w 第一章
1-01、计算机网络向用户可以提供哪些服务？
答：计算机网络向用户提供的最重要的服务有两个：
(1)、连通服务：指计算机网络使上网用户之间可以交换信息,好像这些用户的计算机可以彼此直接连通一样。
(2)、资源共享：用户可以共享计算机网络上的信息资源、软件资源和硬件资源。
1-02、试简述分组交换的要点。
答：（1）分组传送：分组交换网以“分组”作为数据传输单元。在发送报文前，先将较长的报文划分成一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面，加上必要的控制信息组成的首部，构成分组，传送到接收端。接收端收到分组后剥去首部还原成报文。
（2）无连接：发送端在发送分组之前不必先建立连接，占用一条端到端的通信资源，而是在传输过程中一段段地断续占用通信资源，省去了建立连接和释放连接的开销，也使数据的传输效率更高。
（3）存储转发：路由器收到一个分组时，先将分组放入缓存，再检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址找到合适的接口转发出去，把分组交给下一个路由器。这样一步一步地以存储转发的方式，把分组交付到最终的目的主机
分组交换具有高效、灵活、迅速、可靠等优点，但也存产生增加了时延(排队）和传送开销（包头）等问题。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-03、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程（规则流程）的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-04、为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？
答：因为因特网正在改变着我们工作和生活的各个方面，它已经给很多国家（尤其是因特
网的发源地美国）带来了巨大的好处，并加速了全球信息革命的进程。
1-05、因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点。
答：因特网的发展大致经历了三个阶段。
第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。第一个分组交换网ARPANET最初是一个单个的分组交换网，1983年TCP/IP协议成为了ARPANET上的标准协议，使得所有用TCP/IP协议的计算机都能利用互连网相互通信。因特网诞生了。
第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。1985年开始，因特网过渡到以美国国家科学基金会网络NSFNET为主要组成部分。该网络分为主干网、地区网和校园网三级，覆盖全美主要大学和研究所。
第三阶段的特点是逐渐形成了多层次的ISP结构的因特网。1993年开始，NSFNET逐渐被若干个商用因特网主干网替代。用户可通过不同层次的ISP接入因特网。
1-06、简述因特网标准制定的几个阶段。
答：因特网的正式标准要经过以下四个阶段
（1）因特网草案。因特网草案的有效期是六个月，在这阶段还不是RFC文档
（2）建议标准。从这阶段开始就成为RFC文档。
（3）草案标准。
（4）因特网标准。
1-07、小写和大写开头的英文名字 internet和Internet在意思上有何重要的区别？
答：以小写字母i开始的internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议（即通信规则）可以是任意的。
以大写字母I开始的Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，且其前身是美国的ARPANET。（Internet是internet中的一个）
1-08、计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？
答：1、不同作用范围的网络：
（1）广域网WAN（wide)：广域网的作用范围通常为几十到几千公里。
（2）城域网MAN(metropolitan)：城域网的作用范围一般是一个城市，可跨越几个街区甚至整个城市，其作用距离约为5~50km。
（3）局域网LAN(local)：局域网一般用微型计算机或工作站通过高速通信线路相连，但地理上则局限在较小的范围（如1km左右）。
（4）个人区域网PAN(personal)：个人区域网就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来的网络，其范围大约在10m左右。
2、不同使用者的网络：
（1）公用网：这是指电信公司出资建造的大型网络。
（2）专用网：这是某个部门为本单位的特殊业务工作的需要而建造的网络。
3、用来把用户接入到因特网的网络
接入网是用户与因特网连接的“桥梁”。
1-09、计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？
答：主干网络一般是分布式的，具有分布式网络的特点：其中任何一个结点都至少和其它
两个结点直接相连；而本地接入网一般是集中式的，具有集中式网络的特点：所有的信息流必须经过中央处理设备（交换结点），链路从中央交换结点向外辐射。
1-10、试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
答：对电路交换，当t=s时，链路建立；
当t=s+x/b，发送完最后一bit；
当t=s+x/b+kd，所有的信息到达目的地。
对分组交换，当t=x/b，发送完最后一bit；
为到达目的地，最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发，
每次转发的时间为p/b，
所以总的延迟= x/b+(k-1)p/b+kd
所以当分组交换的时延小于电路交换
x/b+(k-1)p/b+kd＜s+x/b+kd时，
(k-1)p/b＜s
1-11、在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和（p+h）（bit），其中p 为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b（bit/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？
答：分组个x/p，
传输的总比特数：(p+h)x/p
源发送时延：(p+h)x/pb
最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b
总发送时延D=源发送时延+中间发送时延
D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b
令其对p的导数等于0，求极值
p=√hx/(k-1)
1-12、因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？
答：（1）、边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式为客户服务器方式和对等方式。
（2）、核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。核心部分主要通过路由器实现分组交换。
1-13、客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？
答：主要区别在于客户服务器描述的是进程之间的服务与被服务的关系，客户是服务请求方，服务器是服务；而对等通信方式并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方，只要两个主机都运行了对等连接软件，就可以进行平等的、对等连接通信。
相同的地方：客户服务器方式和对等通信方式都是端系统运行的程序之间的通信方式。对等连接方式从本质上看仍然是使客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客
户又同时是服务器。
1-14、计算机网络有哪些常用的性能指标？
答：（1）、速率。速率即数据传输速率，又称为数据率或比特率，指的是每秒传输的二进制
比特数，速率的单位是 b/s （也表示为bps ），或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。
（2）、带宽。带宽是数字信道所能传送的“最高数据率” ，单位是“比特每秒”，或 b/s
(bps)，通常称为“传输带宽”。
（3）、吞吐量。吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的
数据量。
（4）、时延。时延是指数据（一个报文或分组，甚至是比特）从网络（或链路）的一端传
送到另一端所需的时间。它包括：发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。
（5）、时延带宽积。时延带宽积是指一段链路最多可以容纳多少个比特。时延带宽积 = 传
播时延 ? 带宽。
（6）、往返时间RTT 。往返时间RTT 表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方
的确认（接收方收到数据后便立即发送确认），总共经历的时间。
（7）、利用率。利用率有信道利用率和网络利用率两种。
信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的
信道的利用率是零。
网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
1-15、假定网络的利用率到达了90%。试估算一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍？
答：D 0/D=1-U=1-90%=0.1。
D/D 0=10。
所以现在的网络时延是它的最小值的10倍。
1-16、计算机通信网有哪些非性能特征？非性能特征与性能指标有什么区别？
答：计算机通信网的非性能特征有：费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性和可升级性，
易于管理和维护。
性能指标是从不同的方面来直接度量计算机网络的性能，而非性能特征虽然与性能指标有
很大的关系，对计算机网络的性能也有很大的影响，但不是直接用来度量网络性能的。
1-17 收发两端之间的传输距离为1000km ，信号在媒体上的传播速率为s m /1028
?。试计
算以下两种情况的发送时延的传播时延：
(1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s 。
(2)数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s 。 解：（1）发送时延：s t s 10010105
7
== 传播时延：s t p 005.010
21086
=?= （2）发送时延：s t s μ110109
3
==
传播时延：s t p 005.0102108
6
=?=
1-18、假设信号在媒体上的传播速率为2.3×108m/s 。媒体长度l 分别为：
(1)10cm （网卡）
(2)100m （局域网）
(3)100km （城域网）
(4)5000km （广域网）
试计算当带宽为1Mb/s 和10Gb/s 时在以上媒体中正在传输的比特数。
1-19.长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP 首部。再交给
网络层传送，需加上20字节的IP 首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和
尾部18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的
总数（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。若应用层数据长度为1000字节，数
据的传输效率是多少？
答：数据长度为100字节时
传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3%
数据长度为1000字节时，
传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%
1-20网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结构的思想相似的
日常生活。
答：因为分层可以带来很多好处：
（1）各层之间是独立的。
（2）灵活性好。
（3）结构上可分割开。
（4）易于实现和维护。
（5）能促进标准化工作。
类似目前实际生活中的电子商务模式
网上商城（应用层）
网站管理层（网站管理系统）
服务器主机（服务平台）
技术服务（技术支持）
物流配送系统（货物及配送支持）
1-21 协议与服务有何区别？有何关系？
答：1、协议是控制对等实体之间通信的规则，是水平的。服务是下层通过层间接口向上层
提供的功能，是垂直的。
2、协议的实现保证了能够向上一层提供服务，要实现本层协议还需使用下层提供的服务。
1-22 网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？
答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组
成：
（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。
（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。
1-23为什么一个网络协议必须把各种不利的情况都考虑到？
答：因为协议必须保证数据在网络中能有条不紊地交换，而不允许出现死锁等现象，因此，
协议不能假定一切都是正常的和非常理想的，不能只看在正常情况下是否正确，而是必须
非常仔细地检查这个协议能否应付各种异常情况。
1-24 试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。
答：所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI
七层模型和TCP/IP 的四层模型而得到的五层模型。五层协议的体系结构见图1-1所示。
图1-1五层协议的体系结构
各层的主要功能：
（1）应用层
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需
要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（user agent),
来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。
(2）运输层 任务是负责主机中两个进程间的通信。
因特网的运输层可使用两种不同的协议。即面向连接的传输控制协议TCP 和无连接的数4 3 2
用户数据报协议UDP。
面向连接的服务能够提供可靠的交付。
无连接服务则不能提供可靠的交付。只是best-effort delivery.
