計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第五版)課后答案

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課后習(xí)題答案

第一章概述

1-1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)？

答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的最重要的功能有兩個，連通性和共享。

1-2試簡述分組交換的特點(diǎn)

答：分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲一一轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼

有電路交換和報(bào)文交換

的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長度分割為

許多小段的數(shù)據(jù)——分

組。每個分組標(biāo)識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時

傳送多個數(shù)據(jù)分組。把

來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到

達(dá)接收端，再去掉分組

頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換

的電路利用率高，比報(bào)

文交換的傳輸時延小，交互性好。

1-3試從多個方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。

答：(1)電路交換電路交換就是計(jì)算機(jī)終端之間通信時，一方發(fā)起

呼叫，獨(dú)占一條物理線

路。當(dāng)交換機(jī)完成接續(xù)，對方收到發(fā)起端的信號，雙方即可進(jìn)行通信。

在整個通信過程中雙

方一直占用該電路。它的特點(diǎn)是實(shí)時性強(qiáng)，時延小，交換設(shè)備成本較

低。但同時也帶來線路

利用率低，電路接續(xù)時間長，通信效率低，不同類型終端用戶之間不

能通信等缺點(diǎn)。電路交

換比較適用于信息量大、長報(bào)文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。

(2)報(bào)文交換將用戶的報(bào)文存儲在交換機(jī)的存儲器中。當(dāng)所需要的輸

出電路空閑時，再將

該報(bào)文發(fā)向接收交換機(jī)或終端，它以“存儲一一轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳

輸數(shù)據(jù)。報(bào)文交換的優(yōu)

點(diǎn)是中繼電路利用率高，可以多個用戶同時在一條線路上傳送，可實(shí)

現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程

的終端間互通。但它的缺點(diǎn)也是顯而易見的。以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲

轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時延大，

且占用大量的交換機(jī)內(nèi)存和外存，不能滿足對實(shí)時性要求高的用戶。

報(bào)文交換適用于傳輸?shù)?/p>

報(bào)文較短、實(shí)時性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報(bào)網(wǎng)。

(3)分組交換分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來

的。它兼有電路交換

和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定

長度分割為許多小段的

數(shù)據(jù)——分組。每個分組標(biāo)識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復(fù)用的

技術(shù)，同時傳送多個數(shù)

據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲器內(nèi)，接著在網(wǎng)

內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，

再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換

比電路交換的電路利用

率高，比報(bào)文交換的傳輸時延小，交互性好。

1-4為什么說因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革？

答：因特網(wǎng)縮短了人際交往的時間和空間，改變了人們的生活、工作、

學(xué)習(xí)和交往方式，是

世界發(fā)生了極大的變化。

1-5因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段最主要的

特點(diǎn)。

答：第一階段是從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANRET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。最初的分

組交換網(wǎng)ARPANET只

是一個單個的分組交換網(wǎng)，所有要連接在ARPANET上的主機(jī)都直接與

就近的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)和

連。而后發(fā)展為所有使用TCP/IP協(xié)議的計(jì)算機(jī)都能利用互聯(lián)網(wǎng)相互通

彳言°

第二階段是1985-1993年，特點(diǎn)是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)

第三階段是1993年至今，特點(diǎn)是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。

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1-6簡述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的兒個階段。

答：制定英特網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)要經(jīng)過一下的四個階段［RFC2026］：

(1)因特網(wǎng)草案(InternetDraft)。

(2)建議標(biāo)準(zhǔn)(ProposedStandard)。

(3)草案標(biāo)準(zhǔn)(DraftStandard)。

(4)因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(InternetStandard)。

1-7小寫和大些開頭的英文名字internet和Internet在意思上有何

重要區(qū)別？

答：以小寫字母i開始的inte:rnet(互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng))是一個通用名

詞，它泛指由多個計(jì)

算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議(即通信規(guī)則)

可以是任意的。

以大寫字母I開始的Internet(因特網(wǎng))則是一個專有名詞，它指當(dāng)

前全球最大的、開放

的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它采用TCP/IP協(xié)議

族作為通信的規(guī)則，

其前身是美國的ARPANET。

1-8計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點(diǎn)？

答：1、按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍分類：

(1)、局域網(wǎng)：局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)硬件在比較小的范圍內(nèi)通信線路組成

的網(wǎng)絡(luò)，一般限定在較

小的區(qū)域內(nèi)，通常采用有線的方式連接起來。

(2)、城域網(wǎng)：城域網(wǎng)規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi)，覆蓋的范圍從

幾十公里至數(shù)百公里，

城域網(wǎng)基本上是局域網(wǎng)的延伸，通常使用與局域網(wǎng)相似的技術(shù)，但是

在傳輸介質(zhì)和布線結(jié)構(gòu)

方面牽涉范圍比較廣。

(3)、廣域網(wǎng)：覆蓋的地理范圍非常廣，又稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，在采用的技術(shù)、

應(yīng)用范圍和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

方面有所不同。

2、按傳榆介質(zhì)分類：

(1)、有線網(wǎng)：采用同軸電纜、雙絞線，甚至利用又線電視電視電纜

來連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，

又線網(wǎng)通過''載波〃空間進(jìn)行傳輸信息，需要用導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)。

(2)、無線網(wǎng)：用空氣做傳輸介質(zhì)，用電磁波作為載體來傳播數(shù)據(jù)。

無線網(wǎng)包括：無線電話、

語音廣播網(wǎng)、無線電視網(wǎng)、微波通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)。

3、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：

(1)、星型網(wǎng)絡(luò)：各站點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路與中心相連，特點(diǎn)是很容

易在網(wǎng)絡(luò)中增加新的站

點(diǎn)，數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級容易控制，易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，但一旦中心

節(jié)點(diǎn)有故障會引起整個

網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

(2)、總線型網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中所有的站點(diǎn)共享一條數(shù)據(jù)通道，總線型網(wǎng)

絡(luò)安裝簡單方便，需要

鋪設(shè)的電線最短，成本低，某個站點(diǎn)的故障一般不會影響整個網(wǎng)絡(luò)，

但介質(zhì)的故障會導(dǎo)致網(wǎng)

絡(luò)癱瘓，總線網(wǎng)安全性低，監(jiān)控比較困難，增加新站點(diǎn)也不如星型網(wǎng)

絡(luò)容易。

(3)、樹型網(wǎng)絡(luò)：是上述兩種網(wǎng)的綜合。

(4)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)：環(huán)型網(wǎng)容易安裝和監(jiān)控，但容量有限，網(wǎng)絡(luò)建成后,

增加新的站點(diǎn)較困難。

(5)、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)是以上述各種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的綜合

應(yīng)用。

4、按通信方式分類：

(1)、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)以點(diǎn)到點(diǎn)的方式在計(jì)算機(jī)或通信設(shè)備中

傳輸，在一對機(jī)器之間

通過多條路徑連接而成，大的網(wǎng)絡(luò)大多采用這種方式。

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(2)、廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)在共用通信介質(zhì)線路中傳輸，由網(wǎng)絡(luò)上

的所有機(jī)器共享一條通

信信道，適用于地理范圍小的小網(wǎng)或保密要求不高的網(wǎng)絡(luò)。

5、按網(wǎng)絡(luò)使用的目的分類：

(1)、共享資源網(wǎng)：使用者可共享網(wǎng)絡(luò)中的各種資源。

(2)、數(shù)據(jù)處理網(wǎng)：用于處理數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。

(3)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)：用來收集、交換、傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。

6、按服務(wù)方式分類：

(1)、客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)模式：C/S計(jì)算的模式的結(jié)構(gòu)是分散、

