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天問教育:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(第五版謝希仁)習(xí)題和答案詳解(編輯修改稿)

2024-12-10 20:05 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 303 網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么 ?網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層 ? 答:適配器(即網(wǎng)卡)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件 網(wǎng)絡(luò)適配器工作在 TCP/IP 協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)接口層( OSI 中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層) 304 數(shù)據(jù)鏈路 層的三個(gè)基本問題 (幀定界、透明傳輸和差錯(cuò)檢測(cè) )為什么都必須加以 解決? 答:幀定界是分組交換的必然要求 透明傳輸避免消息符號(hào)與幀定界符號(hào)相混淆 差錯(cuò)檢測(cè)防止合差錯(cuò)的無效數(shù)據(jù)幀浪費(fèi)后續(xù)路由上的傳輸和處理資源 305 如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行幀定界,會(huì)發(fā)生什么問題? 答:無法區(qū)分分組與分組 無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域 無法將差錯(cuò)更正的范圍限定在確切的局部 306 PPP 協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么?為什么 PPP 不使用幀的編號(hào)? PPP 適用于什么情況 ?為什么 PPP 協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸? 答:簡(jiǎn)單,提供不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù),檢錯(cuò),無糾錯(cuò) 不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制 地址字段 A 只置為 0xFF。地址字段實(shí)際上并不起作用。 控制字段 C 通常置為 0x03。 PPP 是面向字節(jié)的 當(dāng) PPP 用在同步傳輸鏈路時(shí),協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充(和 HDLC 的做法一 樣),當(dāng) PPP 用在異步傳輸時(shí),就使用一種特殊的字符填充法 PPP 適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、 PPP 沒有編碼和確認(rèn)機(jī)制 307 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為 1101011011。采用 CRC 的生成多項(xiàng)式是 P( X) =X4+X+1。試求應(yīng) 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個(gè) 1 變成了 0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)?若 數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個(gè) 1 都變成了 0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)?采用 CRC 檢驗(yàn)后,數(shù)據(jù)鏈 路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸? 答:作二進(jìn)制除法, 1101011011 0000 10011 得余數(shù)1110 ,添加的檢驗(yàn)序列是 1110. 作二進(jìn)制除法,兩種錯(cuò)誤均可發(fā)展 僅僅采用了 CRC 檢驗(yàn),缺重傳機(jī)制, 數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。 308 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為 101110。采用 CRCD 生成多項(xiàng)式是 P( X) =X3+1。試求應(yīng)添加在 數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。 答:作二進(jìn)制除法, 101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是 011 309 一個(gè) PPP幀的數(shù)據(jù)部分(用十六進(jìn)制寫出)是 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么(用十六進(jìn)制寫出)? 答: 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 310 PPP 協(xié) 議 使 用 同 步 傳 輸 技 術(shù) 傳 送 比 特 串0110111111111100。試問經(jīng)過零比特填 充后變成怎樣的比特串?若接收端收到的 PPP幀的數(shù)據(jù)部分是 0001110111110111110110 ,問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串? 答: 011011111 11111 00 011011111011111000 0001110111110111110110 000111011111 11111 110 311 試分別討論一下各種 情況在什么條件下是透明傳輸,在什么條件下不是透明傳 輸。(提示:請(qǐng)弄清什么是 “透明傳輸 ”,然后考慮能否滿足其條件。) ( 1)普通的電話通信。 ( 2)電信局提供的公用電報(bào)通信。 ( 3)因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。 312 PPP 協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種?當(dāng)用戶要使用 PPP 協(xié)議和 ISP 建立連接進(jìn)行通信 需要建立哪幾種連接?每一種連接解決什么問題? 313 局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么?為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢 ? 答:局域網(wǎng) LAN 是指在較小的地理范圍內(nèi),將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來 的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng) 絡(luò) 從功能的角度來看,局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn): ( 1) 共享傳輸信道,在局域網(wǎng)中,多個(gè)系統(tǒng)連接到一個(gè)共享的通信媒體上。 ( 2) 地理范圍有限,用戶個(gè)數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個(gè)單位服務(wù),只在一個(gè)相對(duì) 獨(dú)立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng),如一座樓或集中的建筑群內(nèi),一般來說,局域網(wǎng)的覆蓋范圍越 位 10m~10km 內(nèi)或更大一些。 從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測(cè)提醒來看,局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn): ( 1) 低層協(xié)議簡(jiǎn)單 ( 2) 不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層,局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與 OSI/RM 的最低兩層 ( 3) 采用兩種媒體訪問控制技術(shù),由于采用共享廣播信道,而信道又可用不同的傳 輸媒體,所以局域網(wǎng)面對(duì)的問題是多源,多目的的連連管理,由此引發(fā)出多中媒體訪問 控制技術(shù) 在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體,采用廣播通信方式是天然合適的,廣域網(wǎng)通常采站 點(diǎn)間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。 314 常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類?現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)?為什么早期 的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)? 答:星形網(wǎng),總線網(wǎng),環(huán)形網(wǎng),樹形網(wǎng) 當(dāng)時(shí)很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 較貴,人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠,但 實(shí)踐證明,連接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障,而現(xiàn)在專用的 ASIC 芯片的 使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非常可靠,因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的 拓?fù)洹? 315 什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)?以太網(wǎng)有哪兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)? 答: DIX Ether V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng) DIX Ether V2 標(biāo)準(zhǔn)與 IEEE 的 標(biāo)準(zhǔn) 316 數(shù)據(jù)率為 10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元 /秒? 答:碼元傳輸速率即為波特率,以 太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼,這就意味著發(fā)送的每一位都 有兩個(gè)信號(hào)周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是 10MB/s,因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍,即 20M 波特 317 為什么 LLC 子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用? 答:由于 TCP/IP 體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是 DIX Ether V2 而不是 標(biāo)準(zhǔn)中的 幾種局域網(wǎng),因此現(xiàn)在 802 委員會(huì)制定的邏輯鏈路控制子層 LLC(即 標(biāo)準(zhǔn))的 作用已經(jīng)不大了。 318 試說明 10BASET 中的 “10”、 “BASE”和 “T”所代表 的意思。 答: 10BASET 中的 “10”表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為10MB/s, “BASE”表示電纜上 的信號(hào)是基帶信號(hào), “T”代表雙絞線星形網(wǎng),但 10BASET的通信距離稍短,每個(gè)站到 集線器的距離不超過 100m。 319 以太網(wǎng)使用的 CSMA/CD 協(xié)議是以爭(zhēng)用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù) 用 TDM 相比優(yōu)缺點(diǎn)如何? 答:傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用 TDM 是靜態(tài)時(shí)隙分配,均勻高負(fù)荷時(shí)信道利用率高,低負(fù)荷或符合 不均勻時(shí)資源浪費(fèi)較大, CSMA/CD 課動(dòng)態(tài)使用空閑新到資源,低負(fù)荷時(shí)信道利用率高, 但控制復(fù)雜,高負(fù)荷時(shí)信道沖突大。 320 假定 1km 長(zhǎng)的 CSMA/CD 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為 1Gb/s。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為 202000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。 答:對(duì)于 1km 電纜,單程傳播時(shí)間為 1/202000=5 為微秒,來回路程傳播時(shí)間為 10 微秒, 為了能夠按照 CSMA/CD 工作,最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10 微秒,以 Gb/s 速率工作, 10 微秒可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于 10*10^6/1*10^9=10000,因此,最短幀是 10000 位或 1250 字 節(jié)長(zhǎng) 321 什么叫做比特 時(shí)間?使用這種時(shí)間單位有什么好處?100 比特時(shí)間是多少微秒 ? 答:比特時(shí)間是發(fā)送一比特多需的時(shí)間,它是傳信率的倒數(shù),便于建立信息長(zhǎng)度與發(fā)送 延遲的關(guān)系 “比特時(shí)間 ”換算成 “微秒 ”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少,如數(shù)據(jù)率是 10Mb/s ,則 100 比特時(shí)間等于 10 微秒。 