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计算机网络第二版 清华大学出版社 课后习题(匡桂平整理)第一章概论一、名词解释用所给定义解释以下术语(请在每个术语前的划线上标出正确的定义)。1.广域网：A2.城域网: D3.局域网: C4.无线传感器网络:B5.计算机网络：G6.网络拓扑：H7.ARPANET ：E8.点对点线路:F9.Ad hOC网络：I10.P2P:JA.覆盖范围从几十千米到几千千米，可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互联起来的网络。B.一种将Ad hOC网络技术与传感器技术相结合的新型网络。C.用于有限地理范围(例如一幢大楼)，将各种计算机、外设互连的网络。D.可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，并能实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。E.对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络。F.连接一对计算机或路由器结点的线路。G.以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。H.通过网中结点与通信线路之间的几何关系来反映出网络中各实体间的结构关系。I.一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络。J.所有的成员计算机在不同的时间中，可以充当客户与服务器两个不同的角色，区别于固定服务器的网络结构形式。二、选择题1.随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机通过局域网连入广域网，而局域网与广域网的互联通过什么设备来实现。BA.通信子网B.路由器C.城域网D.电话交换网2.计算机网络是计算机技术与什么技术高度发展、密切结合的产物。CA.交换机B.软件C.通信D.自动控制3.电信业一般认为宽带骨干网的数据传输速率达到。CA.10MbpsB.100MbpsC.2Gbps D.10Gbps4.网络拓扑对网络性能与网络_有很大的影响。A.造价B.主从关系C.结构D.控制关系A5.建设宽带网络的两个关键技术是骨干网技术和什么技术。BA.InternetB.接入网C.局域网D.分组交换6.当通信子网采用什么方式时，首先要在通信双方之间建立起逻辑连接。AA.线路连接B.虚电路C.数据报D.无线连接7.以下关于数据报工作方式的描述中，下列不正确是BA.同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网B.在每次数据传输前必须在发送方与接收方间建立一条逻辑连接C.同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、丢失现象D.每个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址8.传统的基于IP协议的网络不能适应多媒体网络应用的需求，改进传统网络协议的主要方法是( D )。I.增大带宽.资源预留协议RSVPIII.区分服务DiffServ。多协议标识交换MPLSA.I、和B.I、III和C.I、和IIID.、III和9.以下关于环状拓扑特点的描述中，错误的是(A )。A.在环状拓扑构型中结点通过广播线路连接成闭合环路B.环中数据将沿一个方向逐站传送C.环状拓扑结构简单，传输延时确定D.为了保证环的正常工作，需要进行比较复杂的环维护处理三、判断对错请判断下列描述是否正确(正确的在划线上写Y，错误的写N)。1.Internet。是将无数个微型计算机通过路由器互连的大型网络。N2.计算机网络与分布式系统的主要区别不是表现在物理结构上，而是表现在高层软件上。( Y )3.宽带城域网技术主要基于传输速率为100Mbps的Fast Ethernet。N4.在线路交换、数据报与虚电路方式中，都要经过线路建立、数据传输与线路释放这3个过程。N5.路由器结构发展集中表现在从基于软件实现路由功能到基于硬件实现路由和转发功能的转变上N。6.存储服务提供商(SSP)可以为各种网络信息系统与网站提供数据存储服务，包括磁盘存储、文件系统管理、备份和恢复，以及远程镜像等功能。Y7.网格可以分为计算型网格和访问型网格两种类型。Y8.蓝牙系统的基本单元是微微网。每个微微网只能有一个主结点，而在10m距离内的从结点数量不受限制。N9.IEEE 802.16标准是无线局域网标准。N四、问答题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?阶段年代研究问题特点第一阶段20世纪50年代计算机通信与网络通信形成计算机网络理论基础和技术准备第二阶段20世纪60年代ARPAnet与分组交换技术奠定网络互连的基础第三阶段20世纪70年代网络体系结构与协议标准化，分组交换技术在广域网、局域网中的应用网络技术的规范与标准化第四阶段20世纪90年代网络计算技术，宽带网络接入网技术，网络与信息安全技术Internet技术的广泛应用第五阶段21世纪初NGN技术面向应用的多媒体网络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?建立网络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的“自治计算机系统”；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?