(3)网络层
网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。
（4）数据链路层
数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame)，在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。
（5）物理层
物理层的任务就是透明地传输比特流。
“透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。
物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何识别出这是“1”而不是“0”。物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各个脚如何连接。
1-25、试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答：例如：货车。只要装箱符合货柜车大细标准的,不管箱里装的是什么货物,都可以用货车来传输。
1-26 解释下列名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。
答：协议栈：指计算机网络体系结构采用分层模型后，每层的主要功能由对等层协议的运行来实现，因而每层可用一些主要协议来表征，几个层次画在一起很像一个栈的结构。
实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。在许多情况下，实体是一个特定的软件模块。
对等层：在网络体系结构中，通信双方实现同样功能的层。
协议数据单元：对等层实体进行信息交换的数据单位。
服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方。服务访问点SAP是一个抽象的概念，它实体上就是一个逻辑接口。
客户、服务器：客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
客户-服务器方式：客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系，当客户进程需要服务器进程提供服务时就主动呼叫服务进程，服务器进程被动地等待来自客户进程的请求。
1-27、试解释everything over IP和IP over everything的含义。
答：everything over IP指IP协议可以为各式各样的应用提供服务。
IP over everything指允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行。
第二章
2-01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？
答：（1）物理层要解决的主要问题：①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。
②给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力。为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。③在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
（2）物理层的主要特点：①由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用。加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。②由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
2-02 规程与协议有什么区别？
答：在数据通信的早期，对通信所使用的各种规则都称为“规程”(procedure)。后来具有体系结构的计算机网络就开始使用“协议”(protocol)这一名词。以前的“规程”其实就是“协议”，但由于习惯，对以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。
2-03试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。
答：
一个数据通信系统可划分为三大部分：
源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。
源系统一般包括以下两个部分：
源点：源点设备产生要传输的数据。例如，从PC机的键盘输入汉字，PC机产生输出的数字比特流。源点又称为源站，或信源。
发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。例如，调制解调器将PC机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。
目的系统一般也包括以下两个部分：
接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。
终点：终点设备从接收器获取传送过来的数字比特流，然后把信息输出。终点又称为目的站，或信宿。
在源系统和目的系统之间的传输系统可能是简单的传输线，也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。
2-04 试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、基带信号、带通信号、数字数据、数字信号、码元，单工通信、半双工通信、全双工通信，串行传输，并行传输。
答：数据：是运送信息的实体。
信号：则是数据的电气的或电磁的表现。
模拟数据：运送信息的模拟信号。
模拟信号：连续变化的信号。
基带信号：来自信源的信号。
带通信号：经过载波调制后的信号。
数字数据：取值为不连续数值的数据。
数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。
码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形称为码元。
单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。
半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。
全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。
串行传输：逐个比特按照时间顺序传输。
并行传输：多个比特同时进行传输。
2-05 物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？
答：（1）机械特性
指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
（2）电气特性
指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性
指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
（4）规程特性
说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2-06数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？奈氏准则与香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别？
答：
1、数据在信号中的传输速率受以下两个因素限制：
（1）信道能够通过的频率范围。
（2）信噪比。
2、信噪比不能任意提高。
3、奈氏准则与香农公式的意义在于揭示了信道对数据传输率的限制，只是两者作用的范围不同。
奈氏准则给出了每赫带宽的理想低通信道的最高码元的传输速率是每秒2个码元。香农公式则推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率C=Wlog2（1+S/N），其中W为信道的带宽（以赫兹为单位），S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。
4、数字信号由码元组成，码元携带一定的信息量。定义单位时间传输的码元数为码元速率，单位是码元/秒，又称波特率（Baud）。定义单位时间传输的信息量为信息速率，单位为比特/秒，又称比特率。
波特和比特是两个不同的概念，波特是码元传输速率的单位，说明每秒传输多少个码元，比特是信息两的单位。
信息的传输速率“比特/每秒”一般在数量上大于码元的传输速率“码元/秒”，且有一定的关系，若使1个码元携带n比特的信息量，则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输率为M×n bit/s，但某些情况下，信息的传输速率“比特/每秒”在数量上小于码元的传输速率“码元/秒”，如采用内带时钟的曼切斯特编码，一半的信号变化用于时钟同步，另一半的信号变化用于信息二进制数据，码元的传输速率“码元/秒”是信息的传输速率“比特/每秒”的2倍。
2-07、假定某信道受柰氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率(b/s)？
答：把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，则每个码元可携带的信息量是4bit。所以可获得20000*log216=80000b/s的数据率。
2-08、假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示？这个结果说明什么问题？）
答：根据香农公式: C = w * log2 (1+S/N)
64Kb/s = 3KHz * log2 (1+S/N) 得 S/N = 2642245
所以信噪比 = 10 * log10 (S/N) =64.2dB
这说明该电话信道是一个信噪比很高的信道。
2-09、用香农公式计算一下，假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%，问信噪比S/N应增达到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比再增加到10倍，问最大信息速率能否增加20%？
解：
∵根据香农公式，C=W㏒2(1+S/N)b/s,
∴可以算出在带宽为3100Hz，传输速率为35kb/s时，S/N=2502；
当最大信息传输速率增加60%时，㏒2(1+S/N)=18.06，S/N=273274，所以S/N增加到109.22倍。
当S/N增加到10倍时，C’=3100*㏒2(1+2732740)=3100*21.384=66290.5b/s
C’/C=（3100*21.384)/（3100*18.06）=1.184，因此，最大信息率增加了18.4%，不能达到20%。
2-10、常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？
（1）双绞线：分屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。由两根相互绝缘的导线组成。可以传输模拟信号，也可以传输数字信号，有效带宽达250KHz，通信距离一般为几到十几公里。导线越粗其通信距离越远。在数字传输时，若传输速率为每秒几兆比特，则传输距离可达几公里。一般用作电话线传输声音信号。虽然双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰，误码率高，但因为其价格便宜，且安装方便，既适于点到点连接，又可用于多点连接，故仍被广泛应用。
（2）同轴电缆：分基带同轴电缆和宽带同轴电缆，其结构是在一个包有一层绝缘的实心导线外，再套上一层外面也有一层绝缘的空心圆形导线。由于其高带宽（高达300～400Hz）、低误码率、性能价格比高，所以用在LAN中，同轴电缆的最大传输距离随电缆型号和传输信号的不同而不同，由于易受低频干扰，在使用时多将信号调制在高频载波上。
（3）光缆：以光纤作为载体，利用光的全反向原理传播光信号。其优点是直径小、重量轻；传输频带宽、通信容量大；抗雷电和电磁干扰性能好，无串音干扰，保密性好，误码率低。但光电接口的价格较昂贵。光纤被广泛用于电信系统铺设主干线。
