计算机网络习题及解答

XX师范学院重点课程建设计算机网络习题及解答计算机网络课题组二O一二年十月目 录习题一1习题一解答3习题二5习题二解答：8习题三10习题三解答16习题四21习题四解答26习题五30习题五解答38习题六45习题六解答56习题七65习题七解答72习题八79习题八解答84several group number, then with b a, =c,c is is methyl b two vertical box between of accurate size. Per-23 measurement, such as proceeds of c values are equal and equal to the design value, then the vertical installation accurate. For example a, b, and c valueswhile on horizontal vertical errors for measurement, General in iron angle code bit at measurement level points grid errors, specific method is from baseline to methyl vertical box center line distance for a, to b vertical box distance for b, list can measured习题一一、单项选择题1计算机网络可以被理解为(B )。A执行计算机数据处理的软件模块B由自治的计算机互联起来的集合体C多个处理器通过共享内存实现的紧耦合系统D用于共同完成一项任务的分布式系统2在计算机网络中可以没有的是(D )。A客户机B服务器C操作系统 D数据库管理系统3计算机网络的资源主要是指(C )。A服务器、路由器、通信线路与用户计算机B计算机操作系统、数据库与应用软件C计算机硬件、软件与数据DWeb服务器、数据库服务器与文件服务器4计算机网络系统的基本组成是(C )。A局域网和广域网B本地计算机网和通信网C通信子网和资源子网 D服务器和工作站5计算机网络最基本的功能是(A )。A数据通信B资源共享C分布式处理 D信息综合处理6下列说法中正确的是(D )。A在较小范围内布置的一定是局域网，而在较大范围内布置的一定是广域网B城域网是连接广域网而覆盖园区的网C城域网是为淘汰局域网和广域网而提出的一种新技术D局域网是基于广播技术发展起来的网络，广域网是基于交换技术发展起来的网络7下列不属于计算机网络功能的是(D )。A提高系统可靠性B提高工作效率C分散数据的综合处理 D使各计算机相对独立8哪一项是分组交换网络的缺点(B )。 A信道利用率低 B附加信息开销大 C传播时延大D不同规格的终端很难相互通信9广域网的拓扑结构通常采用(C )。 A星形 B总线型C网状形 D环形10在n个节点的星形拓扑结构中，有(A )条物理链路。 An-lBn Cn(n-1) Dn(n+1)211计算机网络分为广网、城域网和局域网，其划分的主要依据是(A )。 A网络的作用范围 B网络的拓扑结构 C网络的通信方式 D网络的传输介质12局域网和广域网之间的差异不仅在于它们所覆盖的范围不同，还主要在于它们的 (B )。A所使用的介质不同B所使用的协议不同C所能支持的通信量不同 D所提供的服务不同13关于广播式网络，说法错误的是(D )。 A共享广播信道B不存在路由选择问题 C可以不要网络层 D不需要服务访问点14第三代计算机网络体系结构的主要特点是(C )。 A计算机-计算机网络B以单机为中心的联机系统 C网络体系结构标准化D基于个人计算机的局域网151968年6月，世界上最早的计算机网络是(B )。 AInternet BARPAnet C.以太网D令牌环网 二、综合应用题1考虑一个最大距离为2km的局域网，当带宽等于多大时传播延时(传播速度为2100ms)等于100B分组的发送延时?对于512B分组结果又当如何? 2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xbit。