由路由器互联起来的网状结构按重要性和带宽分为多级（国际或国家主干网、地区主干网、园区网等）通过各类接入网访问网络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?时期广域网采用的数据交换技术技术特点早期采用线路交换技术通信过程分为线路建立、数据传输、线路释放三个阶段；所建立的物理连接为专用连接通信实时性强，但效率低，不适合于突发性通信；不具备存储数据能力和差错控制能力等。后来改用基于存储转发的报文交换技术具有存储数据能力和差错控制能力信道可共享（非专用），利用率高路由能力强，且具备传输速率和报文格式的转换能力传输的是：长度不定但逻辑意义完整的报文但长报文传输时，较难发现错误，重传也比较费时现在采用基于存储转发的分组交换技术具有存储数据能力和差错控制能力信道可共享（非专用），利用率高路由能力强，且具备传输速率和报文格式的转换能力传输的是：长度固定的分组分组长度固定，容易发现传输差错，重传也比较容易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、视频流所需求的通信带宽。（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。视频流的数据量很大，一般需要压缩才能传输，用H.261压缩后需要64Kbps-2Mbps带宽，而用MPEG1或MPEG2压缩后需要1.5Mbps或6Mbps-20Mbps带宽。6.你是如何理解“网络计算”概念?请举出移动计算网络、多媒体网络、网络并行计算、网格计算、存储区域网络与网络分布式计算等方面的几个应用实例。“网络计算”概念：用户可以利用网络中丰富的计算、数据、存储、传输等各类资源，来处理一些大型的复杂的问题。移动计算网络：无线局域网、远程事务处理。多媒体网络：视频点播系统、多媒体会议系统。网络并行计算：破译密码、发现素数。网格计算：桌面超级计算、智能设备、实时气象数据分析。存储区域网络：SSP提供的Internet数据存储服务。网络分布式计算：GIMPS（寻找最大的梅森素数）、RC-72（密码破解）、Foldinghome（研究蛋白质折叠，误解，聚合及由此引起的相关疾病） 其中网络并行计算和网络分布式计算的应用有重叠，比如发现素数，要多台电脑协同计算，所以是并行计算，同时，这些电脑是分布在全世界的，所以又是分布式计算。第二章 网络体系结构与网络协议一、名词解释用所给定义解释以下术语(请在每个术语前的划线上标出正确的定义)。1.0SI参考模型E2.网络体系结构A3.通信协议G4.接口H5.数据链路层B6.网络层F7.传输层D8.应用层CA.计算机网络层次结构模型与各层协议的集合。B.该层在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据，通过差错控制方法，使有差错的物理线路变成无差错。C.0SI参考模型的最高层。D.负责为用户提供可靠的端到端进程通信服务的层次。E.由国际标准化组织IS0制定的网络层次结构模型。F.负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。G.为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。H.同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。二、单项选择1.在OSI参考模型中，在网络层之上的是( D )。A.物理层B.应用层C.数据链路层D.传输层2.在OSI参考模型中，数据链路层的数据服务单元是( A )。A.帧B.报文C.分组D.比特序列3.在TCP/IP参考模型中，与OSI参考模型的网络层对应的是( B )。A.主机一网络层B.互联层C.传输层D.应用层4.在TCP/IP协议中，UDP协议是一种什么协议。CA.主机一网络层B.互联层C.传输层D.应用层三、判断对错请判断下列描述是否正确(正确的在划线上写Y，错误的写N)。1.网络协议的三要素是语义、语法与层次结构。N2.如果一台计算机可以和其他地理位置的另一台计算机进行通信，则这台计算机就是一个遵循OSI标准的开放系统。N3.传输控制协议TCP属于传输层协议，用户数据报协议UDP属于网络层协议。( N)4.ISO划分网络层次的基本原则是：不同的结点都有相同的层次，不同结点的相同层次可以有不同的功能。.N5.在TCP/IP协议中，TCP提供可靠的面向连接服务，UDP提供简单的无连接服务，而电子邮件、文件传送、域名系统等应用层服务是分别建立在TCP、UDP之上的。Y四、问答题1.请举出生活中的一个例子说明“协议”的基本含义，并说明肉络协议三要素“语法”、“语义”与“时序”的含义与关系。离婚协议：财产如何分配、子女赡养语法：通信数据和控制信息的结构与格式。语义：对具体事件应发出何种控制信息，完成何种动作，以及做出何种应答。时序：对事件实现顺序的详细说明。2.计算机网络采用层次结构的模型有什么好处?各层之间相互独立灵活性好各层都可采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层易于实现和维护3.ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则是什么?网络中各结点都具有相同的层次不同结点的同等层具有相同的功能不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信同一结点内相邻层之间通过接口通信每个层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务4.如何理解OSI参考模型中“OSI环境”的概念?OSI环境：即是它描述的范围，从应用层到物理层的7层与通信子网。5.请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程。