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网络课后习题

发布时间:2019-08-28 23:50 来源:未知 编辑:admin

  1-01 、计算机网络向用户可以提供那些服务? 连通性和共享 1-02 、简述分组交换的要点。 报文分组,加首部 、经路由器储存转发、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。 1-05 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 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。 1-08 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)广域网 WAN:远程、高速、是 Internet 的核心网。 (2)城域网:城市,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 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 xp,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 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=1?s 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。 1-18 假设信号在媒体上的传播速度为 2×108m/s.媒体长度 L 分别为: (1)10cm(网络接口 卡) (2)100m(局域网) (3)100km(城域网) (4)5000km(广域网) 试计算出当数据为 1Mb/s 和 10Gb/s 时在以上媒体中正在传播的比特数。 解: (1) 1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10 比特数=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比 特数=5×10-10×1×109=5×10-1 (2)1Mb/s: 传播时延=100/(2×108)=5×10-7 比特数=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s: 比数 =5×10-7×1×109=5×102 (3) 1Mb/s: 传播时延=100000/(2×108)=5×10-4 比特数=5×10-4×1×106=5×102 1Gb/s: 比 特数=5×10-4×1×109=5×105 (4)1Mb/s: 传播时延=5000000/(2×108)=2.5×10-2 比特数=2.5×10-2×1×106=5×104 1Gb/s: 比特数=2.5×10-2×1×109=5×107 1-19 长度为 100 字节的应用层数据交给传输层传送,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 工 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 数据(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? 解: (1)100/(100+20+20+18)=63.3% (2)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:分层的好处:①各层之间是独立的。某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知 道服务是如何实现的。 ②灵活性好。当某一层发生变化时,只要其接口关系不变,则这层 以上或以下的各层均不受影响。 ③结构上可分割开。 各层可以采用最合适的技术来实现 ④ 易于实现和维护。 ⑤能促进标准化工作。 与分层体系结构的思想相似的日常生活有邮政 系统,物流系统。 1-21 协议与服务有何区别?有何关系? 答: (1)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。 (2)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。 上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命 令,这些命令在 OSI 中称为服务原语。 1-22 网络协议的三个要素是什么?各有什么含义? 答: (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。 1-26 试解释以下名词: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:实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。 客户是服务的请求 方,服务器是服务的提供方。 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。 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. 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. 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。 数字信号:取值为有限的几个离散值的信号。 数字数据:取值为不连续数值的数据。 码元(code):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。 单工通信:只有一个方向的通信而没有反方向的交互。 半双工通信:通信双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(接收) 。而是一方发 送另一方接收,过一段时间再反过来。 全双工通信:通信的双方可以同时发送和接收信息。 基带信号:基本频带信号,来自信源的信号。 带通信号: 基带信号经过载波调制后, 把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信 道中传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道) 。 2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性?个包含些什么内容? 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意。 (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。 2-07 假定某信道受奈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:C=R*Log2(16)=20000b/s*4=80000b/s 2-09 用香农公式计算一下,假定信道带宽为为 3100Hz,最大信道传输速率为 35Kb/s,那 么若想使最大信道传输速率增加60%,问信噪比S/N应增大到多少倍?如果在刚才计算 出的基础上将信噪比S/N应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比S /N再 增大到十倍,问最大信息速率能否再增加20%? 答:C = W log2(1+S/N) b/s-àSN1=2*(C1/W)-1=2*(35000/3100)-1 SN2=2*(C2/W)-1=2* (1.6*C1/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1 SN2/SN1=100 信噪比应增大到约 100 倍。 C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(1+10*SN2) C3/C2=18.5% 如果在此基础上将信噪比 S/N 再增大到 10 倍,最大信息通率只能再增加 18.5%左右 2-12 试计算工作在 1200nm 到 1400nm 之间以及工作在 1400nm 到 1600nm 之间的光波的频 带宽度。假定光在光纤中的传播速率为 2*10e8m/s. 解: V =V/L1-V/L2 1200nm 到 1400nm: 带宽=23.8THZ ; 1400nm 到 1600nm: 带宽=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:提高信道利用率。 频分、时分、码分、波分。 2-16 共有 4 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? 解: 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? 答:xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带业 务。成本低,易实现,但带宽和质量差异性大。 HFC 网的最大的优点具有很宽的频带, 并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电 视网。要将现有的 450 MHz 单向传输的有线 MHz 双向传输的 HFC 网 需要相当的资金和时间。 FTTx(光纤到?)这里字母 x 可代表不同意思。可提供最好的带宽和质量、但现阶段 线 为什么在 ASDL 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 DMT 编码,频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传 送多个比特.

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