计算机网络课后答案杨晓辉 铁道出版社Word文档下载推荐.docx
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如连接政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。
由于光纤连接的引入，使MAN中高速的LAN互连成为可能。
3．广域网
广域网也成远程网，是指覆盖范围广阔的网络吗，覆盖范围可以是一个国家或则会地区等。
广域网将分布在不同地区的宽带城域网或者计算机系统互联起来，提供各种网络服务，实现信息资源共享。
Internet是广域网的典型代表。
5．分层体系结构的优点是什么？
计算机网络体系结构的含义是什么？
优点：
分层模型中，每一次实现的相对独立的功能，只需要知道相邻的下一层能够为本层提供什么服务一级本层应向相邻的上一层提供什么样的服务，知道如何访问相邻的下一层所提供的服务一级如何向相邻的上一层提供服务，不需要了解相邻层功能实现的细节。
各层相对简单独立，容易设计、实现、维护、修改和扩充，增加了系统的灵活性。
含义：
是为了完成计算机间的通信合作,把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务。
是指用分层研究方法定义的网络各层的功能,各层协议和接口的集合.
6．解释“协议”的概念，并说明协议的要素。
协议：
计算机之间的数据通信过程实际上就是计算机对等层实体之间进行数据交换的过程，实体指计算机上能够发送和接受数据的任何事物。
对等层尸体间通信应遵循的一些事先约定好的规则，即为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定。
协议三要素：
1.语法，即数据与控制信息的结构或格式。
2.语义，即各种控制信息的含义，以及完成的动作和做出的呼应。
3.时序，即对事件实现顺序的详细说明。
7.简述OSI参考模型中每一层的名称和功能。
1.物理层，在物理媒体上传输原始比特流。
2.数据链路层，将原始的物理连接改造成无差错的、可靠的数据传输链路。
3.网络层，主要任务是如何把网络层的协议数据单元从传送到目的。
4.传输层，为高层用户提供可靠的、透明的、有效的、数据传送服务。
5.会话层，为表示层提供服务，主要实现会话连接到传输连接的映射、加强会话管理等功能。
6.表示层，主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表达方式。
7.应用层，其功能是为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段。
8.简述TCP/IP参考模型的构成及每一层的名称和功能。
1、主机到网络层
负责将相邻高层提交的IP报文封装成是和在物理网络上传输的帧格式并传输，或将从物理网络接收到的帧解封，从中去除IP报文并提交给相邻高层。
2、网络互连层
网络互连层是整个TCP/IP协议栈的核心。
它的功能是把分组发往目标网络或主机。
主要解决路由选择、拥塞控制和网络互连等问题，并定义了正式的报文格式和协议，称为IP。
3、传输层
在TCP/IP模型中，传输层的功能是提供端到端的数据传输服务，使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话。
4、应用层
应用层包含所有的高层协议，应用层面向不同的网络应用引入了不同的应用层协议。
其中，有基于TCP协议的，如文件传输协议（FileTransferProtocol，FTP）、虚拟终端协议（TELNET）、超文本链接协议（HyperTextTransferProtocol，HTTP）等。
9.比较OSI参考模型和TCP/IP参考模型的异同点。
相同点：
1.都是基于独立的协议栈的概念。
2.都是采取分层体系结构，而且各层的功能也大体相似。
不同点：
1.OSI参考模型中明确定义了三个主要概念：
服务、接口和协议，而TCP/IP参考模型最初并没有明确区分服务、接口和协议。
2.模型和协议的产生时间。
OSI参考模型产生在协议发明之前.TCP/IP参考模型则是出现在因特网协议之后，模型是对已有协议的描述。
3.模型层数不同，某些层实现的服务也不同。
OSI参考模型在网络层支持无连接和面向连接的通信，但在传输层仅有面向连接的通信，而TCP/IP参考模型在网络层仅有一种无连接的通信模式，但在传输层支持无连接和面向连接两种模式。