1、应用进程A的数据传送到应用层时，加上应用层控制报头，组织成应用层的服务数据单元，然后传输到表示层2、表示层接收后，加上本层控制报头，组织成表示层的服务数据单元，然后传输到会话层。依此类推，数据传输到传输层3、传输层接收后，加上本层的控制报头，构成了报文，然后传输到网络层4、网络层接收后，加上本层的控制报头，构成了分组，然后传输到数据链路层5、数据链路层接收后，加上本层的控制信息，构成了帧，然后传输到物理层6、物理层接收后，以透明比特流的形式通过传输介质传输出去6.试说明报头在网络数据传输中的作用。报头包含了控制信息，例如序列号，使得该层以下即使没有维护顺序关系，目标机器的对应层也仍然可以按照正确的顺序递交信息，在有的层上，头部还可以包含信息大小、时间和其他控制字段。7.试比较面向连接服务和无连接服务的异同点。相同点： 1）两者对实现服务的协议的复杂性与传输的可靠性有很大的影响 2）在网络数据传输的各层都会涉及这两者的问题 不同点： 1）面向连接服务的数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的3个过程，而无连接服务不需要 2）面向连接服务在数据传输过程中，各分组不需要携带目的结点的地址，而无连接服务要携带完整的目的结点的地址3）面向连接服务传输的收发数据顺序不变，传输可靠性好，但通信效率不高，而无连接服务目的结点接受数据分组可能乱序、重复与丢失的现象，传输可靠性不好，但通信效率较高8.TCP/IP协议的主要特点是什么?1开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。2独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网络中。3统一的网络地址分配方案，所有网络设备在Internet中都有唯一的地址。4标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。9.试比较OSI参考模型与TCP/IP参考模型的异同点。相同点： 1）都是分层的 2）在同层确定协议栈的概念 3）以传输层为分界，其上层都是传输服务的用户 不同点： 1）在物理层和数据链路层，TCP/IP未做规定 2）OSI先有分层模型后有协议规范，不偏向任何特定协议，具有通用性，TCP/IP先有协议后有模型，对非TCP/IP网络并不适用 3）在通信上，OSI非常重视连接通信，而TCP/IP一开始就重视数据报通信 4）在网络互联上，OSI提出以标准的公用数据网为主干网，而TCP/IP专门建立了互联网协议IP，用于各种异构网的互联10.Internet技术文档主要有哪两种形式?为什么说RFC文档对从事网络技术研究与开发的技术人员是重要的?如果需要有关IP协议的RFC791文档，你知道如何去查找吗?因特网草案和RFC文档；因为RFC文档是从事网络技术研究与开发的技术人员获得技术发展状况与动态重要信息的来源之一；可以输入网址：http:/www.ietf.org/rfc.html, 然后在提示的位置输入RFC文档的编号791即可，或者可从RFC Editor的站点或全球的几个镜象站点得到。第三章 物理层一、名词解释用所给定义解释以下术语(请在每个术语前的划线上标出正确的定义)。1.基带传输K2.频带传输I3.移频键控O4.振幅键控G5.移相键控B6.单模光纤H7.多模光纤E8.单工通信J9.半双工通F10.全双工通信A11.模拟信号C12.数字信号L13.外同步法M14.内同步法N15.波分复用P16.脉冲编码调制DA.在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法。B.通过改变载波信号的相位值来表示数据的信号编码方式。C.信号电平连续变化的电信号。D.将语音信号转换为数字信号的方法。E.光信号可以与光纤轴成多个可分辨角度实现多路光载波传输的光纤。F.在一条通信线路中信号可以双向传送，但同一时间只能向一个方向传送数据。G.通过改变载波信号的振幅来表示数据的信号编码方式。H.光信号只能与光纤轴成单个可分辨角度实现单路光载波传输的光纤。I.利用模拟通信信道传输数字信号的方法。J.在一条通信线路中信号只能向一个方向传送的方法。K.在数字通信信道上直接传输基带信号的方法。L.用0、1两种不同的电平表示的电信号。M.发送端发送一路数据信号的同时发送一路同步时钟信号。N.从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法。O.通过改变载波信号的角频率来表示数据的信号编码方式。P.在一根光纤上复用多路光载波信号。二、选择题1.以下关于物理层的描述中，错误的是( D )。A.物理层处于网络参考模型的最低层，直接与传输介质相连B.物理层设计时主要考虑如何在连接开放系统的传输介质上传输各种数据的比特流C.设置物理层的目的是为数据链路层屏蔽物理层传输介质与设备的差异性D.物理层的传输可靠性靠自己解决2.以下关于同步技术的描述中，错误的是(C )。A.同步技术是研究如何保证通信的收发双方在时间基准上保持一致的问题B.数据通信的同步包括以下两种类型：位同步、字符同步C.数据通信的双方如果是两台计算机，计算机的时钟频率之间的差异不是导致不同计算机发送和接收的时钟周期误差的主要原因D.异步传输的特点是每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的3.以下关于数据编码技术的描述中，错误的是( C )。A.计算机数据在传输过程中的数据编码类型主要取决于通信信道的类型B.根据数据通信类型来划分，网络中数据通信的数据编码方式分为模拟数据编码与数字数据编码C.频带传输的优点是可以利用目前覆盖面最广、普遍应用的模拟语音信道，造价低、传输速率高D.