2.01試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本模型并說明其主要組成構(gòu)件的作用。答：伸綴i京世砌十一蠢十桂收砌1）信源和信宿1i1）信源和信宿信源就是信息的發(fā)送端，是發(fā)出待傳送信息的設(shè)備；信宿就是信息的接收端，是接收所傳送信息的設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中，大部分信源和信宿設(shè)備都是計(jì)算機(jī)或其他數(shù)據(jù)終端設(shè)備（dataterminalequipment，DTE）。2）信道信道是通信雙方以傳輸媒體為基礎(chǔ)的傳輸信息的通道，它是建立在通信線路及其附屬設(shè)備（如收發(fā)設(shè)備）上的。該定義似乎與傳輸媒體一樣，但實(shí)際上兩者并不完全相同。一條通信介質(zhì)構(gòu)成的線路上往往可包含多個信道。信道本身也可以是模擬的或數(shù)字方式的，用以傳輸模擬信號的信道叫做模擬信道，用以傳輸數(shù)字信號的信道叫做數(shù)字信道。3）信號轉(zhuǎn)換設(shè)備其作用是將信源發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成適合于在信道上傳輸?shù)男盘?，對?yīng)不同的信源和信道，信號轉(zhuǎn)換設(shè)備有不同的組成和變換功能。發(fā)送端的信號轉(zhuǎn)換設(shè)備可以是編碼器或調(diào)制器，接收端的信號轉(zhuǎn)換設(shè)備相對應(yīng)的就是譯碼器或解調(diào)器。2.02試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號。答：數(shù)據(jù)：通常是指預(yù)先約定的具有某種含義的數(shù)字、符號和字母的組合。信號：信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁波的表示形式。模擬數(shù)據(jù)：取值是連續(xù)的數(shù)據(jù)。模擬信號：是指幅度隨時間連續(xù)變化的信號。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值是離散的數(shù)據(jù)。數(shù)字信號：時間上是不連續(xù)的、離散性的信號2.03什么叫傳信速率？什么叫傳碼速率？說明兩者的不同與關(guān)系。答：傳信速率又稱為比特率，記作Rb，是指在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，每秒鐘傳輸二進(jìn)制碼元的個數(shù)，單位是比特秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。傳碼速率又稱為調(diào)制速率、波特率，記作N，是指在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，每秒鐘傳輸信號碼元的個數(shù)，單位是波特（Baud）。Bd若是二電平傳輸，則在一個信號碼元中包含一個二進(jìn)制碼元，即二者在數(shù)值上是相等的；若是多電平（M電平）傳輸，則二者在數(shù)值上有Rb=NBdXlog2M的關(guān)系。2.04設(shè)數(shù)據(jù)信號碼元長度為833X10-6秒，若采用16電平傳輸，試求傳碼速率和傳信速率。答：由于T=833X10-6秒，所以傳碼速率NBd=1/T^1200波特由于傳送的信號是16電平，所以，M=16。則傳信速率Rb=NBdlog2M=4800bit/s。2.05異步傳輸中，假設(shè)停止位為1位，無奇偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位為8位，求傳輸效率為多少？答：傳輸效率二字符的數(shù)據(jù)位/字符的總長度，則傳輸效率=8/（1+1+8）X100%=80%2.06奈氏準(zhǔn)則與香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？比特和波特有何區(qū)別？答：奈氏準(zhǔn)則與香農(nóng)公式的意義在于揭示了信道對數(shù)據(jù)傳輸率的限制，只是兩者作用的范圍不同。奈氏準(zhǔn)則給出了每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元的傳輸速率是每秒2個碼元。香農(nóng)公式則推導(dǎo)出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限信息傳輸速率C=Wlog2(1+S/N)，其中W為信道的帶寬(以赫茲為單位)，S為信道內(nèi)所傳信號的平均功率，N為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。比特和波特是兩個完全不同的概念，比特是信息量的單位，波特是碼元傳輸?shù)乃俾蕟挝?。