【正文】 第 1章 11 試簡述分組交換的要點。 解答：分組交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時無需在源和目的之間先建立一條物理的通路，而是將要發(fā)送的報文分割為較小的數(shù)據(jù)段，將控制信息作為首部加在每個數(shù)據(jù)段前面（構(gòu)成分組）一起發(fā)送給分組交換機(jī)。每一個分組的首部都含有目的地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的分組交換機(jī)根據(jù)分組首部中的控制信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個分組交換機(jī)。用這種存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式將分組轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)最終目的地。 12 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。 解答： 電路交換通信雙方獨占端端固定傳輸帶寬，其優(yōu)點是適合傳輸大量連續(xù)實時的數(shù)據(jù)。其缺點是對于突發(fā)數(shù)據(jù)信道利用率低。 報文交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，其優(yōu)點是簡單，信道利用率高。其缺點是存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延長，過長的報文誤碼率高不利于可靠傳輸，而且過長的報文占用鏈路時間太長，不利于資源共享。 分組交換將長的報文劃分為多個短的分組減小的資源共享的粒度，提高了整個系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間，存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延比報文交換要短，靈活的路由選擇提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。其缺點是分組在各結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)時可能排隊，端到端時延不確定，網(wǎng)絡(luò)通信量過大時會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞。分組 首部攜帶的控制信息造成一定的額外開銷。 13 試簡述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個階段。 解答：制訂 因特網(wǎng) 的正式標(biāo)準(zhǔn)要經(jīng)過以下的四個階段： （ 1）因特網(wǎng)草案 （ Inter Draft） —— 在這個階段還不是 RFC 文檔。 （ 2）建議標(biāo)準(zhǔn) （ Proposed Standard） —— 從這個階段開始就成為 RFC 文檔。 （ 3）草案標(biāo)準(zhǔn) （ Draft Standard） 。 （ 4）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) （ Inter Standard） 。 14 從差錯控制、時延和資源共享 3 個方面分析，分組交換為什么要將長的報文劃分為多個短的分組進(jìn)行傳輸？ 答： （ 1）若報文太大在傳輸中出現(xiàn)差錯的概率大，并且一旦出現(xiàn)差錯可能要重傳整個報文，而劃分為小的分組，該分組出現(xiàn)差錯的概率減小了，并且一次僅需要重傳一個分組。（ 2）將長的報文劃分為多個短的分組可以減小儲存轉(zhuǎn)發(fā)的時延。（ 3）太大的報文占用鏈路太長，不利于資源共享，將長的報文劃分為多個短的分組減小的資源共享的粒度，提高整個系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間，例如如一臺計算機(jī)在傳輸大的文件時，而另一臺計算機(jī)通過同一鏈路可以上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁，而無需等待文件傳輸結(jié)束。 15 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為 1000 km，信號在媒體上的傳播速率為 m/s102 8? 。試計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 710 bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 100 kbit/s； （ 2） 數(shù)據(jù)長度為 310 bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 1 Gbit/s。 從以上計算結(jié)果可得出什么結(jié)論？ 解答： (1) 發(fā)送時延為 100 s，傳播時延為 5 ms。發(fā)送時延遠(yuǎn)大于傳播時延。 (2) 發(fā)送時延為 1 ?s，傳播時延為 5 ms。發(fā)送時延遠(yuǎn)小于傳播時延。 16 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？ 解答：這些為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則或約定稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（ work protocol）。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也可簡稱為協(xié)議。協(xié)議是控制兩個對等實體（或多個實體）進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所提供的服務(wù)。 協(xié)議和服務(wù)在概念上是很不一樣的。首先，協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。使用本層服務(wù)的實體只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。其次，協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。但服務(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。另外，并非在一個層內(nèi)完成的全部功能都稱為服務(wù)。只有那些能夠被高一層實體“看得見”的功能才能稱之為“服務(wù)”。 17 試述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點，包括各層的主要功能。 解答： (1) 物理層：在物理媒體上傳送比特流。具體包括：與物理媒體的接口、比特的表示與同步、數(shù)據(jù)率、線路配置、物理拓?fù)涞取? (2) 數(shù)據(jù)鏈路層：在兩個相鄰結(jié)點間（主機(jī)和路由器或路由器和路由器之間）的鏈路上傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。具體包括：組幀、差錯控制、物理編址、接入控制、流量控制等。 (3) 網(wǎng)絡(luò)層：負(fù) 責(zé)將分組從源主機(jī)（按照合適的路由）通過中間若干路由器的轉(zhuǎn)發(fā)傳送到目的主機(jī)。核心功能是邏輯編址、路由選擇和分組轉(zhuǎn)發(fā)。 (4) 運輸層：負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個進(jìn)程之間的邏輯通信（端到端通信）。具體包括：復(fù)用與分用、可靠數(shù)據(jù)傳輸、流量控制、擁塞控制等。 (5) 應(yīng)用層：通過應(yīng)用進(jìn)程間的交互來實現(xiàn)特定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，直接為用戶或應(yīng)用進(jìn)程提供特定的應(yīng)用服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件等。 