计算机网络第3版习题答案Word下载.docx
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按计算机和设备在网络中的地位对计算机网络分类，可以划分为基于服务器的网络和对等网络。
按网络的使用范围分类，可分为公用网和专用网两类。
按信息交换方式划分，可分为电路交换网、报文交换网和分组交换网3类。
4．什么是基于服务器模式的计算机网络，什么是对等网络？
如果构成计算机网络的计算机或设备，既有服务器又有客户机，+这样的网络就称为基于服务器的网络。
在对等网络中，没有专用的服务器，网络中的所有计算机都是平等的，各台计算机既是服务器又是客户机，每台计算机分别管理自己的资源和用户，同时又可以作为客户机访问其他计算机的资源。
5．组成计算机网络系统的硬件系统包括哪些部件？
软件系统包括哪些软件？
计算机网络硬件系统是由服务器、客户机、通信处理设备和通信介质组成。
服务器和客户机是构成资源子网的主要设备，通信处理设备和通信介质是构成通信子网的主要设备。
计算机网络的软件系统包括计算机网络的网络操作系统和网络应用服务系统等。
网络应用服务系统针对不同的应用有不同的应用软件。
6．有哪些常用的网络操作系统？
各有什么优缺点？
Windows2000系列，Unix和Linux等。
Windows2000系列最大优势是使用Windows图形界面，使用户可以轻松地管理系统。
最大的问题是无法Unix应用到大型网络上。
Unix是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，具备很大可扩展性的系统。
但对系统管理、以及为Unix开发可移植的应用程序带来一定的困难。
Linux操作系统具有系统稳定、性能极佳以及网络功能强等优点，但也存在对于用户的要求较高、硬件支持较差和可用的软件目前还较少等缺点。
7．在有N个节点的全连接拓扑结构中，有多少个直接连接？
CN2=N（N-1）/2
第2章
1．网络通信中有哪些问题是需要解决的焦点问题？
寻址、差错控制、流量控制、分段及装配、路由选择、编码转换、信息的表达、同步问题及数据安全等焦点问题。
2．什么是网络的体系结构？
所谓网络的体系结构就是计算机网络各层次及其协议的集合。
网络体系结构中层次的划分是人为的，有多种划分的方法。
每一层功能也可以有多种协议实现。
因此伴随网络的发展产生了多种体系结构模型。
3．网络的体系结构为什么要采用分层的结构？
一个合理的层次结构可以具有以下优点：
（1）层之间是独立的。
某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间的接口所提供的服务。
由于每一层只实现一种相对独立的功能，因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小一些的问题。
这样，问题的复杂程度下降了。
（2）灵活性好。
当任何一层发生变化时（例如由于技术的变化），只要层间接口关系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。
此外，对某一层提供的服务还可进行修改。
当某层提供的服务不再需要时，甚至可以将这层取消。
（3）结构上可分割开。
各层都可以采用最合适的技术来实现。
便于各层软件、硬件及互连设备的开发。
（4）易于实现和维护。
这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处理，因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。
（5）能促进标准化工作。
因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。
4．网络体系结构分层的原则是什么？
如果层次划分不合理也会带来一些问题。
因此，分层时应注意层次的数量和使每一层的功能非常明确。
一般来说，层次划分应遵循以下原则：
（1）结构清晰，易于设计，层数应适中。
（2）每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。
（3）同一节点相邻层之间通过接口通信，层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。
