计算机网络2
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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(data):传送消息的实体。
信号(signal):数据的电气的或电磁的表现。
模拟数据(analogous data):消息的参数的取值是连续的数据。
模拟信号(analogous signal):消息的参数的取值是连续的信号。
基带信号(baseband signal):来自信源的信号。
通常指数字信号,含有低频成份或直流成份。
带通信号(Bandpass signal):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(digital data):代表消息的参数的取值是离散的数据。
数字信号(digital signal):代表消息的参数的取值是离散的信号。
码元(code):在使用时间域(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(Simplex Communication):只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
半双工通信(Half-duplex Communication):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)。
全双工通信(Full-duplex Communication):通信的双方可以同时发送和接收信息。
串行传输(Serial transmission):使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。
并行传输(Parallel transmission):在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输。
2-05物理层的接口有哪几个方面的特性?各包含些什么内容?答:物理层的接口有机械特性、电气特性和功能特性。
(1)机械特性说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
计算机网络实验2报告一、实验目的本次计算机网络实验 2 的主要目的是深入了解和掌握计算机网络中的相关技术和概念,通过实际操作和实验分析,提高对计算机网络的理解和应用能力。
二、实验环境本次实验在学校的计算机实验室进行,使用的操作系统为 Windows 10,实验中所用到的软件和工具包括 Wireshark 网络协议分析工具、Packet Tracer 网络模拟软件等。
三、实验内容与步骤(一)网络拓扑结构的搭建使用 Packet Tracer 软件搭建了一个简单的星型网络拓扑结构,包括一台交换机、四台计算机和一台服务器。
为每台设备配置了相应的 IP 地址、子网掩码和网关等网络参数。
(二)网络协议分析1、启动 Wireshark 工具,选择对应的网络接口进行抓包。
2、在网络中进行文件传输、网页浏览等操作,观察 Wireshark 捕获到的数据包。
3、对捕获到的数据包进行分析,包括数据包的源地址、目的地址、协议类型、数据长度等信息。
(三)网络性能测试1、使用 Ping 命令测试网络中不同设备之间的连通性和延迟。
2、通过发送大量数据包,测试网络的带宽和吞吐量。
四、实验结果与分析(一)网络拓扑结构搭建结果成功搭建了星型网络拓扑结构,各设备之间能够正常通信,IP 地址配置正确,网络连接稳定。
(二)网络协议分析结果1、在文件传输过程中,观察到使用的主要协议为 TCP 协议,数据包有序且可靠地传输。
2、网页浏览时,发现涉及到 HTTP 协议的请求和响应,包括获取网页内容、图片等资源。
(三)网络性能测试结果1、 Ping 命令测试结果显示,网络中设备之间的延迟较低,均在可接受范围内,表明网络连通性良好。
2、带宽和吞吐量测试结果表明,网络能够满足一般的数据传输需求,但在大量数据并发传输时,可能会出现一定的拥塞现象。
五、实验中遇到的问题及解决方法(一)IP 地址配置错误在配置设备的 IP 地址时,出现了部分设备 IP 地址冲突的问题,导致网络通信异常。
实验二:利用三层交换机实现不同vlan间通信【实验名称】利用三层交换机实现不同vlan间通信。
【实验目的】理解三层交换机的功能;理解三层交换机的虚拟接口;理解三层交换机vlan间相互通信的原理;掌握三层交换机vlan的配置方法和测试方法。
【背景描述】某企业有两个主要部门:销售部(Sales)和技术部(Technical),其中销售部的个人计算机系统分散连接在两台交换机上,他们之间需要相互进行通信,销售部和技术部也需要进行相互通信,现要在交换机上做适当配置来实现这一目标。