多層次和具有圖形用戶

接口的PC機(jī)作為客戶機(jī)，不同的操作系統(tǒng)或不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對應(yīng)

不同的語言和開發(fā)工

具，其工作特點(diǎn)是文件從服務(wù)器被下載到工作站上，然后在工作站上

進(jìn)行處理，而基于主機(jī)

的大型機(jī)工作特點(diǎn)是所有處理都發(fā)生在主機(jī)上。

(2)、瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式：主要特點(diǎn)是它與軟硬件平臺的無

關(guān)性，把應(yīng)用邏輯和業(yè)

務(wù)處理規(guī)則放在服務(wù)器一側(cè)。

(3)、對等網(wǎng)或稱為對等式的網(wǎng)絡(luò)：對等網(wǎng)可以不要求具備文件服務(wù)

器，特別是應(yīng)用在一組

面向用戶的PC機(jī)，每臺客戶機(jī)都可以與其他每臺客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)〃平等〃對

話操作，共享彼此的

信息資源和硬件資源，組網(wǎng)的計(jì)算機(jī)一般類型相同，甚至操作系統(tǒng)也

相同，這種網(wǎng)絡(luò)方式靈

活方便，但是較難實(shí)現(xiàn)集中管理與控制，安全性也低。

7、按企業(yè)和公司管理分類：

(1)、內(nèi)部網(wǎng)：一般指企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，自成一體形成一個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。

(2)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)：一般指經(jīng)改造的或新建的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，采用通用的

TCP/IP作為通信協(xié)議，

一般具備自己的WWW服務(wù)器和安全防護(hù)系統(tǒng)，為企業(yè)內(nèi)部服務(wù)，不和

因特網(wǎng)直接進(jìn)行連接。

(3)、外聯(lián)網(wǎng)：采用因特網(wǎng)技術(shù)，有自己的WWW服務(wù)器，但不一定與

因特網(wǎng)直接進(jìn)行連接的

網(wǎng)絡(luò)，同時必須建立防火墻把內(nèi)聯(lián)網(wǎng)與因特網(wǎng)隔離開，以確保企業(yè)內(nèi)

部信息的安全。

(4)、因特網(wǎng)：因特網(wǎng)是目前最流行的一種國際互聯(lián)網(wǎng)，在全世界范

圍內(nèi)得到應(yīng)用，結(jié)合多

媒體的〃聲、圖、文”表現(xiàn)能力，不僅能處理一般數(shù)據(jù)和文本，而且也

能處理語音、聲響、靜

止圖象、電視圖象、動畫和三維圖形等。

1-9計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？

答：主干網(wǎng)的特點(diǎn)：設(shè)施共享；高度綜合集成，可應(yīng)付高密度的業(yè)務(wù)

需求量；工作在可控環(huán)

境；履用率高；技術(shù)演進(jìn)迅速，以軟件為主；成本逐漸下降。

本地接入網(wǎng)特點(diǎn)：設(shè)施專用，且分散獨(dú)立；接入業(yè)務(wù)種類多，業(yè)務(wù)量

密度低；線路施工難度

大，設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣；使用率低；技術(shù)演進(jìn)遲緩，以硬件為主；網(wǎng)

徑大小不一，成本與用

戶有關(guān)。

1-10試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共X

(bit),從源站到目的

站共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d(s),數(shù)據(jù)率為C

(bit/s)o在電路交換時電

路的建立時間為s(s)o在分組交換時分組長度為p(bit),且各結(jié)

點(diǎn)的排隊(duì)等待時間可忽

略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要??？

答：對電路交換，當(dāng)t=s時，鏈路建立；

當(dāng)土=$+乂/(3,發(fā)送完最后一bit；

當(dāng)1=$+乂九+1?1,所有的信息到達(dá)目的地。

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對分組交換，當(dāng)1=乂/。發(fā)送完最后一bit；

為到達(dá)目的地，最后一個分組需經(jīng)過k-1個分組交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)，

每次轉(zhuǎn)發(fā)的時間為P/C,

所以總的延遲=x/C+(k-l)p/C+kd

所以當(dāng)分組交換的時延小于電路交換

x/C+(k-1)p/C+kd<s+x/C+kd時，

(k-1)p/C<s

1-11在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長度和分組長度分別為x和

(p+h)(bit),其中p為

分組的數(shù)據(jù)部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，

與P的大小無關(guān)。通

信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(bit/s)，但傳播時延

和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時間均可

忽略不計(jì)。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度P應(yīng)取

為多大？

答：分組個x/p,

傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)：(p+h)x/p

源發(fā)送時延：(p+h)x/pb

最后一個分組經(jīng)過kT個分組交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)，中間發(fā)送時延：（k-

1）（p+h）/b

總發(fā)送時延D=源發(fā)送時延+中間發(fā)送時延

D=（p+h）x/pb+（k-l）（p+h）/b

令其對P的導(dǎo)數(shù)等于0,求極值

p=Jhx/（kT）

1-12因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點(diǎn)是什么？

他們的工作方式各有

什么特點(diǎn)？

答：邊或部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成。這部分是用戶直接

使用的，用來進(jìn)行通

信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。

核心部分由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣

部分提供服務(wù)的（提

供連通性和交換）。

在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運(yùn)行的程序之間的通信方式通常可劃分為兩大

類：客戶服務(wù)器方式

（C/S方式）即Client/Server方式，對等方式（P2P方式）即Peer-

to-Peer方式

客戶（client）和服務(wù)器（server）都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。

客戶服務(wù)器方式所描

述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)的請求方，服務(wù)器

是服務(wù)的提供方。被用

戶調(diào)用后運(yùn)行，在打算通信時主動向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信（請求服

務(wù)）。因此，客戶程序必

須知道服務(wù)器程序的地址。不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。

一種專門用來提供某

種服務(wù)的程序，可同時處理多個遠(yuǎn)地或本地客戶的請求。系統(tǒng)啟動后

即自動調(diào)用并一直不斷

地運(yùn)行著，被動地等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服

務(wù)器程序不需要知道客

戶程序的地址。一般需要強(qiáng)大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。對等連

接方式從本質(zhì)上看仍然

是使用客戶服務(wù)器方式，只是對等連接中的每一個主機(jī)既是客戶又同

時是服務(wù)器。

網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分。網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)

邊緣中的大量主機(jī)提供

連通性，使邊緣部分中的任何一個主機(jī)都能夠向其他主機(jī)通信(即傳

送或接收各種形式的數(shù)

據(jù))。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實(shí)

現(xiàn)分組交換(packet

switching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部

分最重要的功能。路由

器是實(shí)現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收

到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核

心部分最重要的功能

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1-13客戶服務(wù)方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的

地方？

答：客戶服務(wù)器方式是一點(diǎn)對多點(diǎn)的，對等通信方式是點(diǎn)對點(diǎn)的。被

用戶調(diào)用后運(yùn)行，在打

算通信時主動向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信(請求服務(wù))。因此，客戶程序

必須知道服務(wù)器程序的

地址。系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運(yùn)行著，被動地等待并接

受來自各地的客戶的通

信請求。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。對等連接方

式從本質(zhì)上看仍然是使

用客戶服務(wù)器方式，只是對等連接中的每一個主機(jī)既是客戶又同時是

服務(wù)器。對等連接也需

要知道對方的服務(wù)器地址。

1-14計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？

答：1.速率

比特(bit)是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)量的單位，也是信息論中使用的信息量的

單位。

Bit來源于binarydigit,意思是一個"二進(jìn)制數(shù)字”，因此一個比

特就是二進(jìn)制數(shù)字中的

一個1或0。

速率即數(shù)據(jù)率(datarate)或比特率(bitrate)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要

