【正文】 和碼分復(fù)用） 2－ 01 物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？ 答： （ 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，而專注于完成本層的協(xié)議與服務(wù)。因此，沒有一種協(xié)議能夠使藍(lán)軍 1和藍(lán)軍 2能夠 100%的確定雙方將于次日正午發(fā)起的協(xié)同進(jìn)攻。 假定藍(lán)軍 2 收到了藍(lán)軍 1 發(fā)來的確認(rèn)。因?yàn)椋{(lán)軍 2 不知道此確認(rèn)電文對(duì)方是否正確的收到了。試問能否設(shè)計(jì)出一種協(xié)議使得藍(lán)軍能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)而一定（即 100%）取得勝利？ 答：不能。于是發(fā)送電文給另一個(gè)山頂上的友軍。鏈路的數(shù)據(jù)率為 b(b/s)，但傳播時(shí)延和 結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要??？ 答： 對(duì)于電路交換， t=s 時(shí)電路建立起來； t=s+x/b 時(shí)報(bào)文的最后 1 位發(fā)送完畢； t=s+x/b+kd 時(shí)報(bào)文到達(dá)目的地。 111 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。 ② OSI 層次間存在嚴(yán)格的調(diào)用關(guān)系，兩個(gè)（ N）層實(shí)體的通信必須通過下一層（ N1）層實(shí)體，不能越級(jí)，而 TCP/IP可以越過緊鄰的下一層直接使用更低層次所提供的服務(wù) （這種層次關(guān)系常被稱為 “等級(jí) ”關(guān)系），因而減少了一些不必要的開銷，提高了協(xié)議的效率。討論其異同之處。 缺點(diǎn)：層次劃分得過 于嚴(yán)密，以致不能越層調(diào)用下層所提供的服務(wù)，降低了協(xié)議效率。 （ 2）靈活性好，當(dāng)某一層發(fā)生變化時(shí)，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。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。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。但它的缺點(diǎn)也是顯而易見的。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。當(dāng)交換機(jī)完成接續(xù)，對(duì)方收到發(fā)起端的信號(hào)，雙方即可進(jìn)行通信。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。 102 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(chǔ) —— 轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。網(wǎng)絡(luò)的共享采用排隊(duì)方式，即由結(jié)點(diǎn)的分組交換機(jī)負(fù)責(zé)分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇，給兩個(gè)進(jìn)行通信的用戶段續(xù)（或動(dòng)態(tài)）分配傳輸帶寬，這樣就可以大大提高通信線路的利用率，非常適合突發(fā)式的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 答案 謝希仁 三版 第一章 概述 傳播時(shí)延＝信道長度 /電磁波在信道上的傳播速度 發(fā)送時(shí)延＝數(shù)據(jù)塊長度 /信道帶寬 總時(shí)延＝傳播時(shí)延＋發(fā)送時(shí)延＋排隊(duì)時(shí)延 101 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可劃分為幾個(gè)階段？每個(gè)階段各有何特點(diǎn)？ 答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為以下四個(gè)階段。（ 3）形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互聯(lián)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 提出了一個(gè)能使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成 網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架 —開放系統(tǒng)互連基本參考模型 OSI.。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。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。在整個(gè)通信過程中雙方一直占用該電路。 （ 2） 報(bào)文交換 將用戶的報(bào)文存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中。