（4）无线信道：分地面微波接力通信和卫星通信。其主要优点是频率高，频带范围宽，通信信道的容量大；信号所受工业干扰较小，传输质量高，通信比较稳定；不受地理环境的影响，建设投资少、见效快。缺点是地面微波接力通信在空间是直线传播，传输距离受到限制，一般只有50Km，隐蔽性和保密性较差。卫星通信虽然通信距离远且通信费用与通信距离无关，但传播时延较大，技术较复杂，价格较贵。
2-11、假定有一种双绞线的衰减0.7dB/km（在1kHz时），若容许有20dB的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？如果要使这种双绞线的工作距离增大到100公里，问应当使衰减降低到多少？
答：（1）、工作距离d=20/0.7=28.6km。
（2）、若工作距离增大到100km，则衰减应降低到20dB/100km=0.2dB/km。
2-12试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm至1600nm之间的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速度为2*108m/s。
答：1200nm到1400nm：带宽=（2*108）/(1200*10-9）-（2*108）/(1400*10-9）=23.8THz 1400nm到1600nm：带宽=（2*108）/(1400*10-9）-（2*108）/(1600*10-9）=17.86THz
2-13、为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？
答：1、原理有两点：
（1）、通信工程中用于通信线路架设的费用相当高，人们需要充分利用通信线路的容量；
（2）、无论在广域网还是局域网中，传输介质容量往往都超过了单一信道传输的通信量。
为了充分利用传输介质，所以要使用信道复用技术。
2、常用的信道复技术有：频分复用技术和时分复用技术。
2-14 试写出下列英文缩写的全文，并进行简单的解释。
FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48
答：
FDM(frequency division multiplexing)：频分复用
TDM(Time Division Multiplexing)：时分复用
STDM(Statistic Time Division Multiplexing)：统计时分复用
WDM(Wave Division Multiplexing)：波分复用
DWDM(Dense Wave Division Multiplexing)：密集波分复用
CDMA(Code Wave Division Multiplexing)：码分复用
SONET(Synchronous Optical Network)：同步光纤网
SDH(Synchronous Digital Hierarchy)：同步数字系列
STM-1(Synchronous Transfer Module)：第1级同步传递模块
OC-48(Optical Carrier)：第48级光载波
2-15、码分多址CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会互相干扰？这种复用方法有何优缺点？
答：1、由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型。
2、优点：
（1）系统容量大
（2）系统容量的配置灵活
（3）通话质量更佳
（4）频率规划简单。
（5）建网成本低
（6）更高的数据传输可靠性。
2-16共有四个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为
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S：（－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是0还是1？
答：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1
S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0
S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送
S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1
2-17、试比较xDSL，HFC以及FTTx接入技术的优缺点。
2-18、为什么在ADSL技术中，在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比？答：靠先进的编码，使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特。
第三章
3-01、数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？
答：（1）数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输。因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。（2）“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。但是，数据传输并不可靠。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”。此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
3-02 数据链路层的链路控制包括哪些功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。
答：（1）链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；将数据和控制信息分开；透明传输；寻址。（2）把数据链路层做成可靠的链路层，也就是使数据传输无比特差错和无传输差错。这使接收端数据链路层接受的帧均无差错，并且接收的帧与发送端发送的帧完全相同，即不出现帧丢失、帧重复、帧失序等现象，这可大大减少上层的工作量，提高上层的工作效率。但由于实现这些功能，必须增加帧编号、确认和重传机制，这无疑增加了数据链路层的功能，降低了通信的效率，这代价太大，往往得不偿失。
3-03、网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？
答：网络适配器的作用是：
（1）、进行数据串行传输和并行传输的转换。
（2）、具有数据缓存的功能，缓解网络上的数据率与计算机总线上的数据率的不同。（3）、丢弃有差错的帧，把收到正确的帧交付给协议栈中的网络层。
（4）、把IP数据报组装成帧发送到局域网。
网络适配器工作在物理层和数据链路层。
3-04、数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？答：1、关于帧定界问题，为了使传输中发生差错后只将出错的有限数据进行重发，数据链路层将比特流组织成以帧为单位传送。帧的组织结构必须设计成使接收方能够明确地从物理层收到的比特流中对其进行识别，即能从比特流中区分出帧的起始与终止。
2、关于透明传输问题，当所传数据中的比特组合恰巧出现了与某一个控制信息完全一样时，必须有可靠的措施，使接收方不会将这种比特组合的数据误认为是某种控制信息。
3、实际的通信链路都不会是理想的，因此比特在传输过程中会出现差错，为了保证数据传输的可靠性，必须采用差错检测措施，让接收方可以检测出有差错的帧并丢弃它，只接收正确的帧。
3-05、如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？
答：如果在数据链路层不进行帧定界，接收方将不知道数据帧从何开始，从何结束，这将发生帧数据错误，造成数据混乱，最终导致通信失败。
3-06、PPP的协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？
答：1、PPP协议的特点：
（1）、PPP即支持异步链路（无奇偶检验的8比特数据），也支持面向比特的同步链路。
（2）、PPP具有简单性与透明性。
（3）、PPP在同一条物理链路上同时支持多种网络层协议（如IP和IPX等）。
（4）、PPP支持各种类型的链路（串行的或并行的、低速或高速的等）
（5）、PPP具有差错检测功能，是Internet的标准协议。
2、因为为了使协议简单，PPP不使用帧的编号。
3、PPP适用在线路质量不太差的情况下。
4、因为要可靠传输则必须提供纠错功能，而在数据链路层进行纠错的代价太高，通常得不偿失。另外在TCP/IP族中，可靠传输由运输层的TCP协议负责，所以PPP协议不需要保证可靠传输。
3-07、要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。试求应添加在数据后面的余数。
数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？
若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？
采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？
答：添加的检验序列为1110 （11010110110000除以10011）
数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。
数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。
采用CRC检验后，数据链路层的传输并不是就变成了可靠的传输，因为可靠传输不仅包
括无差错传输，而且还包括无传输差错，采用CRC检验后，只是实现了无差错传输，而要实现无传输差错则必须增加纠错功能。所以并没有变成可靠的传输。
3-08、要发送的数据为101110。采用CRC的生成多项式是P（X）=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。
答：数据后面的余数为011（101110000除以1001）。
3-09、一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？P75
答：7E FE 27 7D7D 65 7E
3-10、PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？
答：011011111011111000。
00011101111111111110。
3-11、试分别讨论以下各种情况在什么条件下是透明传输，在什么条件下不是透明传输。（提示：请弄清什么是“透明传输”，然后考虑能否满足其条件。）
（1）普通的电话通信。
（2）电信局提供的公用电报通信。
（3）因特网提供的电子邮件服务。
答：（1）由于电话系统的带宽有限，而且还有失真，因此电话机两端的输入声波和输出声波是有差异的。在“传送声波”这个意义上讲，普通的电话通信并不是透明传输。但对“听懂说话的意思”来讲，则基本上是透明传输。但也有时个别语音会听错，如单个数字1和7。这就不是透明传输。
（2）、一般说来，由于电报通信的传输是可靠的，接收的报文和发送的报文是一致，因此应当是透明传输。但如果有人到电信局发送“1849807235”这样的报文，则电信局会根据有关规定拒绝提供电报服务（电报通信不得为公众提供密码通信服务）。因此，对于发送让一般人看不懂意思的报文，现在的公用电报通信则不是透明通信。
（3）、一般说来，电子邮件是透明传输。但有时不是，因为国外有些邮件服务器为了防止垃圾邮件，对来自某些域名（如.cn）的邮件一律阻拦掉。这就不是透明传输。有些邮件的附件是收件人的电脑上打不开。这也不是透明传输。
3-12、PPP协议的工作状态有哪几种？当用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立哪几种连接？每一种连接解决什么问题？
答：1、PPP协议的工作状态包括：链路静止、链路建立、鉴别、网络层协议、链路打开、链路终止。
2、需要建立3种连接：
（1）、物理层连接：建立一条从用户PC机到ISP的物理连接。