的一個性能指標(biāo)。速

率的單位是b/s,或kb/s,Mb/s,Gb/s等。

速率往往是指額定速率或標(biāo)稱速率。

2.帶寬

“帶寬”(bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫(或千

赫、兆赫、吉赫等)。

現(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語，單位

是“比特每秒"，或b/s

(bit/s)o

3.吞吐量

吞吐量(throughput)表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)(或信道、接口)

的數(shù)據(jù)量。

吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測量，以便知道實(shí)際

上到底有多少數(shù)據(jù)量能

夠通過網(wǎng)絡(luò)。

吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。

4.時延

傳輸時延(發(fā)送時延)發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所

需要的時間。

也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發(fā)送

完畢所需的時間。

5.時延帶寬積

6.往返時間RTT

7.利用率

1-15假定網(wǎng)絡(luò)的利用率到達(dá)了90%。試估算已選現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是他

的最小值的多少倍？

答：D0表示網(wǎng)絡(luò)空閑時的時延，I)表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的時延。U為利用率

則：D=DO/(1-U)即D=10DOo

1-16計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)有哪些非性能特征？計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)性能指標(biāo)與非性

能特征有什么區(qū)別？

答：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)非性能特征有：費(fèi)用、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠性、可

擴(kuò)展性和可升級性、易

于管理和維護(hù)。

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)性能指標(biāo)有：速率、帶寬、吞吐量、時延、時延帶寬積、

往返時間、利用率。

性能指標(biāo)指的是與通信網(wǎng)絡(luò)本身性能相關(guān)的指數(shù)，而非性能特征與其

本身無直接關(guān)系。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

6

廠17收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km,信號在媒體上的傳播速率為

2.3X108o試計(jì)算

以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延：

(1)數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kbit/s,傳播距離為

1000km,信號在

媒體上的傳播速率為2X108m/s。

(2)數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為IGbit/s,傳輸距離和信號

在媒體上的傳

播速率同上。

答：(1)：發(fā)送延遲=107/(100X1000)=100s

傳播延遲=1000X1000/(2X108)=5X10-3s=5ms

(2)：發(fā)送延遲=103/(109)=10-6s=lus

傳播延遲=1000X1000/(2X108)=5X10-3s=5ms

1-18、假設(shè)信號在媒體上的傳播速率為2.3X108m/s。媒體長度1分

別為：

(1)10cm(網(wǎng)卡)

(2)100m(局域網(wǎng))

(3)100km(城域網(wǎng))

(4)5000km(廣域網(wǎng))

試計(jì)算當(dāng)數(shù)據(jù)率為Mb/sl和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)。

答：傳播時延=信道長度/電磁波在信道上的傳播速率

時延帶寬積=傳播時延*帶寬

(1)0.lm/2.3/108X1X108b/s=0.000435bit

(2)100m/2.3/108X1X108b/s=0.435bit

(3)100000/2,3/108X1X108=435bit

(4)5X106/2,3/108X1X108=21739bit

1-19.長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給運(yùn)輸層傳送，需加上20字節(jié)

的TCP首部。再交給

網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太

網(wǎng)傳送，加上首部和

尾部18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。

若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？

答：數(shù)據(jù)長度為100字節(jié)時

傳輸效率=100/(100+20+20+18)=63.3%

數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)時，

傳輸效率=1000/(1000+20+20+18)=94.5%

1-20網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體

系結(jié)構(gòu)的思想相似

的日常生活。

答：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層的結(jié)構(gòu)，可以減少協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，使

得各層之間是獨(dú)立的，

增強(qiáng)靈活性，使得網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)上可以分割開，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，同

時促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

日常生活中，比如，甲、乙兩地兩人a、b通信，a將寫好的信交給甲

地郵局，甲地郵局經(jīng)

過交通部門將信郵至乙地郵局，b再從乙地郵局取信。這相當(dāng)于一個

三層結(jié)構(gòu)，如下圖所示

雖然兩個用戶、兩個郵政局、兩個運(yùn)輸部門分處甲、乙兩地，但是它

們都分別對應(yīng)同等機(jī)構(gòu)，

同屬一個子系統(tǒng)，而同處一地的不同機(jī)構(gòu)則不再一個子系統(tǒng)內(nèi)，而且

它們之間的關(guān)系是服務(wù)

與被服務(wù)的關(guān)系。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

7

1-21協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？

答：協(xié)議是水平的，服務(wù)是垂直的。

協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實(shí)體之間的通信的規(guī)則。服務(wù)

是“垂直的”，即服務(wù)

是由下層向上層通過層間接口提供的。

協(xié)議與服務(wù)的關(guān)系

在協(xié)議的控制下，上層對下層進(jìn)行調(diào)用，下層對上層進(jìn)行服務(wù)，上下

層間用交換原語交換信

息。同層兩個實(shí)體間有時有連接。

1-22網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？

答：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵守一些事

先約定好的規(guī)則。

這些為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即稱為網(wǎng)絡(luò)

協(xié)議。一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議要

由以下三個要素組成：

(1)語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；

(2)語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種應(yīng)

答；

(3)同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

對于非常復(fù)雜的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其結(jié)構(gòu)最好采用層次式的。

1-23為什么一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？

答：因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)協(xié)議如果不全面考慮不利情況，當(dāng)情況發(fā)生變化時，協(xié)

議就會保持理想狀況，

一直等下去！就如同兩個朋友在電話中約會好，下午3點(diǎn)在公園見面,

并且約定不見不撒。

這個協(xié)議就是很不科學(xué)的，因?yàn)槿魏我环饺绻械R了而來不了，就

無法通知對方，而另一

方就必須一直等下去！所以看一個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否正確，不能只看在

正常情況下是否正確，

而且還必須非常仔細(xì)的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。

1-24試述五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。

答：所謂五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為便于學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理而采

用的綜合了OSI七層模

型和TCP/IP的四層模型而得到的五層模型。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)見圖

1-1所示。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

8

應(yīng)用層

運(yùn)輸層

網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層

物理層

圖IT五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

各層的主要功能：

(1)應(yīng)用層

應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要。應(yīng)用層不僅要提

供應(yīng)用進(jìn)程所需要

的信息交換和遠(yuǎn)地操作，而且還要作為互相作用的應(yīng)用進(jìn)程的用戶代

理(useragent),來完

成一些為進(jìn)行語義上有意義的信息交換所必須的功能。

(2)運(yùn)輸層

任務(wù)是負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個進(jìn)程間的通信。

因特網(wǎng)的運(yùn)輸層可使用兩種不同的協(xié)議。即面向連接的傳輸控制協(xié)議

TCP和無連接的用戶數(shù)

據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。

面向連接的服務(wù)能夠提供可靠的交付。

無連接服務(wù)則不能提供可靠的交付。只是best-effortdelivery.