基带传输在基本不改变数字信号频带的情况下直接传输数字数据信号4.以下关于光纤传输技术的描述中错误的是( C )。A.光纤是网络传输介质中性能最好、应用前途最广泛的一种B.光纤通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号C.光载波调制方法采用的是光相位调制D.多条光纤组成一条光缆5.以下关于曼彻斯特编码技术的描述中，错误的是( D)。A.曼彻斯特编码的规则是：每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分；通过前T/2传送该比特的反码，通过后T/2传送该比特的原码B.利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号C.差分曼彻斯特编码与曼彻斯特编码不同点是：一个比特开始处发生电平跳变表示传输二进制“0”；不发生跳变表示传输二进制“1”D.曼彻斯特编码传输速率是100Mbps，则发送时钟信号频率应为125MHz6.以下关于.PCM技术的描述中，错误的是(AB )。A.PCM采样频率厂应在B2B范围内选取，B为通信信道带宽。B.量化后的样本幅度为连续值C.编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级D.目前常用的语音数字化系统中，多采用128个量级，需要7位编码，采样速率为8000样本/秒，因此，数据传输速率应达到56Kbps7.以下关于数据传输速率的描述中，错误的是( CD )。A.数据传输速率在数值上，等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为bpsB.奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律从定量的角度描述“带宽”与“速率”的关系C.奈奎斯特推导出有噪声情况下的最高速率与带宽关系的公式Rm.，一2-厂(bps)D.香农定律指出传输速率R。与信道带宽B、信噪比s/N的关系为：R一B1g(S/N)。式中，R。的单位为bps，B的单位为Hz8.以下关于时分多路复用的描述中，错误的是( BD )。A.时分多路复用是以信道传输时间作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用B.T1载波与E1载波的传输速率都为1.544MbpsC.同步时分多路复用STDM将时间片预先分配给各个信道，并且时间片固定不变，因此各个信道的发送与接收必须是同步的D.异步时分多路复用ATDM方法复用允许动态地分配时间片。但是时间片序号与信道号之间仍然要保持固定的对应关系9.以下关于SDH特征的描述中，错误的是( AB )。A.SDH速率体系涉及3种速率标准STS、OC与STMB.STS是光纤上传输的光信号速率，OC是数字电路接口的电信号传输速率，STM标准是电话公司为国家之间的主干线路的数字信号规定的速率标准C.SDH采用同步复用方式，各种不同等级的码流在帧结构负荷内的排列有规律D.SDH帧结构的网络管理字节增强了网络管理能力，同时通过将网络管理功能分配到网络组成单元，可以实现分布式传输网络的管理三、问答题1.请举一个例子说明信息、数据与信号之间的关系。一般情况下数据是数据链路层的概念，他讲究在介质上传输的信息的准确性。信息是应用层的概念，他讲究你要表达的意思。信号是物理层的概念，他讲究电平的高低，线路的通断等。举例子来说：你在打电话，电话线要有【信号】，交换机交换语音【数据】，而你和接电话的人交换的是【信息】。2.通过比较说明双绞线、同轴电缆与光缆等3种常用传输介质的特点。双绞线 同轴电缆 光缆 结构特点规则螺旋结构排列的2、4、8根绝缘导线， 内导体、绝缘层、屏蔽层和保护层组成 光纤、包层、保护层组成 传输特点 17类，其中3类用于10M网，5类用于100M网,超5类还可用于1000M网，6类7类用于10G网可传输数字信号和模拟信号。细缆可用于连接总线型LAN,粗缆用于长距离传输。 带宽高，低损耗、传输距离远，抗干扰能力强，低误码率、安全保密性好分类 STP和UTP 按信号类型：基带同轴电缆和宽带同轴电缆；按直径分为粗缆和细缆 单模和多模 3.控制字符SYN的ASCII码编码为0010110，请画出SYN的FSK、NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等四种编码方法的信号波形。 4.对于脉冲编码调制PCM来说，如果要对频率为600Hz的某种语音信号进行采样，传送PCM信号的信道带宽为3kHz，则采样频率-厂取什么值时，采样的样本就可以包含足够重构原语音信号的所有信息。根据奈奎斯特采样定理，当采样频率f=2B 或f=2fmax时（fmax为信道所能传输的最大频率），采样的样本才可以包含足够重构原语音信号的所有信息，所以有： f=2*3KHz=6kHz5.多路复用技术主要有几种类型?它们各有什么特点?三种：频分多路复用、波分多路复用、时分多路复用。（1）频分多路复用：在一条通信线路设计多路通信信道，每条信道的信号以不同的载波频率进行调制，各个载波频率是不重叠的，相邻信道之间用“警戒频带”隔离。（2）波分多路复用：光的频分多路复用，同时传输很多个频率很接近但波长不同的光载波信号。（3）时分多路复用：通过为多个信道分配互不重叠的时间片来实现多路复用，更适用于数字数据信号的传输，可分为同步时分多路复用和统计时分多路复用二种。6.同步数字体系SDH发展的背景是什么?它具有哪几个主要的特点?在传统的数字传输系统中，设备在运行过程中暴露了许多固有的弱点：数据传输速率不标准；光设备接口标准不规范；多路复用系统中的同步问题。随着用户对网络的要求不断变化，现代电信网必须能迅速地为用户提供各种新的通信服务。