（2）、数据链路层连接：通过LCP协议协商配置选项，包括配置链路上的最大帧长、所使用的鉴别协议的规约、以及不使用PPP帧中的地址和控制字段。
（3）、网络层连接：NCP根据网络层的不同协议互相交换网络层特定的网络控制分组，
完成网络层配置。
3-13、局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢？答：局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：
①共享传输信道。在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
②地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内。一
般来说，局域网的覆盖范围约为10m～10km内或更大一些。
③传输速率高。局域网的数据传输速率一般为1～100Mbps，能支持计算机之间的高速通信，所以时延较低。
④误码率低。因近距离传输，所以误码率很低，一般在10-8～10-11之间。
⑤多采用分布式控制和广播式通信。在局域网中各站是平等关系而不是主从关系，可以进行广播或组播。
从网络的体系结构和传输控制规程来看，局域网也有自己的特点：
①低层协议简单。在局域网中，由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高，因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素，所
以低层协议较简单。
②不单独设立网络层。局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道，网内一般不需要中间转接，流量控制和路由选择功能大
为简化，通常在局域网不单独设立网络层。因此，局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。
③采用多种媒体访问控制技术。由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。由此引发出多种媒体访问控制技术。
因为：（1）、局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，用户个数少，广播的通信量少，而广域网范围广，用户多，如果采用广播，则会产生巨大的通信量。
（2）、基于安全性问题，广域网如果采用广播，数据安全性低。
（3）、局域网主要是工作于数据链路层，所以存在广播信息。广域网主要是工作于网络层，基于IP上的路由技术。
3-14、常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不使用星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？
答：常用的局域网的网络拓扑有星形网、环形网、总线网、树形网。
现在最流行的是星形结构。
因为当时很可靠的星形拓扑结构较贵。人们都认为无源的总线结构更加可靠。但实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，而现在专用的ASIC芯片的使用可以将星形结构的集线器做得非常可靠。因此现在的以太网一般都使用星形结构的拓扑。
3-15、什么叫做传统以太网？以太网有哪两个主要标准？
答：传统以太网是指最早流行的10Mb/s速率的以太网。
两个主要标准指：DIX Ethernet V2和IEEE 802.3
3-16、数据率为10Mb/s的以太网的码元传输速率是多少？
答：码元传输速率即为波特率。10Mb/s以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。
3-17、为什么LLC子层的标准已制定出来了但现在却很少使用？
答：因为早期IEEE 802委员会未能形成一个统一的局域网标准，而是被迫制定了几个不同的局域网标准，如802.4令牌总线网、802.5令牌环网等。为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，就把局域网的数据链路层拆成逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC 子层。但到了20世纪90年代后，激烈竞争的局域网市场逐渐明朗。以太网在局域网市场中已取得了垄断地位，并且几乎成为了局域网的代名词。而且因特网发展很快而TCP/IP体系经常使用的局域网只剩下DIX Ethernet V2而不是IEEE 802.3标准中的局域网，因此现在IEEE 802委员会制定的逻辑链路控制子层LLC已经很少使用了。
3-18、试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。
答：“10”代表10Mb/s的数据率，BASE表示连接线上的信号是基带信号，T代表双绞线。
3-19、以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分利用TDM 相比优缺点如何？
答：从网络上负载轻重、灵活性以及网络效率等方面进行比较。
网络上的负荷较轻时，CSMA/CD协议很灵活。但网络负荷很重时，TDM的效率就很高。
由于计算机数据是突发性质的，TDM会浪费信道
3-20、假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。
答：对于1km电缆，单程端到端传播时延为：τ=1÷200000=5×10-6s=5μs，
端到端往返时延为： 2τ=10μs
为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs 可发送的比特数等于：10×10-6×1×109=10000bit=1250字节。
3-21、什么叫做比特时间？使用这种时间单位有什么好处？100比特时间是多少微秒？答：比特时间是一种时间单位，它与数据率密切相关，1比特时间表示发送1比特所需的时间。
好处：与数据率密切相关，它能更直观，更准确地表示时间。
假设数据率是10Mb/s，则100比特时间等于10us。
3-22、假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行
退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？如果是100Mb/s的以太网呢？
答：在10Mb/s以太网中，争用期为51.2us。则需要等待51.2us*100=5.12ms 在100Mb/s以太网中，争用期为5.12us。则需要等待5.12us*100=512us
3-23、公式(3-3)表示，以太网的极限信道利用率与连接在以太网的站点数无关。能否由此推论出：以太网的利用率也与连接在以太网上的站点数无关？请说明你的理由。
答：实际的以太网各站发送数据的时刻是随机的，而以太网的极限信道利用率的得出是假定以太网使用了特殊的调度方法（已经不再是CSMA/CD了），使各站点的发送不发生碰撞。
3-24、假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为225比特时间。现假定A开始发送一帧，并且在A发送结束之前B也发送一帧。如果A发送的是以太网所容许的最短的帧，那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？换言之，如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A所发送的帧不会和B 发送的帧发生碰撞？（提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时，在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符）
答：在MAC帧前面增加8字节的同步码和帧定界符，则发送以太网最短帧需要：
（64+8）×8=576比特时间
设t=0时A开始发送，那么在t=576比特时间，A发送完毕。当t=225比特时间时，B可以检测出A的信号，只要B在t=224比特时间之前发送数据，A在发送完毕之前就一定检测到碰撞，就能够肯定以后也不会再发生碰撞了。即如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么就能够肯定A所发送的帧不会与B发送的帧发生碰撞。
3-25、在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。当t=225比特时间，A和B同时检测到发生碰撞，并且在t=225+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD 算法中选择不同的r值退避。假定A和B选择的随机数分别是r A=0和r B=1。试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧？A重传的数据帧在何时到达B？A重传的数据会不会在和B 重传的数据再次发送碰撞？B会不会在预定的重传时间停止发送数据？
答：t=0时，A和B开始发送数据。
t=225比特时间，A和B都检测到碰撞。
t=225+48=273比特时间，A和B结束干扰信号的发送。
t=273+225+96=594比特时间，A开始发送。
t=273+512=785比特时间，B再次检测信道。如空闲，则B在785+96=881比特时间发送数据。否则再退避。(10M以太网争用期：512比特时间，51.2 us)
A重传的数据在594+225=819比特时间到达B，B先检测到信道忙，因此B在预定的881比特时间停止发送数据。
3-26 假定一个以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了冲突。于是按二进制指数类型退避算法进行重传。重传次数记为i，i=1,2,3,?。试计算第1次重传失败的概率、第2次重传失败的概率、第3次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。答：
将第i 次重传失败的概率记为P i ，显然]10,min[,)5.0(i k P k i
== 第一次重传失败的概率为0.5，第2次重传失败的概率为0.25，第3次重传失败的概率为0.125。平均重传次数I ＝1.637。
3-27、假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的，而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器，另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络上。 答：以太网交换机用在这样的网络，其20%通信量在本局域网而80%的通信量到因特网。 局域网80%通信量、因特网20%通信量意味着流量大部分在本地各结点间交换，局域网20%通信量、因特网80%通信量意味着流量大部分在因特网与本地结点间交换、而本地结点之间很少交换。以太网交换机各端口都是独享带宽的，因特网会接在以太交换机的一个端口上，显然，以太网交换机用在后者的网络中（其20%通信量在本局域网而80%的通信量到因特网）更适合，保证了因特网方向的大流量，否则若使用了集线器，要和局域网端口竞争、共享介质，保证不了大流量。
3-28、有10个站连接到以太网上，试计算以下三种情况下每一个站所能得到带宽。
（1）10个站点连接到一个10Mbit/s 以太网集线器；
（2）10站点连接到一个100Mbit/s 以太网集线器；
（3）10个站点连接到一个10Mbit/s 以太网交换机。
答：（1）10个站共享10Mbit/s ；
（2）10个站共享100Mbit/s ；
（3）每一个站独占10Mbit/s 。
3-29、10Mb/s 以太网升级到100Mb/s 和1Gb/s 时，需要解决哪些技术问题？为什么以太网能够在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手，并使自己的应用范围从局域网一直扩展到城域网和广域网？
答：欲保持10M ，100M ，1G 的MAC 协议兼容，要求最小帧长的发送时间大于最长的冲突
检测时间，因而千兆以太网采用载波扩充方法。而且为了避免由此带来的额外开销过大，当连续发送多个短帧时采用帧突发技术。而100M以太网采用的则是保持帧长不变但将最大电缆长度减小到100m。其它技术改进：（1）采用专用的交换集线器，缩小冲突域（2）发送、接收、冲突检测传输线路独立，降低对媒体带宽要求（3）为使用光纤、双绞线媒体，采用新的信号编码技术