(3)網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組選擇合適的路由，使源主機(jī)運(yùn)輸層所傳下來的分組

能夠交付到目的主機(jī)。

(4)數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是將在網(wǎng)絡(luò)層交下來的數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀(frame),

在兩個相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈

路上實(shí)現(xiàn)幀的無差錯傳輸。

(5)物理層

物理層的任務(wù)就是透明地傳輸比特流。

“透明地傳送比特流”指實(shí)際電路傳送后比特流沒有發(fā)生變化。

物理層要考慮用多大的電壓代表“1”或“0”，以及當(dāng)發(fā)送端發(fā)出比

特“1”時,接收端如何

識別出這是“1”而不是“0”o物理層還要確定連接電纜的插頭應(yīng)當(dāng)

有多少根腳以及各個腳

如何連接。

1-25試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。

答：“透明”是指某一個實(shí)際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。書

上舉例如:你看不見在

你面前有100%透明的玻璃的存在。

1-26試解釋下列名詞：協(xié)議棧、實(shí)體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)

訪問點(diǎn)、客戶、服務(wù)

器、客戶-服務(wù)器方式。

答：協(xié)議棧：指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后，每層的主要功

能由對等層協(xié)議的運(yùn)行

來實(shí)現(xiàn)，因而每層可用一些主要協(xié)議來表征，幾個層次畫在一起很像

一個棧的結(jié)構(gòu)。

實(shí)體：表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。在許多情況下,

實(shí)體是一個特定的軟

件模塊。

對等層：在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，通信雙方實(shí)現(xiàn)同樣功能的層。

協(xié)議數(shù)據(jù)單元：對等層實(shí)體進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)單位。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

9

服務(wù)訪問點(diǎn)：在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互（即交換信息）

的地方。服務(wù)訪問點(diǎn)SAP

是一個抽象的概念，它實(shí)體上就是一個邏輯接口。

客戶、服務(wù)器：客戶和服務(wù)器都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。

客戶-服務(wù)器方式所描

述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)請求方，服務(wù)器是

服務(wù)提供方。

客戶-月展*器方式：客戶-服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服

務(wù)的關(guān)系，當(dāng)客戶進(jìn)程

需要服務(wù)器進(jìn)程提供服務(wù)時就主動呼叫服務(wù)進(jìn)程，服務(wù)器進(jìn)程被動地

等待來自客戶進(jìn)程的請

求。

1-27試解釋everythingoverIP和IPovereverything的含義。

答：everythingoverIP：即IP為王，未來網(wǎng)絡(luò)將由IP一統(tǒng)天下。

未來的通信網(wǎng)既已肯定

以數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)為重心，并普遍使用互聯(lián)網(wǎng)規(guī)約IP,那么網(wǎng)上信息業(yè)

務(wù)宜一律使用IP,即

所謂everythingoverIP0

IPovereverything：在現(xiàn)在的電通信網(wǎng)過渡到光通信網(wǎng)的過程中,

IP、ATM、WDM會配合

使用，漸漸過渡，既是IPovereverythingo

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

10

第二章物理層

2-01物理層要解決什么問題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？

(1)物理層要解決的主要問題：

①.物理層要盡可能屏蔽掉物理設(shè)備、傳輸媒體和通信手段的不同，使

上面的數(shù)據(jù)鏈路

層感覺不到這些差異的存在，而專注于完成本曾的協(xié)議與服務(wù)。

②.給其服務(wù)用戶(數(shù)據(jù)鏈路層)在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收

比特流(一般為

串行按順序傳輸?shù)谋忍亓?的能力。為此，物理層應(yīng)解決物理連接的

建立、維持和釋放問題。

③.在兩個相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識數(shù)據(jù)電路。

(2)物理層的主要特點(diǎn)：

①.由于在0SI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)

據(jù)通信領(lǐng)域中，

這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備鎖采用。加之，物理層協(xié)議涉及

的范圍廣泛，所以至今

沒有按0SI的抽象模型制定一套心的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的

物理規(guī)程，將物理層確

定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。

②.由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的

物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)

雜。

2-02規(guī)程與協(xié)議有什么區(qū)別？

答：在數(shù)據(jù)通信的早期，對通信所使用的各種規(guī)則都稱為“規(guī)程”

(procedure),后來具有

體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開始使用“協(xié)議”(protocol)這一名詞，以

前的“規(guī)程”其實(shí)就是

“協(xié)議”，但由于習(xí)慣，對以前制定好的規(guī)程有時仍常用舊的名稱

“規(guī)程”。

2-03試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型并說明其主要組成構(gòu)件的作用。

答：一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可劃分為三大部分：

源系統(tǒng)（或發(fā)送端）、傳輸系統(tǒng)（或傳輸網(wǎng)絡(luò)）、和目的系統(tǒng)（或接

收端）。

源系統(tǒng)一般包括以下兩個部分：

?源點(diǎn)：源點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如正文輸入到PC機(jī)，產(chǎn)生輸

出的數(shù)字比特流。

?發(fā)送器：通常源點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中

進(jìn)行傳輸。例如，調(diào)

制解調(diào)器將PC機(jī)輸出的數(shù)字比特流轉(zhuǎn)換成能夠在用戶的電話線上傳輸

的模擬信號。

?接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)

備處理的信息。例如，

調(diào)制解調(diào)器接收來自傳輸線路上的模擬信號，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特

流。

計(jì)算機(jī)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器計(jì)算機(jī)

數(shù)字比特流模擬信號模擬信號數(shù)字比特流

正文正文

源點(diǎn)發(fā)送器傳輸系統(tǒng)接收器終點(diǎn)

輸

入

信

息

輸

入

據(jù)

數(shù)

送

發(fā)

的

號

信

收

接

的

號

信

出

輸

據(jù)

數(shù)

出

輸

息

信

源系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)目的系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型

公用電話網(wǎng)

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

11

?終點(diǎn)：終點(diǎn)設(shè)備從接收器獲取傳送過來的信息。

2-04試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)、信號、模擬數(shù)據(jù)、模擬信號、基帶信號、

帶通信號、數(shù)字?jǐn)?shù)

據(jù)、數(shù)字信號、碼元、單工通信、半雙工通信、全雙工通信、串行傳

輸、并行傳輸。

答：數(shù)據(jù)：是運(yùn)送信息的實(shí)體。

信號：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。

模擬數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的模擬信號。

模擬信號：連續(xù)變化的信號。

基帶信號：來自信源的信號。

帶通信號：經(jīng)過載波調(diào)制后的信號。

數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。

碼元：在使用時間域的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基

本波形

單工通信：即只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。

半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送

（當(dāng)然也不能同時接收）。

這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時間再反過來。

全雙工通信：即通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。

基帶信號（即基本頻帶信號）——來自信源的信號。像計(jì)算機(jī)輸出的

代表各種文字或圖像文

件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號。

帶通信號一一把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號的頻率范圍搬移到

較高的頻段以便在信道

中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。

2-05物理層的接口有哪兒個特性？各包含什么內(nèi)容？

答：（1）機(jī)械特性：指明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)

目和排列、固定和鎖定裝

置等等。

（2）電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。

（3）功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何意。

(4)規(guī)程特性：說明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

2-06數(shù)據(jù)在信道中的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提

高？香農(nóng)公式在數(shù)

據(jù)通信中的意義是什么？“比特/秒”和“碼元/秒”有何區(qū)別？

答：限制碼元在信道上的傳輸速率的因素有以下兩個：

(1)在任何信道中，碼元傳輸速率是有上限的，傳輸速率超過此上限,

就會出現(xiàn)嚴(yán)重

的碼元間串?dāng)_的問題，使接收端對碼元的判決(即識別)成為不可能。

(2)由于噪聲會使接收端對碼元的判決產(chǎn)生錯誤(1判決為或0判決

為)。所以信

噪比要限制在一定范圍內(nèi)。由香農(nóng)公式可知，信息傳輸速率由上限。

信噪比越大，量化性能越好；均勻量化的輸出信噪比隨量化電平數(shù)的

增加而提高；非均

勻量化的信號量噪比，例如PCM隨編碼位數(shù)N指數(shù)規(guī)律增長，DPCM與

頻率有關(guān)等。但實(shí)際

信噪比不能任意提高，都有一定限制。例如增加電平數(shù)會導(dǎo)致接收機(jī)

的成本提高，制作工藝

復(fù)雜等。

香%公式的意義在于：只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速

率，就一定可以找

到某種方法來實(shí)現(xiàn)無差錯的傳輸。

比特/秒是指信息傳輸速率，每秒鐘傳送的信息量；碼元/秒是碼元傳

輸速率，每秒鐘傳

送的碼元個數(shù)。兩者在二進(jìn)制時相等。在多進(jìn)制時，信息傳輸速率要

乘以log以2為底的進(jìn)

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

12

制數(shù)等于碼元傳輸速率

2-07假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為2000碼元/秒。如

果采用振幅調(diào)制，把

碼元的振幅劃分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率

(b/s)?

