数据通信与网络技术部分简答题(完成)

网络作业1、试述计算机网络的组成与功能。计算机网络的组成元素简化成三类：通信线路、网络节点、网络协议。计算机网络的主要功能有：数据通信、资源共享、提高计算机的可靠性和可用性和促进分布式数据处理和分布式数据库的发展。2、简述网络常见的拓扑结构及其特点。星形：中心节点是主节点，它接收各分散节点的信息再转发给相应节点，具有中继交换和数据处理功能。结构简单，建网容易，但可靠性差，中心节点是网络瓶颈、一旦出现故障则全网瘫痪。树形：分层结构，适用于分级管理和控制系统。比星形结构通信线路总长度较短，成本低，易推广，但结构较复杂。网络中，除叶节点及其连线外，任一节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。环形：节点计算机连成环形就成为环形网络。数据在环上单向流动，可用令牌控制来协调控制各节点的发送，任意两节点都可通信。任何节点的故障均导致环路不能正常工作，可靠性较差。总线结构：各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。结构简单、扩展容易，因网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，所以可靠性高。全部互连：网的复杂性随处理机数目增加而迅速地增长，通信速度快可靠性高。但建网投资大，灵活性差。适用于对可靠性有特殊要求的场合。网络无需路由选择，通信方便，但网络连接复杂，适合于节点数少、距离很近的环境。不规则形：网络中各节点的连接没有一定的规则。当节点地理分散，而通信线路是设计中主要考虑因素时，采用不规则网络。3、试述网络技术发展与应用的趋势。答：数据通信，资源共享，提高计算机的可靠性和可用性，促进分布式数据处理和分布式数据库的发展。应用趋势：信息高速公路：多种信息高速传输的网络系统，是一个交互式多媒体通信网络；以光纤为“路”；多媒体终端为“车”；使信息的高速传输、共享和增值成为可能的设施。国家信息基础设施NII：一个能给用户提供大量信息的，由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备网络。主要关键技术：(1)通信网技术；(2)光纤通信网及异步转移模式交换技术；(3)信息通用接入网技术；(4)数据库和信息处理技术；(5)移动通信及卫星通信，数字微波技术；(6)高性能并行计算机系统和接口技术；(7)图像库和高清晰度电视技术；(8)多媒体技术。4、试述数据通信系统的构成及工作原理。答：构成——由主计算机、终端设备、通信线路和信号变换器组成。计算机室信源和信宿。工作原理——建立通信线路、建立数据传输链路、数据从信源发送传输至信宿、数据传输结束、拆线。5、数据交换技术有哪些？试述其特点。答：数据交换技术有：电路交换、分组交换和报文交换。电路交换——在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路。优点：通信线路专用，数据直达，时延非常小；物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强；按发送顺序传送数据，不存在失序问题；既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号；交换设备（交换机等）及控制均较简单。缺点：电路交换的平均连接建立时间稍长；信道利用低；不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，难以在通信过程中进行差错控制。分组交换——采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去。优点：加速了数据在网络中的传输；简化了存储管理；减少了出错机率和重发数据量；更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据，适合突然时的数据通信。缺点：分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力；每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加；可能出现失序、丢失或重复分组，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。报文交换——以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式。优点：不存在连接建立时延，用户可随时发送报文；因采用存储转发的传输方式，所以在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施从而提高了可靠性，在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态，还可同时发送到多个目的地址，且允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换；不是固定占有一条通信线路，大大提高了通信线路的利用率。缺点：只适用于数字信号；数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，导致报文交换实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。6、什么是复用？试述常见的复用技术及特点。答：复用技术是指一种在传输路径上综合多路信道，然后恢复原机制或解除终端各信道复用技术的过程。常见复用技术及其特点：频分复用（FDM）——将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带，所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延。时分复用（TDM）——将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。码分复用（CDM）——靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。波分复用（WDM）——在1根光纤上承载多个波长(信道)系统，将1根光纤转换为多条“虚拟”纤，当然每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量。