第二章
一、什么是数据通信？
简述数据通信系统的组成。
（负责人：
赵剑南）
数据通信是以计算机参与、能直接进行各种数据传输
为特征的的现代化通信技术的一种。
组成：
源系统、传输系统和目的系统。
二、什么事单工、半双工和全双工传输方式。
单工传输方式：
只有一个方向的通信，而没有反方向的交互。
半双工工传输方式：
通信的双方只能交替发送信息，而不能双方同时发送或同时接收。
全双工传输方式：
双方可以同时发送和接收信息。
三、简述模拟数据、数字数据的模拟信号以及数字信号的表示方法。
娄光泽）
不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输：
模拟数据一般采用模拟信号，例如用一系列连续变化的电磁波（如无线电与电视广播中的电磁波），或电压信号（如电话传输中的音频电压信号）来表示；
数字数据则采用数字信号，例如用一系列断续变化的电压脉冲（如我们可用恒定的正电压表示二进制数1，用恒定的负电压表示二进制数0），或光脉冲来表示。
当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时，电磁波本身既是信号载体，同时作为传输介质；
而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时，它一般通过传统的模拟信号传输线路（例如电话网、有线电视网）来传输。
当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时，一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来，才能将信号从一个节点传到另一个节点。
1，基本的数字编码信号编码方法。
包括单极性不归零码，双极性不归零码，单极性归零码，双极性归零码。
2，曼彻斯特编码与查分曼彻斯特编码。
3，4B/5B编码。
四、什么是数据传输率？
什么是信号传输速率？
他们之间有什么关系？
数据传输率：
只每秒能传输的二进制信息位数。
信号传输速率：
指每秒信号状态变化的次数或者通过信道传输的码元个数。
关系:
S=Blog2N（其中B数据传输率。
为N信号传输速率为。
）
五、数据传输速率与信道容量的单位各是什么？
他们之间有什么不同？
李远航）
数据传输速率单位为bit/s，信道容量的单位为bit/s。
不同：
信道容量代表信道传输数据的能力，即信道的最大数据传输速率。
六、解：
不考虑噪声干扰。
则最大传输速率即信道容量，则有公式
C=2Hlog2N，其中信道带宽H=6MHz,N=4
C=2*6*log24=24Mbit/s
七、解：
考虑噪声干扰，则由香农公式：
C=Hlog2（1+S/N）,其中H=3kHz，信噪比S/N=30dB，则
C=3000*log2（1+1030/10）=30kbit/s
八、解：
由香农公式,C=Blog22（1+S/N）已知H=4kHz,而C=20/4=5kb/s,所以S/N=1.3784,故信噪比（S/N）=10log2（S/N）≈1.3938dB
2-9．采用8种相位，每种相位各有两种幅度的PAM调制方法，试计算在1200Band的信号传输速率下能达到数据传输速率为多少？
N=8
2=16
S=B
=1200
=4.8kbps
（李慧王翠婷董蕾）
2-10.简述标准曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的特点，并分别用两种编码画出1011001的波形图。
曼彻斯特和差分曼彻斯特编码是原理基本相同的两种编码，后者是前者的改进。
他们的特征是在传输的每一位信息中都带有位同步时钟，因此一次传输可以允许有很长的数据位。
曼彻斯特编码的每个比特位在时钟周期内只占一半，当传输“1”时，在时钟周期的前一半为高电平，后一半为低电平；
而传输“0”时正相反。
这样，每个时钟周期内必有一次跳变，这种跳变就是位同步信号。
差分曼彻斯特编码是曼彻斯特编码的改进。
它在每个时钟位的中间都有一次跳变，传输的是“1”还是“0”，是在每个时钟位的开始有无跳变来区分的。
差分曼彻斯特编码比曼彻斯特编码的变化要少，因此更适合与传输高速的信息，被广泛用于宽带高速网中。
然而，由于每个时钟位都必须有一次变化，所以这两种编码的效率仅可达到50%左右
2-11.采用曼彻斯特编码的10Mbit/s局域网的波特率是多少？
在曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码中，每一个码元都被调制成两个电平，数据传输速率只有调制速率的一半，所以数据传输率为10Mbit/s，采用曼彻斯特或者差分曼彻斯特编码，线路上信号状态每秒变化20M次，即波特率为20MBaud。
2-12．对于宽带为4kHz的语音信号，采用量化级别为128的PCM方法编码，问所产生的二进制位最少要用多大传输速率的信道才能传输？
=128解得N=7
B=2H=2
8kHz
=8
=24kpbs
2-13.计算T1载波线路的编码效率和开销率。
若要采用两种物理状态传输的50kbit/s信道上传输1.544Mbit/s的T1载波，问信道的信噪比至少应该是多少？
T1载波利用脉冲编码调制PCM和时分TDM技术，使24路采样声音信号复用一个通道。
每一个帧包含193位，每一帧用125us时间传送。
T1系统的数据传输速率为1.544Mbps。
所以，T1载波编码效率=24*7/193≈0.87
T1载波是专用电话连接、时分多路数字传输设施。
T1线路实际上是由24个单独的通道组成的，每个通道支持64K比特/秒的传输速度,其中数据速率为56Kb/s。
【工作原理】：
Bell系统的T1载波利用脉码调制PCM和时分TDM技术，使24路采样声音信号复用一个通道。
（1）当T1系统用于模拟传输时，多路复用24路话音信道，每条话音信道输出：
7bit数据+1bit控制复用
（2）当T1系统完全用于数字传输时，仅23条信道用于数据传输，第24条信道用于同步模式。
【帧结构】：
24路采样声音信号，每路采样用7位编码，再加上1位控制信号（即每路占用8位），24路后再增加1位帧同步位；
因此每一个帧包含193位，且每一帧用125us时间传送。
则：
（1）T1载波支持的数据传输速率为1.544Mbps（即193bit/125us=1.544Mbps）
（2）每个通道支持的数据速率为56Kb/s，传输速度为64Kb/s
因为传输速度=1.544Mbps/24=64Kb/s；
而每路的8位中，只要7位是用于用户数据，所以数据速率=7/8*64=56Kb/s
（3）T1载波开销所占比例为13%。
因为一帧193bit中，168bit（24×
7）用于用户数据，25bit（193-168）用于开销。
所以开销所占比例=25bit/193bit≈13%
2-14.什么是PCM和差分PCM？
PCM是脉冲编码调制，差分PCM是差分脉冲编码调制。
PCM采用的是等分量化的方法，每个样本取整量化的绝对误差是相同的，与信号幅值无关，因此，低幅值的采样值相对误差较大。
差分PCM不是对采样点量化后的幅值本身进行编码，而是利用信号的相关性找出可以反应信号变化特征的一个差值量进行编码，即对当前值和前一个值之差进行编码。
15.常用的交换机技术有哪几种？
是比较他们的异同
常用的交换技术有电路交换、报文交换和分组交换。
电路交换信息传输时延短、
信息传输效率高，对用户提供“透明”传输通路。
但当传输短信息时，链路建立和释放时间造成通信效率低。
一旦链路建立，在连接时间内是专用的，电路资源的利用率较低。
电路交换机不具备编码变换、速率调制的功能，不同类型的终端不能互相通信。
当出现对方用户终端忙或交换网负载过重时可能产生呼叫不通的情况。
电路交换比较适合传输信息量大、通信对象比较确立的用户。
报文交换优点：
线路利用率高，接收者和发送者无法同时在线，当流量加大时，电路交换可能到这呼叫阻塞，报文仍可以接收。
可以向多个目的站发送同一个报文，可在报文传输中建立报文的优先级，可以实现不同速率的端点之间的连接。
但是报文交换不适合传输声音或视频信息，设备费用比较高，不适合交互通信。
分组交换适合较轻和间歇式负载，对于交换中心必须等待数据或大量数据时可以使用分组交换，适用于短报文交换和具有灵活性的报文。
魏书东）
16.为什么要使用多路复用技术？
常用多路复用技术有哪几种？
是比较各自的优缺点
在数据通信系统中，通常信道所提供的带宽往往比所传输的信号带宽大很多，所以在一条信道上只传输一种信号会浪费资源，信道复用技术就是为了充分利用信道容量在一条传输信道上传输两个或两个以上的数据以达到提高信道传输效率而发展起来的。
常用多路复用技术有频分复用、时分复用、波分复用、码分复用。
频分复用基于频带传输方式将信道的带宽划分为多个子信道，每个子信道为一个频段，然后分配给多个用户。
