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计算机网络与通信习题答案第1章 引论一、填空题1电话、因特网2计算机、数字信号处理3FEP、CCU 4计算机、通信5国际标准化组织6开放系统互联模型7国际电信联盟8通信工业协会 9电子工业协会10电气和电子工程师协会11网络工程任务组12ARPA13通信、资源14线路交换、报文交换、报文分组交换 15总线型、环型、星型、树型二、选择题1C2D3A4B三、名词解释1计算机网络是利用通信设备和线路把地理上分散的多台自主计算机系统连接起来，在相应软件的支持下，以实现数据通信和资源共享为目标的系统。2资源子网由主机、用户终端、终端控制器、联网外部设备、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。3通信子网由专用的通信控制处理机CCP、通信线路与其它通信设备组成，完成网络数据传输任务。4计算机网络拓扑结构是指一个网络中各个节点之间互连的几何构形，抛开了网络物理连接来讨论网络系统的连接形式，它可以表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。四、简答题1答现代通信技术的基本特征即为数字化，即在通信中采用了数字技术。数字通信具有以下特点：(1) 抗干扰性强，抗噪声性能好；(2) 数字信号便于存储、处理、交换和传输；(3) 数字通信设备便于集成化和微型化；(4) 差错可控；(5) 便于组成数字网；(6)占用信道频带宽。2答计算机网络是利用通信设备和线路把地理上分散的多台自主计算机系统连接起来，在相应软件的支持下，以实现数据通信和资源共享为目标的系统。现代计算机网络有以下特点：（1）资源共享是计算机网络的主要目的；（2）被连接的自主计算机应自成一个完整的系统；（3）一般的外部设备不能直接挂在网上，只有直接受一台计算机控制的外部设备，通过该台计算机的连网才能成为网上资源；（4）计算机之间的互连通过通信设备及通信线路来实现；（5）计算机网络要有功能完善的网络软件支持。（6）连网计算机之间的信息交换必须遵循统一的通信协议。3答计算机网络的形成与发展经历了从简单到复杂，由单机系统到多机系统的过程，现已成为社会重要的信息基础设施，其演变过程可分为四个阶段。（1）联机系统的数据通信阶段；（2）多主机互联的初期网络阶段；（3）开放式标准化计算机网络阶段；（4）网络互连与高速网络阶段 。4答（1）完成了对计算机网络的定义、分类与子课题研究内容的描述；（2）提出了资源子网、通信子网的两级网络结构的概念；（3）研究了报文分组交换的数据交换方法；（4）采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系；（5）促进了 TCP/IP 协议的发展。5答典型的计算机网络在逻辑上可分为两个子网，是由资源子网和通信子网构成的，资源子网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。资源子网由主机、用户终端、终端控制器、联网外部设备、各种软件资源与信息资源组成。通信子网由专用的通信控制处理机CCP、通信线路与其它通信设备组成。6答（1）数据通信；（2）资源共享；（3）负荷均衡（4）分布处理（5）数据信息的综合处理（6）提高安全可靠性7答答：（1）网络协议和协议软件；（2）网络通信软件；（3）网络操作系统；（4）网络管理及网络应用软件网络操作系统是最主要的网络软件。8答（1）主体设备；（2）联接设备；（3）预处理设备；（4）信道。9答（1）按网络的交换功能划分，主要的交换方法有电路交换、报文交换、分组交换和信元交换等；（2）按网络的覆盖范围划分，可分为局域网、城域网和广域网；（3）按物理信道媒体划分，可分为有线网、无线网和卫星网等；（4）按网络的拓扑结构划分，可分为总线型网络、环形型网络、星型网络等；（5）按使用范围划分，可分为公用网和专用网两大类。10答（1）总线型拓朴结构用一条称为总线的主电缆将工作站连接起来的布局方式称为总线型拓扑结构。 总线拓扑结构的特点：结构简单，便于扩充，无源工作，可靠性高，响应速度快，需要设备和的电缆数量少，价格低廉，大多数硬件都比较成熟。但总线的传输距离有限，连接的站点数量有限；一次仅能由一个用户发送数据，其它用户必须等待，直到获得发送权，这对实时性要求较高的场合不太适用。 （2）环形拓朴结构环型拓扑结构是由结点和连接结点的链路组成的一个闭合环。环型网络的特点是：信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有惟一的通路，大大简化了路径选择的控制；某个结点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高；由于信息是串行穿过多个结点环路接口，当结点过多时，会影响传输效率，使网络响应时间变长，但当网络确定时，其延时固定，实时性强；节点故障会引起全网故障，故障检测困难，扩充不方便。（3）星型拓朴结构星型拓扑是以中央结点为中心与其它各结点连接组成的，各结点与中央结点通过点到点的方式连接。 星型网络的特点是：结构简单，便于管理，集中控制，故障诊断和隔离容易。但共享能力较差，通信线路利用率不高，中心结点负担过重。（4）树型拓朴结构树型拓扑结构的形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带分支。树型拓扑结构的特点是：易与扩展，故障隔离较容易，如果某一分支的结点或线路发生故障，很容易将故障分支与整个系统隔离开来。各个节点对根结点的依赖性大，如果根发生故障，则全网不能正常工作。 （5）网状型拓朴结构网络上的每个结点（或某些结点）至少与其他结点有2条以上的直接线路连接，网中无中心结点。网状型网络也称为分布式网络或格状网。 网状型网络的特点是：可靠性高，网内结点共享资源容易，可改善线路的信息流量分配和选择最佳路径，传输延时小。但控制复杂，线路费用高，不易扩充。 11（略）第2章 数据通信技术基础一、填空题1信源、变换器、信道、噪声源、反变换器、信宿2衰减、放大器、噪声3中继器4单工、半双工、全双工5传输速率6调制7最大数据传输速率8误码率9幅移键控、频移键控、相移键控10屏蔽、非屏蔽11双绞线、同轴电缆、光纤12抽样、量化、编码13电路建立、数据传输、电路拆除14虚电路、数据报15时分、频分、波分、码分16周期、时隙17线路、报文、报文分组18随机、冲击19冗余、差错控制编码过程20检错码、纠错码二、选择题1B2C3D4A5C6B三、名词解释1信道中能够传送信号的最大频率范围，如果信号的带宽小于信道的带宽，则输入信号的全部频率分量都能通过信道。如果信号的带宽大于信道的带宽，则输入信号的部分频率分量将不能通过信道。2把二进制信号进行调制变换，成为能在公用电话网中传输的模拟信号，将模拟信号在传输介质中传送到接收端后，再由调制解调器将该音频信号解调变换成原来的二进制电信号。3是指不经频谱搬移，数字数据以原来的“0”或“1”的形式原封不动地在信道上传送。基带是指电信号所固有的基本频带，在基带传输中，传输信号的带宽一般较高。4在发送端用编码器对发送数据单元进行差错编码，而接收端经译码器处理后只是检测有无错误，不作自动纠正。如检测到差错，则利用反向信道请求发送端重新发送有错的数据单元，直到接收端检测不到错误为止。四、简答题1答（1）单工。只允许数据按一个固定的方向传送，如无线电广播就是单工通信。（2）半双工方式。可在二个方向上非同时双向传送，如民用波段电台是。（3）全双工方式。通信双方可同时收、发信息，如电话通信。2答比特率是指数字信号的传输速率，也叫信息速率，反映一个数据通信系统每秒传输二进制信息的位数，波特率是一种调制速率，又称码元速率或波形速率，指单位时间内通过信道传输的码元数。它们之间的关系为：S=Blog2N（bps）。3答截止频率反映了信道固有的物理特性，通常把信号在信道传输过程中某个分量的振幅衰减到原来的0.707(即输出信号的功率降低了一半)时所对应的那个频率称为信道的截止频率。频率在截止频率范围内的谐波在信道传输过程中不发生衰减，而在之上的所有谐波在传输过程中衰减都很大。信道带宽是指信道中能够传送信号的最大频率范围，如果信号的带宽小于信道的带宽，则输入信号的全部频率分量都能通过信道，由此得到的输出信号将不会失真。如果信号的带宽大于信道的带宽，则输入信号的部分频率分量将不能通过信道，从而造成输出的信号发生畸变或失真。4答EIA/TIA按质量等级定义了5类双绞线电缆，计算机网络综合布线使用第3、4、5类。1类：由两对双绞线组成的非屏蔽双绞线。频谱范围窄，通常在局域网中不使用，主要用于传输语音信息，传统的电话线即为1类线；2类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。主要用于语音传输和最高可达4Mbps的数据传输，早期用于1Mbps令牌网；3类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。主要用于语音传输和10Mbps以太网；4类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。主要用于语音传输和16Mbps令牌网；5类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。用于语音传输和高于100Mbps的数据传输，主要用于百兆以太网；超5类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。与五类线相比，超五类线所使用的铜导线质量更高，单位长度绕数也更多，因而衰减和信号串扰更小，也可以用于千兆以太网；6类、7类：作为传输能力更强的双绞线，它们的标准还处于进一步的发展之中。5答传输介质抗电磁干扰价格频带宽度单段最大长度UTP较差最便宜低100米STP较好一般中等100米同轴电缆较好一般高185米（细缆）/500米（粗缆）光纤最好最贵极 高几十公里6答多路复用（Multiplexing）技术是将传输信道在频率域或时间域上进行分割，形成若干个相互独立的子信道，每一子信道单独传输一路数据信号。常用的多路复用技术主要有四种形式：频分多路复用（Frequency Division Multiplexing，FDM）、时分多路复用（Time Division Multiplexing，TDM）、波分多路复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）和码分多路复用（Code Division Multiplexing，CDM）。7答（1）抽样。PCM编码是以抽样定理为基础的；（2）量化。将抽样所得到的信号幅度按A/D转换器的量级分级取值，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值。（3）编码。把量化后抽样点的幅值分别用代码表示，经过编码后的信号，就已经是PCM信号了。8答（1）每个脉冲宽度越大，发送信号的能量就越大，这对提高接收端的信噪比有利；（2）脉冲时间宽度与传输带宽成反比关系，并且在频谱中包含了码位的速度；（3）当出现连续0或连续1时，难以分辨一位的结束和另一位的开始；（4）会产生直流分量的积累问题，这将导致信号的失真与畸变。