但信息的傳輸速率“比?每秒”一般在數(shù)量上大于碼元的傳輸速率“波特”，且有一定的關(guān)系，若使1個碼元攜帶n比特的信息量，則MBaud的碼元傳輸速率所對應(yīng)的信息傳輸率為MXnbit/s。2.07假設(shè)帶寬為3000Hz的模擬信道中只存在高斯白噪聲，并且信噪比是20dB，則該信道能否可靠的傳輸速率為64kb/s的數(shù)據(jù)流？答：按Shannon定理：在信噪比為20db的信道上，信道最大容量為：C=Wlog2(1+S/N)已知信噪比電平為20db，則信噪功率比S/N=100C=3000xlog2(1+100)=3000x6.66=19.98kbit/s則該信道不能可靠的傳輸速率為64kb/s的數(shù)據(jù)流2.08常用的傳輸媒體有哪幾種?各有何特點(diǎn)？答：有線傳輸媒體主要有雙絞線、同軸電纜和光纜等，無線傳輸媒體主要包括無線電波、地面微波、衛(wèi)星微波、紅外線。特點(diǎn)請參見教材23-27頁。2.09什么是曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼?其特點(diǎn)如何？答：在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數(shù)據(jù)信號；從高到低跳變表示"1"，從低到高跳變表示〃0〃。差分曼徹斯特碼是差分編碼和曼徹斯特編碼相結(jié)合的一種編碼方式，首先按照差分編碼的規(guī)則變換成差分碼，再按照曼徹斯特編碼規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可。2.10數(shù)字通信系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？它的主要缺點(diǎn)是什么？答：優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，尤其是數(shù)字信號通過中繼再生后可消除噪聲積累；數(shù)字信號易于加密處理，所以數(shù)字通信保密性強(qiáng)。其缺點(diǎn)是比模擬信號占帶寬。2.11帶寬為6MHz的電視信道，如果使用量化等級為4的數(shù)字信號傳輸，則其數(shù)據(jù)傳輸率是多少？假設(shè)信道是無噪聲的。答：由奈氏準(zhǔn)則，其數(shù)據(jù)傳輸率=2Wlog2M=2X6MXlog24=24Mbit/s2.12對于帶寬為3kHz、信噪比為20dB的信道，當(dāng)其用于發(fā)送二進(jìn)制信號時，它的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少？答：按Shannon定理：在信噪比為20db的信道上，信道最大容量為：C=Wlog2(1+S/N)已知信噪比電平為20db，則信噪功率比S/N=100C=3000xlog2(1+100)=3000x6.66=19.98kbit/s而奈氏極限值是6kbit/s，顯然，瓶頸是奈氏極限，所以，最大傳輸速率是6kbit/s2.13一個每毫秒鐘采樣一次的4kHz無噪聲信道的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少？答：不管采樣速率如何，一個無噪聲信道都可以運(yùn)載任意數(shù)量的信息，因?yàn)槊總€采樣值都可以發(fā)送大量數(shù)據(jù)。事實(shí)上，對于4KHz的信道，以高于每秒8000次的速率來采樣是沒有意義的。因?yàn)楸绢}中每毫秒采樣一次，則采樣頻率為1000次/秒，若每個采樣點(diǎn)的值用4bit編碼，則速率是4kb/s,若每個采樣點(diǎn)的值用16bit編碼，則速率可達(dá)16kb/s。2.14什么是多路復(fù)用？按照復(fù)用方式的不同，多路復(fù)用技術(shù)基本上分為幾類？分別是什么？答：多路復(fù)用技術(shù)是指在一條傳輸信道中傳輸多路信號，以提高傳輸媒體利用率的技術(shù)。分為：時分復(fù)用、頻分復(fù)用、碼分復(fù)用和波分復(fù)用四類。2.15比較頻分多路復(fù)用和時分多路復(fù)用的異同點(diǎn)。答：略，見教材41-43頁。2.16簡述電路交換和分組交換的優(yōu)缺點(diǎn)。答：電路交換的優(yōu)點(diǎn)：電路交換是一種實(shí)時交換，適用于實(shí)時要求高的話音通信（全程<200ms）。缺點(diǎn)：（1）在通信前要通過呼叫，為主、被叫用戶建立一條物理的、邏輯的連接。（2）電路交換是預(yù)分配帶寬，話路接通后，即使無信息傳送也虛占電路，據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳送數(shù)字話音時電路利用率僅為36%。（3）在傳送信息時，沒有任何差錯控制措施，不利于傳輸可靠性要求高的突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。