因为：（1）以太网是可扩展的（从10Mb/s到10Gb/s）。（2）以太网是灵活的（多种媒体、全/半双工、共享/交换）。（3）以太网易于安装。（4）以太网稳健性好。
3-30、以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网？
答：特点：以太网交换机实质就是一个多端口的的网桥，它工作在数据链路层上。每一个端口都直接与一个主机或一个集线器相连，并且是全双工工作。它能同时连通多对端口，使每一对通信能进行无碰撞地传输数据。在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽。
以太网交换机支持存储转发方式，而有些交换机还支持直通方式。但要应当注意的是：用以太网交换机互连的网络只是隔离了网段（减少了冲突域），但同一台交换机的各个网段仍属于同一个广播域。因此，在需要时，应采用具VLAN能力的交换机划分虚拟网，以减少广播域（802.1q协议）
3-31、网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？
答：网桥的每个端口与一个网段相连，网桥从端口接收网段上传送的各种帧。每当收到一个帧时，就先暂存在其缓冲中。若此帧未出现差错，且欲发往的目的站MAC地址属于另一网段，则通过查找站表，将收到的帧送往对应的端口转发出去。若该帧出现差错，则丢弃此帧。网桥过滤了通信量，扩大了物理范围，提高了可靠性，可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网。但同时也增加了时延，对用户太多和通信量太大的局域网不适合。
网桥与转发器不同，（1）网桥工作在数据链路层，而转发器工作在物理层；（2）网桥不像转发器转发所有的帧，而是只转发未出现差错，且目的站属于另一网络的帧或广播帧；（3）转发器转发一帧时不用检测传输媒体，而网桥在转发一帧前必须执行CSMA/CD算法；（4）网桥和转发器都有扩展局域网的作用，但网桥还能提高局域网的效率并连接不同MAC子层和不同速率局域网的作用。
以太网交换机通常有十几个端口，而网桥一般只有2-4个端口；它们都工作在数据链路层；网桥的端口一般连接到局域网，而以太网的每个接口都直接与主机相连，交换机允许多对计算机间能同时通信，而网桥允许每个网段上的计算机同时通信。所以实质上以太网交换机是一个多端口的网桥，连到交换机上的每台计算机就像连到网桥的一个局域网段上。网桥采用存储转发方式进行转发，而以太网交换机还可采用直通方式转发。以太网交换机采用了专用的交换机构芯片，转发速度比网桥快。
3-32、图3-35表示有五个站分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（1和2）。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。试把有关数据填写在表3-2中。
图 3-35 习题3-32的图
答：
3-33、网桥中的转发表是用自学习算法建立。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接收数据，那么在转发表中是否就没有与这样的站点相对应的项目？如果要向这个站点发送数据帧，那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗？
答：不发送数据，在转发表中就没有响应的项目。
如果要向这个站点发送数据帧，那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址（靠广播发送）。
第四章
4-01、网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
答：网络层向上提供虚电路服务和数据报服务。
虚电路服务和数据报服务的优缺点：
从占用通信子网资源方面看：虚电路服务将占用结点交换机的存储空间，而数据报服务对每个 其完整的目标地址独立选径，如果传送大量短的分组，数据头部分远大于数据部分，则会浪费带宽。
从时间开销方面看：虚电路服务有创建连接的时间开销，对传送小量的短分组，显得很浪费；而数据报服务决定分组的去向过程很复杂，对每个分组都有分析时间的开销。
从拥塞避免方面看：虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来，一旦分组到达，所需的带B1 B 2 A B LAN1 接口1 1 2 E
LAN3 MAC1 MAC2 MAC3 MAC4 MAC5
第三章 2. 计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？答：计算机网络采用层次结构的模型具有以下好处： (1) 各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的，只知道该层通过层间的接口所提供的服务。 (2) 各层都可以采用最合适的技术来实现，只要这层提供的接口保持不变，各层实现技术的改变不影响其他屋。(3) 整个系统被分解为若干个品于处理的部分，这种结构使得复杂系统的实现和维护容易控制。(4) 每层的功能和提供的服务都有精确的说明，这样做有利于实现标准化。 3. ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的原则是什么？答:ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的 原则是：(1) 网中各结点都具有相同的层次。(2)不同结点的同等层具有相同的功能。(3)同一结点内相 邻层之间通过接口通信。(4)每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。(5)不同结点的同 等层通过协议来实现对等层之间的通信。 4. 请描述在OSI 参考模型屮数据传输的基本过程。 答: OSI 参考模型中数据传输的基本过程:当源结点的应用进程的数据传送到应用层时，应用层为数据加上本层控制报头后，组织成应用的数据服务单元，然后再传输到表示层；表示层接收到这个数据单元后，加上木层的控制报头构成表示层的数据服务单元，再传送到会话层。依此类推，数据传送到传输层；传输层接收到这个数据单元后，加上木层的控制报头后构成传输层的数据服务单元(报文)；报文传送到 网络层时，由于网络层数据单元的长度有限制，传输层长报文将被分成多个较短的数据字段，加上网络层的控制报头后构成网络层的数据服务申i 元(分组)；网络层的分组传送到数据链路层时，加上数据链路 层的控制信息后构成数据链路层的数据服务单元(顿数据链路层的巾贞传送到物理层后，物理层将以比特 流的方式通过传输介质传输。当比特流到达目的结点时，再从物理层开始逐层上传，每层对各层的控制报头进行处理，将用户数据上交高层，最终将源结点的应用进程的数据发送给目的结点的应用进程。 4. 请描述在OSI 参考模型中数据传输的基本过程。 5. 1.OSI 环境中数据发送过程 1) 应用层 当进程A 的数据传送到应用层时，应用层为数据加上应用层报头，组成应用层的协议数据单元，再传送到表示层。 2) 表示层表示层接收到应用层数据单元后，加上表示层报头组成表示层协议数据单元，再传送到会话层。表示层按照协议要求对数据进行格式变换和加密处理。 3) 会话层会话层接收到表示层数据单元后，加上会话层报头组成会话层协议数据单元，再传送到传输层。会话层报头用来协调通信主机进程之间的通信
第四章网络层 1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。 网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高； 后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 2.网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不同的管理与控制方式 3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？(relay)系统。中间设备又称为中间系统或中继(repeater)。物理层中继系统：转发器。数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)网络层以上的中继系统：网关(gateway)。 ICMP。RARP试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、和4.使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网协议：实现网络互连。 IP协议配套使用的还有四个IPIP是TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一，与络。网际协议协议。协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。ARP地址的映射问题。：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和RARPIP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会ICMP IGMP因特网组管理协议：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。 5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？ 分为ABCDE 5类; 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。 各类地址的网络号字段net-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。 特点： （1）IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是： 第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。 （2）实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。 当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。
计算机网络基础习题 一、单项选择题 1局域网的网络硬件主要包括服务器、工作站、网卡和 ____________ A. 网络拓扑结构 B .计算机 C .网络传输介质 D .网络协议 2. 目前，局域网的传输介质主要是同轴电缆、双绞线和 ____________ A. 电话线 B ?通信卫星 C ?光纤D ?公共数据网 3. __________________________________ 第二代计算机网络是以网为中心的计算机网络 A. 分组交换B .共享交换C .对等服务D .点对点 4?网络节点是计算机与网络的___________ 。 A.接口 B .中心C .转换D .缓冲 5. 上因特网，必须安装的软件是_________________ A. C语言B .数据管理系统 C .文字处理系统 D . TCP/IP协议 6. 下列叙述中正确的是_______________ A. 将数字信号变换为便于在模拟通信线路中传输的信号称为调制 B. 在计算机网络中，一种传输介质不能传送多路信号 C. 在计算机局域网中，只能共享软件资源，不能共享硬件资源 D. 以原封不动的形式将来自终端的信息送入通信线路称为调制解调 7. 为网络提供共享资源的基本设备是_________________ A.服务器 B.工作站C .服务商 D.网卡 A.软件 B .线路C .服务商D 9. 要使用WindowsXP系统电脑上网，首先要对 A. Modem B .工作站C .服务器 10 .若干台有独立功能的计算机，在 _________ .协议 __________ 进行设置 D .网络和拨号连接 的支持下，用双绞线相连的系统属于计算机网络。 A.操作系统 B . TCP/IP协议C .计算机软件D .网络软件 11.计算机网络最突出的优点是_________________ 。 A.共享软、硬件资源 B .处理邮件C .可以互相通信 D .内存容量大 12 .广域网和局域网是按照 __________ 来分的。 &计算机网络系统由硬件、________ 口规程三部分内容组成