在此背景下，就必须去克服以前所面对的问题，从而建立了SDH体系。主要特点：1、STM-1统一了T1与E1载波两大不同的数字速率体系，使数字信号在传输过程中不再需要转换标准，真正实现了数字传输体制上的国际标准；2、SDH网兼容光纤分布式数据接口FDDI、分布队列双总线DQDB以及ATM信元；3、SDH采用同步复用方式，各种不同等级的码流在帧结构负荷内的排列有规律，而净荷与网络是同步的，因此只需利用软件即可使高速信号一次直接分离出低速复用的支路信号，降低了复用设备的复杂性；4、SDH帧结构的网络管理字节增强了网络管理能力，同时通过将网络管理功能分配到网络组成单元，可以实现分布式传输网络的管理；5、标准的开放型光接口可以在光缆上实现不同公司光接口设备的互连，这样就有效降低了组网成本。第四章 数据链路层一、名词解释用所给定义解释以下术语(请在每个术语前的划线上标出正确的定义)。1.纠错码B2.检错码 C3.误码率 A4.帧D5.数据链路层协议E6.PPP协议G7.平衡模式H8.一链路控制帧FA.二进制比特在数据传输系统中被传错的概率。B.让每个传输的分组带上足够的冗余信息，以便在接收端能发现并自动纠正传输差错的编码方法。C.让分组仅包含足以使接收端发现差错的冗余信息，但是不能确定哪个比特出错，并且自己不能纠正传输差错的编码方法。D.数据链路层的数据传输单元。E.为实现数据链路控制功能而制定的规程或协议。F.PPP帧的协议字段值为C021H表示的帧类型。G.支持多种协议，不仅在拨号电话线上，路由器之间的专用线也可以使用的Internet数据链路层协议。H.HDLC链路两端的结点都是复合站的模式。二、单项选择B1.设立数据链路层的主要目的是将一条原始的、有差错的物理线路变为对网络层无差错的( )。A.物理链路B.数据链路C.传输介质D.端到端连接A2.在数据帧中，当传输的数据中出现控制字符时，就必须采取适当的措施，使接收方不至于将数据误认为是控制信息，这样才能保证数据链路层传输是( )的。A.透明B.面向连接C.冗余D.无连接C3.数据链路层必须执行：链路管理、帧传输与（ ）等功能。I.流量控制.面向连接确认III.差错控制.面向字符型A.I、B.I、与C.I、IIID.III、B4.在通信过程中产生的传输差错是由（ ）共同构成。I.随机错.连接错III.突发错.字符错A.I、B.I、IIIC.I、与D.III、D5.数据链路层服务功能可以分为3类：面向连接确认、无连接确认和( )。A.差错控制B.面向连接不确认C.认证 D.无连接不确认B6.按照0比特插入/删除方法规定，在两个标志字段为F之间的比特序列中，如果检查出连续的个1，不管后面的比特位是0或1，都需要增加1个0。A.4B.5C.6D.8C7.在（ ）差错控制方式中，只会重新传输那些出错的数据帧。A.连续工作B.停止等待C.选择重发D.拉回三、判断对错请判断下列描述是否正确(正确的在划线上写Y，错误的写N)。1.在数据传输过程中，差错主要是由通信过程中的噪声引起的。( )Y2.误码率应该是衡量数据传输系统不正常工作状态下传输可靠性的参数。( )N3.如果在数据传输过程中发生传输错误，则接收端收到的带有CRC校验码的数据比特序列一定能被相同的生成多项式整除。( )N4.如果数据链路层能够为两个网络层的对等实体提供数据传输服务，则两个需要通信的对等实体之问就存在一个虚拟数据路径。( )Y5.在HDLC正常响应模式中，主站可以随时向从站传输数据帧，从站不需要等待主站的探询，也可以随时向主站发送数据帧。( )N6.复合站同时有主站与从站的功能，因此每个复合站都可以发出命令与响应。( )Y7.HDLC帧可以分为3类：信息帧、监控帧和同步帧。( )N四、问答题1.在物理线路上传输比特流过程中出现差错的主要原因是什么?差错类型有哪两种，都有什么特点?答：在物理线路上传输过程中出现差错是不可避免的，由于在通信信道存在着噪音，因此数据信号通过通信信道到达信宿时，接收信号必然是数据信号与噪音信号电平的叠加，如果噪音对信号叠加的结果在电平判决时引起错误，就会产生差错。差错的类型主要有两类：随机差错，是由热噪音引起的；突发差错，是由冲击噪音引起的。2.为什么说误码率是指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率?答:因为对于实际数据传输系统，如果传输的不是二进制位，需要折合成二进制位来计算，所以误码率实指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率。3.检错码与纠错码的主要区别是什么?循环冗余编码cRc属于检错码还是纠错码?答：检错吗所带的冗余信息不多，只能检测出错误；纠错码不但可以检测出错误，而且可以改正错误。循环冗余码属于检错码。4.某个数据通信系统采用CRC校验方式，并且生成多项式G(z)的二进制比特序列为11001，目的结点接收到的二进制比特序列为llo11100l(含CRC校验码)。请判断传输过程中是否出现了差错?为什么?答：出现了差错，因为结点接收到的二进制比特序列不能被生成多项式的二进制比特序列整除。用多项式去除接收序列的二进制比特序列，如下 _ 1 0 0 1 1 11001 ) 1 1 0 1 1 1 0 0 11 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0结果不为0，所以传输过程中出现了差错。5.数据链路控制对于保证数据传输的正确性非常重要。数据链路控制主要有哪些功能?答：主要有链路管理、帧同步、流量控制、差错控制、透明传输、寻址。6.数据链路层服务功能主要可以分为哪3类?试比较它们的区别。答：主要分为面向连接确认、无连接确认和无连接不确认。无连接不确认是指源计算机向目标计算机发送的帧，目标计算机不对这些帧进行确认，就是之前无需建立逻辑连接，之后也不用解释。