【实现功能】Vlan之间可以相互通信(不同VLAN的计算机能进行相互通信)。
【实现原理】1、在三层交换机上分别为每个VLAN创建虚拟接口,并配置IP地址;2、三层交换机会建立基于vlan虚拟端口的直连路由;3、将每台主机上的默认网关配置成所在VLAN虚拟接口的IP 地址,通过三层交换机的直连路由,不同vlan间的所有主机就可以相互通信了。
【实验设备】二层交换机(S2126)1台(用R2600+16口交换模块+禁止路由来模拟);三层交换机(S3750)1台(用R3600+16口交换模块来模拟);PC机4台(用Cloud+VPCS来模拟);网线(5根):Fastethernet【实验拓扑】【实现任务】1、参考上图构建实验网络拓扑(配置二层交换机模块、配置三层交换机模块、配置各PC机网络接口、连接设备等);2、完整、明确的标注端口及配置信息;3、在二层交换机(L2SW)上配置VLAN(包括VLAN10和VLAN20),并将F1/3端口设置为Trunk模式;4、在三层交换机(L3SW)上配置VLAN(仅包括VLAN10),并将F1/1端口设置为Trunk模式;5、在三层交换机(L3SW)上将VLAN10命名为Sales,将VLAN20命名为Technical(可选);6、通过VPCS虚拟机,为每个PC机配置IP地址;7、检查VLAN设置(同一vlan内主机可以ping通,不同vlan间主机不能ping通)。
第一章1.计算机网络的发展可以划分为几个阶段?每个阶段各有什么特点?答:可以划分为四个阶段:阶段一:20世纪50年代数据通信技术的研究与发展;第二阶段:20世纪60年代ARPAnet与分组交换技术的研究与发展;第三阶段:20世纪70年代网络体系结构与协议标准化的研究广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用;第四阶段:20世纪90年代Internet技术的广泛应用网络计算技术的研究与发展宽带城域网与接入网技术的研究与发展网络与信息安全技术的研究与发展。
2.按照资源共享的观点定义的计算机网络应具备哪几个主要特征?答:建立的主要目的是实现计算机资源的共享;互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立“自治系统”;连网计算机在通信过程中必须遵循相同的网络协议。
3.现代网络结构的特点是什么?答:随着微型计算机和局域网的广泛使用,使用大型机与中型机的主机-终端系统的用户减少,现代网络结构已经发生变化。
大量的微型计算机是过局域网连入城域网,而城域网、广域网之间的互联都是通过路由器实现。
4.广域网采用的数据交换技术主要有几种类型?它们各有什么特点?答:数据交换技术主要有两类:一类是线路交换。
线路交换之前,首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接;通信过程分为三步:线路连接,数据传输和线路释放。
优点是通信实时性强,但存在对突发性通信不适应,系统效率低;不具备存储数据的能力,不能平滑通信量;也没有差错控制能力。
还有一类就是存储转发交换。
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进入通信子网。
通信子网中的结点是通信控制处理机,负责完成数据单元的接受、差错校验、存储、路由选择和转发功能。
5.网络多媒体传输有哪几个主要的基本特性?请说明传输连续的音频、视频流所需要的通信带宽。
答:(1)高传输带宽要求(2)不同类型的数据对传输的要求不同(3)传输的连续性与实时性要求(4)传输的低时延要求(5)传输的同步要求(6)网络中的多媒体的多方参与通信的特点音频流对通信带宽的要求不是很高,一般64Kbps带宽就可以满足需求。
计算机⽹络-2-3-信道复⽤技术复⽤技术简单介绍image如图,在(a)图中,A1,B1,C1分别使⽤⼀个单独的信道和A2,B2,C2来进⾏通信,因此他们需要使⽤三个信道进⾏通信,但是呢,如果把它们在发送端上使⽤⼀个复⽤器,把这三个相互独⽴的信道“混合在⼀起”成为⼀个信道,这样呢,这三个就可以共享使⽤⼀个信道进⾏通信,在接收端使⽤⼀个分⽤器,把他们抽出来,分为把它们送到不同的接收端。
这就是所谓的信道复⽤技术。
信道复⽤可以分别频分复⽤和时分复⽤两⼤类。
下⾯我们就详细介绍这两种信道复⽤技术。
频分复⽤技术如图所⽰:⽤户在分到⼀定的频带后,在通信的⾃始⾄终都占⽤着这个信道资源,可见呢,不同的⽤户在同样的时间占⽤的是不同的信道资源。
在使⽤频分复⽤时,如果⽤户所占的带宽资源不变。
则当⽤户的数量增加时,服⽤后的信道的总带宽会⼤⼤增加。
时分复⽤技术将时间划分为⼀段段等长的时分复⽤帧,时分复⽤的⽤户在不同的时间招⽤不同的信道资源。
时分复⽤技术更利⽤于数字信号传输。