<<计算机网络>> 谢希仁编著---习题解答 第一章概述 习题1-02 试简述分组交换的要点。 答：采用存储转发的分组交换技术，实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。 它的工作机理是：首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块，在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部)，包括诸如数据收发的目的地址、源地址，数据块的序号等，形成一个个分组，然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组，而不是整个的长报文，且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理，这就使得分组的转发速度非常快。 分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成，每一结点就是一个小型计算机。 基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信，其通信过程需要定义严格的协议； 分组交换网的主要优点： 1、高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽。 2、灵活。每个结点均有智能，可根据情况决定路由和对数据做必要的处理。 3、迅速。以分组作为传送单位，在每个结点存储转发，网络使用高速链路。 4、可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。 电路交换相比，分组交换的不足之处是：①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时，考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间，以及每一分组经过的路由可能不等同，使得每一分组的传输延时长短不一。因此，它不适用于一些实时、连续的应用场合，如电话话音、视频图像等数据的传输；②由于每一分组都额外附加一个头信息，从而降低了携带用户数据的通信容量；③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理，如在发送端需要将长报文划分为若干段分组，在接收端必须按序将每个分组组装起来，恢复出原报文数据等，从而降低了数据传输的效率。 习题1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：电路交换，它的主要特点是：①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽，即采用的是静态分配策略；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续，这对十分紧急而重要的通信是不利的。显然，这种交换技术适应模拟信号的数据传输。然而在计算机网络中还可以传输数字信号。数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送，而且可以进行再加工、再处理。
一、选择题 题目1 计算机网络的功能有（）。 选择一项： A. 用户管理 B. 病毒管理 C. 资源共享正确 D. 站点管理 题目分析： 计算机网络的功能有：（1）资源共享；（2）数据通信；（3）集中管理；（4）增加可靠性；（5）提高系统的处理能力和安全功能。其中，资源共享和数据通信是计算机网络最基本的两大功能。 正确答案是：资源共享 题目2 网络资源子网负责（）。 选择一项： A. 信息处理 B. 数据通信 C. 数字认证机制
D. 路由 题目分析： “资源子网”主要负责：（1）全网的信息处理；（2）为网络用户提供网络服务；（3）资源共享功能。 正确答案是：信息处理 题目3 通常按网络覆盖的地理范围分类，可分为局域网、（）和广域网三种。 选择一项： A. 星型网络 B. 有线网 C. 城域网 D. 无线网 反馈 Your answer is incorrect. 题目分析：
计算机网络按网络覆盖的地理范围进行分类可以分为：（1）局域网；（2）城域网；（3）广域网。 正确答案是：城域网 题目4 为了简化计算机网络的分析与设计，有利于网络的硬件和软件配置，按照计算机网络的系统功能，一个计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合称为网络的（）。 选择一项： A. 无线网 B. 通信子网 C. 有线网 D. 资源子网 反馈 Your answer is incorrect. 题目分析： 计算机网络系统是由通信子网和资源子网组成。通信子网：一个计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。资源子网：网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合。
计算机网络第七版答案 第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务？答：连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并 1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。 （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。 1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？ 答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。 答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet； 分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段？ 答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。（2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。（3）草案标准(Draft Standard)（4）因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别？ 答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。；协议无特指（2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用TCP/IP 协议的互联网络。区别：后者实际上是前者的双向应用 1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？ 答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。 （2）城域网：城市范围，链接多个局域网。 （3）局域网：校园、企业、机关、社区。 （4）个域网PAN：个人电子设备 按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。 1-09 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？ 答：主干网：提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。本地接入网：主要支持用户的访问本地，实现散户接入，速率低。 1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。） 答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)，其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。 1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）答：总时延D表达式，分组交换时延为：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b D对p求导后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5
第一章概述 1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效 率高，通信迅速。 （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网 络生存性能好。 1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？ 答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。 核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。 1-17 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。 试计算以下两种情况的发送时延和传播时延： （1）数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。 （2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。 从上面的计算中可以得到什么样的结论？ 解：（1）发送时延：ts=107/105=100s 传播时延tp=106/(2×108)=0.005s （2）发送时延ts =103/109=1μs 传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s 结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。 但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。 1-21 协议与服务有何区别？有何关系？ 答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下三个要素组成： （1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。 （2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 （3）同步：即事件实现顺序的详细说明。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个 对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还 需要使用下面一层提供服务。 协议和服务的概念的区分： 1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务 而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。 2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服 务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所
计算机网络习题及答案 This manuscript was revised on November 28, 2020