当有多路信号输入时，发送端分别将各路信号调剂到各自分配的频带范围内的载波上，接收时再调剂恢复到原来的信号波形。
用户在同样的时间占用不同的频率带宽
波分复用采用波长分割多路复用方法
将光纤信道划分为多个波段类型，每个信号占一个波段。
光的频分复用，用于光纤通信
时分复用是将时间划分为一段段的等长的时分复用帧（TDM
帧）。
每一个时分复用的用户在每一个
TDM
帧中占用固定序号的时隙。
每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是
帧的长度）。
信号也称为等时（isochronous）信号。
所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度，分为时分复用和统计时分复用两种。
码分复用各用户使用经过特殊挑选的不同码型，彼此不会造成干扰。
CDMA系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
每一个比特时间划分为
m
个短的间隔，称为码片（chip）。
码分复用：
CDMA码分多址。
17.共有四个站点经行CDMA通信，四个站点的码片序列分别为：
A：
（-1–1–1+1+1–1+1+1）B：
（-1–1+1-1+1+1+1-1）
C：
（-1+1–1+1+1+1-1-1）D：
（-1+1–1–1-1–1+1-1）
现收到这样的码片序列：
（-1+1–3+1-1–3+1+1）。
问哪个站发送数据了？
发送数据
的站发送的1还是0？
S·
A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1
B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0
C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送
D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送1
臧连生）
18.计算机网络使用的传输介质类型有哪些？
各自的特点是什么？
最早的有铜轴电缆，分为粗缆和细缆，优点：
价格便宜，容易安装；
缺点：
传输距离短，抗干扰性能差。
现在流行双绞线和光纤，特点分别如下：
双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP），屏蔽双绞线（STP）的特点是抗干扰性能好，传输距离中等，但是对安装（接地）的要求比较高。
非屏蔽双绞线（UTP）的特点是，安装简单，传输距离较长，但是抗干扰性不好，容易受到强磁场或电场的干扰。
双绞线，短距离，高速率，仅适用于局域网。
光纤的特点是，传输距离远，抗干扰性能强，保密性好，安装调试稍微复杂，价格昂贵。
光纤，长距离，高速率，避免电磁干扰，多用于干线、广域网。
与同轴电缆比较，光纤可提供极宽的频带且功率损耗小、传输距离长（2公里以上）、传输率高（可达数千Mbps）、抗干扰性强（不会受到电子监听），是构建安全性网络的理想选择。
微波，中长路离中继，安装方便，造价比光纤低，两点间需可见，受天气影响大。
同轴电缆：
由同轴的内外两条导线构成，内导线是一根金属线，外导线是一条网状空心圆柱导体，内外导线有一层绝缘材料，最外层是保护性塑料外套。
金属屏蔽层能将磁场反射回中心导体，同时也使中心导体免受外界干扰，故同轴电缆比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。
分类：
一种为50Ω（指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比）同轴电缆，用于数字信号的传输，即基带同轴电缆；
分为：
粗缆最大距离为2500米，价格高。
细缆按最大长度为185米。
另一种为75Ω同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。
但需要安装附加信号，安装困难，适用于长途电话网，电视系统，宽带计算机网
由于物理可靠性不好，易受干拢，由双绞线替代。
王凯）
19.什么是DTE和DCE？
请举例说明。
王凯）
DTE：
数据终端设备。
如计算机。
DCE：
数据通讯设备，如modem.
第三章
1.为什么要定义数据链路层？
数据链路层的功能有哪些?