因为传输过程中会出现帧丢失，所以数据链路层不会检测到这些丢失的帧，也不会恢复这些丢失的帧。无连接确认是指源计算机在发送帧之前要对帧进行编号，目的计算机要对这些帧进行确认。如果在规定时间内源计算机没有收到数据帧的确认，那么它就会重发帧。面向连接确认是指在在传输之前需要建立一个连接，对要求发送的帧也需要进行编号，数据链路层保证每一个帧都能够确认。这种服务类型存在三个阶段：数据链路建立、数据传输、数据链路释放。7.面向比特型数据链路层协议的优点主要有哪几点?答：以比特作为传输控制信息的基本单元，数据帧与控制帧格式相同；传输透明性好；可以连续发送，传输效率高。8.在数据帧的传输过程中，为什么要采用0比特插入/删除?试说明它的基本工作原理。答：由于规定了一个特定字符作为标志字段F，传输帧的比特序列中就不能出现于标志字段F相同的比特序列，否则就会出现判断错误。在传输时，在两个标志字段为F之间的比特序列中，如果检验到有连续5个1，不管它后面的比特位是0或1，都增加一个0比特位；那么在接收过程中，在2个标志字段为F之间的比特序列中检查出连续的5个1之后就删除一个0。9.如果在测试一个实际远程通信系统时，一次连续检测4000B的数据未发现错误，我们能否说这个系统的误码率为07为什么?答：不能。因为连续测试4000B的数据时可能发现没有错误，但如果测试的二进制位数比4000B时，就可能出现错误，那这个系统的误码率就不是为0了。10.试说明PPP协议的应用范围与帧结构方面的特点。答：PPP协议可以用于拨号电话线上，在路由器之间的专用线路上也有应用；它解决了SLIP协议一些固有的效率问题，也支持异步传输链路与同步传输链路，还支持IP协议及其他网络层协议。PPP协议数据帧分为三种类型：PPP信息帧、PPP链路控制LCP帧和PPP网络控制NCP帧。第五章介质访问控制一、名词解释用所给定义解释以下术语(请在每个术语前的划线上标出正确的定义)。1.802.2标准E2.802.3标准A3.802.15标准J4.802.3ae标准D5.802.3z标准C6.802.11b标准H7.802.16标准G8.802.11a标准I9.802.11标准F10.802.3u标准BA.Ethernet局域网标准。B.fast Ethernet标准。C.gigabit Ethernet标准。D.10Gbps Ethernet的标准。E.逻辑链路控制LLC子层标准。F.无线局域网访问控制子层与物理层的标准。G.宽带无线局域网访问控制子层与物理层的标准。H.传输速率为1、2、5.5与11Mbps的无线局域网标准。I.传输速率为54Mbps的无线局域网标准。J.近距离个人无线网络访问控制子层与物理层的标准。二、选择题1.以下关于局域网技术发展趋势的描述中，错误的是( )。CA.目前局域网应用最为广泛的是EthernetB.在大型局域网系统中，桌面系统采用10Mbps的Ethernet或100Mbps的FE，主干网采用lGbps的GE技术，核心交换网采用10Gbps的10GE技术成为一种趋势C.10Gbps保留传统的Ethernet帧结构，在主干网或核心网应用时仍然采用CSMA/CD的随机争用方式D.无线局域网技术将成为今后研究与应用的重点2.以下关于Ethernet帧结构的描述中，错误的是( )。BCA.Ethernet v2.0规范和IEEE：802.3标准中的Ethernet帧结构有差别。802.3标准规定的“类型字段”对应Ethernet V2.0的帧的“类型/长度字段”B.前导码与帧前定界符字段长度为62位C.目的地址和源地址字段都为全1表示是广播地址，该帧将被所有的结点接收D.数据字段的最小长度为46B，最大长度为1500B3.以下关于Fast Ethernet：特征的描述中，错误的是( )。AA.100 BASE-T标准定义了介质专用接口MII，它将LLC子层与物理层分隔开来。这样，物理层在实现100Mbps速率时所使用的传输介质和信号编码方式的变化不会影响LLC子层B.100 BASE-TX支持2对5类非屏蔽双绞线(UTP)或2对l类屏蔽双绞线(STP)，是一个全双工系统，每个结点可以同时以100Mbps的速率发送与接收数据C.100 BASE-FX支持2芯的多模或单模光纤，它也是一种全双工系统D.100 BASE-T4支持4对3类非屏蔽双绞线，其中3对用于数据传输，1对用于冲突检测4.以下关于1000 BASE-T标准的描述中，错误的是( )。CDA.1000 BASE-T：使用5类非屏蔽双绞线，双绞线长度可以达到100mB.1000 BASE-CX：使用屏蔽双绞线，双绞线长度可以达到25mC.1000 BASE-LX：使用波长为1300nm的多模光纤，光纤长度可以达到300550mD.1000 BASE-SX：使用波长为850nm的单模光纤，光纤长度可以达到3000m5.以下关于10Gbps Ethernet特征的描述中，错误的是( )。CA.10Gbps Ethernet的帧格式与10Mbps，100Mbps和1Gbps Ethernet的帧格式完全相同B.10Gbps Ethernet仍然保留了802.3标准对Ethernet最小帧长度和最大帧长度的规定C.10Gbps Ethernet的传输介质既可以使用铜质的双绞线，也可以使用光纤D.10Gbps Ethernet：传输距离不再受冲突检测的限制6.以下关于交换Ethernet特征的描述中，错误的是( )。CA.Ethernet交换机是利用“端口/MAC地址映射表”进行数据交换的，它是利用“地址学习”方法来动态建立和维护端口/MAC地址映射表的B.Ethernet交换机帧转发方式主要分为直接交换方式、存储转发交换方式与改进的直接交换方式C.使用直接交换方式的交换机首先完整地接收发送帧，并先进行差错检测D.局域网交换机主要有以下几个技术特点：低交换延迟、支持不同的传输速率和工作模式与支持虚拟局域网服务7.