计算机网络习题及答案 第一章计算机网络的基本概念 一、选择题 √1、完成路径选择功能是在OSI模型的（）。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 2、在TCP/IP协议簇的层次中，保证端-端的可靠性是在哪层上完成的（） A.网络接口层 B.互连层 C.传输层 D.应用层 √3、在TCP/IP体系结构中，与OSI参考模型的网络层对应的是（）。 A.网络接口层 B.互联层 C.传输层 D.应用层 4、在OSI七层结构模型中，处于数据链路层与传输层之间的是（）。 A.物理层 B.网络层 C.会话层 D.表示层 √5、计算机网络中可以共享的资源包括（）。 A.硬件、软件、数据 B.主机、外设、软件 C.硬件、程序、数据 D.主机、程序、数据 √6、网络协议组成部分为（）。 A.数据格式、编码、信号电平 B.数据格式、控制信息、速度匹配 C.语法、语义、定时关系 D.编码、控制信息、定时关系 二、填空题 √1、按照覆盖的地理范围，计算机网络可以分为________、________和________。 √2、Internet采用_______协议实现网络互连。 3、ISO/OSI中OSI的含义是________。 √4、计算机网络是利用通信线路将具有独立功能的计算机连接起来,使其能够和 ________ 和________。 5、TCP/IP协议从上向下分为________、________、________和________4层。 6、为了实现对等通信，当数据需要通过网络从一个节点传送到到另一个节点前，必须在数据的头部（和尾部） 加入____________，这种增加数据头部（和尾部）的过程叫做____________或 ____________。 √7、计算机网络层次结构划分应按照________和________的原则。 8、ISO/OSI参考模型将网络分为从低到高的________、________、________、 ________、________、________和 ________七层。 9、建立计算机网络的目的是___________和____________。 三、问答题 1、什么是计算机网络 2、ISO/OSI与TCP/IP有和区别 3、什么是数据的封装、拆包 √4、TCP/IP各层之间有何关系 √5、画出ISO/OSI参考模型和 TCP/IP协议的对应关系，并说明为什么采用层次化的体系结构
- 1 - 第１章节计算机网络概述 1．计算机网络的发展可以分为哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？ A 面向终端的计算机网络：以单个计算机为中心的远程联机系统。这类简单的“终端—通信线路—计算 机”系统，成了计算机网络的雏形。 B 计算机—计算机网络：呈现出多处中心的特点。 C 开放式标准化网络：OSI/RM 的提出，开创了一个具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计 算机网络新时代。 D 因特网广泛应用和高速网络技术发展：覆盖范围广、具有足够的带宽、很好的服务质量与完善的安全 机制，支持多媒体信息通信，以满足不同的应用需求，具备高度的可靠性与完善的管理功能。2．计算机网络可分为哪两大子网？它们各实现什么功能？ 通信子网和资源子网 资源子网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。 3．简述各种计算机网络拓扑类型的优缺点。 星形拓扑结构的优点是：控制简单；故障诊断和隔离容易；方便服务，中央节点可方便地对各个站 点提供服务和网络重新配置。缺点是：电缆长度和安装工作量客观；中央节点的负担较重形成“瓶颈”； 各站点的分布处理能力较低。 总线拓扑结构的优点是：所需要的电缆数量少；简单又是无源工作，有较高的可靠性；易于扩充增加 或减少用户比较方便。缺点是：传输距离有限，通信范围受到限制；故障诊断和隔离较困难；分布式协 议不能保证信息的及时传输，不具有实时功能。 树形拓扑结构的优点是：易于扩展、故障隔离较容易，缺点是：各个节点对根的依赖性太大。环形拓扑结构的优点是：电缆长度短；可采用光纤，光纤的传输率高，十分适合于环形拓扑的单方 向传输；所有计算机都能公平地访问网络的其它部分，网络性能稳定。缺点是：节点的故障会引起全网 故障；环节点的加入和撤出过程较复杂；环形拓扑结构的介质访问控制协议都采用令牌传递的方式，在 负载很轻时，信道利用率相对来说就比较低。 混合形拓扑结构的优点是：故障诊断和隔离较为方便；易于扩展；安装方便。缺点是：需要选用带 智能的集中器；像星形拓扑结构一样，集中器到各个站点的电缆安装长度会增加。 网形拓扑结构的优点是：不受瓶颈问题和失效问题的影响，缺点是：这种结构比较复杂，成本比较 高，提供上述功能的网络协议也较复杂。 4．广播式网络与点对点式网络有何区别? 在广播式网络中,所有联网计算机都共享一个公共信道。当一台计算机利用共享信道发送报
1.计算机网络可以向用户提供哪些功能 答：数据传输：网络间各计算机之间互相进行信息的传递。 资源共享：进入网络的用户可以对网络中的数据、软件和硬件实现共享。 分布处理功能：通过网络可以把一件较大工作分配给网络上多台计算机去完成。 2.简述分组交换的要点。 答：在分组交换网络中，采用存储转发方式工作，数据以短的分组形式传送。如果一个源站有一个长的报文要发送，该报文就会被分割成一系列的分组。每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。在路径上的每个结点，分组被接收，短时间存储，然后传递给下一结点。 分组交换网的主要优点：①高效。②灵活。③迅速。④可靠。 缺点：分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销; 3.电路交换与分组交换相比存在哪些优势？ 答：（1）电路交换：在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路。 优点：传输数据的时延非常小。实时性强。不存在失序问题。控制较简单。 （2）分组交换：分组交换采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去. 缺点：仍存在存储转发时延。增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。 4.计算机网路发展大致可以分为几个阶段？试指出这几个阶段的主要特点。 答：第一阶段为面向终端的计算机网络，特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。 第二阶段为计算机-计算机网络，特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。 第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。 第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展，特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制，网络覆盖范围广泛。 5.网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？ 答：(1)语法：数据与控制信息的结构或格式。 (2)语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作及执行何种响应。 (3)同步：事件实现顺序的详细说明。 6.客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？ 答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。 7.衡量计算机网络有哪些常用的指标？ 答：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率。 8.协议与服务有何区别？有何联系？ 答：联系：协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实
第二章习题 2. 3，1 单项选择题 [1 1适合在传输介质上传输的对象是( D )。 A．信息 B．数据(C．信号 D．二进制数 [2] 。 [3]利用一根同轴电缆互连主机构建以太网，则主机间的通信方式为( C )。 A．全双工 B．半双工 C．单工 D．不确定 [4] 一个1Mbps的网卡将1000比特数据全部发送到传输线上需要( D ). A Is B． C. D. [5]E1标准采用的复用方式是( A )。 A．同步时分复用 B．统计时分复用 C．频分复用 D．码分多址 [61若采用同步TDM方式通信，为了区分不同数据源的数据，发送端应该采取的措施是( C )。A．在数据中加上数据源标识 B。在数据中加上时间标识 C．各数据源使用固定时间片 D．各数据源使用随机时间片 [7]若采用同步TDM方式通信，接收端要将信号解复用，接收数据时要按照( B )。 A．时间片上的目的地址 B．数据上的时间标识 C．数据上的数据源标识 D．与源端相同的时间顺序 [8] 若采用统计TDM方式通信，只有当数据源有数据发送时才分配时间片，并在时间片中( )。A．仅附加发送信道序号 B．仅附加接收信道序号 C．附加发送信道序号和接收信道D．无须附加信息 [9]交换机采用的多路复用方式是( )。 A．同步TDM B．统计TDM C．FDM D．WDM [10]现有16路光信号通过过波分复用系统复用到一根光纤上，每条支路的速率为2. 5Gbps，则复用后的速率为( D )。 A. 2. 5Gbps B. lOGbps C. 20Gbps D. 40Gbp [11]传统的模拟电视系统采用的复用方式是( C )。 A．同步TDM B．统计TDM C．FDM D．WDM [12]当对数据率不同的多路信号采用同步TDM方式复用时，通常采用的技术是( )。 A．脉冲填充 B．压缩时隙 C．降低数据率 D．限制数据源 [13] 与同步TDM相比，统计TDM需要解决的特殊殊问题是( A )。 A．性能问题B．线路利用率问题 C．成帧与同步 D．差错控制 [17] 数据通信系统中发送装置的主要功功能是( D )。 A．将信号从信源发送到信宿 B．将信源的数据转发到传输介质上 C．将模拟信号转变成数字信号 D．产生适合在传输系统中传输的信号 [18] 在数据通信系统中，发送装置的作用一般不包括( C )。 A．调制信号 B．适配电压 k C．检错和纠错 D．暂存数据 [19] 以下为数字数据的是( D )。 A．声音 B．电视视频 C．气压值 D。硬盘保存的图像文件 [20] 传输计算机内的文件可用的信号形式有( )。 A．微波信号 B．脉冲信号 C．红外线信号 D．A、B、C都可以 [21] 下面说法正确的是( )。
计算机网络习题解答 教材计算机网络谢希仁编著 第一章概述 习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点? 答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。 第一阶段：(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。这种网络系统是以批处理信息为主要目的。它的缺点是：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。 第二阶段：(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。所谓“交换”，从通信资源的分配角度来看，就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换)，它的主要特点是：①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽，即采用的是静态分配策略；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续，这对十分紧急而重要的通信是不利的。显然，这种交换技术适应模拟信号的数据传输。然而在计算机网络中还可以传输数字信号。数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送，而且可以进行再加工、再处理。③计算机数据的产生往往是“突发式”的，比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时，或计算机正在进行处理而未得出结果时，通信线路资源实际上是空闲的，从而造成通信线路资源的极大浪费。据统计，在计算机间的数据通信中，用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同，采用电路交换就很难相互通信。为此，必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。1964年，巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。