分組交換優(yōu)點(diǎn)：（1）能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型的數(shù)據(jù)終端設(shè)備（含有不同的傳輸速率、不同的代碼、不同的通信控制規(guī)程等）之間的通信。（2）分組多路通信功能。（3）數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高、可靠性高。（4）經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)：（1）由于采用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)方式處理分組，所以分組在網(wǎng)內(nèi)的平均時延可達(dá)幾百毫秒（2）每個分組附加的分組標(biāo)題，都會需要交換機(jī)分析處理，而增加開銷，因此分組交換適宜于計(jì)算機(jī)通信的突發(fā)性或斷續(xù)性業(yè)務(wù)的需求，而不適合于在實(shí)時性要求高、信息量大的環(huán)境中應(yīng)用；（3）分組交換技術(shù)比較復(fù)雜，涉及到網(wǎng)絡(luò)的流量控制、差錯控制、代碼、速率的變換方法和接口；網(wǎng)絡(luò)的管理和控制的智能化等。2.17在循環(huán)冗余校驗(yàn)系統(tǒng)中，利用生成多項(xiàng)式G（x）=x5+x4+x+1判斷接收到的報(bào)文010110001101是否正確？并計(jì)算100110001的冗余校驗(yàn)碼。答：若收到的報(bào)文是1010110001101，則用其去除以生成多項(xiàng)式對應(yīng)的碼組110011，11000100110011101011000110111001111000011001111001111001101=0可知結(jié)果不是全零，所以肯定是有錯的。當(dāng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)是100110001，根據(jù)生成多項(xiàng)式，可知所對應(yīng)的冗余校驗(yàn)碼為5位，則在100110001后添加00000，用10011000100000/110011后，所得余數(shù)為110，則冗余校驗(yàn)碼為00110O2.18一碼長為n=15的漢明碼，監(jiān)督位應(yīng)為多少？編碼效率為多少？答：因?yàn)閷τ跐h明碼來說，應(yīng)滿足2r-1>n又因?yàn)閚=15，所以監(jiān)督位r至少應(yīng)為4。編碼效率R=（n/k）*100%=[（15-4）/15]*100%=73.3%2.19已知（7,4）漢明碼接收碼組為0100100，計(jì)算其校正子并確定錯碼在哪一位。答：因?yàn)樾Ｕ覵1=c6十c5十c4?c2=0，S2=c6十c5十c3十匕=1，S3=c6十c4十c3?cQ=0，因?yàn)槿齻€校正因子不全為0，說明碼字有錯。S=S1S2S3=010，說明信息位c1有錯，將c1上的0變?yōu)?，即可糾正錯誤。2.20常用的差錯控制的方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？答：（1）自動請求重發(fā)（ARQ）:接收端檢測到接收信息有錯時，通過自動要求發(fā)送端重發(fā)保存的副本以達(dá)到糾錯的目的，這種方式需要在發(fā)送端把所要發(fā)送的數(shù)據(jù)序列編成能夠檢測錯誤的碼，在后面的數(shù)據(jù)鏈路層中將會詳細(xì)介紹這種差錯控制的方法。（2）前向糾錯（FEC）:接收端檢測到接收信息有錯后，通過計(jì)算，確定差錯的位置，并自動加以糾正，這種方式需要發(fā)送端將輸入的數(shù)據(jù)序列變換成能夠糾正錯誤的碼。（3）混合方式：接收端采取糾檢錯混合（在ATM中應(yīng)用），即對少量差錯予以自動糾正，而超過其糾正能力的差錯則通過重發(fā)的方法加以糾正。（4）信息反饋（IRQ）：接收端把收到的數(shù)據(jù)序列全部由反向信道送回給發(fā)送端，發(fā)送端比較其發(fā)送的數(shù)據(jù)序列與送回的數(shù)據(jù)序列，從而發(fā)現(xiàn)是否有錯誤，并把認(rèn)為錯誤的數(shù)據(jù)序列的原始數(shù)據(jù)再次發(fā)送，直到發(fā)送端沒有發(fā)現(xiàn)錯誤為止，這種方式不需要發(fā)送端進(jìn)行差錯控制編碼。2.21簡述（7,4）漢明碼中7和4的含義。答：7是指一個碼組的總長度是7位，4是指一個碼組中信息位的長度是4位。2.22簡述DTE和DCE的概念。答：DTE：數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE，DataTerminalEquipment）是泛指智能終端（各類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器）或簡單終端設(shè)備（如打印機(jī)），內(nèi)含數(shù)據(jù)通信（或傳輸）控制單元，其又稱為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。