统计时分复⽤:是对时分复⽤的改进,它能够明显的提⾼信道的利⽤率。
如图:原理是将使⽤集中器连接4个低速的⽤户,然后把他们的数据通过⾼速线路发送到另⼀台远程计算机。
波分复⽤技术其实就是光的频分复⽤。
原理就是在⼀条光纤上搭载多条光波信号,这样就提出了光的波分复⽤这⼀名词。
由于现在⼀天光纤上能搭载越来越多的光型号,因此就⼜出现了密集波分复⽤这⼀名词。
如图,对于8路传输速率为2.5G/s的光载波,经过⼴的调制后,分别将波长变换到1550-1557nm,这8根波长经过光复⽤器,就会在⼀个光纤上传输。
,在⼀个光纤上总的传输速率为8X2.5G/s=20G/s。
但是光信号传输⼀定距离后会衰减,因此必须要对衰减的光信号进⾏放⼤才能继续传输。
因此呢,这就引出了⼀个光放⼤器的东西,现在的光放⼤器叫做掺饵光纤放⼤器。
这种放⼤器放⼤原理并不复杂,只是在1550nm波长附近有35nm的频带范围提供较均匀的增益。
第二章作业参考答案1.数据通信过程包括哪几个阶段,各阶段的特点是什么?答:数据通信过程一般包括以下5个阶段:建立物理连接:建立通信线路的连接;建立逻辑连接:建立数据传输线路,通信双方建立同步联系,相互核对地址;数据传输;传送通信数据;断开逻辑连接;双方通过通信控制信息确认此次通信结束;断开物理连接:通信结束,切断物理链接通道。
2. 试解释以下名词:数据、信号、模拟数据、数字信号。
答:数据(Data):传递(携带)信息的实体。
信息(Information):数据的内容或解释。
信号(Signal):数据的物理量编码(通常为电编码),数据以信号的形式在介质中传播。
3. 模拟通信系统和数字通信系统有何不同?答:模拟通信系统是在模拟信道上实现模拟信息或数字信息的传输,需要经过调制和解调;数字通信系统是在数字信道上实现模拟信息或数字信息的传输,需要经过编码和解码。
4. 举出现实生活中单工及双工通信的例子答:单工是指数据单向传输,如无线电广播。
半双工是指数据可以双向交替传输,但不能在同一时刻双向传输,例如对讲机。
全双工是指数据可以双向同时传输,例如电话。
5. 基带传输与宽带传输的主要区别是什么?答:基带传输:不需调制,编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。
宽带传输:把信号调制成频带为几十MHz到几百MHz的模拟信号后再传送,接收方需要解调。
6. 同步通信与异步通信的主要区别是什么?答:同步通信要求接收端与发送端在时间基准上一致,收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。
而异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步。
发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。
得同步通信的传输速率较异步通信更快,但系统需要在首发两端保持同步,因此一般比异步通信更为复杂。
同时,异步通信为使接收端正确识别数据,开销较大。
7. 通过比较说明双绞线、同轴电缆和光纤三种传输介质的特点?答:双绞线:组装密度高、节省空间,安装容易,平衡传输,抗干扰性一般,连接距离短,,价格便宜。
计算机网络(第二版)课后习题答案计算机网络(第二版)课后习题答案一、绪论计算机网络是指在多个计算机之间传输数据和共享资源的系统。
随着互联网的普及和发展,计算机网络已经成为现代社会中不可或缺的组成部分。
本文将回答《计算机网络(第二版)》课后习题,并提供详细的解答。
二、物理层1. 什么是物理层?物理层的任务是什么?物理层是计算机网络模型中的第一层,主要负责传输比特流。
其任务包括确定物理传输媒介的规范、数据的编码认证、物理连接的建立和维护等。
2. 传输媒介可分为哪几种类型?各有什么特点?传输媒介可分为有线传输媒介和无线传输媒介两种类型。
有线传输媒介包括双绞线、同轴电缆和光纤等,其特点是传输速度快、传输距离较长、抗干扰能力强。
无线传输媒介包括无线电波和红外线等,其特点是灵活性高、易于扩展和部署,但传输速度和距离受到限制。
3. 什么是调制和解调?其作用是什么?调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制和解调的作用是在发送端将数字数据转换为适合在传输媒介上传输的模拟信号,然后在接收端将模拟信号转换为可被计算机理解的数字数据。
4. 什么是信道复用?常见的信道复用技术有哪些?信道复用是指通过合理地利用通信线路,将不同用户的数据流合并在一起传输的技术。
常见的信道复用技术包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM)和码分复用(CDM)等。