波分复用的经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。7、试述OSI模型的组成及功能。答：OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。应用层：是用户访问网络的接口。与其他计算机进行通讯的一个应用，对应应用程序的通信服务。表示层：完成数据格式转换以及数据加密、压缩等。定义数据格式及加密。会话层：完成进程之间的会话管理。定义了如何开始、控制和结束一个会话，包括对多个双向小时的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。传输层：完成两台主机上两个进程之间的数据通信。是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议，及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用，还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。网络层：完成任意两点之间的数据传送。对端到端的包传输进行定义，定义能够标识所有结点的逻辑地址，路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质，网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。数据链路层：完成相邻结点之间的可靠数据传输。定义在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的各种介质有关。物理层：完成原始比特传输。OSI的物理层规范是有关传输介质的特性标准，通常参考其他组织制定的标准。连接头、针、针的使用、电流、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。8、试比较面向连接服务、无连接服务的异同。答：面向连接和无连接指的都是协议，通常会共享一条物理介质。对无连接协议来说，每个分组的处理信息都独立于所有其他分组，而对面向连接的协议来说，协议实现则维护了与后继分组有关的状态信息。面向连接的协议则维护了分组之间的状态，使用这种协议的应用程序通常都会进行长时间的对话。用无连接协议可以很方便地支持一对多和多对一通信，而面向连接协议通常都需要多个独立的连接才能做到。而且无连接协议是构建面向连接协议的基础。9、局域网参考模型中划分MAC和LLC意义？其各自如何分工？答：MAC子层定义了数据包怎样在介质上进行传输，负责控制和链接物理层的物理介质，MAC子层协议依赖各物理层。LLC子层负责传输的可靠性保障和控制、数据包的分段和重组以及数据包的顺序传输，LLC子层协议为802标准系列共用。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至LLC子层。LLC子层维护一张以DSAP为索引的函数列表，每接收到一个数据包，以DSAP为索引调用相应的函数，该函数就会把数据包挂到相应的接受队列。10、简述CSMA/CD的工作原理。答：CSMA/CD是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。11、简述令牌环网的组成与工作原理。答：令牌环网一般采用分布式结构，由连接成封闭回路的网络节点组成，整个网络发送的信息就在这个环中传递。在令牌环网中，RPU从一个上行链路上获取正宗的每个位信号，整形和放大后转发到下行环路。如果帧中目的地址与本节点地址一样，复制MAC帧，并送给附接本RPU的节点。这种网络在平时会流通一个特殊信息包，即令牌，只有得到令牌的站才可以发走信息，当一个站发送完信息后就把令牌向下传送，以便下有站点可以传送信息。12、什么是虚拟局域网？如何构成？答：虚拟局域网是一种将单一物理网络交换分成多个网络区段或者广播域的方法。采用单管道技术，允许交换机在一个单一的物理连接上共享多个虚拟局域网。虚拟局域网也可看成是很多网络的集合，这些网络如同一个物理网络，不同VLAN之间的互连与不同物理网络的互连方式相同。通过在交换机上配置多个虚拟局域网，并赋予每个端口一个相应的虚拟局域网，一台物理交换机就被分解多个逻辑交换机。例如，可以为每个部门配置一个独立的VLAN。在线路卡2上的一些端口配置到VLAN2中，另一些配置到VLAN1，VLAN1包含有位于两个线路卡上的不连续的端口。任何端口都能够配置给任何的虚拟局域网，而不管它在交换机上的物理位置。VLAN1上的主机能与VLAN2上的主机通讯，但需要路由器连接和转发主机间的通讯。13、试述网络互连的形式与层次。答：网络互联的形式分为：1.局域网互联；2.局域网与广域网互联；3.广域网互联网络互联的层次可分为：物理层互连、数据链路层互连、网络层互联和高层互联。14、试比较交换机和路由器在网络互联中的异同。答：1.路由器和交换机工作在不同的层上；2.二者对互联网络信息知道的多少不同：网桥对工作站大多，是透明的，只能过滤和转发。而路由器拥有整个网络拓扑，可使用有效的路由信息来转发信息分组；3.路由器可处理多条路由的情况。15、试述TCP/IP的体系结构及各层的功能。答：TCP/IP由网络接口层、网络互联层、传输层和应用层组成。网络接口层是基础，实际连接主机与网络。主要负责接收IP层的IP数据包，或接受处理从网络上来的物理诊断。网络互联层是核心，负责处理来自传输层的分组发送请求、处理接受的数据包和互联的路径。传输层是控制部分，负责应用进程之间端到端的通信，定义了传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。应用层定义了所有的高层协议，且不断有新的协议加入。应用程式网络操作者的应用接口。16、根据你自己使用计算机的经验，举例说明C/S架构和B/S架构应用软件的主要差异。答：C/S一般是建立在局域网的基础上的。B/S是建立在广域网的基础上的。硬件环境不同:C/S一般建立在专用的网络上，小范围里的网络环境，局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务。B/S建立在广域网之上的，不必是专门的网络硬件环境，例与电话上网，租用设备。在信息管理方面比C/S更强的适应范围，一般只要有操作系统和浏览器就行。对安全要求不同：C/S一般面向相对固定的用户群，对信息安全的控制能力很强。B/S建立在广域网之上，对安全的控制能力相对弱，面向是不可知的用户群。一般高度机密的信息系统采