DCE：數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE，DataCircuitTerminatingEquipment）是指用于處理網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)備。2.23物理層接口標(biāo)準(zhǔn)包含哪方面的特性？每種特性的具體含義是什么？答：包含四個方面的特性：機(jī)械特性、電氣特性、規(guī)程特性和功能特性。機(jī)械特性規(guī)定了接插件的幾何尺寸和引線排列。電氣特性描述了通信接口的發(fā)信器（驅(qū)動器）、接收器的電氣連接方法及其電氣參數(shù)，如信號電壓（或電流、信號源、負(fù)載阻抗等）。功能特性描述了接口執(zhí)行的功能，定義接插件的每一引線（針，Pin）的作用。規(guī)程特性描述通信接口上傳輸時間與控制需要執(zhí)行的事件順序。3.1簡述數(shù)據(jù)鏈路層的功能。答：數(shù)據(jù)鏈路層是在物理層提供的比特流傳送服務(wù)的基礎(chǔ)上，通過一系列的控制和管理，構(gòu)成透明的、相對無差錯的數(shù)據(jù)鏈路，向網(wǎng)絡(luò)層提供可靠、有效的數(shù)據(jù)幀傳送的服務(wù)。其主要功能包括：鏈路管理，幀定界，流量控制，差錯控制，數(shù)據(jù)和控制信息的識別，透明傳輸，尋址。3.2試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)電路，數(shù)據(jù)鏈路，主站，從站，復(fù)合站。答：數(shù)據(jù)電路是一條點(diǎn)到點(diǎn)的，由傳輸信道及其兩端的DCE構(gòu)成的物理電路段，中間沒有交換節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)電路又稱為物理鏈路，或簡稱為鏈路。數(shù)據(jù)鏈路是在數(shù)據(jù)電路的基礎(chǔ)上增加傳輸控制的功能構(gòu)成的。一般來說，通信的收發(fā)雙方只有建立了一條數(shù)據(jù)鏈路，通信才能夠有效地進(jìn)行。在鏈路中，所連接的節(jié)點(diǎn)稱為“站”。發(fā)送命令或信息的站稱為“主站”，在通信過程中一般起控制作用；接收數(shù)據(jù)或命令并做出響應(yīng)的站稱為“從站”，在通信過程中處于受控地位。同時具有主站和從站功能的，能夠發(fā)出命令和響應(yīng)信息的站稱為復(fù)合站。3.3數(shù)據(jù)鏈路層流量控制的作用和主要功能是什么？答：流量控制簡稱“流控”，是協(xié)調(diào)鏈路兩端的發(fā)送站、接收站之間的數(shù)據(jù)流量，以保證雙方的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收達(dá)到平衡的一種技術(shù)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，由于接收方往往需要對接收的信息進(jìn)行識別和處理，需要較多的時間，通常發(fā)送方的發(fā)送速率要大于接收方的接收能力。當(dāng)接收方的接收處理能力小于發(fā)送方的發(fā)送能力時，必須限制發(fā)送方的發(fā)送速率，否則會造成數(shù)據(jù)的丟失。流量控制就是一種反饋機(jī)制，接收方隨時向發(fā)送方報(bào)告自己的接收情況，限制發(fā)送方的發(fā)送速率。保證接收方能夠正常、有序地接收數(shù)據(jù)。3.4在停止-等待協(xié)議中，確認(rèn)幀是否需要序號？為什么？答：在停止-等待協(xié)議中，由于每次只確認(rèn)一個已經(jīng)發(fā)送的幀，確認(rèn)幀可以不需要序號。但在一些特殊情況下會出現(xiàn)問題。如果發(fā)送方在超時重發(fā)一個幀后又收到了遲到的確認(rèn)，就不能確定該應(yīng)答是對哪一個幀的確認(rèn)，并可能導(dǎo)致隨后的傳送過程重新差錯。3.5解釋為什么要從停止-等待協(xié)議發(fā)展到連續(xù)ARQ協(xié)議。答：停止一等待協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是控制比較簡單；缺點(diǎn)是由于發(fā)送方一次只能發(fā)送一幀，在信號傳播過程中發(fā)送方必須處于等待狀態(tài)，這使得信道的利用率不高，尤其是當(dāng)信號的傳播時延比較長時，傳輸效率會更低。導(dǎo)致停止一等待協(xié)議信道利用率低的原因，是因?yàn)榘l(fā)送方每發(fā)送一幀都需要等待接收方的應(yīng)答，才可以繼續(xù)發(fā)送。如果能允許發(fā)送方在等待應(yīng)答的同時能夠連續(xù)不斷地發(fā)送數(shù)據(jù)幀，而不必每一幀都是接收到應(yīng)答后才可以發(fā)送下一幀，則可以提高傳輸效率。