三、数据链路层1. 数据链路层有哪些基本的功能?数据链路层的基本功能包括封装成帧、物理寻址、错误检测和流量控制等。
封装成帧将网络层交付的数据分成适当的数据帧进行传输;物理寻址通过物理地址标识源和目的设备;错误检测使用帧检验序列等方法检测传输中的错误;流量控制通过控制数据的发送速率来保证接收端能够正确接收数据。
2. 什么是差错控制?常见的差错检测技术有哪些?差错控制是指在数据传输过程中采取一定的机制来检测和纠正传输中发生的差错。
常见的差错检测技术有纵向奇偶校验、循环冗余检验(CRC)和海明码等。
计算机网络实验2报告实验二:网络性能测试1.引言计算机网络是现代社会中必不可少的一部分,作为信息交流的基础设施,网络的性能是影响用户体验的重要因素之一、本次实验旨在通过网络性能测试工具来评估网络的传输速度、延迟和稳定性,并对测试结果进行分析和探讨。
2.实验目的(1)了解网络性能测试的基本原理和常用工具;(2)掌握网络传输速度、延迟和稳定性的测试方法;(3)分析并评估网络性能测试结果。
3.实验环境本次实验使用的实验环境如下:(1) 操作系统:Windows 10;(2) 硬件配置:Intel Core i7 处理器,8GB内存,100Mbps有线网络连接。
4.实验步骤(2) 分别在两台计算机上安装iperf工具,并设置一台计算机为服务端,另一台计算机为客户端。
(3) 在服务端启动iperf服务:打开命令提示符窗口,运行命令"iperf -s"。
(4) 在客户端发起性能测试请求:打开命令提示符窗口,运行命令"iperf -c 服务端IP地址",其中服务端IP地址为服务端计算机的IP地址。
(5)等待测试结束,客户端会显示测试结果。
(6)根据测试结果进行数据分析和评估。
5.测试结果分析通过对网络性能测试的实施,我们得到了以下测试结果:(1) 传输速度:通过测试工具的报告,我们可以得知网络的最大传输速度。
在本次实验中,我们得到的传输速度为80Mbps,接近网络的理论最大带宽。
(2) 延迟:通过测试工具的报告,我们可以得知网络的延迟情况。
在本次实验中,我们得到的延迟为10ms,属于较低的延迟。
(3)稳定性:通过测试工具的报告,我们可以得知网络的稳定性,即是否存在丢包现象。
在本次实验中,我们没有观察到丢包现象,说明网络的稳定性较好。
6.结论和建议通过本次实验,我们对计算机网络的性能进行了测试和评估,得到了相对准确的结果。
根据测试结果,我们可以得出以下结论:(1)网络的传输速度接近理论最大带宽,说明网络的带宽利用率较高。
《计算机网络》第二版_部分习题参考答案第一章绪论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 = 60Mbps9.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/Pn=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。
第二章数据通信基础1、数据通信:是两个实体间的数据传输和交换,它是通过各种不同的方式和传输介质,把处在不同位置的终端和计算机,或者计算机与计算机连接起来,从而完成数据传输、信息交换和通信处理等。
2、信息:是对客观事物的反应,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述,也可以表示物质与外部的联系。
3、数据:信息可以用数字的形式来表示,数字化的信息成为数据。
4、数据和信息的关系:数据是信息的载体,信息则是数据的内在含义或解释。
5、信道:是传送信号的一条通道,可分为物理信道和逻辑信道。
6、信道按使用权限可分为专业信道和共用信道;按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道;按信号的种类可分为模拟信道和数字信道等。
7、信道容量:是指信道传输信息的最大能力,通常用信息速率来表示。
8、信道容量的单位是:bps9、码元(码位)是构成信息编码的最小单位。
10、7个码元组成的序列,通常称为码字。
11、比特率:是一种数字信号的传输速率,它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位数。
12、比特率单位:bps或kbps。
13、波特率:它是针对在模拟信道上进行数字传输时,每秒钟载波调制状态的改变的次数。
14、波特率单位:baud15、误码率:指信息传输的错误率,也称错误率,是数据通信系统在正常工作情况下,衡量传输可靠性的指标16、吞吐量:单位时间内整个网络能够处理的信息总量17、吞吐量单位:字节/秒或位/秒18、传播延迟:信号在信道中传播,从信源端到信宿端需要一定的时间,这个时间称为传播延迟。
19、信道带宽:是指信道所能传送的信号频率宽度,它的值为信道上可传送信号的最高频率与最低频率之差。