9答10答所谓“同步”，就是接收端要按照发送端发送的每个码元的重复频率以及起止时间来接收数据。因此，接收端不仅要知道一组二进制位的开始与结束，还要知道每位的持续时间，这样才能做到用合适的采样频率对所接收的数据进行采样。数据在传输线路上传输时，为保证发送端发送的信号能够被接收端正确无误地接收，接收端必须与发送端同步。如果发送端和接收端的时钟不同步，即使只有较小的误差，随着时间的增加，误差逐渐积累，终会造成收发之间的失步。同步技术直接影响着通信质量，质量不好的同步将会使通信系统不能正常工作。11答字符同步也称异步传输，在通信的数据流中，每次传送一个字符，且字符间异步，字符内部各位同步被称为字符同步方式。帧同步也称同步传输，在通信的数据流中，以多个字符组成的字符块为单位进行传输，收发双方以固定时钟节拍来发送和接收数据信号，字符或码组间以及位与位之间是同步的。同步传输通信控制规程可分为两类：面向位（比特）型和面向字符。12答交换方式可分为线路交换、报文交换和报文分组交换。（1）电路交换：在数据传输之前必须先设置一条完全的通路。在线路拆除(释放)之前，该通路由一对用户完全占用。电路交换效率不高。（2）报文交换：报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式，报文需要排队。因此报文交换不适合于交互式通信，不能满足实时通信的要求。（3）分组交换：分组交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送，并规定了最大长度。分组交换技术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术，适用于交换中等或大量数据的情况。13答（1）各交换节点只存储和处理分组的标头信息；（2）大大缩短分组长度；（3）尽量取消或简化在低层上对数据单元的差错、流量和路由等控制操作，尽量简化低层通信协议，提高数据传输与交换效率；（4）保留线路交换面向连接的高服务质量特性；（5）以全硬件结构来实现节点交换机的交换和协议控制模块。14答ATM交换兼有电路交换和分组交换的优点，交换时延很小，通路速率灵活，信道利用率高。它既支持恒定比特率（信元周期地出现）的连续型业务，又支持（信元非周期地出现）突发型业务；既支持低速业务，又支持高速业务，还能支持变速（信元出现密度不同）业务，既支持实时性业务，又支持非实时性业务。因此，ATM交换是实现宽带综合业务数字网（B-ISDN）的一种较好的宽带交换技术。15答（1）自动反馈重发方式（ARQ）（2）前向纠错方式（FEC）（3）混合方式(HEC)第3章 计算机网络体系结构一、填空题1语义、语法、同步2层次结构模型、集合3实体、子系统、协议、服务、服务访问点、服务原语、连接4七、低三5数据报、确认交付、请求回答6报文、分组、帧、二进制位7、机械、电气、功能、规程8面向连接、无连接9传输控制、可靠的传输、用户数据报、不可靠传输10网络11应用12正常、异常、平衡型异步二、选择题1D2A3B4D5B 三、名词解释1计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议或通信协议，它主要有语义、语法和同步三个部分组成。2计算机网络分成若干层来实现，每层都有自己的协议。我们将计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构。3面向连接服务在数据交换之前，必须先建立连接。当数据交换结束后，则应终止这个连接。面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段，是可靠的报文分组按顺序传输方式。4两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接，因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留。无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速。但无连接服务不能防止报文的丢失、重复或失序。 四、简答题1答网络协议对于计算机网络来说是必不可少的。不同结构的网络，不同厂家的网络产品，所使用的协议也不一样，但都遵循一些协议标准，这样便于不同厂家的网络产品进行互连。一个功能完善的计算机网络需要制定一套复杂的协议集合，对于这种协议集合，最好的组织方式是层次结构模型。网络协议对于计算机网络来说是必不可少的。不同结构的网络，不同厂家的网络产品，所使用的协议也不一样，但都遵循一些协议标准，这样便于不同厂家的网络产品进行互连。一个功能完善的计算机网络需要制定一套复杂的协议集合，对于这种协议集合，最好的组织方式是层次结构模型。2答将计算机网络层次结构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构。优点：首先，它将建造一个网络的问题分解为多个可处理的部分，不必把希望实现的所有功能都集中在一个软件中，而是可以分成几层，每一层解决一部分问题。第二，它提供了一种更为模块化的设计。如果你想要加一些新的服务上去，只需要修改一层的功能性，继续使用其他层提供的服务。3答（1）物理层。利用传输介质，完成在相邻结点之间的物理连接。（2）数据链路层。数据链路层的目的是无论采用什么样的物理层，都能保证向上层提供一条无差错、高可靠性的传输线路，从而保证数据在相邻结点之间正确传输（3）网络层。网络层的主要任务是通过执行某一种路径选择算法和流量控制算法，完成分组从通信子网的源结点到目的结点的传输。（4）传输层。传输层的目的是向用户提供从发送端到接收端报文的无差错传送。（5）会话层。实现各进程间的会话，即网络中结点交换信息。