允許發(fā)送方在收到接收方的應(yīng)答之前可以連續(xù)發(fā)送多個幀的策略，就是滑動窗口協(xié)議?；瑒哟翱诹髁靠刂瓢ㄟB續(xù)ARQ和選擇ARQ方式。3.6對于使用3比特序號的停止-等待協(xié)議、連續(xù)ARQ協(xié)議和選擇ARQ協(xié)議，發(fā)送窗口和接收窗口的最大尺寸分別是多少？答：使用3比特對幀進(jìn)行編號，可以有0?7，共8種編碼。停止-等待協(xié)議：發(fā)送窗口=1,接收窗口=1；連續(xù)ARQ協(xié)議：最大發(fā)送窗口=7,接收窗口=1；選擇ARQ協(xié)議：最大發(fā)送窗口=4,最大接收窗口=4。3.7信道速率為4kb/s,采用停止等待協(xié)議，單向傳播時延tp為20ms，確認(rèn)幀長度和處理時間均可忽略，問幀長為多少才能使信道利用率達(dá)到至少50%?P答：不考慮確認(rèn)幀發(fā)送時間和雙方的處理時間，則信道利用率=tF/(2tp+tF)tF=L/v，其中L為幀長度，v=4kb/s，要使信道利用率達(dá)到50%，則tF>=40ms可以得到L>=160bit3.8假設(shè)衛(wèi)星信道的數(shù)據(jù)率為1Mb/s，取衛(wèi)星信道的單程傳播時延為250ms，每一個數(shù)據(jù)幀長度是1000bit。忽略誤碼率、確認(rèn)幀長和處理時間。試計(jì)算下列情況下的衛(wèi)星信道可能達(dá)到的最大的信道利用率分別是多少？停止-等待協(xié)議；連續(xù)ARQ協(xié)議，Wt=7；連續(xù)ARQ協(xié)議，W：=127。答：不考慮差錯情況，確認(rèn)幀發(fā)送時間和雙方的處理時間，則信道利用率=tF/(2tp+tF)tF=L/v，其中L為一個幀長度，v=1Mb/s，則tF=1000/1000000=0.001s=1msp停止-等待協(xié)議：每次只發(fā)送一個幀，信道利用率=1/(250X2+1)=1/501連續(xù)ARQ協(xié)議，Wt=7：可以連續(xù)發(fā)送7個幀，但后面的6個幀是在等待的同時發(fā)送，信道利用率=7/(250X2+1)=7/501連續(xù)ARQ協(xié)議，Wt=127：可以連續(xù)發(fā)送127個幀，但后面的126個幀是在等待的同時發(fā)送，而且，當(dāng)127個幀全部發(fā)送完畢使用了127ms，確認(rèn)應(yīng)答還沒有到達(dá)，信道利用率=127/(250X2+1)=127/5013.9簡述PPP協(xié)議的組成。答：PPP由以下三個部分組成：在串行鏈路上封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)的方法：PPP既支持異步鏈路(無奇偶校驗(yàn)的8比特?cái)?shù)據(jù))，也支持面向比特的同步鏈路。鏈路控制協(xié)議(LinkControlProtocol，LCP):用于建立、配置和測試數(shù)據(jù)鏈路連接，通信的雙方可協(xié)商一些選項(xiàng)。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(NetworkControlProtocol，NCP):用于建立、配置多種不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，如IP，OSI的網(wǎng)絡(luò)層，DECnet以及AppleTalk等，每種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議需要一個NCP來進(jìn)行配置，在單個PPP鏈路上可支持同時運(yùn)行多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。3.10簡述PPP鏈路的建立過程。答：目前大部分家庭上網(wǎng)都是通過PPP在用戶端和運(yùn)營商的接入服務(wù)器之間建立通信鏈路。當(dāng)用戶撥號接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商ISP時，路由器的調(diào)制解調(diào)器對撥號做出應(yīng)答，并建立一條物理連接。這時，PC機(jī)向路由器發(fā)送一系列的LCP分組(封裝成多個PPP幀)。這些分組及其響應(yīng)選擇了將要使用的一些PPP參數(shù)。接著就進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層配置，NCP給新接人的PC機(jī)分配一個臨時的IP地址。這樣，計(jì)算機(jī)就和網(wǎng)絡(luò)建立了一個PPP連接，成為Internet上的一個主機(jī)了。3.11簡述HDLC信息幀控制字段中的N(S)和N(R)的含義。要保證HDLC數(shù)據(jù)的透明傳輸，需要采用哪種方法？