（4）每一层都使用下层的服务，并为上层提供服务。
（5）互相通信的网中各节点都有相同的层次，不同节点的同等层按照相同规则实现对等层之间的通信。
5．请具体分析一下图2-1所示实例中各层主要功能，各层之间的接口信息是什么？
从上到下：
第1层——解决飞机票相关问题；
第2层——换登机牌、托运/取行李；
第3层——登机/下飞机；
第4层——飞机在机场跑道滑行、起飞/降落；
第5层——飞机在蓝天飞翔。
6．请再举出一个生活中采用分层的实例。
略。
7．什么是网络通信协议？
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。
协议总是指体系结构中某一层的协议。
准确地说，协议是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则、约定的集合。
8．简述网络协议的3个要素。
（1）语法即数据与控制信息的结构或格式。
（2）语义即比特流每一部分的意思，即定义数据格式中每一个字段的含义。
（3）同步即数据在何时应当发送出去以及数据应当发送得多快。
9．协议和服务有什么区别？
协议和服务是两个不同的概念。
协议是“水平”的，即协议是不同系统对等层实体之间的通信规则。
服务则是“垂直”的，即服务是同一系统中下层实体向上层实体通过层间的接口提供的。
网络通信协议是实现不同系统对等层之间的逻辑连接，而服务则是通过接口实现同一个系统中不同层之间的物理连接，并最终通过物理介质实现不同系统之间的物理传输过程。
10．以打电话为例说明语音通信中的层次结构。
11．国际上有哪些主要的制定网络通信标准的组织和公司？
（1）IEEE：
电气和电子工程师协会是世界上最大的专业技术团体，由计算机和工程学专业人士组成。
IEEE在通信领域最著名的研究成果可能要数802标准。
（2）ISO：
国际标准化组织是一个世界性组织，它包括了许多国家的标准团体。
ISO最有意义的工作就是它对开放系统的研究。
（3）ITU：
国际电信联盟前身是国际电报电话咨询委员会CCITT。
ITU是一家联合国机构，共分为3个部门。
ITU-R负责无线电通信，ITU-D是发展部门，而与本书相关的是ITU-T，负责电信。
除此以外还有一些国际组织和著名的公司等，如国际电子技术委员会IEC、电子工业协会EIA、国际商用机器公司IBM、美国国家标准化局ANSI等。
12．试画出OSI/RM的层次模型，并简述各层的基本功能。
物理层的任务是为数据链路层提供一个物理连接，以便透明地传送比特（bit）流。
数据链路层负责在数据链路上无差错地传送以帧为单位的数据。
网络层选择合适的路由和交换节点，使从源节点传输层得到的数据能够正确无误地、高效地到达目的节点，并交付给目的节点的传输层。
传输层传输信息的单位称为报文。
当报文较长时，先分成几个分组（称为段），然后再交给下一层（网络层）进行传输。
以可靠和经济的方式，在两个端系统（源站和目的站）的会话层之间，建立一条传输连接，以透明地传送报文。
会话层不参与具体的数据传输，只进行管理，在两个互相通信的应用进程之间，建立、组织和协调其交互。
表示层主要解决用户信息的语法表示问题。
应用层是OSI参考模型中的最高层，它使得网络用户可以通过计算机访问网络资源，使用通过各种接口支持的各类服务。
13．简单描述OSI模型中各层数据单位有什么不同？
物理层——比特流；
数据链路层——帧；
网络层——分组；
传输层及以上各层——报文。
14．简单比较OSI模型中数据链路层、网络层和传输层地址的概念有什么区别？
数据链路层——相邻结点地址；
网络层——源主机到目的主机地址；
传输层——源主机端口到目的主机端口地址。
15．下述问题在OSI/RM的哪一层处理：
（1）确定一接插件的机械尺寸和电器特性——物理层；
（2）将传输的数据划分为帧——数据链路层；
（3）决定路由——网络层；
（4）检查远程登录用户身份的合法性——会话层；
（5）将数据压缩和解压缩——表示层；
（6）控制打印机打印头换行——应用层。
16．描述TCP/IP模型。
网络接口层：
TCP/IP模型的最底层是网络接口层，它包括那些能使TCP/IP与物理网络进行通信的协议。
网际层是在因特网标准中正式定义的第一层。
网络层所执行的主要功能是消息寻址以及把逻辑地址和名称转换成物理地址。
传输层的主要功能是提供从一个应用程序到另一个应用程序的通信，常称为端对端的通信。