322 假定在使用 CSMA/CD協(xié)議的 10Mb/s以太網(wǎng)中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到碰撞, 執(zhí)行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù) r=100。試問這個(gè)站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù) 據(jù)?如果是 100Mb/s 的以太網(wǎng)呢? 答:對(duì)于 10mb/s 的以太網(wǎng),以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為 微秒,要退后 100 個(gè)爭(zhēng)用期,等待 時(shí)間是 (微秒) *100= 對(duì)于 100mb/s 的以太網(wǎng),以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為 微秒,要退后 100 個(gè)爭(zhēng)用期,等待時(shí)間 是 (微秒) *100=512 微秒 323 公式( 33)表示,以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點(diǎn)數(shù)無關(guān) 。能否由此推論出:以太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)的站點(diǎn)數(shù)無關(guān)?請(qǐng)說明你的理由 。 答:實(shí)際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻是隨即的,而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是 假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法(已經(jīng)不再是 CSMA/CD了),使各結(jié)點(diǎn)的發(fā)送不發(fā)生 碰撞。 324 假定站點(diǎn) A 和 B 在同一個(gè) 10Mb/s 以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為 225 比特時(shí)間?,F(xiàn)假定 A 開始發(fā)送一幀,并且在 A 發(fā)送結(jié)束之前 B 也發(fā)送一幀。如果 A 發(fā)送 的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀,那么 A在檢測(cè)到和 B 發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送 完畢?換言之,如果 A 在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞,那么能否肯定 A 所發(fā)送的幀不 會(huì)和 B 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞?(提示:在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道 上時(shí),在 MAC 幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符) 答:設(shè)在 t=0 時(shí) A 開始發(fā)送,在 t=( 64+8) *8=576 比特時(shí)間, A 應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。 t=225 比特 時(shí)間, B 就檢測(cè)出 A 的信號(hào)。只要 B 在 t=224 比特時(shí)間之前發(fā)送數(shù)據(jù), A 在發(fā)送完畢之前就 一定檢測(cè)到碰撞,就能夠肯定以后也不會(huì)再發(fā)送碰撞了 如果 A 在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞,那么就能夠肯定 A 所發(fā)送的幀不會(huì) 和 B 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞(當(dāng)然也不會(huì)和其他站點(diǎn)發(fā)生碰撞)。 325 在上題中的站點(diǎn) A 和 B 在 t=0 時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng) t=255 比特時(shí)間, A 和 B 同時(shí) 檢測(cè)到發(fā)生了碰撞,并且在 t=255+48=273 比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。 A 和 B 在 CSMA/CD算法中選擇不同的 r 值退避。假定 A和 B 選擇的隨機(jī)數(shù)分別是 rA=0 和 rB=1。試問 A 和 B各在什么時(shí)間開始重傳其數(shù)據(jù)幀? A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá) B? A 重傳的數(shù)據(jù)會(huì) 不會(huì)和 B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞? B 會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)? 答: t=0 時(shí), A 和 B 開始發(fā)送數(shù)據(jù) T1=225 比特時(shí)間 ,A和 B 都檢測(cè)到碰撞( tau) T2=273 比特時(shí)間 ,A和 B 結(jié)束干擾信號(hào)的傳輸( T1+48) T3=594 比特時(shí)間 ,A 開始發(fā)送( T2+Tau+rA*Tau+96) T4=785 比特時(shí)間, B 再次檢測(cè)信道。( T4+T2+Tau+Rb*Tau)如空閑,則 B 在 T5=881 比特時(shí) 間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。( T5=T4+96) A 重傳的數(shù)據(jù)在 819 比特時(shí)間到達(dá) B, B 先檢測(cè)到信道忙,因此 B 在預(yù)定的 881 比特時(shí)間停止 發(fā)送 326 以太網(wǎng)上只有兩個(gè)站,它們同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù),產(chǎn)生了碰撞。于是按截?cái)喽M(jìn)制指 數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為 i, i=1, 2, 3,….. 。試計(jì)算第 1 次重傳失敗的概率 、第 2 次重傳的概率、第 3 次重傳失敗的概率,以及一個(gè)站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳 次數(shù) I。 答:將第 i 次重傳成功的概率記為 pi。顯然 第一次重傳失敗的概率為 ,第二次重傳失敗的概率為,第三次重傳失敗的概率 為 I= 327 假定一個(gè)以太網(wǎng)上的通信量中的 80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的,而其余的 20%的通 信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個(gè)
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