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d秒，数据传输速率为b比特每秒。在电路交换时电路的建立时间为s秒。在分组交换时分组长度为p比特，且各节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段链路共有几个节点。)习题一解答一、单项选择题 1B 计算机网络是由自治计算机互联起来的集合体，这里包含着三个关键点：自治计算机、互连、集合体。自治计算机是指由软件和硬件两部分组成，能完整地实现计算机的各种功能；互联是指计算机之间能实现相互通信；集合体是指所有使用通信线路及互联设备连接起来的自治计算机的集合。而选项C和D分别指多机系统和分布式系统。 2D 从物理上看，计算机网络由硬件、软件和协议组成，客户机是客户访问网络的出入口，服务器是提供服务、存储信息的设备，当然是必不可少的。只是，在P2P模式下，服务器不一定是固定的某台机器，但网络中一定存在充当服务器角色的计算机。操作系统是最基本的软件。数据库管理系统用于管理数据库，在一个网络上可以没有数据库系统，所以数据库管理系统是可以没有的。 3C A和D选项都属于硬件，B选项都属于软件。只有C选项最全面。网络资源包括硬件资源、软件资源和数据资源。 4C 计算机网络从逻辑功能上可以分为资源子网和通信子网两部分。资源子网由主机、终端及相关软件资源等组成，它提供各种网络资源与服务。通信子网由各种传输介质、通信设备和相关的网络协议组成，它为网络提供数据传输、交换和通信控制功能。 5A计算机网络的功能包括：数据通信、资源共享、分布式处理、信息综合处理、负载均衡、提高可靠性等，但其中最基本的功能是数据通信功能，数据通信功能也是实现其他功能的基础。 6D 通常，局域网覆盖范围较小，广域网覆盖范围较大，但这并不绝对。有时候在一个不大的范围内采用广域网，这取决于应用的需求和是否采用单一网络等多种因素。特别是局域网技术的进步使得其覆盖范围越来越大，达到几千米的范围。城域网是一种利用广域网技术、满足一定区域需求的网络。事实上，城域网的范围弹性非常大。最初的局域网采用广播技术，这种技术一直被沿用，而广域网最初使用的是交换技术，也一直被沿用。 7D 计算机网络的三大主要功能是数据通信、资源共享以及分布式处理。计算机网络使各计算机之间的联系更加紧密而不是相对独立。 8B 分组交换要求把数据分成大小相当的小数据片，每个片都要加上控制信息(如目的地址)，因而传送数据的总开销较多。相比其他交换方式，分组交换信道利用率高。传播时延取决于传播介质及收发双方的距离，与采用何种交换方式无关。对各种交换方式，不同规格的终端都很难相互通信，故它不是分组交换的缺点。 9C 广域网覆盖范围较广、节点较多，为了保证可靠性和可扩展性，通常需采用网状结构。 1 OA一个节点做中心节点，其他n-1个节点都分别与其相连。 11A根据网络的覆盖范围可将网络主要分为广域网、城域网和局域网。 1 2B 广域网和局域网之间的差异不仅在于它们所覆盖范围的不同，还在于它们所采用的协议和网络技术的不同，广域网使用点对点技术，局域网使用广播技术。 1 3D 广播式网络共享广播信道(如总线)，通常是局域网的一种通信方式，故不需要网络层，因而也不存在路由选择问题。但数据链路层使用物理层的服务必须通过服务访问点实现。关于服务访问点请参考121节。 1 4C A表示第二代计算机网络，B表示第一代计算机网络，D也属于第二代计算机网络的特点。C是第三代计算机网络的特点，此时制定了OSIRM，而TCPIP却逐步发展成为事实上的国际标准。1 5B ARPAnet是最早的计算机网络，它是因特网(Intemet)的前身。二、综合应用题 1解答： 传播延迟等于： 2x 103m+(2x108ms)=l0-5s=10s 100B10s =1 0MBs=80Mbits 512B1 0s =5 12MBs=4096Mbits 因此，带宽应分别等于80Mbits和4096Mbits。2解答： 由于忽略排队时延，故电路交换时延=连接时延+发送时延+传播时延，分组交换时延=发送时延+传播时延。 显然，二者的传播时延都为kd。