（6）表示层。表示层处理两个通信实体之间进行数据交换的语法问题。（7）应用层。应用层是OSI参考模型中的最高层，直接面向用户。应用层利用应用进程，为用户提供访问网络的手段。4答物理层是OSI体系结构中的最低一层，它向上毗邻数据链路层，向下直接与传输介质相连接，起着数据链路层和传输介质之间的逻辑接口作用。与OSI/RM的其他层相比，物理层标准是不完善的。因为它没有提到物理实体、服务原语、物理层协议数据单元等概念，而是经常讲物理层的服务数据单元比特流、物理连接等。其原因是，早在ISOOSI参考模型提出之前，许多属于物理层的接口协议就已经制定出来了，而且在物理层采用这些接口协议的物理设备也被大量产业化，并广泛应用于数据通信领域。5答物理层主要对连接到网络上的设备从四个方面进行规定。这四个方面是机械方面、电气方面、功能方面及规程方面。机械方面规定连接器的类型、尺寸，插脚的数目及所使用的电缆类型等；电气方面则规定网络上所传输信号的电气范围（多大的电压表示1，多大的范围表示0）以及信号的编码方法等；功能方面则规定每个引脚代表的是什么意义；规程方面规定在相邻两个结点之间传送电气信号时的工作顺序。6答数据链路层是OSI/RM中的第2层，介于物理层和网络层之间，它的作用是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，即使之对网络层表现为一条无差错的数据链路。数据链路层的基本功能是向网络层提供透明的和可靠的数据传送服务。“透明”是指无论什么类型（或结构）的数据，都按原来的形式传输，即对该层上传输的数据的内容、格式及编码方式没有限制，也没有必要解释信息结构的意义。7答（1）标志字段F。帧首尾均有一个由固定比特序列01111110组成的帧标志字段F，其作用主要有两个：帧起始与终止定界符和帧比特同步。（2）地址字段A。在非平衡结构中，帧地址字段总是填入从站地址；在平衡结构中，帧地址字段填入应答站地址。（3）控制字段C。控制字段是8位，用来发送状态信息或发送命令。（4）信息字段I。信息字段可以是任意的比特序列组合，即保证数据的透明性，为确保这一点必须执行0比特插入和删除操作。（5）帧校验字段。FCS字段为帧校验序列，HDLC采用CRC循环冗余编码进行校验。HDLC为确保帧标志字段F在帧内的唯一性，在帧地址字段、控制字段、信息字段、帧检验字段中采用零比特填充技术，发送时，发送站监测标志之间的比特序列，当发现有5个连续的1时，就插入一个0，从而保证了帧内数据传输的透明性8答（1）信息帧（I帧）。信息帧用于传送有效信息或数据，通常简称I帧。（2）监控帧(S帧)。监控帧用于差错控制和流量控制，通常简称S帧。（3）无编号帧(U帧)：无编号帧因其控制字段中不包含编号N(S)和N(R)而得名，简称U帧。U帧用于提供对链路的建立、拆除以及多种控制功能9答面向连接的网络服务又称为虚电路服务，它具有网络连接建立、数据传输和网络连接释放三个阶段，是可靠的报文分组按顺序传输的方式，适用于定对象、长报文、会话型传输要求。无连接网络服务的两实体之间的通信不需要事先建立好一个连接。无连接网络服务有三种类型 ：数据报、确认交付与请求回答。数据报服务不要求接收端应答。这种方法尽管额外开销较小，但可靠性无法保证。10答（1）网络接口层。负责接收互联网层发来的数据报并通过具体网络发送，或者从具体网络上接收帧，抽出IP数据报，交给互联网层。（2）网际层。网际层所执行的主要功能是处理来自传输层的分组，将分组形成数据包（IP数据包），并为该数据包进行路径选择，最终将数据包从源主机发送到目的主机。（3）传输层。源端和目标端主机上的对等实体可以进行会话。除了在端与端之间传送数据外，传输层还要解决不同程序的识别问题。（4）应用层。TCP/IP模型的应用层的功能相当于OSI/RM的会话层、表示层和应用层3层的功能。该层能向用户提供一组常用的应用程序，定义了大量的TCP/IP应用协议。11答OSI参考模型与TCP/IP参考模型有很多相似之处，它们都是基于独立的协议栈的概念，都有网络层、传输层和应用层而且，有些层的功能也大体相同。不同之处主要体现在以下几个方面：（1）TCP/IP虽然也分层，但层的数量不同，且层次之间的调用关系不像OSI那样严格；（2）TCP/IP一开始就考虑到了异种网的互连问题，并将互联网协议作为TCP/IP的重要组成部分，因此TCP/IP异种网互连能力强。而OSI只考虑到用一种统一标准的公用数据网将各种不同的系统连在一起，根本未想到异种网的存在，这是OSI/RM的一个很大的不足。（3）TCP/IP一开始就向用户提供可靠和不可靠的服务，而OSI/RM在开始时只考虑到向用户提供可靠服务，相对来说，TCP/IP更注重于考虑提高网络的传输效率，而OSI更侧重考虑网络传输的可靠性。（4）系统中体现智能的位置不同。OSI/RM认为，通信子网是提供传输服务的设施，因此，智能性问题如监视数据流量、控制网络访问、甚至路径选择、流量控制等都由通信子网解决，这样留给主机的事情就不多了，相反，TCP/IP则要求主机参与所有的智能性活动。因此，OSI/RM网络可以连接比较简单的主机，运行TCP/IP的互联网则是一个相对简单的通信子网，对入网主机的要求比较高。12答RS-232C标准适用于DTE/DCE之间的串行二进制通信，数据传输速率为020 kb/s，电缆长度限制在30米内。RS-232C接口不仅可用于利用电话交换网进行的远程数据通信中，还可用于计算机与计算机之间、计算机与终端之间以及计算机与输入/输出设备的近程数据通信中。通常RS-232V.24用于标准电话线路(一个话路)的物理层接口，而RS-449V.35则用于宽带电路(一般都是租用电路)，其典型的传输速率为48168 kbps，用于点到点的同步传输。