能发送和接收，但是不能同时进行。

当一台设备发送时，另一台只能接收，反之亦然。

而全双工双方可以同时发送和接收。

11.什么是互联网？什么是因特网？由多个网络(局域网，城域网或广域网) 通过路由器彼此连接而形成的新网络，称为互联网。

互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。

因特网：在全球范围，由采用TCP/IP协议族的众多计算机网相互连接而成的最大的开放式计算机网络。

其前身是美国的阿帕网(ARPAnet)。

Internet以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器和公共互联网而成，它是一个信息资源和资源共享的集合。

2. 广播技术和交换技术适用的网络有什么不同？全广播技术；通过介质传输数据，适用小型的，本地的网络，交换技术;通过共享路由器实现数据传输，适用大型的远程的网络。

第二章1. 振幅、频率、相位三个电信号参数中，对网络传输性能影响最大的是哪个？答：频率是对网络传输性能影响最大的。

因为在信噪比不变下,频率跨度越大,网络带宽也越大。

2. 研究电磁信号的方法有哪两种？适合于网络技术的是哪一种？答：研究电磁信号的方法有：时域和频域这两种，适合网络技术的是频域。

*3. 为什么说数字信号不可能无失真传输？答：（1）根据傅里叶分析可知数字信号的带宽变化范围是从0到无穷大，只有把它无限大频率范围内的全部频率分量都传送到接收端，才能保证信号的不失真，而在我们现实生活中信道从经济、技术上知道现有的传输介质都不能实现全频率范围的传输；（2）又由于信号通过介质进行传输会发生三种类型的减损：衰减、失真和噪声。

现代交换技术课后答案第一章1.全互连式网络有何特点？为什么通信网不直接采用这种方式？全互连式网络把所有终端两两相连；这种方式的缺点是：1）所需线路数量大且效率低。

所需线路对数与通话用户数间的关系是：N(N-1)/2。

2）选择困难。

每一个用户和N-1个用户之间用线路连接，由电话机来选择需要通话的用户连线比较困难。

3）安装维护困难。

每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线，困难。

2.在通信网中引入交换机的目的是什么？完成需要通信的用户间的信息转接，克服全互连式连接存在的问题。

3.无连接网络和面向连接网络各有何特点？a）面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、释放连接三个阶段；无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。

b）面向连接网络中的每一个节点为每一个呼叫选路，节点中需要有维持连接的状态表；无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路，节点中不需要维持连接的状态表。

c）用户信息较长时，采用面向连接的通信方式的效率高；反之，使用无连接的方式要好一些。

4.OSI参考模型分为几层？各层的功能是什么？分为7层：物理层：提供用于建立、保持和断开物理接口的条件，以保证比特流的透明传输。

数据链路层：数据链路的建立、维持和拆除；分组信息成帧；差错控制功能；流量控制功能。

网络层：寻址、路由选择、数据包的分段和重组以及拥塞控制。

运输层：1）建立、拆除和管理端系统的会话连接2）进行端到端的差错纠正和流量控制。

会话层：1）会话连接的建立与拆除；2）确定会话类型（两个方向同时进行，交替进行，或单向进行）3）差错恢复控制。

表示层：数据转换：编码、字符集和加密转换；格式转换：数据格式修改及文本压缩；语法选择：语法的定义及不同语言之间的翻译。

应用层：提供网络完整透明性，用户资源的配置，应用管理和系统管理，分布式信息服务及分布式数据库管理等。

5.网络分层模型的意义是什么?各层设计对交换机有什么益处？意义是为异种计算机互联提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考连。

计算机网络与通信（第2版）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。

（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。

（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。

（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。

2.1 （1）双绞线：是最常见的、最经济的传输媒质，主要用于网络和建筑物的通信线路；（2）同轴电缆：主要应用于电视转播、长途传输、近距离的计算机系统连接、局域网等；3）光纤：主要用在长途电信中；2.11 什么是扩频通信？基本的扩频技术有哪两种？试分析其基本原理。

扩频（spread spectrum）的基本思想是将携带信息的信号扩散到较宽的带宽中，用以加大干扰及窃听的难度。

第五章广域网5-1 试从多个方‎面比较虚电‎路和数据报‎这两种服务‎的优缺点。

答：从占用通信‎子网资源方‎面看:虚电路服务‎将占用结点‎交换机的存‎储空间，而数据报服‎务对每个其完整的目‎标地址独立‎选径，如果传送大‎量短的分组‎，数据头部分‎远大于数据‎部分，则会浪费带‎宽。

从时间开销‎方面看:虚电路服务‎有创建连接‎的时间开销‎，对传送小量‎的短分组，显得很浪费‎；而数据报服‎务决定分组‎的去向过程‎很复杂，对每个分组‎都有分析时‎间的开销。