答：80000b/s

2-08假定要用3kHz貸款的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無差錯傳

輸），試問這個信道應(yīng)

該具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示），這個結(jié)果說明什

么問題？

答：S/N=64.2dB是個信噪比很高的信道

2-09用香農(nóng)公式計(jì)算一下：假定信道帶寬為3100Hz,最大信息傳輸速

率為35kb/s,那么

若想使最大信息傳輸速率增加60猊問信噪比S/N應(yīng)增大到多少倍？如

果在剛才計(jì)算出的基

礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到10倍，問最大信息傳輸速率能否再增加

20%?

答：奈氏準(zhǔn)則：每赫帶寬的理想低通信道是最高碼元傳輸速率是每秒2

個碼元。香農(nóng)公式則

表明了信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就

越高。根據(jù)香農(nóng)公式，

計(jì)算信道的極限信息傳輸速率C為：C=log2（l+S/N）b/s;根據(jù)公式，

可以計(jì)算出，信噪比S/N

應(yīng)增大到100倍。如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大10倍，最大信

息速率只能再增加18.5%

左右。

2-10常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點(diǎn)？

答：常見的傳輸媒體有以下幾種

L雙絞線

雙絞線分屏蔽雙絞線和無屏蔽雙絞線。由兩根相互絕緣的導(dǎo)線組成。

可以傳輸模擬信號，

也可以傳輸數(shù)字信號，有效帶寬達(dá)250kIIz,通常距離一般為兒道十兒

公里。導(dǎo)線越粗其通

信距離越遠(yuǎn)。在數(shù)字傳輸時，若傳輸速率為每秒幾兆比特，則傳輸距

離可達(dá)兒公里。一般用

作電話線傳輸聲音信號。雖然雙絞線容易受到外部高頻電磁波的干擾,

誤碼率高，但因?yàn)槠?/p>

價(jià)格便宜，且安裝方便，既適于點(diǎn)到點(diǎn)連接，又可用于多點(diǎn)連接，故

仍被廣泛應(yīng)用。

2.同軸電纜

同軸電纜分基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜，其結(jié)構(gòu)是在一個包有絕緣

的實(shí)心導(dǎo)線外，再

套上一層外面也有一層絕緣的空心圓形導(dǎo)線。由于其高帶寬（高達(dá)

300~400Hz）、低誤碼率、

性能價(jià)格比高，所以用作LAN中。同軸電纜的最大傳輸距離隨電纜型

號和傳輸信號的不同而

不同，由于易受低頻干擾，在使用時多將信號調(diào)制在高頻載波上。

3光導(dǎo)纖維

光導(dǎo)纖維以光纖維載體，利用光的全反向原理傳播光信號。其優(yōu)點(diǎn)是

直徑小、質(zhì)量輕：

傳播頻帶最、通信容量大：抗雷電和電磁干擾性能好，五串音干擾、

保密性好、誤碼率低。

但工電接口的價(jià)格較昂貴。光纖被廣泛用于電信系統(tǒng)鋪設(shè)主干線。

4.無線電微波通信

無線電微波通信分為地面微波接力通信和衛(wèi)星通信。其主要優(yōu)點(diǎn)是頻

率高、頻帶范圍寬、

通信信道的容量大；信號所受工業(yè)干擾較小、傳播質(zhì)量高、通信比較

穩(wěn)定；不受地理環(huán)境的

影響，建設(shè)投資少、見效快。缺點(diǎn)是地面微波接力通信在空間是直線

傳播，傳輸距離受到限

制，一般只有50km,隱蔽性和保密性較差；衛(wèi)星通信雖然通信距離遠(yuǎn)

且通信費(fèi)用與通信距

離無關(guān)，但傳播時延較大，技術(shù)較復(fù)雜，價(jià)格較貴。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

13

2-11假定有一種雙絞線衰減是0.7db/km,若容許有20db的衰減，試問

使用這種雙絞線的鏈

路的工作距離有多長？如果要使這種雙絞線的工作距離增大到100公

里，問應(yīng)該使衰減降

低到多少？

答：在此頻率下可的傳輸距離=20/0.7弋28.57（km）o

工作距離增大到100公里，衰減應(yīng)該為20/100=0.2db/m

2-12試計(jì)算工作在1200nm到1400nm以及1400到1600之間（波長）

的光波的頻帶寬度。

假定光在光纖中的傳播速率為2x10o

8

答：2x10/1200x10-2x10/14008x10=2.381x10=23.8THZ

-98-913

2x10/1400x10-2x10/1600x10=1.786x10=17.86THZ

8-98-913

2-13為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些？

答：信道復(fù)用的目的是讓不同的計(jì)算機(jī)連接到相同的信道上，以共享信

道資源。在一條傳輸

介質(zhì)上傳輸多個信號，提高線路的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)的成本。這種共享

技術(shù)就是多路復(fù)用技

術(shù)。

頻分復(fù)用（FDM,FrequencyDivisionMultiplexing）就是將用于傳

輸信道的總帶

寬劃分成若干個子頻帶（或稱子信道），每一個子信道傳輸1路信號。

頻分復(fù)用要求

總頻率寬度大于各個子信道頻率之和，同時為了保證各子信道中所傳

輸?shù)男盘柣ゲ桓?/p>

擾，應(yīng)在各子信道之間設(shè)立隔離帶，這樣就保證了各路信號互不干擾

（條件之一）。

頻A復(fù)用技術(shù)而特點(diǎn)是所有子信道傳輸?shù)男盘栆圆⑿械姆绞焦ぷ?，?/p>

一路信號傳輸時

可不考慮傳輸時延，因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。

時分復(fù)用（TDM,TimeDivisionMultiplexing）就是將提供給整個信

道傳輸信息

的時間劃與成若干時間片（簡稱時隙），并將這些時隙分配給每一個

信號源使用，每

一路信號在自己的時隙內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳…時分復(fù)用技術(shù)的特

點(diǎn)是時隙事先規(guī)

劃分配好且固定不變，所以有時也叫同步時分復(fù)用。其優(yōu)點(diǎn)是時隙分

配固定，便于調(diào)

節(jié)控制，適于數(shù)字信息的傳輸；缺點(diǎn)是當(dāng)某信號源沒有數(shù)據(jù)傳輸時，

它所對應(yīng)的信道

會出現(xiàn)空閑，而其他繁忙的信道無法占用這個空閑的信道，因此會降

低線路的利用率。

時分復(fù)用技術(shù)與頻分復(fù)用技術(shù)一樣，有著非常廣泛的應(yīng)用，電話就是

其中最經(jīng)典的例

子，此外時分復(fù)用技術(shù)在廣電也同樣取得了廣泛地應(yīng)用，如SDH,ATM,

IP和HFC網(wǎng)