现在的操作系统都支持多用户和多任务操作，一台主机可能运行多个应用程序（并发进程），因此所谓端到端的通信实际是指从源进程发送数据到目标进程的通信过程。
TCP/IP模型的应用层是最高层，实际上，TCP/IP模型的应用层的功能相当于OSI参考模型的会话层、表示层和应用层3层的功能。
17．对因特网进行管理的有哪些机构？
因特网主要由因特网协会来管理,因特网协会（ISOC）成立于1992年，是一个非赢利性的组织，通过维持和支持其他的一些因特网管理机构来提供对因特网标准化过程的支持，还推进与因特网有关的研究和其他一些学术活动。
因特网名称和号码分配公司（ICANN）由一个国际董事会管理，从1998年10月负责因特网域名和地址的管理，在此之前因特网的域名和地址一直由美国政府支持的因特网赋号管理局（IANA）管理。
网络信息中心（NIC）负责收集和分发关于TCP/IP协议的信息。
18．TCP/IP模型有什么缺点？
（1）该模型没有明显地区分服务、接口和协议的概念。
（2）TCP/IP模型不是通用的，并且不适合描述除TCP/IP模型之外的任何协议。
（3）TCP/IP模型不区分（甚至不提及）物理层和数据链路层。
19．比较OSI/RM和TCP/IP模型的区别及联系。
TCP/IP和OSI/RM两个模型虽然在层次划分上不同，但相同的是都要完成计算机网络的通信功能。
而且除了在TCP/IP模型中将OSI模型的高三层合并为一层以及将OSI的物理层和数据链路层归并到网络接口层外，其他层次的功能基本上对应。
第3章
1．试分析数据与信号的区别。
数据是指能够被传输的具有一定物理意义的实体，信号是数据在传输过程中的物理表示形式。
2．编码与调制的区别是什么？
使用数字信号传输数字数据，即用数字信号来表示数字信息采用编码方式，一般是将二进制数据串，转换为一系列可以在传输介质中传输的电压或光脉冲。
使用模拟信号传输数字数据，需要将数字数据转换为模拟信号，通常采用调制的方法，即选取音频范围内某一频率的正（余）弦波作为载波，来运载需传输的数字数据。
3．设一数据串为10110100，画出经过FSK、ASK和PSK（相对PSK和绝对PSK）调制后的波形。
画出其对应曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。
设初始状态为高电平。
4．试画出表3-1的信号星座图。
5．按照表3-2的规则，画出101000010001111011110100的QAM波形。
6．数据通信有哪几种同步方式？
它们各自的优缺点是什么？
同步技术有两种模式：
异步传输模式和同步传输模式。
异步传输模式是以字符为单位进行传输的，传输字符之间的时间间隔可以是随机的、不同步的。
但在传输一个字符的时段内，收发双方仍需依据比特流保持同步。
这种传输方式又称为起-止式同步传输。
异步传输方式实现简单。
但需在每个字符的首尾附加起始位和停止位，因而它的额外开销大，传输效率低，适于低速数据传输。
同步传输模式以数据块为传输单位，可以连续发送多个字符，每个字符不需添加附加位，接收方接收的每一位数据都要与发送方保持同步，字符间没有停顿。
同步传输方式附加的额外开销小，传输效率高，但实现方式复杂，适于高速数据传输。
7．主要的复用技术有哪几种？
它们的适用范围是什么？
常用的多路复用技术有：
频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、波分多路复用（WDM）和码分多路复用（CDM）。
频分多路复用适合于模拟信号的传输，如电话系统、电视系统中都采用频分多路复用技术。
时分多路复用技术适用于数字信号的传送，在计算机网络中的数据因大多是突发性的，因此普遍应用异步时分多路复用技术来传送数据。
波分多路复用技术适用于光信号的传输。
码分多路复用技术广泛应用于移动通信和无线局域网中。
8．在电话系统的干路中，若将n个音频级信号（每个带宽为4kHz）复用，警戒频带为1kHz，问带宽至少需要多大？
4nk+（n-1）K=（5n-1）K
9．数据交换有几种方式？
它们各自的优缺点及适用场合是什么？
分为线路交换和存储转发交换两种技术。
其中存储转发交换又可按照转发的信息单位不同，分为报文交换和分组交换。
线路交换在传输数据之前需建立连接，增加了延迟。
建立连接之后就专用该线路，即使在没有数据传输时，也要占用线路，因此线路的利用率低。