以下关于虚拟局域网特征的描述中，错误的是( )。DA.虚拟局域网是建立在局域网交换技术基础上的B.虚拟局域网可以将局域网上的结点划分成若干个“逻辑工作组”，那么一个逻辑工作组就是一个虚拟网络C.逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制D.虚拟网络建立在网络交换机之上，它以硬件方式来实现逻辑工作组的划分与管理8.以下关于无线局域网跳频扩频通信技术特征的描述中，错误的是( )。BA.跳频扩频通信将可利用的频带划分成多个子频带，子频带称为信道B.每个信道的带宽相同，中心频率由伪随机数发生器的随机数决定，变化的频率值称为跳跃系列。发送端与接收端采用各自的跳跃系列C.发送信号频率按固定的时间间隔从一个频率跳到另一个频率。接收器与发送器同步地跳动，从而正确地接收信息D.IEEE 802.11标准规定跳频通信使用2.4GHz的工业、科学与医药专用的ISM频段，频率范围在2.4002.4835GHz9.以下关于无线局域网直接序列扩频通信技术特征的描述中，错误的是( )。BA.直接序列扩频将待发送的数据经过伪随机数发生器产生的伪随机码进行异或操作，再将异或操作结果的数据调制后发送B.所有接收结点使用随机的频率C.发送端与接收端是用相同的伪随机码D.使用2.4GHz的工业、科学与医药专用的ISM频段，数据传输速率为1Mbps或2Mbps10.以下关于802.11的MAC层工作原理的描述中，错误的是( )。ACA.802.11的MAC层采用的是CSMA/CD的冲突检测方法B.802.11的MAC层要求每一个发送结点在发送帧之后，必须再等待一个帧间间隔IFS，以确定此次发送是否成功C.帧间间隔IFS的长短取决于帧类型。常用的帧间间隔IFS有3种：短帧间间隔SIFS、点协调功能帧间间隔PIFS与分布协调功能帧间间隔DIFS。红外无线IR的SIFS为28sD.802.11采用的是二进制指数退避算法。但是它与802.3协议不同的地方是第i次退避在22-i个时间片中随机地选择一个三、判断对错请判断下列描述是否正确(正确的在划线上写Y，错误的写N)。1.逻辑结构属于总线形的局域网，在物理结构上也可以被看成星状的，最典型的是Token Bus。( )N2.在共享介质的局域网中，无论采用什么样的介质访问控制方法，多结点“冲突”的现象是不可避免的。Y3.IEEE 802.4标准的Token Bus与IEEE 802.5标准的Token Ring网中只允许使用单令牌。Y4.Token Ring与Token Bus方式的环中结点访问延迟确定，适用于重负载环境，支持优先级服务，同时环维护也比较简单。( )N5.交换局域网的主要特性之一是它的低交换传输延迟。局域网交换机的传输延迟时间仅高于网桥，而低于路由器。( )N6.虚拟局域网建立在局域网交换机之上，它以软件方式来实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的结点组成不受物理位置的限制。( )Y7.10Gbps Ethernet只工作在全双工方式，因此不存在争用问题，不使用CSMA/CD协议，这就使得10Gbps Ethernet的传输距离不再受碰撞检测的限制。( )Y8.网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络。Y四、问答题1.局域网基本拓扑构型主要分为哪3类?它们都有哪些优点和缺点?2.局域网从介质访问控制方法的角度可以分为哪两类?它们的主要特点是什么?3.试说明IEEE 802.3标准与10 BASE-T、100 BASE-T、1000 BASE-T标准之间的关系。4.试结合Ethernet帧结构，分析CSMA/CD的发送与接收工作流程。5.为了解决网络规模与网络性能之间的矛盾，针对传统的共享介质局域网存在的问题，人们提出了哪3种改善局域网性能的基本方法?6.试说明局域网交换机的基本工作原理。7.试说明虚拟局域网4种基本的组网方法。8.虚拟局域网在组网方式上可以分成哪4种基本类型?它们的特点是什么?9.如果设计一个Ethernet与Token Ring的网桥，需要注意哪些问题?10.试举出5个应用无线局域网的应用环境的实例。11.试分析和比较集线器、交换机、网桥、路由器的区别。参考答案：1. 局域网基本拓扑构型主要分为哪三类？他们都有哪些优点和缺点？答：局域网的网络拓扑结构主要分为总线型、环状与星状三种类型。1）总线型局域网的主要特点有：（1） 所有结点都通过网卡连接到作为公共传输介质的总线上。（2） 总线通常采用双绞线或同轴电缆作为传输介质。（3） 所有结点都可以通过总线发送或增收数据，但是一段时间只允许一个结点通过总线发送数据。当一个结点以“广播”方式发送数据时，其它结点只能以收听方式接收数据。（4） 由于总线作为公共传输介质为多个结点共享，就可能出现同一时刻有两个或两个以上的结点通过总线发送数据的情况，因此会出现冲突而造成传输失败。（5） 在总线型局域网实现技术中，必须解决多个结点访问总线的介质访问控制问题。2）环状拓扑结构主要特点有：（1） 结点之间通过网卡利用点对点线路连接构成闭合回的环，环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。（2） 多个结点共享一条环通路，为了确定坏中结点什么时候可以传送数据，同样需要介质访问控制。因此环状拓扑实现技术也需要解决介质访问控制问题。（3） 与总线型拓扑一样，环状拓扑一般采用某种分布式控制方法，环中每个结点都要执行发送与接收的控制逻辑。3）星状拓扑结构的主要特点有：（1） 交换局域网的中心结点是局域网交换机。在典型的交换局域网中，结点可能通过点对点线路与局域网交换机连接。（2） 局域网交换机可以在多对结点之间建立并发连接。2. 