以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延大，且占用大量的交換機(jī)內(nèi)存和外存，不能滿 足對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的用戶。分組交換在線路上采用動(dòng)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。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(shí)延小，交互性好。（ 3）結(jié)構(gòu)上可以分割開，各層可以采用最合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 105 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？ 106 試討論 在廣播式網(wǎng)絡(luò)中對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的處理 方法。 答：（ 1） OSI 和 TCP/IP 的相同點(diǎn)是二者均采用層次結(jié)構(gòu)，而且都是按功能分層。 ③ OSI 只考慮用一種標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng) 1－ 08 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可從哪幾個(gè)方面進(jìn)行分類？ 答： 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能進(jìn)行分類：電路交換、報(bào)文交換、分組交換和混合交換；從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分類：集中式網(wǎng)絡(luò)、分散式網(wǎng)絡(luò)和分布式網(wǎng)絡(luò)；從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類：廣域網(wǎng)WAN、局域網(wǎng) LAN、城域網(wǎng) MAN；從網(wǎng)絡(luò)的使用范圍進(jìn)行分類：公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。要傳達(dá)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(shí)延為 d（ s），數(shù)據(jù)率為 b（ b/s）。而對(duì)于分組交換，最后 1 位在 t=x/b 時(shí)發(fā)送完畢。若打算使總的時(shí)延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度 p 應(yīng)取為多大？ 答： 總時(shí)延＝傳播時(shí)延＋發(fā)送時(shí)延＋排隊(duì)時(shí)延 =(xh/p+x)/b+(k1)(p+h)/b bkhppbxhp 1)1)(()( ?????，為選擇合適的 p，使總延遲最小，我們對(duì) p 取導(dǎo)，令導(dǎo)數(shù)為 0：01)( 2 ????? bkbxp hpp ，解得 1?khxp 113 占據(jù)兩個(gè)山頂?shù)乃{(lán)軍與駐扎在這兩個(gè)山之間的山谷的紅軍作戰(zhàn)。但通信線路不好，電文出錯(cuò)或丟失的可能性比較大。 藍(lán)軍 1 先發(fā)送：“擬于明日正午向紅軍發(fā)起攻擊 ，請(qǐng)協(xié)同作戰(zhàn)和確認(rèn)。若未正確收到， 則藍(lán)軍 1 必定不敢貿(mào)然進(jìn)攻。但藍(lán)軍 1 同樣關(guān)心自己發(fā)出的確認(rèn)是否已被對(duì)方正確收到。 114 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： 115 面向連接服務(wù)與無連 接服務(wù)各自的特點(diǎn)是什么？ 答：面向連接服務(wù)在數(shù)據(jù)交換之前必須先建立連接，保留下層的有關(guān)資源，數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，應(yīng)終止這個(gè)連接，釋放所保留的資源。 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)谋忍亓鳎┑哪芰?。加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按 OSI 的抽象模型制定一套新的物理層協(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。即什么樣的電壓表示 1或 0。奈氏準(zhǔn)則是在理想條件下推導(dǎo)出的。要提高信息傳輸速率就必須使每一個(gè)傳輸?shù)拇a元能夠代表許多個(gè)比特的信息。要想提高信息的傳輸速率，或者必須設(shè)法提高傳輸線路的帶寬，或者必須設(shè)法提高所傳信號(hào)的信噪比，此外沒有其他任何辦法。 (4)電磁波：●微波波段頻率很高，其頻段范圍也很寬，因此其通信信道的容量很大； ●微波傳輸質(zhì)量較高；●微波接力通信的可靠性較高；●微波接力通信與相同容量和長度的電纜載波通信比較，建設(shè)投資少，見效快。碼元 1 是在前一個(gè)間隔為高電平而后一個(gè)間隔為低電平。 差分曼徹斯特編碼的規(guī)則是若碼元為 1，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平一樣；但若碼元為 0，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平相反。