20、普通电话线路的带宽一般为3000Hz。
21、数据传输率:是指单位时间内信道内传输的信息量,即比特率。
22、传输每一位所占时间越小,则速率越高。
23、数据通信系统时由数据终端设备、数据线路端接设备和通信线路组成。
24、数据终端设备:是指用于处理用户数据的设备,是数据通信系统的信源和信宿。
第二章数据通信技术基础1、信息、数据、信号通信是为了交换信息。
信息(Information)是数据中所包含的有效内容或解释。
信息的载体可以是数字、文字、语音、图形和图像,常称它们为数据(Data)。
在计算机网络系统中,数据(Data)是指计算机中传递(携带)信息的实体,即在网络中存储、处理和传输的二进制数字编码。
信号(Signal):数据的物理量编码(通常为电信号),数据以信号的形式在介质中传播。
模拟信号是随时间连续变化的信号,这种信号的某种参量,如幅度、频率或相位等可以表示要传送的信息。
数字信号是离散信号,如计算机通信所用的二进制代码“0”和“1”组成的信号。
模拟信号和数字信号的波形图如图2.1所示。
图2.1 模拟信号与数字信号信道也可以分成传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字信道两大类。
但是应注意,数字信号在经过数模变换后就可以在模拟信道上传送,而模拟信号在经过模数转换后也可以在数字信道上传送。
2、通信系统模型图2.2 通信系统的模型信源是产生和发送信息的一端,信宿是接受信息的一端。
变换器和反变换器均是进行信号变换的设备,在实际的通信系统中有各种具体的设备名称,例如调制器与解调器、编码与解码器。
3、数据传输方式模拟传输模拟传输指信道中传输的为模拟信号。
当传输的是模拟信号时,可以直接进行传输。
当传输的是数字信号时,进入信道前要经过调制解调器调制,变换为模拟信号。
图2.4 模拟传输数字传输数字传输指信道中传输的为数字信号。
当传输的信号是数字信号时,可以直接进行传输。
当传输的是模拟信号时,进入信道前要经过编码解码器编码,变换为数字信号。
图2.5 数字传输编码:不归零码、曼切斯特码、差分曼切斯特码(要求掌握)4、傅立叶分析及信号带宽任何周期信号都可以表示为基波信号和各种高次谐波信号的合成。
根据傅立叶分析法,可以把一个周期为T 的复杂函数)(t g 表示为无限个正弦和余弦函数之和∑∑∞=∞=++=110)2cos()2sin(2)(n n n n nft b nft a a t g ππ 其中0a 代表直流分量,T f 1=为基频,n a 、n b 分别是n 次谐波振幅的正弦和余弦分量频谱指组成周期信号各次谐波的振幅按频率的分布图,虽然周期信号的频谱理论上可以是无限的,但是一般高次谐波的分量会越来越小,因此,一般将小于某一分量的谐波略掉。
计算机网络(第二版)清华大学出版社课后习题答案第一章1.计算机网络的发展可以划分为几个阶段?每个阶段各有什么特点?可以划分为四个阶段:第一阶段:20世纪50年代----面向终端:计算机技术与数据通信技术的研究与发展第二阶段:20世纪60年代-------分组交换:ARPANET与分组交换技术的研究与发展第三阶段:20世纪70年代-------体系结构:网络体系结构与协议标准化的研究; 广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用第四阶段:20世纪90年代-------Internet:Internet技术的广泛应用;网络计算技术的研究与发展;宽带城域网与接入网技术的研究与发展;网络与信息安全技术的研究与发展2.按照资源共享的观点定义的计算机网络应具备哪几个主要特征?建立的主要目的是实现计算机资源的共享;互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立“自治系统”;连网计算机在通信过程中必须遵循相同的网络协议。
3.现代网络结构的特点是什么?随着微型计算机和局域网的广泛使用,使用大型机与中型机的主机-终端系统的用户减少,现代网络结构已经发生变化。
大量的微型计算机是过局域网连入城域网,而城域网、广域网之间的互联都是通过路由器实现。
4.广域网采用的数据交换技术主要有几种类型?它们各有什么特点?数据交换技术主要有两类:一类是线路交换。
线路交换之前,首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接;通信过程分为三步:线路连接,数据传输和线路释放。
优点是通信实时性强,但存在对突发性通信不适应,系统效率低;不具备存储数据的能力,不能平滑通信量;也没有差错控制能力。
还有一类就是存储转发交换。
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进入通信子网。