答：HDLC信息幀控制字段中的N(S)表示當(dāng)前發(fā)送的幀的編號，使接收方能夠正確識別所接收的幀及幀的順序；N(R)表示N(R)以前的各幀已正確接收，通知發(fā)送方希望接收下一幀為第N(R)幀。要保證HDLC數(shù)據(jù)的透明傳輸，需要避免數(shù)據(jù)和控制序列中出現(xiàn)類似幀標(biāo)志的比特組合，保證標(biāo)志F的唯一性，HDLC采用“0”比特插入/刪除法。采用這種方法，在F以后出現(xiàn)5個連續(xù)的1，其后額外插入一個“0”，這樣就不會出現(xiàn)連續(xù)6個或6個以上“1”的情況。在接收方，在F之后每出現(xiàn)連續(xù)5個“1”后跟隨“0”，就自動將其后的“0”刪除，還原成原來的比特流，3.12若窗口序號位數(shù)為3,發(fā)送窗口尺寸為2,采用GobackN（出錯全部重發(fā)）協(xié)議，試畫出由初始狀態(tài)出發(fā)相繼發(fā)生下列事件時的發(fā)送及接收窗口圖示：發(fā)送0號幀；發(fā)送1號幀；接收0號幀；接收確認(rèn)0號幀；發(fā)送2號幀；接收1號幀;接收確認(rèn)1號幀。答：岌送窗口確狀態(tài)01234接收窗口01234發(fā)送0號帔發(fā)送窗口01234接收窗口01234發(fā)送1號幀確認(rèn)發(fā)送

瀉帔確認(rèn)1號幀發(fā)送窗口01234接收窗口01234發(fā)送窗口01234接收窗口01234發(fā)送窗口=口01234接收窗口01234發(fā)送窗口=□01234接收窗口01234接收

。號幀收到

。號幀

確認(rèn)接收1號幀收到1號幀

確認(rèn)發(fā)送窗口=口0123401234接收窗口=□窗口01234接收窗口01234發(fā)送窗口=口01234發(fā)送01234發(fā)送|窗口01234接收窗口01234接收窗口=口3.13請用HDLC協(xié)議，給出主站A與從站B以異步平衡方式，采用選擇ARQ流量控制方案，按以下要求實(shí)現(xiàn)鏈路通信過程：1）A站有6幀要發(fā)送給B站，A站可連續(xù)發(fā)3幀；2）A站向B站發(fā)的第2、4幀出錯；幀表示形式規(guī)定為：（幀類型：地址，命令，發(fā)送幀序號N（S），接收幀序號N（R），探詢/終止位P/F）ABU.B.SABM.P-04—__I.E.0.0.P-0,一___.1.0.P-0~4—__I.E.0.0.P-0,一___.1.0.P-0~?.P-0—+*S.B.SREJ.2.PF_-<I.B.2.0.P-0I.B.3.0.P-0—?1I,B.4.n.p-n?—_?S.B.SREJ.4.F—D_——■—I.B.4.0.P-0—I.B.5.0.P-0?_?S.B.RR.6.PM答：“0”比特自動插入/刪除技術(shù)是在信息序列中連續(xù)5個“1”后自動加入一個“0”比特，則以下信息序列采用“0”比特插入后為：信息序列：1010011111010111101，“0”比特插入后：10100111110010111101HDLC協(xié)議中的控制字段從高位到低位排列為11010001，試說明該幀是什么幀，該控制段表示什么含義？答：HDLC協(xié)議中的控制字段從高位到低位排列為11010001，即最低兩位（b1b°）為“01”，表示是監(jiān)督幀。其控制字段b3b2為“00”，表示是“RR”，接收準(zhǔn)備好，可以繼續(xù)發(fā)送。P/F=1，N（R）=110，表示對第5號幀及以前各幀確認(rèn)，希望下一次接收第6號幀。HDLC協(xié)議的幀格式中的第三字段是什么字段？若該字段的第一比特為“0”，則該幀為什么幀？答：HDLC協(xié)議的幀格式中的第三字段是控制（C）字段。若該字段的第一比特（最低位LSB）為“0”則該幀為信息幀。3.17試比較非堅(jiān)持型、1-堅(jiān)持型和P-堅(jiān)持型CSMA的優(yōu)缺點(diǎn)。答：根據(jù)監(jiān)聽后的策略，CSMA有三種不同的方法：非堅(jiān)持型、1—堅(jiān)持型、P—堅(jiān)持型。三種方法各自優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）非堅(jiān)持型在監(jiān)聽到信道忙時，不堅(jiān)持監(jiān)聽，而是延遲一個隨機(jī)時間再次監(jiān)聽，準(zhǔn)備發(fā)送。這種方法控制簡單，減少了沖突發(fā)生的概率。但再次監(jiān)聽之前可能信道早已空閑，這就造成一定的時間浪費(fèi)，效率較低。（2）1—堅(jiān)持型方法在監(jiān)聽到信道忙時，一直堅(jiān)持監(jiān)聽，直到監(jiān)聽到信道空閑，以概率1立即發(fā)送。這種策略能夠及早發(fā)送數(shù)據(jù)，但當(dāng)有兩個或以上的站同時在監(jiān)聽和準(zhǔn)備發(fā)送時，信道由忙至空閑的狀態(tài)轉(zhuǎn)換就起了同步的作用，造成兩個或多個站同時發(fā)送，就會發(fā)生沖突，反而降低了效率。