18 試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、客戶、服務(wù)器、客戶 服務(wù)器方式。 解答： 協(xié)議棧：將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幾個層次畫在一起很像一個棧的結(jié)構(gòu)， 因此將這些協(xié)議層稱為協(xié)議棧。 實體：表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。 對等層：通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層。協(xié)議定義的就是對等層間的通信規(guī)則。 協(xié)議數(shù)據(jù)單元： OSI 參考模型把對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位稱為該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU。 客戶：在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的應(yīng)用進(jìn)程中的服務(wù)請求方。 服務(wù)器：在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的應(yīng)用進(jìn)程中的服務(wù)提供方。 客戶 服務(wù)器方式：通常指的是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的工作方式?？蛻?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。服務(wù)器總是一 直運行并被動等待通信，而客戶總是主動發(fā)起通信。服務(wù)器可以同時處理多個客戶的請求，而客戶程序之間不直接進(jìn)行通信。 19 判斷以下正誤。 （ 1）提高鏈路速率意味著降低了信道的傳播時延。（） 原因： 提高鏈路速率是提高了將數(shù)據(jù)推送到鏈路的速率。而信道的傳播時延僅跟信號的傳播速率和信道長度有關(guān)，與發(fā)送速率無關(guān)。因此提高鏈路速率不會影響信道的傳播時延。 （ 2）在鏈路上產(chǎn)生的傳播時延與鏈路的帶寬無關(guān)。（√） 原因： 由于承載信息的電磁波在通信線路上的傳播速率（這是光速的數(shù)量級）與數(shù)據(jù)的發(fā)送速率并無關(guān)系，因此在鏈路上產(chǎn)生的傳播時延僅與信號傳播速率和信道長度有關(guān)。 （ 3）跨越網(wǎng)絡(luò)提供主機(jī)到主機(jī)的數(shù)據(jù)通信的問題屬于運輸層的功能。（） 原因： 跨越網(wǎng)絡(luò)提供主機(jī)到主機(jī)的數(shù)據(jù)通信的問題屬于網(wǎng)絡(luò)層的功能。運輸層為不同主機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)程和應(yīng)用進(jìn)程間提供邏輯通信功能。 （ 4）發(fā)送時延是分組的第一個比特從發(fā)送方發(fā)出到該比特到達(dá)接收方之間的時間。（） 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程（第四版） 原因： 發(fā)送時延是主機(jī)或路由器將分組發(fā)送到通信線路上所需要的時間，也就是從發(fā)送分組的第一 個比特算起，到該分組的最后一個比特發(fā)送到線路上所需要的時間。 （ 5）由于動態(tài)分配通信帶寬和其他通信資源，分組交換能更好更高效地共享資源。（√） （ 6）采用分組交換在發(fā)送數(shù)據(jù)前可以不必先建立連接，發(fā)送突發(fā)數(shù)據(jù)更迅速，因此不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞。（） 原因： 由于分組交換不像電路交換那樣通過建立連接來保證通信時所需的各種資源，因而無法確保通信時端到端所需的帶寬，在通信量較大時可能造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。 第 2章 21 物理層要解決哪些問題？物理層協(xié)議的主要任務(wù)是什么？ 解答：物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機(jī)的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)比特流，而不是指具體的傳輸媒體。因此物理層要考慮如何用電磁信號表示“ 1”或“ 0”；考慮所采用的傳輸媒體的類型，如雙絞線、同軸電纜、光纜等；考慮與物理媒體之間接口，如插頭的引腳數(shù)目和排列等；考慮每秒發(fā)送的比特數(shù)目，即數(shù)據(jù)率。 物理層協(xié)議的主要任務(wù)就是確定與傳輸媒體的接口有關(guān)的一些特性，即機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。 22 物理層的接口有哪幾個方面的特性？各包含些什么內(nèi)容？ 解答： （ 1）機(jī)械特性 指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等。常見的各種規(guī)格的電源接插件都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定。 （ 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種意義。 （ 4）過程特性 指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。 23 請畫出數(shù)據(jù)流 1 0 1 0 0 0 1 1 的不歸零編碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼的波形（從高電平開始）。 解答：所求波形圖如圖所示。 題 25 之圖 24 假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為 20220 碼元 /秒。如果采用幅移鍵控，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）？ 解答： 16 個等級可以表達(dá) 4 位二進(jìn)制數(shù)，每個碼元可以表示 4 個比特，因此，可以獲得 80000 b/s 的數(shù)據(jù)率。 25 假定用 3 kHz 帶寬的電話信道傳送 64 kb/s 的數(shù)據(jù)，試問這個信道應(yīng)具有多高的信噪比？ 解答：根據(jù)香農(nóng)公式： 64)/1(lo g3 2 ???? NSC ， 3/642/1 ?? NS ??NS 26 試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號，模擬信號，基帶信號，帶通信號，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。 解答： 數(shù)據(jù)：運送消息的實體。 信號：數(shù)據(jù)的電氣或電磁表現(xiàn)。 模擬信號：連續(xù)信號，其特點是其代表消息的信號參數(shù)的取值是連續(xù)變化的。 基帶信號：來自信源的信號（沒有經(jīng)過調(diào)制和搬移過頻譜的信號），因為往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，因此常被稱為基帶信號（即基本頻帶信號）。 帶通信號：經(jīng)過載波調(diào)制后的信號（把基帶信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸）稱為帶通信號（即 僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。 數(shù)字信號：離散信號，代表消息的信號參數(shù)的取值是離散的。 碼元：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形就稱為碼元。碼元是承載信息的基本信號單位。 單工通信：即只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。 半雙工通信：即通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)