通信子网中的结点是通信控制处理机,负责完成数据单元的接受、差错校验、存储、路由选择和转发功能。
5.网络多媒体传输有哪几个主要的基本特性?请说明传输连续的音频、视频流所需要的通信带宽。
第二章应用层(课后习题和问题部分题目和参考答案)复习题:1.列出5种非专用的因特网应用及它们所使用的因特网协议。
答案:Web应用和HTTP协议、电子邮件应用和SMTP(简单邮件传输协议)、因特网的目录服务DNS和DNS协议、P2P应用和P2P协议、远程终端访问和Telnet、文件传输和FTP。
3.对两进程之间的通信会话而言,哪个进程是客户机,哪个进程是服务器?答案:在给定的一对进程之间的通信会话中,发起通信(即在该会话开始时与其他进程联系)的进程被标示为客户机,在会话开始时等待联系的进程是服务器。
6.假定你想尽快的处理从远程客户机到服务器的事务,应使用UDP 还是TCP?为什么?答案:UDP,因为TCP是面向连接的可靠数据传输服务,使用TCP 协议时,在应用层数据报文开始流动之前,其客户机程序和服务器程序之间互相交换运输层控制信息,完成握手阶段。
TCP的三次握手,以及拥塞控制机制和分组都有开销。
UDP没有拥塞控制机制,所以发送端可以以任何速率向其下面的层(网络层)注入数据。
7.在日常生活中你或许会使用Web浏览器和邮件阅读器。
你或许还会用到FTP用户代理,Telnet用户代理,音频/视频播放器用户代理(比如Real Networks player),即时信息代理,P2P文件共享代理。
答案:无。
8.列出运输协议能够提供的4种宽泛类型的服务。
对于每种服务类型,指出是UDP还是TCP(或这两种协议)提供这样的服务。
答案:1.可靠数据传输,TCP提供了可靠的端到端数据传输服务,而UDP没有。
2.吞吐量,TCP和UDP均为提供此服务。
3.定时,TCP和UDP均为提供此服务。
4.安全性,TCP在应用层可以很容易地通过SSL来提供安全服务,而UDP没有。
10.握手协议的作用是什么?答案:提示客户机和服务器做好传输分组的准备。
15.为什么说FTP在“带外”发送控制信息?答案:因为FTP 使用两个并行的TCP连接来传输文件,一个是控制连接,一个是数据连接。
.《计算机网络》复习第一章:P2计算机网络的功能:1.连通性;2.共享P8因特网的组成: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,用来进行通信和资源分享;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。
P9客户-服务器方式:客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程,客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
主要特征就是客户是服务请求方,服务器是服务提供方。
P13分组交换的主要特点:分组交换采用存储转发技术电路交换:整个报文的比特流连续地从源点直达终点,好像在一个管道中传送。
报文交换:整个报文先传送到相邻节点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个节点。
分组交换:单个分组传送到相邻结点,存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
P19速率:比特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。
速率的单位kb/s(k=103=千),Mb/s(M=106=兆),Gb/s(G=109=吉),Tb/s(T=1012=太)。
时延:1.发送时延发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间。
计算公式:发送时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s)2.传播时延传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
计算公式:传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)P26网络协议主要有三个要素组成: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。
P28具有五层协议的体系结构第二章P38物理层的主要任务为确定与传输媒体的接口有关的一些特性:1.机械特性,指明借口所用接线器的形状和尺寸,引脚数目和排列,固定和锁定装置等2.电气特性指明在借口电缆的各条线上出现的电压的范围3.功能特性指明某条线上出现的某以电平的电压表示何种意义4.过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