絡(luò)中CM與CMTS的通信都是利用了時分復(fù)用的技術(shù)。

2-14試寫出下列英文縮寫的全文，并進(jìn)行簡單的解釋。

FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-48

答：

FDM(frequencydivisionmultiplexing)頻分復(fù)用，同一時間同時發(fā)

送多路信號。所有的用

戶可以在同樣的時間占用不同的帶寬資源。

TDM(TimeDivisionMultiplexing)時分復(fù)用，將一條物理信道按時間

分成若干時間片輪流

地給多個用戶使用，每一個時間片由復(fù)用的一個用戶占用，所有用戶

在不同時間占用同樣的

頻率寬度。

STDM(StatisticTimeDivisionMultiplexing)統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用，一種

改進(jìn)的時分復(fù)用。不像

時分復(fù)用那樣采取固定方式分配時隙，而是按需動態(tài)地分配時時隙。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

14

WDM(WaveDivisionMultiplexing)波分復(fù)用,在光信道上采用的一種

頻分多路敷衍的變種，

即光的頻分復(fù)用。不同光纖上的光波信號(常常是兩種光波信號)復(fù)

用到一根長距離傳輸?shù)?/p>

光纖上的復(fù)用方式。

DWDM(DenseWaveDivisionMultiplexing)密集波分復(fù)用，使用可見

光頻譜的寬帶特征在單

個光纖上同時傳輸多種光波信號的技術(shù)。DWDM可以利用一根光纖同時

傳輸多個波長，多路

高速信號可以在光纖介質(zhì)中同時傳輸，每路信號占用不同波長。

CDMA(CodeWaveDivisionMultiplexing)碼分多址,是采用擴(kuò)頻的碼

分多址技術(shù)。用戶可

以在同一時間、同一頻段上根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。

SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖網(wǎng)，是以分級速率從

155Mb/s到2.5Gb/s

的光纖數(shù)字化傳輸?shù)拿绹鴺?biāo)準(zhǔn)，它支持多媒體多路復(fù)用，允許聲音、

視頻和數(shù)據(jù)格式與不同

的傳輸協(xié)議一起在一條光纖線路上傳輸。

SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系列指國際標(biāo)準(zhǔn)同步

數(shù)字系列。SDH簡化了

復(fù)用和分用技術(shù)，需要時可直接接入到低速支路，而不經(jīng)過高速到低

速的逐級分用，上下電

路方便。

STM-1(SynchronousTransferModule)第1級同步傳遞模塊,SDH的

基本速率，相當(dāng)于SONET

體系中的0C-3速率。

OC-48(OpticalCarrier)第48級光載波，是SONET體系中的速率表示,

對應(yīng)于SDH的STMT6

速率，常用近似值2.5Gb/s.

2-15碼分CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶

進(jìn)行通信而不會相互

干擾？這種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答:因?yàn)橛脩粼谑褂肅DMA通信時，各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼

型傳送信息時，用一個

帶寬遠(yuǎn)大于信號帶?的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬

被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制

并發(fā)送出去。接收端由使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號

作相關(guān)處理，把帶寬信

號換成原信息書籍的窄帶信號即解擴(kuò)、以實(shí)現(xiàn)信息通信。各用戶之間

不會造成干擾。

這種復(fù)用方法的優(yōu)點(diǎn)：頻譜利用率高，容量大；覆蓋范圍大；有很強(qiáng)

的抗干擾能力，其頻

譜類似于白噪聲，傳送的信號不易被敵人發(fā)現(xiàn)；采用CDMA可提高通信

的話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳

輸?shù)目煽啃?，減少對通信的影響；網(wǎng)絡(luò)成本低；降低手機(jī)的平均發(fā)射

功率等等。

缺點(diǎn)是：需要為各站分配不同互相正交的碼片序列；地域受線路影響,

不是每個地方都能用，

安裝時間長等。

2-16共有4個站進(jìn)行碼分多址CDMA通信。4個站的碼片序列為：

A：(-1-1-1+1+1-1+1+1)B：(-1-1+1-1+1+1

+1-1)

C：(-1+1-1+1+1+1-1-1)D：(-1+1-1-1-1-1

+1-1)

現(xiàn)收到這樣的碼片序列：(T+1-3+1-1-3+1+1)o問哪個站

發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)

的站發(fā)送的1還是0?

答：S?A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1,A發(fā)送1

S?B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1,B發(fā)送0

S,C=(+1+1+3+1—1—3—1—1)/8=0,C無發(fā)送

S?D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1,D發(fā)送1

2-17試比較xDSL,HFC以及FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：xDSL技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使

它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。

成本低，易實(shí)現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

15

HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點(diǎn)具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的

覆蓋面的有線電視網(wǎng)。

要將現(xiàn)有的450MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為750MHz雙向傳

輸?shù)腍FC網(wǎng)需要相

當(dāng)?shù)馁Y金和時間。

FTTx(光纖到……)這里字母x可代表不同意思?？商峁┳詈玫膸?/p>

和質(zhì)量、但現(xiàn)階段線

路和工程成本太大。

2-18為什么ADSL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳遞速率高達(dá)

每秒兒個兆比？

答：靠先進(jìn)的編碼，使得每秒傳送一個碼元就相當(dāng)于每秒傳送多個比

特。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

16

第三章數(shù)據(jù)鏈路層

301

數(shù)據(jù)鏈路（即邏輯鏈路）與鏈路（即物理鏈路）有何區(qū)別？“電路接

通了”與“數(shù)

據(jù)

鏈路接通了”的區(qū)別何在？

答：（1）數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路除鏈路外，還必須有一

些必要的規(guī)程來控

制數(shù)據(jù)的傳輸。因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實(shí)現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬

件和軟件。

（2）“電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接

已經(jīng)能夠傳送比

特流了。但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠。在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)

鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)

鏈路接通了"。此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢.、確.和重傳等功

能，才使不太可靠的物

理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開

連接時，物理電路連接

不一定跟著斷開連接。

3-02,數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能？試討論數(shù)據(jù)鏈路層做

成可靠的鏈路層有哪

些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

答：數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括以下功能：鏈路管理；幀同步，流

量控制；差錯控制；

將數(shù)據(jù)和控制信息分開；透明傳輸；尋址。

數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：所謂“可靠傳輸”就是:

數(shù)據(jù)鏈路層的

發(fā)送端發(fā)送什么，在接收端就收到什么。這就是收到的幀并沒有出現(xiàn)

比特差錯，但卻出現(xiàn)了

幀丟失、幀重復(fù)或幀失序。以上三種情況都屬于“出現(xiàn)傳輸差錯”，

但都不是這些幀里有“比

特差錯”?！盁o比特差錯”

與“無傳輸差錯”并不是同樣的概念。在數(shù)據(jù)鏈路層使用CRC檢驗(yàn)，

能夠?qū)崿F(xiàn)無比特差

錯的傳輸，但這不是可靠的傳輸。

3-03、網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么？網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層？

答：絡(luò)適配器能夠?qū)?shù)據(jù)的串行和并行傳輸進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并且能夠?qū)彺?/p>

數(shù)據(jù)進(jìn)行出來,實(shí)現(xiàn)

以太網(wǎng)協(xié)議，同時能夠?qū)崿F(xiàn)幀的傳送和接受,對幀進(jìn)行封閉等.網(wǎng)絡(luò)適配

器工作在物理層和數(shù)

據(jù)鏈路層。

3-04,數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題（幀定界、透明傳輸和差錯檢測）

為什么都必須加以解

決？

答：幀定界使收方能從收到的比特流中準(zhǔn)確地區(qū)分出一個幀的開始和

結(jié)束在什么地方；

透明傳輸使得不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合，都應(yīng)當(dāng)能夠在鏈路

上傳送，因此很重

要.