第4章 计算机局域网一、填空题1以太网2有限、传输、共享3拓扑结构、传输介质、介质访问控制方法、介质访问控制方法4IEEE8025介质访问控制、逻辑链路控制6细同轴电缆、粗同轴电缆、双绞线7随机争用8交换机、并发9软件、物理位置的10请求优先11对等式、接入式、中继式12MAC、ROM13交换式集线器、集线器14桌面、骨干、中心15物理、数据链路16网络二、选择题1B2D3C4C5C 三、名词解释1局域网。是一种在有限的地理范围内将大量PC机及各种设备互连在一起，实现数据传输和资源共享的计算机网络。2虚拟局域网。是局域网中由一些具有某些共同需求的网段构成的与物理位置无关的逻辑组，网络中的每一个帧都带有明确的标识符以指明其源发站是属于哪个VLAN的。3无线局域网。是一种短距离无线通信组网技术，它是以无线信道为传输媒质构成的计算机网络，通过无线电传播技术来实现在空间传输数据。4CSMA/CD。CSMACD是带有冲突检测的载波侦听多点访问方法，采用争用技术的一种介质访问控制方法，可将CSMACD 形象地概括为用先听后发、边听边发的方法来共享传输介质。5CSMA/CA。由于在无线网络中冲突检测较困难，IEEE 802.11 规定介质访问控制子层采用冲突避免(CA)协议，而不是冲突检测(CD)协议。CSMA/CA通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络系统的集中控制。四、简答题1答计算机局域网主要在以下5个方面的特征区别于其它类型的网络。（1）网络的覆盖范围很有限；（2）拓朴结构的形式简单而多样化；（3）高传输率和低误码率；（4）局域网侧重共享信息的处理和存储，一般由一个单位或一个组织单独拥有，易于建立、维护和扩展；（5）决定局域网特性的主要技术要素是网络拓扑结构、传输形式与介质访问控制方法。2答（1）带有碰撞检测的载波侦听多点访问法(CSMA/CD)。CSMA/CD方式的主要特点是：原理比较简单，技术上较易实现，网络中各工作站处于同等地位，不要集中控制，网络负载轻时效率较高。（2）令牌环访问控制法(Token Ring )令牌方式在轻负载时，由于发送信息之前必须等待令牌，加上规定由源站收回信息，大约有50%的环路在传送无用信息，所以效率较低。然而在重负载环路中，令牌以“循环”方式工作，故效率较高，各站机会均等。令牌环的主要优点在于它提供的访问方式的可调整性，它可提供优先权服务，具有很强的实时性。（3）令牌总线访问控制法(Token Bus) Token Bus方式的最大优点是具有极好的吞吐能力，且吞吐量随数据传输速率的增高而增加并随介质的饱和而稳定下来但并不下降；各工作站不需要检测冲突，故信号电压容许较大的动态范围，联网距离较远；有一定实时性，在工业控制中得到了广泛应用。3答（1）一个站点在发送数据帧之前，首先要检测总线是否空闲，以确定总线上是否有其它节点正在发送数据。（2）如果总线空闲，则可以发送；如果总线忙碌，则要继续检测，一直等到介质空闲时方可发送。（3）在发送数据帧的同时，还要持续检测总线是否发生冲突。一旦检测到冲突发生，便立即停止发送，进入“冲突加强”阶段，即向介质上发出一串阻塞脉冲信号来加强冲突，以便让总线上其它节点都知道已发生冲突。这样，总线带宽不致因传送已损坏的帧而被白白地被浪费。（4）冲突发生后，应随机延迟一段时间，再去争用总线进入重发阶段，进入重发状态的第一件事就是计算重发次数，以太网规定一个帧最多可以重发16次，否则就认为线路发生季故障。4答（1）保护原有的以太网基础设施可继续使用，节省用户网络升级的费用。交换式以太网不需要改变网络其它硬件，包括电缆和用户的网卡，仅需要用交换式交换机改变共享式HUB。（2）可在高速与低速网络间转换，实现不同网络的协同。目前大多数交换式以太网都具有100Mbps的端口，通过与之相对应的100Mbps的网卡接入到服务器上。（3）实现网络分段，均衡负荷，同时提供多个通道，比传统的共享式集线器提供更多的带宽。（4）提供全双工模式操作，提高了处理效率，时间响应快。5答网卡有很多类型，如以太网网卡、ATM网卡、无线网网卡等。大多数的计算机局域网都是以太网，其分类如下：（1）按所支持的带宽划分，有10Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡和1000Mbps网卡；（2）按总线类型划分，有ISA网卡、PCI网卡、USB网卡以及专门用于笔记本电脑的PCMCIA网卡。（3）按应用领域划分，有工作站网卡和服务器网卡；（4）按网卡的端口类型划分，有RJ-45端口（双绞线）网卡、AUI端口（粗同轴电缆）网卡、BNC端口（细同轴电缆）网卡和光纤端口网卡。（5）按与不同的传输介质相连接的端口的数量划分，有单端口网卡、双端口网卡甚至三端口网卡，如RJ-45+BNC、BNC+AUI、RJ-45+BNC+AUI等类型的网卡。（6）根据需不需网线，网卡可分为有线网卡和无线网卡两种。 6答集线器可分为无源（Passive）集线器、有源（Active）集线器和智能（Intelligent）集线器。无源集线器只负责把多段介质连接在一起，不对信号作任何处理，每一种介质段只允许扩展到最大有效距离的一半。有源集线器类似于无源集线器，但它具有对传输信号进行再生和放大从而扩展介质长度的功能。智能集线器除具有有源集线器的功能外，还可将网络的部分功能集成到集线器中，如网络管理、选择网络传输线路等。随着计算机技术的发展，Hub又分为切换式、共享式和可堆叠共享式三种。切换式Hub：一个切换式Hub重新生成每一个信号并在发送前过滤每一个包，而且只将其发送到目的地址。切换式Hub可以使10Mbps和100Mbps的站点用于同一网段中。共享式Hub :共享式Hub使所有相互联接的站点共享一个最大频宽。