1962 —1965年，美国国防部的高级研究计划署(Advanced Research Projects Agency，ARPA)和英国的国家物理实验室(National Physics Laboratory，NPL)都在对新型的计算机通信技术进行研究。英国NPL的戴维德(David)于1966年首次提出了“分组”(Packet)这一概念。1969年12月，美国的分组交换网网络中传送的信息被划分成分组(packet)，该网称为分组交换网ARPANET(当时仅有4个交换点投入运行)。ARPANET的成功，标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元。现在大家都公认ARPANET为分组交换网之父，并将分组交换网的出现作为现代电信时代的开始。 分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成，每一结点就是一个小型计算机。它的工作机理是：首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块，在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部)，包括诸如数据收发的目的地址、源地址，数据块的序号等，形成一个个分组，然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组，而不是整个的长报文，且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理，这就使得分组的转发速度非常快。由此可见，通信与计算机的相互结合，不仅为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段，而且也大大提高了通信网络的各种性能。由此可见，采用存储转发的分组交换技术，实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。值得说明的是，分组交换技术所采用的存储转发原理并不是一个全新的概念，它是借鉴了电报通信中基于存储转发原理的报文交换的思想。它们的关键区别在于通信对象发生了变化。基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信，其通信过程需要定义严格的协
第七章网络安全 7-01 计算机网络都面临哪几种威胁？主动攻击和被动攻击的区别是什么？对于计算机网 络的安全措施都有哪些？ 答：计算机网络面临以下的四种威胁：截获（interception），中断(interruption)，篡改 (modification),伪造（fabrication）。 网络安全的威胁可以分为两大类：即被动攻击和主动攻击。 主动攻击是指攻击者对某个连接中通过的PDU 进行各种处理。如有选择地更改、删除、 延迟这些PDU。甚至还可将合成的或伪造的PDU 送入到一个连接中去。主动攻击又可进一步 划分为三种，即更改报文流；拒绝报文服务；伪造连接初始化。被动攻击是指观察和分析某一个协议数据单元PDU 而不干扰信息流。即使这些数据对 攻击者来说是不易理解的，它也可通过观察PDU 的协议控制信息部分，了解正在通信的协议 实体的地址和身份，研究PDU 的长度和传输的频度，以便了解所交换的数据的性质。这种被 动攻击又称为通信量分析。 还有一种特殊的主动攻击就是恶意程序的攻击。恶意程序种类繁多，对网络安全威胁
较大的主要有以下几种：计算机病毒；计算机蠕虫；特洛伊木马；逻辑炸弹。 对付被动攻击可采用各种数据加密动技术，而对付主动攻击，则需加密技术与适当的 鉴别技术结合。 7-02 试解释以下名词：（1）重放攻击；（2）拒绝服务；（3）访问控制；（4）流量分析； （5）恶意程序。 答：（1）重放攻击：所谓重放攻击（replay attack）就是攻击者发送一个目的主机已接收 过的包，来达到欺骗系统的目的，主要用于身份认证过程。（2）拒绝服务：DoS(Denial of Service)指攻击者向因特网上的服务器不停地发送大量 分组，使因特网或服务器无法提供正常服务。 （3）访问控制：（access control）也叫做存取控制或接入控制。必须对接入网络的权限 加以控制，并规定每个用户的接入权限。 （4）流量分析：通过观察PDU 的协议控制信息部分，了解正在通信的协议实体的地址和 身份，研究PDU 的长度和传输的频度，以便了解所交换的数据的某种性质。这种被动攻击又 称为流量分析（traffic analysis）。
计算机网络习题及答案 第一章计算机网络的基本概念 一、选择题 √1、完成路径选择功能是在OSI模型的（）。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 2、在TCP/IP协议簇的层次中，保证端-端的可靠性是在哪层上完成的（） A.网络接口层 B.互连层 C.传输层 D.应用层 √3、在TCP/IP体系结构中，与OSI参考模型的网络层对应的是（）。 A.网络接口层 B.互联层 C.传输层 D.应用层 4、在OSI七层结构模型中，处于数据链路层与传输层之间的是（）。 A.物理层 B.网络层 C.会话层 D.表示层 √5、计算机网络中可以共享的资源包括（）。 A.硬件、软件、数据 B.主机、外设、软件 C.硬件、程序、数据 D.主机、程序、数据 √6、网络协议组成部分为（）。 A.数据格式、编码、信号电平 B.数据格式、控制信息、速度匹配 C.语法、语义、定时关系 D.编码、控制信息、定时关系 二、填空题 √1、按照覆盖的地理范围，计算机网络可以分为________、________和 ________。 √2、Internet采用_______协议实现网络互连。 3、ISO/OSI中OSI的含义是________。
√4、计算机网络是利用通信线路将具有独立功能的计算机连接起来,使其能够和________ 和________。 5、TCP/IP协议从上向下分为________、________、________和________4层。 6、为了实现对等通信，当数据需要通过网络从一个节点传送到到另一个节点前，必须在数据的头部（和尾部） 加入____________，这种增加数据头部（和尾部）的过程叫做____________或____________。 √7、计算机网络层次结构划分应按照________和________的原则。 8、ISO/OSI参考模型将网络分为从低到高的________、________、________、________、________、________和 ________七层。 9、建立计算机网络的目的是___________和____________。 三、问答题 1、什么是计算机网络 2、ISO/OSI与TCP/IP有和区别 3、什么是数据的封装、拆包 √4、TCP/IP各层之间有何关系 √5、画出ISO/OSI参考模型和 TCP/IP协议的对应关系，并说明为什么采用层次化的体系结构
第三章 1.网卡的主要功能有哪些？它实现了网络的哪几层协议？ 网卡工作在OSI模型的数据链路层，是最基本的网络设备，是单个计算机与网络连接的桥梁。它主要实现如下功能： (1) 数据的封装与解封，信号的发送与接收。 (2) 介质访问控制协议的实现。采用不同拓扑结构，对于不同传输介质的网络，介质的 访问方式也会有所不同，需要有相应的介质访问控制协议来规范介质的访问方式，从而使网络用户方便、有效地使用传输介质传递信息。 (3) 串/并行转换。因为网卡通过总线以并行传输方式与计算机联系，而网卡与网络的通 信线路采用串行传输方式联系，所以网卡应具有串/并行转换功能。 (4) 发送时，将计算机产生的数字数据转变为适于通信线路传输的数字信号形式，即编 码；接收时，将到达网络中的数字信号还原为原始形式，即译码。 2.网卡有几种分类方式？ 1．按连接的传输介质分类 2．按照总线类型分类 3.使用粗缆、细缆及双绞线的网卡接口名称分别是什么？ 粗缆网卡使用AUI连接头，用来连接收发器电缆，现在已经看不到这种网卡的使用了。 细缆网卡使用BNC连接头，用来与BNC T型连接头相连，现在也很少使用，在一些布网较早的单位还可以见到。连接同轴电缆的网卡速率一般为10 Mb/s。双绞线网卡是现在最常用的，使用RJ-45插槽，用来连接网线的RJ-45插头。 4.简述安装网卡的主要步骤。 对于台式计算机，若使用USB网卡，则只要将网卡插入计算机的USB接口中就可以了； 若使用ISA或者PCI网卡，则需以下安装步骤： (1) 断开电源，打开机箱。 (2) 在主板上找到相应的网卡插槽，图3.8所示为ISA插槽和PCI插槽。选择 要插入网卡的插槽，将与该插槽对应的机箱金属挡板取下，留下空缺位置 (3)将网卡的金属挡板朝向机箱背板，网卡下方的插条对准插槽，双手均匀用 力将网卡插入插槽内，这时网卡金属挡板正好填补了上一步操作留下的空缺位置 (4) 根据机箱结构，需要时用螺丝固定金属挡板，合上机箱即可。 对于笔记本电脑，网卡的安装较为简单。首先找到笔记本的PCMCIA 插槽，如图3.10所示，然后将PCMCIA网卡有金属触点的一头插入PCMCIA 插槽，这样网卡就安装好了 5.集线器是哪一层的设备，它的主要功能是什么？ 集线器属于物理层设备，它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。 6.在集线器或交换机的连接中，级联与堆叠连接方式有什么异同？ 1.级联是通过集线器的某个端口与其他集线器相连，堆叠是通过集线器背板上的专用堆叠 端口连接起来的，该端口只有堆叠式集线器才具备。 2.距离不同堆叠端口之间的连接线也是专用的。堆叠连接线长度很短，一般不超过1 m， 因此与级联相比，堆叠方式受距离限制很大。 3.但堆叠线缆能够在集线器之间建立一条较宽的宽带链路，再加上堆叠单元具有可管理 性，这使得堆叠方式在性能方面远比级联方式好。 7.交换机是哪一层的设备，它的主要功能是什么？ 交换机是二层网络设备（即OSI参考模型中的数据链路层）。
计算机网络课后习题答 案 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
1习题 一、填空题 1．在OSI参考模型中，网络层所提供的服务包括虚电路服务和数据报服务。 2．如果网络系统中的每台计算机既是服务器，又是工作站，则称其为对等网。 3．网络协议主要由语法、语义和规则三个要素组成。 4．OSI参考模型规定网络层的主要功能有：分组传送、流量控制和网络连接建立与管理。 5．物理层为建立、维护和释放数据链路实体之间二进制比特传输的物理连接，提供机械的、电气的、功能的和规程的特性。 6．设置传输层的主要目的是在源主机和目的主机进程之间提供可靠的端到端通信。7．在OSI参考模型中，应用层上支持文件传输的协议是文件传送、存取和管理 FTAM ，支持网络管理的协议是报文处理系统MHS 。 二．选择题 1．按覆盖的地理范围分类，计算机网络可以分成局域网、城域网和广域网。 2．如果某种局域网的拓扑结构是 A ，则局域网中任何一个结点出现故障都不会影响整个网络的工作。 A）总线型结构 B）树型结构 C）环型结构 D）星型结构 3．网状拓扑的计算机网络特点是：系统可靠性高，但是结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。 4．在OSI七层结构模型中，执行路径选择的层是 B 。 A）物理层 B）网络层 C）数据链路层 D）传输层
5．在OSI七层结构模型中，实现帧同步功能的层是 C 。 A）物理层 B）传输层 C）数据链路层 D）网络层 6．在OSI七层协议中，提供一种建立连接并有序传输数据的方法的层是C。 A）传输层 B）表示层 C）会话层 D）应用层 7．在地理上分散布置的多台独立计算机通过通信线路互联构成的系统称为（C）使信息传输与信息功能相结合，使多个用户能够共享软、硬件资源，提高信息的能力。 A）分散系统B）电话网C）计算机网络D）智能计算机 8．若要对数据进行字符转换和数字转换，以及数据压缩，应在OSI（D）层上实现。A）网络层B）传输层C）会话层D）表示层 三、思考题 1．简述计算机网络的定义、分类和主要功能。 计算机网络的定义： 计算机网络，就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。 计算机网络可以从不同的角度进行分类： （1）根据网络的交换功能分为电路交换、报文交换、分组交换和混合交换； （2）根据网络的拓扑结构可以分为星型网、树型网、总线网、环型网、网状网等； （3）根据网络的通信性能可以分为资源共享计算机网络、分布式计算机网络和远程通信网络； （4）根据网络的覆盖范围与规模可分为局域网、城域网和广域网；