（3）P—堅(jiān)持型采用了一種折中方案，當(dāng)監(jiān)聽到總線空閑時，以P的概率發(fā)送，而以1—P的概率延遲一個時間單位后再監(jiān)聽，準(zhǔn)備發(fā)送。這種方法減少了發(fā)送沖突的可能性，但退避也可能造成信道浪費(fèi)。3.18CSMA控制方案包括哪三種算法？簡述三種算法的算法思想。答：載波監(jiān)聽多路訪問（CarriesSenseMultipleAccess，CSMA）是每個站在發(fā)送幀之前監(jiān)聽信道上是否有其他站點(diǎn)正在發(fā)送數(shù)據(jù)，即檢查一下信道上是否有載波，或者說信道是否忙。如果信道忙，就暫不發(fā)送，否則就發(fā)送。這種方法稱為“先聽后說”，減少了發(fā)生沖突的概率。根據(jù)監(jiān)聽后的策略，有三種不同的協(xié)議，即：非堅(jiān)持型、1—堅(jiān)持型、P一堅(jiān)持型。（1）非堅(jiān)持型：非堅(jiān)持型的工作原理是當(dāng)監(jiān)聽到信道空閑時，則立即發(fā)送；當(dāng)監(jiān)聽到信道忙時，不堅(jiān)持監(jiān)聽，而是延遲一個隨機(jī)時間再次監(jiān)聽，準(zhǔn)備發(fā)送。當(dāng)然，再次監(jiān)聽之前可能信道早已空閑，這就造成一定的時間浪費(fèi)，但減少了沖突發(fā)生的概率。（2）1—堅(jiān)持型：1—堅(jiān)持型的工作原理是在監(jiān)聽到信道忙時，一直堅(jiān)持監(jiān)聽，直到監(jiān)聽到信道空閑，以概率1立即發(fā)送。這種策略是爭取及早發(fā)送數(shù)據(jù)，但當(dāng)有兩個或以上的站同時在監(jiān)聽和準(zhǔn)備發(fā)送時，信道由忙至空閑的狀態(tài)轉(zhuǎn)換就起了同步的作用，兩個或多個站同時發(fā)送，就會發(fā)生沖突。（3）P—堅(jiān)持型：為了降低1—堅(jiān)持型的沖突概率，又減少非堅(jiān)持型造成的介質(zhì)時間浪費(fèi)，采用了一種折中方案，這就是P—堅(jiān)持型CSMA。這種方案的特點(diǎn)是當(dāng)監(jiān)聽到總線空閑時，以P的概率發(fā)送，而以1—P的概率延遲一個時間單位。時間單位等于最大端一端傳播延時T。然后再監(jiān)聽，如果監(jiān)聽到信道忙，則繼續(xù)監(jiān)聽，直到空閑。上述三種方案都不能避免沖突發(fā)生，無非沖突的概率不同。一旦有沖突發(fā)生，則要延遲隨機(jī)個T時間片再重復(fù)監(jiān)聽過程。3.19簡單比較一下純ALOHA和時隙ALOHA協(xié)議。答：ALOHA是最基本的隨機(jī)訪問技術(shù)，其又分為純ALOHA和時隙ALOHA。它們的區(qū)別在于是否將時間分成離散的時隙以便所有的幀都必須同步到時隙中。純ALOHA不要求全局的時間同步，而時隙ALOHA則需要。由于采用純ALOHA技術(shù)的系統(tǒng)中，任何站點(diǎn)可以在任意時刻發(fā)送幀。在一個站發(fā)送分組過程中的任何時刻都可能發(fā)生沖突。這樣相鄰的兩沖突分組都必須重發(fā)。需要重發(fā)的分組各自延遲一個隨機(jī)時間后再重發(fā)，直至成功。采用時隙ALOHA技術(shù)，只要發(fā)送幀的長度小于時隙長度，如果在幀開始時沒有沖突，則在這個時隙內(nèi)就不會出現(xiàn)沖突，幀就能發(fā)送成功。與純ALOHA相比，時隙ALOHA沖突的危險(xiǎn)區(qū)時間由2個T0變?yōu)橐粋€T0,在同等條件下沖突的可能性減小。時隙ALOHA的最大信道利用率是純ALOHA的2倍，但需要全系統(tǒng)同步，增加了控制開銷。3.20簡述CSMA/CD協(xié)議的工作原理。答：CSMA/CD的工作原理歸納如下；（1）載波監(jiān)聽：任一站要發(fā)送信息時，首先要監(jiān)測總線，用來判決介質(zhì)上有否其他站的發(fā)送信號.如果介質(zhì)呈忙，則繼續(xù)檢測，直到發(fā)現(xiàn)介質(zhì)空閑。如果檢測介質(zhì)為空閑，則可以立即發(fā)送。由于通道存在傳播時延，采用載波監(jiān)聽的方法仍避免不了兩站點(diǎn)在傳播時延期間發(fā)送的幀會產(chǎn)生沖突。（2）沖突檢測：每個站在發(fā)送幀期間，同時具有檢測沖突的能力。一旦檢測到?jīng)_突，就立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)一串阻塞信號，通報(bào)總線上各站已發(fā)生沖突。（3）多路訪問：檢測到?jīng)_突并在發(fā)完阻塞信號后，發(fā)送站退回等待。為了降低再次沖突的概率，需要等待一個隨機(jī)時間（沖突的各站可不相等），然后再用CSMA算法重新發(fā)送。3.21假設(shè)某個4Mb/s的令牌環(huán)的令牌保持計(jì)時器的值是10ms。則在該環(huán)上可以發(fā)送的最長幀是多少？答：在令牌環(huán)網(wǎng)中，為了保證不會因?yàn)榱钆苼G失而使網(wǎng)絡(luò)不能正常工作，需要對令牌監(jiān)測。