差3昔控制主要包括差錯檢測和差錯糾正，旨在降低傳輸?shù)谋忍夭铄e率,

因此也必須解決。

3-05、如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行幀定界，會發(fā)生什么問題？

答：如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行幀定界，將發(fā)生幀數(shù)據(jù)錯誤，造成數(shù)據(jù)

混亂，通信失敗。

3-06>PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？為什么PPP不使用幀的編號？PPP

適用于什么情況？為

什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸？

答：主要特點(diǎn)：

1、點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議，既支持異步鏈路，也支持同步鏈路。

2、PPP是面向字節(jié)的。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

17

PPP不采用序號和確認(rèn)機(jī)制是出于以下的考慮：

1、若使用能夠?qū)崿F(xiàn)可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（如IIDLC）,開銷就要

增大。在數(shù)據(jù)鏈路層

出現(xiàn)差錯的概率不大時，使用比較簡單的PPP協(xié)議較為合理。

2、在因特網(wǎng)環(huán)境下，PPP的信息字段放入的數(shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)報(bào)。假定

我們采用了能實(shí)現(xiàn)可靠

傳輸?shù)謴?fù)雜的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，然而當(dāng)數(shù)據(jù)幀在路由器中從數(shù)據(jù)

鏈路層上升到網(wǎng)絡(luò)層

后，仍有可能因網(wǎng)絡(luò)授擁塞而被丟棄。因此，數(shù)據(jù)鏈路層的可靠傳輸

并不能保證網(wǎng)絡(luò)層的傳

輸也是可靠的。

3、PPP協(xié)議在幀格式中有幀檢驗(yàn)序列FCS安段。對每一個收到的幀，

PPP都要使用硬件進(jìn)行

CRC檢驗(yàn)。若發(fā)現(xiàn)有差錯，則丟棄該幀(一定不能把有差錯的幀交付

給上一層)。端到端的

差錯檢測最后由高層協(xié)議負(fù)責(zé)。因此，PPP協(xié)議可保證無差錯接受。

PPP協(xié)議適用于用戶使用撥號電話線接入因特網(wǎng)的情況。

PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸?shù)脑颍篜PP有FCS來確保

數(shù)據(jù)幀的正確性，如果

錯誤則上報(bào)錯誤信息來確保傳輸?shù)目煽啃?。?dāng)然它和其他L2協(xié)議一樣,

沒有TCP的ACK機(jī)

制，這也是傳輸層以下協(xié)議所具有的特性，以便于提高網(wǎng)絡(luò)的性能。

3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項(xiàng)式是

P(x)=x4+x+lo試求應(yīng)添加

在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。

數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)？

若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)？

答：添加的檢驗(yàn)序列為nio(lioioiioiioooo除以looii)數(shù)據(jù)在傳

輸過程中最后一

個1變成了0,11010110101110除以10011,余數(shù)為011,不為0,接收

端可以發(fā)現(xiàn)差錯。

數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0,11010110001110除以10011,

余數(shù)為101,不為0,

接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯。

3-08.要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRC的生成多項(xiàng)式是P(X)=X3+1。

試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)

后面的余數(shù)。

解：余數(shù)是011。

3-09.一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分(用十六進(jìn)制寫出)是7D5EFE277D

5D7D5D657D5E。

試問真正的數(shù)據(jù)是什么(用十六進(jìn)制寫出)？

答：7EFE277D7D657E。

3-10.PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串0110111111111100。試

問經(jīng)過零比特填充后

變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是

0001110111110111110110,問刪

除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？

答：第一個比特串：經(jīng)過零比特填充后編程oiioiiuioiiinooo（加

上下劃線的o是填充

的）。另一個比特串：刪除發(fā)送端加入的零比特后變成000111011111-

11111-110（連字符表

示刪除了0）。

3-11.試分別討論以下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條

件下不是透明傳輸。

（提示：請弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）

（1）普通的電話通信。

（2）電信局提供的公用電報(bào)通信。

（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

18

答：（1）由于電話系統(tǒng)的帶寬有限，而且還有失真，因此電話機(jī)兩端的

輸入聲波和輸出聲波

是有差異的。在“傳送聲波”這個意義上講，普通的電話通信不是透

明傳輸。但對“聽懂說

話的意思”來講，則基本上是透明傳輸。但也有時個別語音會聽錯，

如單個的數(shù)字1和7.

這就不是透明傳輸。

（2）一般說來，由于電報(bào)通信的傳輸是可靠的，接收的報(bào)文和發(fā)送的

報(bào)文是一致的，因此

應(yīng)當(dāng)是透明傳輸。但如果有人到電信局發(fā)送“1849807235”這樣的報(bào)

文，則電信局會根據(jù)有

關(guān)規(guī)定拒絕提供電報(bào)服務(wù)（電報(bào)通信不得為公眾提供密碼通信服務(wù)）。

因此，對于發(fā)送讓一

般人看不懂意思的報(bào)文，現(xiàn)在的公用電報(bào)通信則不是透明通信。

（3）一般說來，電子郵件時透明傳輸。但有時不是。因?yàn)閲庥行┼]

件服務(wù)器為了防止垃

圾郵件，對來自某些域名（如.cn）的郵件一律阻攔掉。這就不是透明傳

輸。有些郵件的附件

在接收人的電腦上打不開。這也不是透明傳輸。

3-12.PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪兒種？當(dāng)用戶要使用PPP協(xié)議和ISP

建立連接進(jìn)行通信需要

建立哪兒種連接？每一種連接解決什么問題？

答：PPP協(xié)議的工作狀態(tài)分為：“鏈路終止”狀態(tài)，“鏈路靜止”狀

態(tài)，“鏈路建立”狀態(tài)，“鑒

別”狀態(tài)，“網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議”狀態(tài)，“鏈路打開”狀態(tài)。

用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進(jìn)行通信需要建立的連接為：鏈

路靜止，鏈路建立，

鑒別，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，鏈路打開。鏈路靜止時，在用戶PC機(jī)和ISP的路

由器之間并不存在物

理層的連接。鏈路建立時，目的是建立鏈路層的LCP連接。

鑒別時，只允許傳送LCP協(xié)議的分組、鑒別協(xié)議的分組以及監(jiān)測鏈路

質(zhì)量的分組。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)

議時，PPP鏈路的兩端的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的不同協(xié)議無

相交換網(wǎng)絡(luò)層特定的網(wǎng)

絡(luò)控制分組。鏈路打開時，鏈路的兩個PPP端點(diǎn)可以彼此向?qū)Ψ桨l(fā)送

分組。

3-13局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么局域網(wǎng)采用的廣播通信通信方

式而廣域網(wǎng)不采

用呢？

答：（1）局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)。

從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個特點(diǎn)：

共享傳輸信道。在局域網(wǎng)中，多個系統(tǒng)連接到一個共享的通信媒體上;

1.地理范圍有限，用戶個數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個單位服務(wù)，只

在一個相對獨(dú)立的局

部范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，如一座樓或兒種的建筑群內(nèi)。一般來說，局域網(wǎng)的覆

蓋范圍約為10m~10km

內(nèi)或更大一些；

2.傳輸速率高。局域網(wǎng)的傳輸速率一般為l~100Mb/s,能支持計(jì)算機(jī)