但是，建立连接之后，线路就被用户专用，传输延迟短（只存在传播延迟），这一特性使线路交换适合实时性强的信号传输，如电话和实况转播等。
报文交换方式以报文为单位来占用信道，发送站和接收站无需建立专用的通路，可实现多个用户共用一个信道，从而提高了信道的利用率。
但是，由于报文一般较长，交换节点需配置大容量的存储器，以备存储整个报文。
它适用于高信息容量的数据通信，不适合实时性传输。
分组交换由于分组长度小，降低了对交换节点的存储容量的要求，同时也缩短了网络延迟。
但是在发送端和接收端需对报文进行拆卸和装配，增加了网络软硬件的复杂性和报文处理时间。
适用于大型、高信息容量的数据通信。
10．简述虚电路的原理，并比较其与数据报的区别。
在虚电路方式中，传输数据之前，需要建立一条发送站和接收站之间的路径，这条路径被称为虚电路。
发送数据时，所有的分组都沿着这条虚电路按顺序传送。
线路交换是各交换节点为发送站和接收站建立一条专用的物理通路。
而虚电路方式是在交换节点之间建立路由，即在交换节点的路由表内创建一个表项。
当交换节点收到一个分组后，它检查路由表，按照其匹配项的出口发送分组。
因此虚电路不是一条专用线路，它可以与其他连接共享。
11．分别采用奇校验和偶校验，计算下列数据的校验位。
（1）0010110——奇校验校验位为0；
偶校验校验位为1。
（2）1010110——奇校验校验位为1；
偶校验校验位为0。
12．按照表3-3的形式，写出传输“HELLO！
”的方块校验码，其中采用奇校验。
13．设一生成多项式为g（x）=x4+x3+1，求g（x）所对应的二进制比特串。
g（x）所对应的二进制比特串为11001。
14．传输数据为11010010，利用上题的生成多项式，计算CRC码。
CRC码为110100100010
15．对于16位的数据，纠正其中单比特错误所需的最小冗余比特数是多少？
所需的最小冗余比特数是5
16．已知比特序列为11010001，求它的海明码。
偶校验的海明码为110110001101；
奇校验的海明码为110100000110
17．如果接收方接收到数据1101100011，对它进行海明码校验时，结果为0001。
问哪一位出错了？
正确的代码是什么？
第1位错误，应改为1101100010
18．数据链路层流量控制的主要功能是什么？
协调发送速度与接收速度，使得接收节点来得及接收发送节点发送的数据帧。
19．简述4种流量控制策略的内容。
非受限协议是最简单的流量控制协议，其基本思路是：
发送方只要有信息要发送，就可以不受限制地发送数据帧。
停-等协议的基本思想是：
发送方每发送完一个数据帧，都要等待接收方的确认帧到来，然后再发送下一帧。
接收方每接收到一个数据帧后，都要向发送方发送一个正确接收到数据帧的确认帧。
滑动窗口协议可以做到双向通信，此外，接收方既可以单独发送确认帧确认收到帧，还可以采用“捎带确认”的方法。
滑动窗口协议中的退后N帧协议的思路是：
发送方在发送帧的过程中，如果某帧出错，发送方并不知道，仍然将发送窗口允许发送的帧发完。
接收方发现出错的帧，将出错的帧及其后续帧一起丢弃，并不对出错的帧发送确认帧。
发送方在超时后仍然收不到确认帧，需要从出错的帧开始重传所有已发送但未被确认的帧。
滑动窗口协议中的选择重传协议的思路是：
接收方发现有出错的帧后，只把该出错的帧丢弃，其后续帧保存在接收方的缓存中，并向发送方发送对出错帧的非确认帧（NAK），通知发送方。
发送方只重传该出错帧，接收方正确接收到重传的帧后，再按帧的序列号重组并向上一层提交。
20．比较后退n帧和选择重传两种流量控制策略的过程和限制。
为确保退后N帧协议的有效性，该协议中发送和接收窗口尺寸必须小于2k，K为帧序列号的位数（二进制）。
对于选择重传协议，在假定发送窗口和接收窗口尺寸大小相同的情况下，其约束条件是：
两个窗口的尺寸都必须小于或等于2k的一半，即2k-1。
如果两个窗口尺寸不同，则约束条件是：
两个窗口尺寸之和小于或等于2k。
21．简述HDLC协议的3种站的功能。
主站通过发送命令给其他站，并根据它们的响应采取行动来管理数据流。
主站也可以在多个站间建立和管理连接。
从站对来自主站的命令做出响应。
此外，它一次只能对一个主站做出响应。
它不发送命令给其他站，但它能发送数据给其他站。
组合站既扮演主站又扮演从站的角色。
它能发送命令给其他站，并能对来自其他组合站的命令做出响应。
22．简述HDLC协议的3种响应模式分别是如何进行通信的。