网络课堂练习题(第2章)试题2.1根据尼奎斯特定理,下列哪些正确?(全部)(1)只要达到每秒2H次采样,信号可以被完全重构;(2)采样率超过每秒2H次无意义;(3)通过采样恢复出来的高频成分被带宽为H的低通滤波器滤掉了;(4)V表示信号的离散级数,即系统可调制出的信号状态;(5)一个信道的最大数据传输率取决了信道带宽和采用的编码方案。
试题2.2采用相-幅调制技术在带宽为64kHz的无躁声信道上传输数据,每个相位有4种不同幅度的电平,要达到512K比特位/秒的数据速率,至少要多少相位?试题2.3 根据香农定理,下列哪些正确?((1)(3)(4)(5))(1)公式中的信噪比S/N是信号功率与噪声功率的比值,用于衡量热噪声的数量;(2)公式中的信噪比单位为分贝;(3)数据传输率与信号级数无关;(4)数据传输率与采样频率无关;(5)适用于任何热噪声信道。
试题2.4 关于传输介质,下列说法正确的有(全部)(1)每种传输介质在带宽、延时、造价、安装、维护等方面都具有各自的特性;(2)双绞线既可用于传输模拟信号(用作电话系统的本地回路),又可用于传输数字信号(局域网);(3)双绞线的带宽取决于铜线的直径和长度;(4)同轴电缆比双绞线有更好的屏蔽性,因此能以更高的速率传输更长的距离,其可能达到的带宽取决于电缆的质量、长度、数据信号的信噪比等,并广泛应用于有线电视网和城域网中;(5)双绞线和同轴电缆的长度越长,带宽越低。
试题2.5 一个光纤传输需要具备的关键部件有((1))(1)光源、和传输介质、检测器(2)光源、传输介质、检测器、计算机(3)光源、传输介质、检测器、计算机、光电接口卡(4)光源、传输介质、计算机试题2.6 关于光纤的说法,正确的有(全部)(1)光束在光纤中可能有不同的传播模式,这是因为每束光都可能以不同的反射角传播;(2)光束在其中具有多种传播模式的光纤称为多模光纤,而仅有一种传播模式的则称单模光纤;(3)单模光纤的直径约为几个光波波长大小;(4)单模光纤如同一个波导,光束在其中按直线传播。
试题2.7 关于光纤的连接方式,说法正确的有((1),(2),(3))(1)可以将它们接入连接头并插入光纤插座,连接头要损失10%到20%的光,但重新配置系统容易;(2)可以用机械方法将其结合,但要损失大约10%的光;(3)两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接,但有点衰减;(4)两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接,几乎无衰减。
试题2.8 关于光纤和铜线比较的说法,正确的有(全部)(1)光纤提供的带宽比铜线高得多,信号衰减较小,在长的线路上每30KM才需要一个中继器,而铜线每5KM就需要一个,因而省钱;(2)光纤比铜线能适应恶劣的工作环境。
例如,机械损坏、电磁干扰、化学腐蚀等;(3)光纤重量轻、体积小,省钱省空间;(4)光纤不漏光并且难于拼接,很难被窃听(5)光纤的不利因素:单向传输、光纤接口比电子接口贵、安装不如铜线方便。
试题2.9 关于光纤组网,下面说法正确的有(全部)(1)光纤可以用于LAN,也可以用于长距离传输,连接比以太网复杂;(2)通常采用的拓扑结构是环形、星形;(3)接口类型有无源接口、有源中继器;(4)采用有源中继器的网络存在从信号到电信号,再到光信号的转换过程,这不仅限制了传输率,也存在一个有源中继器损害,整个环被破坏的缺陷;(5)采用无源接口可以克服有源中继器的缺陷,但每个连接处都有光损失,因此,计算机的数量和环的总长度会受限制。
(6)无源星形结构将所有输入的信号组合起来,然后再将合并之后的信号传输到所有的线路上,因此,能量被分散,致使网络中的节点数量受到限制(与光敏二极管的感应效果有关)。
试题2.10 关于公共交换电话网络(PSTN),下列说法正确的有(全部)(1)主要由本地回路、干线、交换局构成(2)本地回路采用双绞线传输模拟信号,而干线采用光纤传输数字信号;(3)采用电路交换,在物理链路建立过程中,交换局选择线路将呼叫端与被呼叫端连通;(4)传输线路存在衰减、延时畸变、噪声等问题;(5)衰减指信号传播过程中的能量损失,畸变指信号的不同傅立叶分量的传播速度差异导致在接收端出现码间干扰,噪声指来自于非发射器的多余能量;试题2.11 关于基带(DC)信号传输和AC信号传输,下列说法正确的有(全部)(1)数字信号用到的方波频谱很宽,因而衰减和延时畸变很严重;(2)在低速和短距离通信中,可以考虑采用基带(DC)信号传输,否则,AC信号传输是一种可行选择;(3)由于衰减和传播速度与频率相关,在信号中很难有一个较宽的频率范围;试题2.12 关于调制解调器,下列说法正确的有(全部)(1)调制解调器接收一个为序列作为输入,产生一个被调制的载波作为输出,或输入输出正好相反;(2)可采用的主要调制方法有:调幅(或移幅键控)、调频(或移频键控)、调相(或移相键控)、幅和相结合(如正交振幅调制QAM);(3)星座图可用来形象地表示振幅和相位的组合,振幅由星座图上状态点与原点的距离来表示,相位由从该点到原点的直线与正相的X轴所构成的角度来表示。