例如，一个连接着10个工作站或服务器的100Mbps共享式Hub所提供的最大频宽为100Mbps，与它连接的每个站点共享这个频宽的十分之一。共享式Hub不过滤或重新生成信号，所有与之相连的站点必须以同一速度工作（10Mbps或100Mbps）。所以共享式Hub比切换式Hub价格便宜。堆叠共享式Hub: 堆叠共享式Hub是共享式Hub中的一种，当它们级联在一起时，可看作是网络中的一个大Hub。当6个8口的Hub级联在一起时，可以看作是1个48口的Hub7答双绞线以太网需要以下硬件配置：网卡：连入双绞线以太网的任一个节点都需要一块支持RJ-45接口（形状类似于电话接口）的网卡。双绞线：并不是所有的双绞线都能够用来连接计算机入网，以太网标准规定只能使用3类、4类或5类双绞线。集线器Hub：集线器是双绞线以太网的中心连接设备，它的作用是将接收到的数据广播到每一个端口（当然发送者端口除外）。从这种意义上看，虽然双绞线以太网从外观看连接成星型，但从数据流动的情况上看，它仍然是一个总线型网。因此，我们往往说双绞线以太网是物理上星型、逻辑上总线型的局域网。双绞线以太网的主要技术特性为：网络拓扑结构：星形。中央节点：有源集线器Hub。介质访问控制协议：CSMA/CD。站点数：由Hub的端口数而定。传输速率：10-100Mbps。目前1000Mbps已在LAN中实现。最大网段长度：100m。最大网络段数：5段，即可用4个中继器连接5段电缆，将网络扩大到500m。8答目前，无线局域网有很多协议标准，如IEEE802.11、IEEE802.11a、蓝牙、HomeRF等。虽然标准众多，但大致可分为两大发展方向：以高速传输应用发展为主（IEEE802.11b、IEEE802.11a）；以低速短距离应用为主（蓝牙、HomeRF）。（1）IEEE 802.11系列标准。该标准定义了物理层和介质访问控制子层(MAC)的协议规范，最大传输速率2Mbps，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内设立互操作网络设备。任何LAN、网络操作系统或协议在遵守IEEE802.11标准的无线LAN上运行时，就像它们运行在以太网上一样容易。802.11a扩充了802.11标准的物理层，规定该层使用5GHz的频带，最大传输速率54Mbps，共有12个不重叠的传输信道。802.11b规定采用2.4GHz频带，最大传输速率11Mbps，共有3个不重叠的传输信道。此外还有802.11c、802.11g、802.11e、802.11f、802.11h和802.11i等，802.11n是下一个无线新规范，这一新规范的数据传输速率尚未确定，但至少将在100MBps以上。 （2）HomeRF。HomeRF是专门为家庭用户设计的一种WLAN技术标准。HomeRF利用跳频扩频方式，既可以通过时分复用支持语音通信，又能以CSMA/CA协议提供数据通信服务。同时，HomeRF提供了与TCP/IP良好的集成，支持广播、多播和48位IP地址。目前，HomeRF标准工作在2.4GHz的频段上，跳频带宽为1MHz，最大传输速率为2Mbps，传输范围超过100m。（3）蓝牙技术。蓝牙技术是一种用于各种固定与移动的数字化硬件设备之间的低成本、近距离的无线通信连接技术。这种连接是稳定的、无缝的，可以方便地嵌入设备之中。（4）红外线数据标准协会IrDA。IrDA提出一种利用红外线进行点对点通信的技术，传输速率可达16 Mb/s。其相应的软件和硬件技术都已比较成熟，主要优点是体积小、功率低，成本低，适合设备移动的需要。9答虚拟网络的概念是由于工作组的需要而产生，伴随高速网络的发展而实现的。它将逻辑的网络拓扑与物理的网络设施相分离，将网络上的节点按照工作性质与需要划分为若干个“逻辑工作组”，一个逻辑工作组就被称为一个虚拟局域网。虚拟局域网组网可分为4种：基于交换机端口号的VLAN，基于MAC地址的VLAN，基于网络层的VLAN和IP广播组VLAN。虚拟局域网对带宽资源采用独占方式，以软件方式来实现逻辑工作组的划分和管理。逻辑工作组的节点组成不受物理位置的限制。当一个节点从一个逻辑工作组转移到另一个逻辑工作组时，只需要通过软件设定，而不需要改变它在网络中的物理位置。同一个逻辑工作组的节点可以分布在不同的物理网段上，但它们之间的通信就像在同一个物理网段上一样。虚拟局域网可以跟踪节点位置的变化，当节点物理位置改变时，无需人工重新配置。10答（1）快速以太网技术。快速以太网有两种，一种为100Base-T，另一种是100VG-AnyLAN。100Base-T是10Base-T的扩展，拓扑结构为星形。MAC层仍采用CSMA/CD介质访问控制方式。100Base-T目前被IEEE定为正式的国际标准。由于照搬10Base-T规范，从10Base-T以太网升级到100Base-T变得非常简单。只要更换网卡和集线器就可以了。原有的系统软件、应用软件仍可使用。100VG-AnyLAN是一种新的网络技术，被IEEE公司正式确认为IEEE802.12标准。该标准提供100Mbps的数据传输，支持100Base-T以太网及令牌环网的拓扑结构。100VG-AnyLAN与100Base-T之间技术上最大的区别在于介质访问控制方法的不同。100Base-T采用了用于10Mbps以太网的CSMA/CD方式，而100VG-AnyLAN采用一种新的介质访问方式请求优先。（2）千兆以太网使用原有以太网的帧结构、帧长及CSMA/CD协议，只是在低层将数据速率提高到了1Gbps。因此，它与标准以太网（10Mbps）及快速以太网（100Mbps）兼容。用户能在保留原有操作系统、协议结构、应用程序及网络管理平台与工具的同时、通过简单的修改，使现有的网络工作站廉价地升级到千兆位速率。