在常规响应模式（NRM）中，主站控制通信。
也就是说，从站只能当主站命令或允许时才能发送。
异步响应模式（ARM）运行在主站和一个或多个从站间的通信。
在ARM模式下从站更独立，特别是它在无明确指令或允许的情况下，能传送数据或控制信息给其他站。
但是，它不能发送命令。
异步平衡模式（ABM）被用在连接联合站结构中。
每一个站都能发送数据、控制信息或命令。
23．简述HDLC协议的3种帧类型的异同。
信息帧主要用来传输信息，并且使用退后n帧协议或选择重传协议控制流量。
监控帧用来指出站的状态或者用于NAK未正确接收的帧。
无编号帧不带N（R）和N（S）帧序号，主要起数据链路控制作用。
它可在需要时发出，而不影响信息帧的交换顺序。
24．参照3-6-5中的实例，画出在使用选择重传协议的情况下，主站A和从站B的通信过程示意图。
第4章
1．列出典型的局域网拓扑。
局域网的网络拓扑结构主要采用总线型拓扑结构、环型拓扑结构和星型拓扑结构以及扩展的星型结构。
2．决定局域网性能的主要因素是什么？
决定局域网性能的主要技术为网络拓扑结构、传输介质和介质访问控制方法。
3．数据链路层的两个主要分层是什么？
它们的主要功能是什么？
数据链路层分为两个子层。
将与高层相关的功能由逻辑链路控制子层LLC负责，而与传输介质相关的功能由介质访问控制子层负责，这样，LLC子层就可以完全与传输介质无关。
介质访问控制子层实现帧的寻址和识别、数据帧的校验以及支持LLC层完成介质访问控制。
逻辑链路控制子层规定了无连接和面向连接的两种连接服务。
4．局域网主要有哪些协议？
局域网协议主要是由电气和电子工程师协会IEEE下设的IEEE802委员会制定，主要标准包括：
IEEE802.1—体系结构及网络互操作
IEEE802.2—逻辑链路控制LLC
IEEE802.3—CSMA/CD访问控制及物理层技术规范
IEEE802.4—令牌总线访问控制及物理层技术规范
IEEE802.5—令牌环访问控制及物理层技术规范
IEEE802.6—城域网访问控制及物理层技术规范
IEEE802.8—光纤网访问控制及物理层技术规范
IEEE802.10—局域网安全技术
IEEE802.11—无线局域网访问控制及物理层技术规范
IEEE802.13—100M高速以太网
5．试分别论述3种CSMA/CD介质访问控制技术的控制过程、各自的优缺点。
不坚持CSMA协议的指导思想是：
一旦监听到信道忙，就不再坚持监听，而是根据协议的算法延迟一个随机的时间后再重新监听。
不坚持CSMA存在可能在再次监听之前信道就已经空闲了，即不能找出信道刚一变成空闲的时刻的缺点。
这样就影响了信道利用率的提高。
1坚持CSMA协议的指导思想是：
监听到信道忙，坚持监听，直到信道空闲立即将数据帧发送出去。
但若有两个或更多的站同时在监听信道，则一旦信道空闲就会都同时发送引起冲突，反而不利于吞吐量的提高。
P坚持CSMA协议的指导思想是：
当听到信道空闲时，就以概率P（0＜P＜1）发送数据，而以概率（1-P）延迟一段时间，重新监听信道。
P坚持CSMA协议可根据信道上通信量的多少设定不同的P值，可以使信道的利用率进一步提高，但P值的确定是一件很复杂的事。
6．中继器和网桥有什么不同？
中继器是最简单的网络互联设备，应用于物理层的连接，它的作用是对网络电缆上的数据信号进行放大、整形，然后再传输给电缆上的其他电缆段（网段）。
因此，中继器能够起到延长网络距离的作用。
网桥）工作在OSI模型的介质访问控制子层。
因此，网桥能够实现两个在物理层或数据链路层使用不同协议的网络间的连接。
网桥具有在不同网段之间再生信号的功能，除此之外，还具有过滤和转发功能。
7．两个局域网之间使用网桥的主要原因。
网桥主要用于相同类型的局域网互联，网桥在实际应用中有以下作用：
（1）网络分段。
网桥常常用来分割一个负载过重的网络，减小网络的竞争域，以均衡负载。
（2）扩展网络的距离。
使用网桥可以延伸网络的距离。
（3）网桥可以实现局域网之间，以及远程局域网和局域网之间的互联。
（4）网桥可以进行物理层和数据链路层协议的变换，可以连接不同传输介质的网络。
8．源路由网桥和透明网桥有什么区别？
透明网桥主要用于以太网，对传输帧路由的选择由网桥进行。
源路由网桥主要用于令牌环网络，对传输帧的路由的选择由源站点进行。
9．以太网交换机的主要特点是什么，如何利用以太网交换机组成虚拟局域网？
交
升级会员 