(4)调制解调器每秒钟采样的次数可以用波特来计量,每一个波特中,只发送一个码元,若一个码元只有两个信号状态(如低电压和高电压),则位传输率与波特在数值上是一样的;(5)在调制解调器采用的正交相移键控(QPSK)中,在星座图上显示振幅相同,相邻状态点相位彼此相差90度,位传输滤是波特的两倍;(6)所有的调制解调器都允许同时在两个方向传输,即全双工传输。
试题2.13 关于带宽、波特、码元、位传输率,下列说法正确的有(全部)(1)一种介质的带宽是指在最小衰减的情况下,能够通过这种介质的频率范围;(2)波特指每秒采样的次数;(3)码元是指在每次采用中发送的一份信息;(4)波特率与码元率是相同的;(5)每个采样的位数由调制技术决定;(6)位传输率是指一条信道上发送的信息的数量,等于每秒采样数乘以每个采样的位数;试题2.14 关于全双工、半双工、单工,下列说法正确的有(全部)(1)全双工链路的两端同时进行数据发送;(2)半双工链路的两端都可成为发送端,但不能同时发送;(3)单工链路的两端只能一端是发送端,另一端是接收端;(4)单工链路的一个例子:一根光纤的一头是激光源,另一头是光检测器;(5)采用频分复用可实现一条全双工链路;(6)采用时分复用可实现一条半双工链路。
试题2.15为什么拨号接入使用的调制解调器(56kpbs)速度慢?参考答案:因为它使用的是语言信号的频段。
本地回路的端局端设置的滤波器把300Hz以下和3400Hz以上的频率都减弱了。
因此,数据也被限制在这窄窄的频段中,且语音通信和数据传输不能同时进行。
试题2.16列举常见多路复用方法并对各个方法做简要比较。
参考答案:频分多路复用(FDM):频谱被分成频段,每个用户可以单独拥有某个频段。
时分多路复用(TDM):用户轮流(循环法)获得整个带宽,每次仅使用一小段时间。
波分多路复用(WDM):在光纤信道上,对频分多路复用的一个变种,是频分多路复用在极高频率上的应用。
码分多路复用(CDM):允许用户在任何时候使用整个频段,但不同的用户要使用不同的码,即利用编码技术将多个并发的传输过程分离开。
试题2.17解释信道、信号、信道带宽、码元、波特率、比特率。
参考答案:信道:信号的传输媒质,可分为有线信道和无线信道。
有线信道包括双绞线、同轴电缆、光纤等。
信号:运载消息的工具,是消息的载体。
从广义上讲,它包含光信号、声信号、电信号等。
信道带宽:限定允许通过该信道的信号下限频率和上限频率。
码元:在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字,这样的时间间隔内的信号称为二进制码元,而这个间隔被称为码元长度。
1码元可以携带1或多个比特的信息量。
波特率:单位时间内载波参数变化的次数,或单位时间内载波调制状态改变次数,其单位为波特,可被理解为单位时间内传输码元符号的个数,通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。
比特率:是数字信号的传输速率,即单位时间内传输的二进制代码的有效位数,其单位为每秒比特数。
试题2.18对比阐述电路交换、报文交换与分组交换的特点。
参考答案:电路交换首先要建立连接,然后进行数据传输,传输完毕后释放连接,时延短,不会拥塞,不会乱序,静态地保留带宽,不受其他用户干扰,适用于大量数据传输,否则资源利用率低。
报文交换无需先建立连接而直接传输数据,带宽动态申请动态释放,资源利用率高,采用存储-转发的方式,时延不确定,可能会产生拥塞、报文乱序等现象。
分组交换是对报文交换的改进,较大的报文分割为分组,分组有个最大长度限制,使得存储-转发可以在内存中完成。
其他同报文交换类似。
试题2.19对比阐述数据报与虚电路的特点。
参考答案:虚电路采用呼叫分组显式建立一条逻辑链路,然后分组根据虚电路标签VPI、VCI可快速沿通路发送,传输完毕,利用释放链路分组将该链路释放。
数据报不需要显式建立链路,发送方将数据组装成数据报,在其中填入发送方和接收方地址,然后通过存储-转发方式发送。
试题2.20简述ADSL的工作原理。
参考答案:ADSL的工作原理是:将本地回路上可供使用的频谱(约1.1MHz)分成三个频段,分别用于语音通信、上行数据流(从用户到端局)、下行数据流(从端局到用户)。
课后练习:计算机网络(Andrew编,第四版)教材第二章的典型习题P149试题2至8P150试题22,23,24P151试题31,41,42P152试题43。