（3）10G以太网的主要技术特点是保留了802.3以太网的帧格式，只使用全双工工作方式，使用光纤作为传输介质而不使用铜线，使用点对点链路，支持星型结构的局域网，不直接与端用户相连以及创造了新的光物理媒体相关（PMD）子层。11答一般来说，有四种类型的网络互联，需要采用不同的网络互联方法和设备。（1）相同类型的局域网互联（2）不同类型的局域网互联（3）通过主干网将局域网互联（4）通过广域网(WAN)将局域网互联12答路由器提供了更高层次上的LAN互联。路由器能支持经多个链路连接的复杂网络，具有动态选择路由以平衡各个路由器的通信负载的功能。路由选择不仅基于网络层地址，而且基于数据分组的类型，因此可区分不同的协议，并做出相应的路由判定，从而可出于安全的考虑，阻断某些类型的数据，阻止某些用户访问被保护的网络。第5章 城域网与广域网一、填空题1IP、ATM、FDDI2分布队列双总线3802.8、4B/5B 4无连接、面向连接5数据终端、数据电路终接6数据链路、简化7分组交换、X.25分组交换、电路交换8B、D9基本速率、基群速率1051.84、155.52。11用户、控制、管理12永久性、半永久性、专用数据网13本地传输、交叉连接/复用、局间传输、网络管理14光纤到路边、光纤到大楼、光纤到家15有线、无线、以太网、光纤。16ADSL、RADSL、VDSL、ADSL二、选择题1B2D3B4A 5A（A）AAL1 （B）AAL2 （C）AAL34 （D）AAL 5三、名词解释1是比局域网规模大的一种中型网络，它是将不同的局域网相联，构成一个城市范围内的中型数据通信网络。2是一种跨地区或国界的数据通信网络，使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。3是一个简单的面向连接的虚电路分组业务，它既提供交换虚电路，也提供永久虚电路。4是一种通用的全数字式通信网络，主要用作构建计算机网络在内的各种信息网络的通信基础设施。其主要特点是在其所接入的各端系统之间，可进行话音、文字、数据和图像等多种业务的通信，或者是融合话音、数据和图像等信息的多媒体业务通信。四、问答题和思考题1答（1）网络的覆盖范围取决于城市的大小；（2）拓扑结构形式简单而单一化；（3）具有多功能综合服务能力。局域网之间的连接；大型主机之间的连接；多媒体信息系统的传输通道；提供与广域网的网际接口或作为接入网服务系统；提供宽带的综合业务服务。（4）多采用共享信道的无竞争的信道资源分配2答（1）使用双总线结构，每条总线可独立运行；（2）采用802.2的逻辑链路控制，能与IEEE802局域网兼容，支持多种传输介质，如光纤、同轴电缆、微波系统；（3）数据传输速率为34155Mbps或更高；（4）支持传送突发性数据的面向连接的虚电路数据服务、等时的电路交换服务以及IEEE802.2LLC子层的无连接数据报服务。理论上，DQDB网络的规模不受限制，但在802.6标准中，仍建议在160km范围内设置512个站点，运行速率为155Mb/s。3答FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速骨干网，也是计算机网络技术发展到高速通信阶段出现的第一个高速网络技术。用它可以互连局域网和计算机。它也是宽带城域网的常用技术之一。FDDI具有以下特点： （1）高速度。以125MHz的时钟频率实现100Mbps的数据带宽；（2）大容量。即使在网络负荷很重的情况下，仍然能保持很高的带宽利用率；（3）高可靠性。FDDI网络采用了双环自愈技术，大大提高了网络的可靠性。（4）互操作能力强；（5）共享网络带宽；（6）网络协议复杂，安装和管理较困难。4答广域网是一种跨地区或国界的数据通信网络，使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。广域网的通信链路通常是电话通信网、公共数据网、卫星载波系统，由电话公司、公共数据公司等供应商拥有和管理，并向用户出租通信链路和提供数据、电话、传真、视频等服务。广域网主要在如下几个方面的特征区别于其它类型的网络。（1）网络的覆盖和速率范围大；（2）网络组织结构形式复杂；（3）具有多功能多用途的综合服务能力。跨城跨地区的局域网之间的连接；大型主机和密集用户集团之间的连接；为远程信息服务系统提供传输通道；提供与互联网的网际接口或作为接入网服务提供远程线路；提供在区域范围内的宽带综合业务服务等。（4）多采用转接信道的交换型传输制式5答对比的方面虚电路数据报连接的建立必须有不要目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号每个分组都有目的站的全地址路由选择在虚电路建立时进行，所有分组均按同一路由每个分组独立选择路由当路由器出故障所有通过出故障的路由器的虚电路均不能工作出故障的路由器可能会丢失分组，一些路由会发生变化分组的顺序总是按发送顺序到达目的站到达目的站时可能会不按发送顺序端到端的差错控制由通信子网负责由主机负责端到端的流量控制由通信子网负责由主机负责6答（1）交换式虚电路。两个分组网上的用户在传输数据之前，必须由其中一方呼叫对方的网络地址，建立一条临时的逻辑连接，数据传输完后还要释放该虚电路。即在一台计算机向网络发送分组要求与远程计算机通话时建立。一旦建立好连接，分组就可以在上面发送，通常按次序到达。（2）永久式虚电路。在两个用户设备上建立的固定逻辑连接，用法上和前者相同，但是它根据提前在客户达成的协议建立连接，它一直存在，不需要在使用时设置，它与租用线路相似。即在两个用户设备上建立的固定逻辑连接，省去了传输数据前的呼叫过程，需要使用永久型虚电路的用户须预先向网络管理部门提出申请。