对电路交换，由于不采用存储转发技术，虽然是k段链路，连接后没有存储转发的时延，故发送时延=数据块长度信道带宽=X/b，从而电路交换总时延为 s+x/b+kd (1) 对于分组交换，设共有n个分组，由于采用存储转发技术，一个站点的发送时延为t=pb。显然，数据在信道中，经过k-1个t时间的流动后，从第k个t开始，每个t时间段内将有一个分组到达目的站，从而n个分组的发送时延为(k-1)t+nt=(k-1)pb+npb，分组交换的总时延为 kd+(k-1)pb+npb (2) 由式(1)和式(2)比较知，若要分组交换时延电路交换时延，则 kd+(k-1)pb+npbs+xb+kd， 对于分组交换，npx，则有(k一1)pbs时，分组交换总时延p)比特的报文要通过该网络传送，源点和终点之间的线路数为k，每条线路上的传播时延为d秒，数据传输率为b位秒，虚电路建立连接的时间为s秒，每个中间节点均有m秒的平均处理时延。求从源点开始发送数据直到终点收到全部数据所需要的时间?习题三解答一、单项选择题 1D 信道不等于通信电路，一条可双向通信的电路往往包含两个信道：一条是发送信道，一条是接收信道。另外，多个通信用户共用通信电路时，每个用户在该通信电路都会有一个信道，因此A错误。调制是把数据变换为模拟信号的过程，故B是错误的。“比特率在数值上和“波特率有这样的关系：波特率=比特率每符号含的比特数，因此C错误，D正确。 2D将基带信号直接传送到通信线路上的传输方式称为基带传输，将基带信号经过调制后送到通信线路上的方式称为频带传输。 3B 以太网采用了曼彻斯特编码，每发送一位就需要两个信号周期，那么波特率就是数据率的两倍，得数据率为40Mbits2=20Mbits。 4B 一个码元若取2n个不同离散值，则含有n bit的信息量。本题中，一个码元含有的信息量为2bit，由于在数值上波特率=比特率每符号含的比特数，因此波特率为642(Baud=32kRalld。 5D 若一个码元含有n bit的信息量，则表示该码元所需要的不同离散值为2n个。在数值上波特率=比特率每码元含比特数，故每码元所含比特数=40001000=4bit，有效离散值的个数为24=16。 6D根据奈奎斯特定理，本题中W=4000Hz，最大码元传输速率=2*W=8000Baud，1 6种不同的物理状态可表示log2 16=4bit数据，所以信道的最大传输速率=80004=32kbits。 7c 无噪声的信号应该满足奈奎斯特定理，即最大数据传输率=2Hlog2V bits。将题目中的数据代入，得到答案是48Hz。注意题目中给出的每秒采样24kH无意义的，因为超过了波特率的上限2H=16kBaud，所以D是错误答案。 8A依香农定理，影响信道最大传输速率的因素主要有信道带宽和信噪比，而信噪比与信道内所传信号的平均功率和信道内部的高斯噪声功率有关，在数值上等于两者之比。 9C 信噪比SN常用分贝(dB)表示，在数值上=10log10(S/NB。依题意有30=10log10(SN)，可解出SN=1000，根据香农定理，最大数据传输率=300010g2(1+SN)。3 0kbits。 1 OB 依香农定理，最大数据率=Wlog2(1+SN。)：4000log2(1+1 27)=28000bits，本题容易误选A。但注意题中“二进制信号的限制，依奈奎斯特定理，最大数据传输率=2Hlog2V=24000log22=8000bits，两个上限取最小的，故选B。关于香农定理和奈奎斯特定理的比较，请参考本章疑难点4。 11B 曼彻斯特编码将每一个码元分成两个相等的问隔。前面一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平表示码元1，码元0正好相反；也可以采用相反的规定，因此D错。位中间的跳变做为时钟信号，每个码元的电平做为数据信号，因此B正确。曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，因此A错。声音是模拟数据，而曼彻斯特编码最适合传输二进制数字信号，因此C错。 1 2D QAM是一种模拟信号传输数字数据的编码方式。曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码都是数字信号传输数字数据的编码方式。