【正文】 Error! No text of specified style in document.習(xí)題解答習(xí)題及參考答案說明習(xí)題中的某些問答題是為了方便學(xué)生課后理解書本知識，并不一定適合作為考試題目，給出的答案也僅供參考，學(xué)生不應(yīng)該死記硬背。第1章11 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)？解答：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種通信基礎(chǔ)設(shè)施，向用戶提供的最核心的服務(wù)就是信息交互服務(wù)和資源共享服務(wù)。雖然計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)一樣，都是一種通信基礎(chǔ)設(shè)施，但與這兩個網(wǎng)絡(luò)最大的不同在于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的端設(shè)備是功能強(qiáng)大且具有智能的計算機(jī)。利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個通信基礎(chǔ)設(shè)施，計算機(jī)上運行的各種應(yīng)用程序通過彼此間的通信能為用戶提供更加豐富多彩的服務(wù)和應(yīng)用，如文件傳輸、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)電視等待。12 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。13 試從建立連接、何時需要地址、是否獨占鏈路、網(wǎng)絡(luò)擁塞、數(shù)據(jù)是否會失序、端到端時延的確定性、適用的數(shù)據(jù)傳輸類型等多個方面比較分組交換與電路交換的特點。解答：電路交換分組交換通信前需要建立連接通信前可以不建立連接通信過程中始終占用端到端的固定傳輸帶寬分組在鏈路上傳輸時僅逐段占用經(jīng)過的鏈路通信時線路上不會因為擁塞而丟失數(shù)據(jù)通信時會因為網(wǎng)絡(luò)擁塞而導(dǎo)致分組丟失數(shù)據(jù)按序到達(dá)分組可能失序建立連接后通信過程中不再需要地址所有分組都攜帶地址或相關(guān)控制信息端到端時延確定端到端時延不確定適合大量實時數(shù)據(jù)的傳輸適合突發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸14 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？解答：因特網(wǎng)已成為僅次于全球電話網(wǎng)的世界第二大網(wǎng)絡(luò)，縮小了人際交往的時間和空間，大大改變著我們工作和生活的各個方面。15 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。解答：因特網(wǎng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體上經(jīng)歷了三個階段的演進(jìn)。第一階段——從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。第二階段——逐步建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。第三階段——逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。16 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（Internet 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)（Internet Standard）。17 小寫和大寫開頭的英文名字internet和Internet在意思上有何重要區(qū)別？解答：以小寫字母i開始的internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）是一個通用名詞，它泛指由多個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(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)）則是一個專用名詞，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算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，且其前身是美國的ARPANET。18 計算機(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？解答：。19 因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點是什么？它們的工作方式各有什么特點？解答：因特網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雖然非常復(fù)雜，并且在地理上覆蓋了全球，但從其工作方式上看，可以劃分為以下的兩大塊：（1）邊緣部分 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。（2）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）。110 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x(bit)。從源點到終點共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d(s)，數(shù)據(jù)傳輸速率為b(bit/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit)，假設(shè)x p且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要??？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結(jié)點。）解答：分組交換時延為：。電路交換時延為：。因此，分組交換時延較電路交換時延小的條件為：111 在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報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)傳輸速率為b(bit/s)，結(jié)點的排隊時間可忽略不。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)取多大？解答：假設(shè)每段鏈路的傳播時延為d(s)，計算總時延D為：，求D對p的導(dǎo)數(shù)，令其為零。解出112 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。113 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？解答：速率、帶寬、吞吐量、時延、利用率114 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。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bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100 kbit/s；（2）數(shù)據(jù)長度為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100s，傳播時延為5ms。發(fā)送時延遠(yuǎn)大于傳播時延。(2) 發(fā)送時延為1ms，傳播時延為5ms。發(fā)送時延遠(yuǎn)小于傳播時延。115 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中的例子。解答：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層結(jié)構(gòu)是因為“分層”可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。在我們的日常生活中不乏層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，例如郵政系統(tǒng)就是一個分層的系統(tǒng)，而且它與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有很多相似之處，如圖所示。116 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（network 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)”。117 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。118 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。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。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。119 試解釋everything over IP和IP over everything的含義。解答：TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù)，即IP協(xié)議之上可以運行各種各樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，這就是所謂的everything over IP。同時TCP/IP協(xié)議也允許IP協(xié)議互連各種各式各樣的物理網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)，在IP層以上看不見下層不同的物理網(wǎng)絡(luò)，這就是所謂的IP over everything。120 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。（）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。121 一個系統(tǒng)的協(xié)議結(jié)構(gòu)有N層，應(yīng)用程序產(chǎn)生M字節(jié)長的報文，網(wǎng)絡(luò)軟件在每層都加上h字節(jié)的協(xié)議頭，網(wǎng)絡(luò)帶寬中至少有多大比率用于協(xié)議頭信息的傳輸？解答：(N h/(N h + M)) 100%。若應(yīng)用程序產(chǎn)生的報文再分為多個小的分組則比率會更大。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 規(guī)程與協(xié)議有什么區(qū)別？解答：用于物理層的協(xié)議也常稱為物理層規(guī)程（procedure）。其實物理層規(guī)程就是物理層協(xié)議。只是在“協(xié)議”這個名詞出現(xiàn)之前人們就先使用了“規(guī)程”這一名詞。23 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。24 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。解答：一個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可劃分為三大部分，即源系統(tǒng)（或發(fā)送端、發(fā)送方）、傳輸系統(tǒng)（或傳輸網(wǎng)絡(luò)）和目的系統(tǒng)（或接收端、接收方）。源系統(tǒng)一般包括以下兩個部分：源點：源點設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，例如，從PC的鍵盤輸入漢字，PC產(chǎn)生輸出的數(shù)字比特流。源點又稱為源站或信源。發(fā)送器：通常源點生成的數(shù)字比特流要通過發(fā)送器編碼后才能夠在傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。典型的發(fā)送器就是調(diào)制器?，F(xiàn)在很多PC使用內(nèi)置的調(diào)制解調(diào)器（包含調(diào)制器和解調(diào)器），用戶在PC外面看不見調(diào)制解調(diào)器。目的系統(tǒng)一般也包括以下兩個部分：接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并把它轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。典型的接收器就是解調(diào)器，它把來自傳輸線路上的模擬信號進(jìn)行解調(diào)，提取出在發(fā)送端置入的消息，還原出發(fā)送端產(chǎn)生的