局域网从介质访问控制方法的角度可以分为哪两类？它们的主要特点是什么？答：局域网介质访问控制方法的角度可以分为共享式局域网和交换式局域网。共享式以太网最大的问题是采用CSMA/CD介质访问控制方式，通过集线器级联或堆叠后形成的网络仍是属于同一个冲突域。在同一个冲突域中，任一时刻只允许一个站点发送数据，每一次的传送都会占用整个传输介质。传输介质是共享的，所有站点平分带宽。交换式以太网是在10Base-T和100Base-TX双绞线基础上发展起来的一种高速网络，它的关键设备是交换机（Switch）。交换机是一种特殊的网桥，它的一个端口是一个冲突域。全双工以太网使用的网卡、交换机等都需要使用全双工网络设备。通信时，每个节点在发送数据的同时能接收数据。它们的主要区别如下：1）信道类型不同 交换式以太网和全双工以太网中，站点和站点之间的连接方式是点对点连接，是一个并行处理系统，它为每个站点提供一条交换通道，某个站点发送数据时，交换机只将帧发送到目标站点所连接的相应端口；而共享式以太网中站点和站点之间的连接方式是广播式的共享方式，任一时刻只允许一个站点发送数据，而且发送的数据全网中所有站点都能收到。2）带宽的区别 共享式以太网所有站点共享带宽，每个站点的实际带宽是站点数除集线器的理论带宽或传输速率。在交换式以太网中，理论上能把连接有N个设备的网络提高到N倍于交换机速率的带宽。例如，在一个24口100 Mbps交换机组成的交换式以太网中，因为每个端口都提供100 Mbps的专有速率，则该交换机的最大数据流通量为24100 Mbps。全双工以太网的带宽是交换式以太网带宽的两倍。3）通信方式的区别因为共享式以太网是共享信道模式，所以只能以半双式通信方式进行传输数据，而交换式以太网是允许并发传输，因此允许使用全双工通信方式，其性能也远远超过共享式以太网。4）拓扑结构不同共享式以太网物理拓扑结构是星型，而逻辑上仍中总线拓扑结构。交换式以太网和全双工以太网的物理拓扑和逻辑拓扑结构是一致的，都是星型结构。3. 试说明IEEE 802.3标准与10 Base-T、100 Base-T、 1000 Base-T标准之间的关系。答：IEEE 802.3定义CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层标准，它适用于10Base-T的以太网；IEEE 802.3u标准在LLC子层使用IEEE 802.2标准，在MAC子层使用CSMA/CD方法，只是在物理层做了一些必要的调整，定义了新的物理层标准，它适用于100 Base-T的以太网；IEEE 802.3z是吉比特以太网标准，适用于1000 Base-T的以太网。4. 试结合Ethernet帧结构，分析CSMA/CD的发送与接收工作流程。答：在Ethernet中，一个结点一旦成功利用总线发送数据帧，则其它结点都应该处于接收状态。当结点入网并启动接收后就处于接收状态。所以结点只要不发送数据，就应该处于接收状态。当某个结点完成一帧数据接收后，首先要判断接收的帧的长度，这时由于IEEE802.3协议规定了帧的最小长度。如果接收帧长度小于规定的最小长度，则表明冲突发生，应该丢弃该帧，结点重新进入等待接收状态。如果没有发生冲突，则结点完成一帧接收后，首先需要检查帧的目的地址。如果目的地址为单一结点的物理地址，并且是本结点地址，则接收该帧。如果目的地址是组地址，而接收结点属于该组，则接收该帧。如果目的地址是广播地址，也接收该帧。如果目的地址不符，则丢弃该帧。接收结点进行地址匹配后，如果确认是应该接收的帧，下一步则进行CRC校验。如果CRC校验正确，则进一步难测LLC数据长度是否正确。如果CRC校验正确，但是LLC数据长度不对，则报告“帧长度错”并进入结束状态。如果CRC校验与LLC都正确，则将帧中LLC数据送LLC子层，报告“成功接收”并进入结束状态。如果帧校验中发现错误，则首先判断接收帧是不是8位的整数倍。如果帧的长度是8的整数倍，则表明传输过程中没有发生比特丢失或对错位，则记录“帧校验错”并进入结束状态；如果帧长度不是8位的整数倍，则报告“帧比特位错”并进入结束状态。Ethernet协议将接收出错分为帧校验错、帧长度错与帧比特位错等三种，并向高层报告错误类型。5. 为了解决网络规模和网络性能之间的矛盾，针对传统的共享介质局域网存在的问题，人们提出了哪3种改善局域网性能的基本方法？答：为了克服网络规模与网络性能之间的矛盾，人们提出了如下三种解决方案：（1）将Ethernet的数据传输速度从10Mbps提高到100Mbps，甚至更高到1Gbps、10Gbps。（2）将一个大型局域网划分成多个由路由或网桥互联的子网。（3）将共享介质访问方式改为交换方式。6. 试说明局域网交换机的基本工作原理。答：局域网中的计算机通过网线直接连接到交换机的端口上，或者几台计算机通过集线器共同连接到交换机的某个端口上。当源计算机向目的计算机发送数据时，交换机通过地址映射表查找源计算机和目的计算机对应的端口号，如果映射表中没有找到目标计算机和它对应的端口号，交换机将向除源计算机对应的端口号外所有的端口号发送该数据；如果目标地址和源计算机的端口号相同，交错换机将丢弃该数据；如果源计算机和目标计算机的端口号不同，交换机将通过目标计算机对应的端口号向目标计算机发送该数据。7. 试说明虚拟局域网4种基本的组网方法。答：从虚拟局域网成员定义方法上，虚拟局域网通常有四种：（1）用交换机的端口号定义虚拟局域网（2）用MAC地址定义虚拟局域网（3）用网络层地址定义虚拟局域网（4）IP广播组虚拟局域网8. 虚拟局域网在组网方式上可以分成哪4种基本类型？它们的特点是什么？答：虚拟局域网有如下四种基本类型：（1）用交换机端口号定义虚拟局域网：当用户从一个端口移动到另一个端口时，网络管理员必须
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