使用数字信号编码模拟数据最常见的例子就是用于音频信号的脉冲编码调制(PCM)。 1 3。D 每个信号可以有82=1 6种变化，每个码元携带log216=4bit的信息，则信息的传输速率为12004=4800bit/s 1 4B 有4种相位，那么一个码元携带log24=2bit信息，得波特率=比特率2=1200波特。 1 5B 每个信号可以有44=1 6种变化，传输log216=4bit的信息。根据奈奎斯特定理，信息的最大传输速率为23K4=24kbits。 1 6A 声音信号需要128个量化级，那么每采样一次需要log2 128=7bit来表示，每秒采样8000次，那么一路话音需要的数据传输率为80007=56kbits。 1 7B 由题意知，采样频率为8Hz。有1 6种变化状态的信号可携带4bit数据，因此由最大数据传输速率为84=32bits。 1 8C 1路模拟信号的最大频率为1kHz，根据采样定理可知采样频率至少为2kHz，每个样值编码为4位二进制数，所以数据传输率为8kbits。复用的每条支路速率要相等，而另外7路数字信号的速率均低于8kbits，所以它们均要采用脉冲填充方式，将数据率提高到8kbits，然后将这8路信号复用，需要的通信能力为8kbits8=64kbits。1 9B 在报文交换中，交换的数据单元是报文。由于报文大小不固定，在交换节点中需要较大的存储空间，另外报文经过中间节点的接收、存储和转发时间较长而且也不固定，因此不能用于实时通信应用环境(如语音、视频等)。 20C Intemet在网络层提供无连接的数据报服务，传输的是IP分组。2 1A、A、A、C、B 本题综合考查几种数据交换方式以及数据报和虚电路的特点。电路交换方式的优点是传输时延小、通信实时性强，适用于交互式会话类通信；但其缺点是对突发性通信不适应，系统效率低，不具备存储数据的能力，不能平滑网络通信量，不具备差错控制的能力，无法纠正传输过程中发生的数据差错。报文交换和分组交换都采用存储转发方式，传送的数据都要经过中间节点的若干次存储、转发才能到达目的地，因此传输时延较大。报文交换传送数据单元长度不固定且较长，分组交换中，将要传送的长报文分割成多个为固定有限长度的分组，因此传输时延较报文交换要小。分组交换在实际应用中又可分为数据报和虚电路两种方式。数据报是面向无连接的，它提供的是一种不可靠的服务，它不保证分组不被丢失，也不保证分组的顺序不变以及在多长的时限到达目的主机。但由于每个分组能独立的选择路由，当某个节点发生故障的时候，后续的分组就可另选路由，另外通过高层协议如TCP的差错控制和流量控制技术可以保证其传输的可靠性，有序性。虚电路是面向连接的，它提供的是一种可靠的服务，分组交换网可以通过差错控制和流量控制保证数据的可靠性和有序性。但是由于所有分组都按同一路由进行转发，一旦虚电路中某个节点出故障了，它就必须重新建立一条虚电路。因此，对于出错率高的传输系统，这项任务显得相当艰巨。所以，采用数据报方式更合适。22D 电路交换不具备差错控制能力，因此A正确。分组交换对每个分组的最大长度有规定，超过此长度的分组都会被分割成几个长度较小的分组后再发送，因此B正确。虚电路是面向连接的，它提供可靠的服务，通过差错控制和流量控制保证数据的可靠性和有序性。但由于所有分组都是按同一条虚电路进行转发，因此一旦某个节点发生故障，就必须重新建立一条新的虚电路，所有数据都再次按新的路径转发，因此不适合出错率高的网络使用。因此C正确，D错误。 23A 在以太网中，数据是以帧的形式传输的。源端用户的较长报文要被分为若干个数据块，这些数据块在各层还要加上相应的控制信息，在网络层是分组，在数据链路层是以太网的帧。以太网的用户在会话期间只是断续的使用以太网链路。24A 电路交换是直通的，实时性更好，传输时延小。25C 相对于报文交换而言，分组交换中将报文划分为一个个具有固定最大长度的分组，以分组为单位进行传输。26C 虚电路服务是有连接的，属于同一条虚电路的分组按照同一路由转发，保证分组的有序到达。数据报服务中，网络为每个分组独立的选择路由，传输不保证可靠性，也不保证分组的按序到达。27D 分组交换有两种方式：虚电路和数据报。