之間的告訴通信，所

以時延較低。

3.誤碼率低，因近距離傳輸，所以誤碼率很低，一般在10-8?10T1

之間。

4.多采用分布式控制和廣播式通信。在局域網(wǎng)中各站是平等關(guān)系而不

是主從關(guān)系，可以進(jìn)

行廣播或組播。

從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸控制規(guī)程來看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)：

1.底層協(xié)議簡單。在局域網(wǎng)中，由于距離短、時延小、成本低、傳輸

速率高、可靠性高，

因此信道利用率已不是人們考慮的主要因素，所以底層協(xié)議較簡單。

2.不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多采用總線型、環(huán)型和星型

等共享信道，網(wǎng)內(nèi)一

般不需要中間轉(zhuǎn)接，流量控制和路由選擇功能大為簡化，通常在局域

網(wǎng)不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)

層。因此，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于OSI/RM的最低兩層。

3.采用多種媒體訪問控制技術(shù)。由于采用共享廣播信道，而信道又可

用不同的傳輸媒體，

所以局域網(wǎng)面對的是多源、多目的鏈路管理的問題。由此引發(fā)出多種

媒體訪問控制技術(shù)。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

19

(2)局域網(wǎng)采用廣播通信是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)中的機(jī)器都連接到同一條物理

線路，所有主機(jī)的數(shù)據(jù)

傳輸都經(jīng)過這條鏈路，采用的通信方式是將主機(jī)要發(fā)送的數(shù)據(jù)送到公

用鏈路上，發(fā)送至所有

的主機(jī)，接收端通過地址對比，接收法網(wǎng)自己的數(shù)據(jù)?，并丟棄其他數(shù)

據(jù)的方式。廣域網(wǎng)是由

更大的的地理空間、更多的主機(jī)構(gòu)成的，若要將廣播用于廣域網(wǎng)，可

能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無法運(yùn)行。

首先，主機(jī)間發(fā)送數(shù)據(jù)時、將會獨(dú)自占用通信鏈路，降低了網(wǎng)絡(luò)的使

用率；另一方面，主機(jī)

A向主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)時，是想網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)主機(jī)數(shù)

目非常多時，將嚴(yán)重消

耗主機(jī)的處理能力。同時也造成了數(shù)據(jù)的無效流動；再次，極易產(chǎn)生

廣播風(fēng)暴，是網(wǎng)絡(luò)無法

運(yùn)行。

3-14常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)?

為什么早期的

以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用

星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？

答：常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆校?）總線網(wǎng)（2）星形網(wǎng)（3）環(huán)形網(wǎng)

（4）樹形網(wǎng)。

現(xiàn)在最流行的是星形網(wǎng)。

當(dāng)時很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴。人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可

靠，但是實(shí)踐證明，連

接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯

片的使用可以將星形

結(jié)構(gòu)的集線器做得非?？煽俊Ｒ虼爽F(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都是用星形結(jié)構(gòu)

的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3-15什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個主要標(biāo)準(zhǔn)？

答：以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，組建于

七十年代早期。

Ethernet（以太網(wǎng)）是一種傳輸速率為10Mbps的常用局域網(wǎng)（LAN）標(biāo)

準(zhǔn)。在以太網(wǎng)中，所

有計(jì)算機(jī)被連接一條同軸電纜上，采用具有沖突檢測的載波感應(yīng)多處

訪問（CSMA/CD）方法，

采用競爭機(jī)制和總線拓樸結(jié)構(gòu)?；旧希蕴W(wǎng)由共享傳輸媒體，如

雙絞線電纜或同軸電纜

和多端口集線器、網(wǎng)橋或交換機(jī)構(gòu)成。在星型或總線型配置結(jié)構(gòu)中，

集線器/交換機(jī)/網(wǎng)橋通

過電纜使得計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和工作站彼此之間相互連接。

有DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)和802.3標(biāo)準(zhǔn)。

3-16數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少

碼元/秒？

答：碼元傳輸速率即為波特率。以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味

著發(fā)送的每一位都有兩

個信號周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10Mb/s,因此波特率是數(shù)據(jù)率

的兩倍,即20M波特。

3-17為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？

答：為了是數(shù)據(jù)鏈路層能更好的使用多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，802委員會就

將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層

拆成兩個子層，即邏輯鏈路控制LLC子層和媒體介入控制MAC子層。

與接入到傳輸媒體有關(guān)

的內(nèi)容都放在MAC子層，而LLC子層則與傳輸媒體無關(guān)，不管采用何

種協(xié)議的局域網(wǎng)對LLC

子層來說都是透明的。

由于現(xiàn)在TCP/IP體系經(jīng)常是用的局域網(wǎng)是DIXEthernetV2而不是

802.3標(biāo)準(zhǔn)中的兒

種局域網(wǎng)。因此現(xiàn)在802委員會制定的邏輯鏈路控制子層的作用已經(jīng)

不大了，很多廠商生產(chǎn)

的網(wǎng)卡上都僅裝有MAC協(xié)議而沒有LLC協(xié)議。所以LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)

在已經(jīng)很少使用了。

3-18試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和T所代表的意思。

答：10BASE-T：“10”表示數(shù)據(jù)率為10Mb/s,“BASE”表示電纜上的

信號是基帶信號，“T”

表示使用雙絞線的最大長度是500m。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答

20

3-19以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與

傳統(tǒng)的時分復(fù)用

TDM相比優(yōu)缺點(diǎn)如何？

答：CSMA/CD是一種動態(tài)的媒體隨機(jī)接入共享信道方式，而傳統(tǒng)的時

分復(fù)用TDM是一種靜態(tài)

的劃分信道，所以對信道的利用，CSMA/CD是用戶共享信道，更靈活,

可提高信道的利用率，

不像TDM,為用戶按時隙固定分配信道，即使當(dāng)用戶沒有數(shù)據(jù)要傳送時,

信道在用戶時隙也

是浪費(fèi)的；也因?yàn)镃SMA/CD是用戶共享信道，所以當(dāng)同時有用戶需要

使用信道時會發(fā)生碰撞，

就降低信道的利用率，而丁網(wǎng)中用戶在分配的時隙中不會與別的用戶

發(fā)生沖突。對局域網(wǎng)來

說，連入信道的是相距較近的用戶，因此通常信道帶寬較寬，如果使

用TDM方式，用戶在自

己的時隙內(nèi)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送的情況會更多，不利于信道的充分利用。

對計(jì)算機(jī)通信來說，突發(fā)式的數(shù)據(jù)更不利于使用TDM方式。

3-20假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為IGb/s。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上

的傳播速率為

200000km/so求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。

答:對于1km電纜，單程傳播時間為1?200000=5><10-6S,即5us,來

回路程傳播時間為10us。

為了能夠按照CSMA/CD工作，最短幀的發(fā)射時間不能小于10us。以

IGb/s速率工作,10us

可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于：

10000

110

1010

9

6

X

X

因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長。

3-21什么叫做比特時間？使用這種時間單位有什么好處？100比特時

間是多少微秒？

答：比特時間是指傳輸Ibit所需要的時間。種時間單位與數(shù)據(jù)率密切

相關(guān)，用它來計(jì)量時

延可以將時間與數(shù)據(jù)量聯(lián)系起來。

“比特時間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少。如數(shù)據(jù)率是

100Mb/s,則100比特

時間等于10us。

3-22假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個站在發(fā)送數(shù)據(jù)

時檢測到碰撞，執(zhí)行

退避算法時選擇了隨機(jī)數(shù)r=100.試問這個站需要等多長時間后才能再

次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果

是lOOMb/s的以太網(wǎng)呢？

答：對于10Mb/s的以太網(wǎng)，等待時間是5.12毫秒