吴功宜计算机网络课后答案

-1-吴功宜计算机网络清华出版社第二版课后习题第一章概论四、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）、Folding@home（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?-2-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：然后在提示的位置输入RFC文档的编号791即可，或者可从RFCEditor的站点或全球的几个镜象站点得到。第三章物理层三、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-3-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1~7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属于检错吗还是纠错码？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。-4-4.某个数据通信系统采用CRC检验方式，并且生成多项式G（x）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110111001（