（1-6董光贠强）
（1）①在原始的物理传输路线上传输数据信号是有差错的
②设计数据链路层的主要目的就是在原始的、有差错的无力传输路线的基础上，插曲插差错检测、差错控制与流量控制等方法，讲有差错的屋里路线改进成逻辑上无差错的数据链路，想网络层提供高质量的服务。
③从网络参考模型的角度看，物理层之上的隔层都有盖上数据传输质量的责任，数据链路层是最重要的一层。
（2）链路层的主要功能
链路层是为网络层提供数据传送服务的,这种服务要依靠本层具备的功能来实现。
链路层应
具备如下功能:
①链路连接的建立,拆除,分离.
②帧定界和帧同步.链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别,但无论如何必须对帧进行定界.
③顺序控制,指对帧的收发顺序的控制.
④差错检测和恢复。
还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成.
2.如果在数据链路层不能惊醒帧定界会发生什么问题？
将发生帧数据错误，造成数据混乱，通信失败
3.常用的成帧方法有哪几种？
他们各是如何实现透明传输的？
字节计数法，利用头部中一个域来指定该帧中的字节数，该域称为计数字段。
当目前的主机的数据链路层接受带这个字节计数值时就知道了后面跟随的字节数，从而可以确定帧的结束位置。
使用字符填充的收尾定界法，使用一些特定的字符来定界一帧的开始与结束、分隔不同的段和控制整个信息交换的过程，被传输的数据是由若干个字符组成的数据块。
使用比特填充的首位定界法，用一组特定的比特模式来标志数据帧的开头与结束，为了避免与数据段中的比特模式混淆，当发送方的数据链路层碰到5个连续的1时，自动在其后填充一个0；
接收方则进行相反的0比特删除，即每收到连续5个1，自动删除后跟的0。
违规编码法，不需要任何填充技术，便能实现数据传输的透明性，但只是用于存在冗余编码的环境
4.如果位串0111101111101111110是经过位填充的，那么输出串是什么？
01111011111011111010
5.常用的差错控制方法有哪几种？
他们有什么不同？
简单的差错控制编码（奇偶校验码、定比码、正反码），循环冗余码，海明码
6.简述ARQ方法和FEC方法在原理上有什么相同和不同。
在ARQ方式中，接收方检测书差错时，就设法通知发送方重发，直到收到正确码元为止。
因此，使用这种机制必须有双向信道才能够将差错信息反馈至发送方，同时发送方还要预制缓冲区来存放已发出去的数据，以便出现差错是重发。
在FEC方式中，接收方不但能发现差错，而且能自动确定码元发生错误的位置，从而加以纠正。
所以，这种机制不需要反馈信息来传递请求重发，发送方也不需要设置数据缓冲区。
（7-12许舒香曹青刘丽丹）
7.x7+x5+1被生成多项式x3+1除，所得余数是多少？
解:
多项式x7+x5+1对应的位串是10100001，生成多项式对应的位串是1001，则
10110
100110100001
1001
1100
1001
1010
111所以余数为r=x2+x+1
8、采用生成多项式G（X）=X^4+X^2+X+1为信息位1010101产生循环冗余码，加在信息位后面形成码字，再经比特填充后从左向右发送。
问发送在物理线路上的比特序列是什么？
k（x）=x^6+x^4+x^2+1
冗余位的位数r=4
x^rk（x）=10101010000
G（x）=x^4+x^2+x+1即10111
对应的CRC码字为10101010110
9.已知循环冗余码的生成多项式为X^5+X^4+X+1,若接收方收到的码字为1010110001101，问传输中是否有差错？
解：
接收方收到的码字多项式不能呗G（X）整除，所以传输中有差错。
10.若信息位为1001000，要构成能纠正一位错的海明码，则至少要加上多少冗余位？
写出其监督关系表达式。
设增加r个冗余位，则有r个监督关系式。
因信息位有7位，
则需满足2r>
=7+r+1，有r>
=4，所以至少要加上4位冗余位，设为a3a2a1a0
加上7位信息位构成11位码字a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0
错码位置说明为（没有做表格）
S3S2S1S00000000100100100
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