7答（1）与电路交换业务的比较。帧中继和电路交换业务都能为用户提供高速率、低时延的数据传输业务。由于用户使用电路交换业务时要独占带宽资源，因此通信费用昂贵。帧中继采用动态分配带宽技术，允许用户占用其他用户的空闲带宽来传送大量的突发性数据，实现带宽资源共享，使用户的通信费用低于专线。（2）与X.25分组交换业务的比较。帧中继和X.25分组交换业务都采用虚电路交换技术，以充分利用网络带宽资源，降低用户通信费用。但在业务质量上，由于帧中继网络对数据帧不进行差错处理，简化了通信协议，使帧中继交换机处理每帧所需的时间大大缩短，端到端数据传送延时低于分组交换网，整个网络的业务吞吐量高于分组交换网。帧中继还具有一套有效的带宽管理和阻塞管理措施，在带宽的动态分配技术上比分组交换网更具优越性。（3）与ATM业务的比较。ATM业务也可为用户提供高速率、低延时的数据传输业务，但需要大量网络硬件的更新，其代价十分昂贵。帧中继技术可直接利用现有的网络硬件资源，只需更新网络软件就可实现，所需费用比较低，因此对网络运营部门很有吸引力。8答尽管B-ISDN和N-ISDN的名称相似，但两者之间有许多差别。除了在传输带宽方面的差别外，还有如下的一些重要差别。（1）N-ISDN的网络是以数字电话网体制作为基础的，并仍采用传统的电路交换方式。而B-ISDN则是采用各种高速、宽带传输与交换体制来构建其网络结构。例如，目前比较普遍采用的传输制式是SDH，交换制式是ATM。（2）N-ISDN采用固定的实通道速率，主要是64 Kbps的B信道和16 Kbps的D信道，以及他们不同的组合。而B-ISDN没有实通道而只有虚通道的概念，且虚通道的速率不能预先确定，其上限取决于用户网络接口的实际传输速率，如155.52Mbps或622.08Mbps。（3）N-ISDN主要是以数字电话为主要业务，附以计算机数据业务和一些可视业务。而B-ISDN能够承载的业务要宽广得多，除了一般的话音、数据和可视业务外，更重要的是实时的可视的交换业务（如电视会议、点播电视等）、高清晰度电视、高保真音响和多媒体体业务等。9答（1）支持一切现有通信业务及未来的新业务（2）有效地利用网络资源（3）减小了交换的复杂性（4）减小了中间节点的处理时间，支持高速传输（5）减小延迟及网络管理的复杂性（6）保证现有及未来各种网络应用的性能指标10答数字数据网（Digital Data Network，DDN）是由专用线路连接所构成的数据传输网，它可以在任意两个端点之间建立起永久性或半永久性连接的专用数字传输通道，以便为用户建立自己的专用数据网创造条件。（1）传输速率高；（2）协议简单；（3）全透明传输；（4）灵活的通信方式；（5）电路可靠型高；（6）传输质量高、网络延迟小；（7）网络运行管理简便。11答（1）专用电路业务；（2）点到多点通信；（3）帧中继；（4）虚拟专用网络功能； （5）语音和G3传真。12答可分为有线接入（铜线接入）、无线接入、以太网接入和光纤接入等，以上这些接入方式既有窄带的也有宽带的。其中宽带无线接入及光纤接入是未来接入网技术的两个发展方向。13答xDSL（Digital Subscriber Line）数字用户线的接入方法。xDSL技术是设计用来在普通电话线上传输高速数字信号、以双绞线为传输介质的传输技术组合，其中x代表不同种类的数字用户线路技术，包括非对称（ADSL、RADSL、VDSL）技术和对称的（HDSL、SDSL）技术。各种数字用户线路技术的不同之处主要表现在信号的传输速率和距离以及对称或非对称速率的区别上。14答（1）光纤到家。光纤到家(FTTH)是一种全光网络结构，它是接入网的最终解决方案。FTTH的带宽、传输质量和运行维护都十分理想。由于整个用户接入网完全透明，对传输制式、波长和传输技术没有严格限制，因而FTTH适合于各种交互宽带业务。另外，光纤直接到家不受外界干扰也无泄漏问题，室外设备可以做到无源，以避免雷击，供电成本较低。FTTH的缺点是目前成本太高，尚不能大量推广应用。 （2）光纤到路边。光纤到路边(FTTC)用光纤代替主干馈线铜缆和局部配线铜缆，将ONU设置在路边，然后通过双绞铜线或电缆接入用户。FTTC适合于居住密度较高的住宅区。（3）光纤到大楼。光纤到大楼(FTTB)用光纤将ONU接到大楼内，再用线缆延伸到各用户。FTTB特别适用于给一些智能化办公大楼提供高速数据以及电子商务和视频会议等业务。 将FTTB与目前已在许多办公大楼使用的以5类线为基础的大楼综合布线系统结合起来，能够较好地提供多媒体交互式宽带业务。FTTC/FTTB成本比FTTH低，容易过渡到FTTH，可提供宽的对称带宽，省掉了大部分铜缆，但它们的成本比一般铜缆高，传输模拟信号分配业务困难。第6章TCP/IP协议基础一、填空题1事实上、网际、传输控制24312842535ARP6路径控制7面向连接8建立连接、数据传输、释放连接9210Anonymous11寻址、路由、非连接、不可靠12ICMP、更上层的13网络、主机、ICANN14IP、MAC15符号名字、IP地址1625417ARP、RARP18IP地址二、选择题1D2A 3B 4D 5C6A7C 8C 9C10A11C12B13C14B 15B 16A 17B 18B 19B 20B 21B 22C 23A、B、D 三、判断题12345678910111213141516171819202122四、简答题1答TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议是当今技术最成熟、应用广泛的网络传输协议，并拥有完整的体系结构和协议标准。2答IP协议的基本功能是对数据包进行相应的寻址和路由，并从一个网络转发到另一个网络。IP协议在每个