在虚电路服务中，属于同一条虚电路的分组按照同一路由转发；在数据报服务中，网络为每个分组独立的选择路由，传输不保证可靠性，也不保证分组的按序到达。28D 关于虚电路和数据报的比较请参考表21。29D 电路交换是真正的物理线路交换，例如线路；虚电路交换是多路复用技术，每一条物理线路可以进行多条逻辑上的连接，因此A错误。虚电路不只是临时性的，它提供的服务包括永久性虚电路(PVC)和交换型虚电路(SVC)。其中前者是一种提前定义好的，基本上不需要任何建立时间的端点之间的连接，在公共一长途电信服务，例如异步传输模式(ATM)或帧中继中，顾客提前和这些电信局签订关于PVC的端点合同，并且如果这些顾客需要重新配置这些PVC的端点时，就必须和电信局联系；而后者是端点之间的一种临时性连接，这些连接只持续所需的时间，并且当会话结束时就取消这种连接，因此B错误。数据报服务是无连接的，不提供可靠性保障，也不保证分组的有序到达，虚电路服务提供可靠性，且保证分组的有序到达，因此C错误。数据报服务中，每个分组在传输过程中都必须携带源地址和目的地址；而虚电路服务中，在建立连接后，分组只需携带虚电路标识，而不必带有源地址和目的地址，因此D正确。30C 电路交换和报文交换不采用分组交换技术。数据报传输方式没有差错控制和流量控制机制，也不保证分组按序交付。虚电路方式提供面向连接的、可靠的、保证分组按序到达的网络服务。31A 绞合可以减少两根导线相互的电磁干扰。32C 光纤抗雷电和电磁干扰性能好、无串音干扰、XX性好。33B 屏蔽层的主要作用是提高电缆的抗干扰能力。34B 以太网采用广播的方式发送信息，但是同一时间只能允许一台主机发送信息，否则各主机之间就会互相干扰，因此主机问的通信方式是半双工。35C 多模光纤传输光信号的原理是光的全反射特性。36B 如果光纤的直径减小到和光纤波长相同的时候，光纤就如同一个波导，光在其中没有反射，而沿直线传播，这就是单模光纤。37C 卫星通信有成本高、传播时延长、受气候影响大、XX性差、误码率较高的特点。38C 物理层的电气特性规定了信号的电压高低、传输距离等。39C 物理层的功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义二、综合应用题 1解答： (1)最小RTT等于23 85 000000m(3108ms)=25 7s。 (2)“延迟带宽”值等于257s1 00Mlbits=257Mbi32MB。 (3)在收到一个响应之前能够发送的数据量。 (4)在图像可以开始到达地面之前，至少需要一个：RTT。假定仅有带宽延迟，那么发送需要的时间等于25MB1 00Mbits=200Mbi100Mbits=2s。所以，直到最后一个图像位到达地球，总共花的时间等于20+257=457s。 2解答： (1)每条链路的发送延迟是1 000010Mbits=1 000s。 总的传送时间等于21000+220+3 5=2075 s。 (2)当作为两个分组发送时，下面列出的是各种事件发生的时间表： T=0 开始 T=500 A完成分组1的发送，开始发送分组2 T=520 分组1完全到达S T=55 5 分组1从S起程前往B T=1000 A结束了分组2的发送 T=105 5分组2从S起程前往B T=1075分组2的第1位开始到达B T=1575分组2的最后1位到达B 事实上，开始发送到A把第2个分组的最后1位发送完经过的时间为2500s，第1个链路延迟20s，交换机延迟为3 5s(然后才能开始转发第2个分组)，500s的发送延迟，第2个链路延迟20s，所以，总的时间等于2500s+20s+35s+500s+20s=1575s。 3解答： 每部平均每小时通话05次，每次通话6min，因此一部每小时占用一条电路3min，即20部可共享一条线路。由于只有1 O的呼叫是长途，所有200部占用一条完全时间的长途线路。居间干线复用了106(4103)=250条线路，每条线路支持200部，因此，一个端局能支持的最大数是200250-50000部。 4解答： 由于每个话路采用7bit编码，然后再加上1 bit信令码元，因此，一个话路占用8bit。帧同步码是在24路的编码之后加上1bit，这样，每帧有8bit24+1bit=1 93bi