它取決于電磁波在信道上的傳輸速率以及所傳播的距離。 2－ 07 模擬傳輸系統(tǒng)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？ 答： 模擬傳輸：只能傳模擬信號(hào)，信號(hào)會(huì) 失真?；鶐盘?hào)進(jìn)行調(diào)制后，其頻譜移到較高的頻率處。一種方法是將數(shù)據(jù)寫到磁盤上，然后托人乘火車將這些磁盤捎去。若用 ，傳 600MB（ =60010485768=5033164800 bit）需要 。雖然 ，但是 56Kb/s的調(diào)制解調(diào)器的使用條件不同，它提高 了信噪比，它沒有突破香農(nóng)極限傳輸速率的公式。 ” 但目前我們使用調(diào)制解調(diào)器與 ISP相連時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸速率最高 只能達(dá)到56Kb/s，與每秒幾個(gè)兆比特相距甚遠(yuǎn)。這種用戶線進(jìn)入市話交換機(jī)處將帶寬限制在 3400Hz以下，與數(shù)字線路的帶寬相差很大。但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠。 302 數(shù)據(jù)鏈路層的鏈路控制包括哪些功能？ 答：鏈路管理；幀同步；流量控制；差錯(cuò)控制 ；將數(shù)據(jù)和控制信息分開；透明傳輸；尋址 303 考察停止等待協(xié)議算法。 305 試導(dǎo)出停止等待協(xié)議的信道利用率公式 答： 設(shè)數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)差錯(cuò)的概率為 p，每幀中數(shù)據(jù)為 dl bit。 則幀長 40/=160bit 307 在停止等待協(xié)議中，確認(rèn)幀是否需要序號(hào)？請(qǐng)說明理由。 證明： （ 1）接收窗口在發(fā)送窗口左邊（ 2）接收窗口在發(fā)送窗口右邊（ 3）接收窗口在發(fā)送窗口中間。試找出一種情況，使得在此此情況下協(xié)議不能正確工作 答： 設(shè)想在發(fā)送窗口內(nèi)的序號(hào)為 0， 1， 2， 3， 4， 5，而接收窗口等待后面的 6， 7，0。而接收窗口等待后面的0。設(shè)這 7個(gè)數(shù)據(jù)幀發(fā)出的時(shí)間分別為 610 ,..., ttt ，且超時(shí)重傳時(shí)間一樣大。 t=252ms，第一幀完全到達(dá)接收方。如果在 504ms內(nèi)可以發(fā)送 k個(gè)幀（每個(gè)幀的發(fā)送用 2ms時(shí)間），則信道利用率是 2k/504，因此，（ 1）停止等待協(xié)議， k=1,2/504=1/252（ 2） W=7， 14/504=7/252（ 3） W=127，254/504=127/252（ 4） W=255 ， 2W=510〉 504，故信道利用率為 1 316簡述 HDLC幀各字段的意義。 （ 2）采用零比特填充法來實(shí)現(xiàn)鏈路層的透明傳輸，即在兩個(gè)標(biāo)志字段之間不出現(xiàn) 6個(gè)連續(xù)1。包括接收準(zhǔn)備好、接收未準(zhǔn)備好、請(qǐng)求發(fā)送、選擇發(fā)送等監(jiān)控幀。 318 HDLC規(guī)定，接收序號(hào) N(R)表示序號(hào) [N(R)1]mod8的幀以及在這以前的各幀都已正確無誤地收妥了。當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，則通過一定的算法來解決沖突。從概念上講，純 ALOHA由 于所受約束較少，因而可以在通信量強(qiáng)度較小時(shí)獲得較小的時(shí)延。 答 ： ALOHA的容量為 2400＝ 432bps，終端速率＝ 200比特 /120秒＝ 5/3bps， 最大終端數(shù) =432247。 （ a）幀長增加了 ，以上答案除以 ； （ b）終端速率降為原來的 2/3，以上答案乘以 ； （ c）線路速率加倍，以上答案相應(yīng)加倍。由此導(dǎo)出 k=1和 k→∞時(shí)的結(jié)果。 答 ： 每個(gè)終端每 200（ =3600/18）秒發(fā)送 1次幀，總共有 10000個(gè)終端，因此，總負(fù)載是 200秒發(fā)10000次幀，平均每秒 50次幀。大量用戶同時(shí)工作，使網(wǎng)絡(luò)每秒平均發(fā)送 50 個(gè)幀（包括重傳的）。 對(duì)于純 ALOHA，發(fā)送一幀的沖突危險(xiǎn)區(qū)為兩個(gè)幀時(shí)，在兩個(gè)幀時(shí)內(nèi)無其他幀發(fā)送的概率為 GGG eee 2??? ? ；對(duì)于分隙 ALOHA，由于沖突危險(xiǎn)區(qū)減少為原來的一半，任一幀時(shí)內(nèi)無其他幀發(fā)送的概率是 Ge? 。 答：（ 1）每個(gè)站的吞吐量： 09 1 ??? ?? eeGS G ， 30 2 ??? ?? eeGS G ，16 3 ???? ?? eeGSS G （ 2）整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量為： 3 67 )( 1 ?????? ?? eGeS G 空閑所占的比例為 3 67 ?? ? Gep 411 試證明：在采用時(shí)隙 ALOHA協(xié)議時(shí)，各站都相同得有限用戶系統(tǒng)得最大吞吐量發(fā)生在