从拥塞避免‎方面看:虚电路服务‎因连接起来‎的资源可以‎预留下来，一旦分组到‎达，所需的带宽‎和结点交换‎机的容量便‎已具有，因此有一些‎避免拥塞的‎优势。

而数据报服‎务则很困难‎。

从健壮性方‎面看:通信线路的‎故障对虚电‎路服务是致‎命的因素，但对数据报‎服务则容易‎通过调整路‎由得到补偿‎。

因此虚电路‎服务更脆弱‎。

5-4 广域网中的‎主机为什么‎采用层次结‎构方式进行‎编址？答：层次结构方‎式进行编址‎就是把一个‎用二进制数‎表示的主机‎地址分为前‎后两部分。

前一部分的‎二进制数表‎示该主机所‎连接的分组‎交换机的编‎号，而后一部分‎的二进制数‎表示所连接‎的分组交换‎机的端口号‎，或主机的编‎号。

采用两个层‎次的编址方‎案可使转发‎分组时只根‎据分组和第‎一部分的地‎址（交换机号），即在进行分‎组转发时，只根据收到‎的分组的主‎机地址中的‎交换机号。

只有当分组‎到达与目的‎主机相连的‎结点交换机‎时，交换机才检‎查第二部分‎地址（主机号），并通过合适‎的低速端口‎将分组交给‎目的主机。

采用这种方‎案可以减小‎转发表的长‎度，从而减少了‎查找转发表‎的时间。

5-5一个数据‎报分组交换‎网允许各结‎点在必要时‎将收到的分‎组丢弃。

设结点丢弃‎一个分组的‎概率为p。

现有一个主‎机经过两个‎网络结点与‎另一个主机‎以数据报方‎式通信，因此两个主‎机之间要经‎过3段链路‎。

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：由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成），因而有以下优缺点。

优点：①由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。

②通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。

③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。

④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。

⑤电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。

缺点：①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。

②电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。

③电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。

（2）报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式，因而有以下优缺点：优点：①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。

②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。

这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。

③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。

缺点：①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。

数据通信及工业控制网络习第一章习题1计算机网络的发展经历了哪些阶段？各有什么特点？（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）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。

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）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.。

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利用计算机网络可以共享的资源包括：硬件、软件、数据资源。

3计算机网络有那几个部分组成？几何构成：拓扑结构=节点+链路。

物理构成：软件+硬件。

逻辑构成：通信子网+资源子网。

4按照覆盖的地理范围，计算机网络可以分为：局域网LAN，广域网W AN，城域网MAN。

按系统归属分为：公共网CBX，专用网PBX。

按照逻辑功能分为：通信子网，资源子网。

5计算机网络的拓扑结构有哪几种？环形，星型，总线型，树型，网状型。

第二章习题1一个数据通信系统由三个部分组成，它们是？源系统（发送端）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端）。

2按信号的特征分，通信系统可分为：模拟通信，数字通信3通信系统按通信方式分为三种，它们是？单工，半双工，双工4对于带宽为4KHz的通信信道，如果采用16种不同的物理状态来表示数据，信道的信噪比为30dB，按照奈圭斯特定理，信道的最大传输速率是多少？按照香农定理，信道的最大传输速率是多少？奈奎斯特：C=2H*log（2）N。

数据交换技术一、数据交换概述在多个数据终端设备（DTE）之间，为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程称为数据交换。

交换技术是在欲进行通信的双方之间建立物理的和逻辑的连接，实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。

数据通信网中任一用户与其他用户通信时，在交换中心局进行的接转操作方式。

采用数据交换可有效地利用数据通信网中的通信设备和电路。

需要交换的数据一般可以分为实时数据和允许等待的非实时数据。

这两种数据的流通特性不同，因而可采用不同的数据交换方式。

数据交换方式可分为电路交换和存储转发交换两类。

前者适合传输实时数据，后者适合传输非实时数据或实时性要求不高的数据。

二、数据交换的必要性点对点的通信：两端用户通过信道直接连接起来所构成的通信方式是点对点的通信。

数据交换的必要性：多个用户之间要进行数据通信，如果任意两个用户之间都有直达线路连接的话，虽然简单方便，但线路利用率低。

为此，一般将各个用户终端通过一个具有交换功能的网络连接起来，使得任何接入该网络的两个终端由网络来实现适当的交换操作。

下图为DTE用户接入交换网：三、路由交换设备的概述1、交换机的基本工作原理交换机是工作在OSI参考模型第二层数据链路层的网络连接设备，它的基本功能是在多个计算机或网段之间交换数据，用来解决带宽不足和网络瓶颈问题。

交换机可以工作在全双工模式下，可以同时发送和接受数据。

交换机在进行数据转发时，根据数据包的MAC地址决定数据转发的端口，而不是简单地向所有端口进行转发。

当交换机需转发数据帧时它会检查该帧的目的MAC地址，然后在MAC 地址表中查找该地址位于哪个端口，从而确定数据包发送给相应的目的端口。

若数据包的目的MAC地址不在交换表中，则将包广播到每个端口。

2、路由器的基本工作原理路由器是工作在OSI参考模型第三层网络层负责转发数据的设备。

它的基本功能是在多个网络之间进行路径选择和数据转发。

一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。