令牌保持計(jì)時器的值是10ms，就表示監(jiān)控站必須在10ms內(nèi)監(jiān)測到網(wǎng)絡(luò)中有令牌幀傳送，否則會進(jìn)入令牌丟失處理過程。因此要求網(wǎng)絡(luò)中傳輸一個數(shù)據(jù)幀的時間不能超過10ms。此令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)速率4Mb/s，則10ms可以傳送數(shù)據(jù)40000bit，即最長的幀為40000bit。實(shí)際上，考慮必要的控制開銷和傳播時延、節(jié)點(diǎn)延遲，實(shí)際應(yīng)用的幀長度會更小一些，數(shù)據(jù)部分更短。3.22簡述CSMA/CA協(xié)議的工作原理。答：欲發(fā)送數(shù)據(jù)的站先檢測信道，通過收到的相對信號強(qiáng)度是否超過一定的門限數(shù)值就可判定是否有其他的移動站在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)源站發(fā)送它的第一個MAC幀時，若檢測到信道空閑，則在等待一段DIFS時間后就可發(fā)送。在信道空閑時還要再等待，主要是考慮到可能有其他的站有高優(yōu)先級的幀要發(fā)送。如有，就要讓高優(yōu)先級幀先發(fā)送。假定沒有高優(yōu)先級幀要發(fā)送，則該站發(fā)送自己的數(shù)據(jù)幀。目的站若正確收到此幀，則經(jīng)過時間間隔SIFS后，向發(fā)送站回送確認(rèn)幀ACK。若發(fā)送站在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到確認(rèn)幀ACK（由重傳計(jì)時器控制這段時間），就必須重傳此幀，直到收到確認(rèn)為止，或者，經(jīng)過若干次的重傳失敗后放棄發(fā)送。當(dāng)某個想發(fā)送數(shù)據(jù)的站使用退避算法選擇了爭用窗口中的某個時隙后，就根據(jù)該時隙的位置設(shè)置一個退避計(jì)時器（backofftimer）。當(dāng)退避計(jì)時器的時間減小到零時，就開始發(fā)送數(shù)據(jù)。也可能當(dāng)退避計(jì)時器的時間還未減小到零時而信道又轉(zhuǎn)變?yōu)槊B(tài)，這時就凍結(jié)退避計(jì)時器的數(shù)值，重新等待信道變?yōu)榭臻e，再經(jīng)過時間DIFS后，繼續(xù)啟動退避計(jì)時器（從剩下的時間開始）。這種規(guī)定有利于繼續(xù)啟動退避計(jì)時器的站更早地接入到信道中。4.01局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的多樣性體現(xiàn)在四個方面的技術(shù)特性，請簡述之。答：局域網(wǎng)技術(shù)一經(jīng)提出便得到了廣泛應(yīng)用，各計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠商紛紛提出自己的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，試圖搶占和壟斷局域網(wǎng)市場。因此，局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)一度呈現(xiàn)出特有的多樣性。局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的多樣性體現(xiàn)在局域網(wǎng)的四個技術(shù)特性:（1）傳輸媒體：傳輸媒體指用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的介質(zhì)類型，常用的有雙絞線、同軸電纜、光纖，以及微波、紅外線和激光等無線傳輸媒體。目前廣泛應(yīng)用的傳輸媒體是雙絞線。隨著無線局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，無線正得到越來越多的應(yīng)用。（2）傳輸技術(shù)：傳輸技術(shù)指借助傳輸媒體進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的技術(shù)，常用的有基帶傳輸和寬帶傳輸兩種。傳輸技術(shù)主要包括信道編碼、調(diào)制解調(diào)以及復(fù)用技術(shù)等，屬于物理層研究的范疇。（3）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲附M網(wǎng)時計(jì)算機(jī)和通信線纜連接的物理結(jié)構(gòu)和形狀。常用的有星形、總線形和環(huán)形。不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫枰捎貌煌臄?shù)據(jù)發(fā)送和接收方式。（4）媒體訪問控制方法：訪問控制方法指多臺計(jì)算機(jī)對傳輸媒體的訪問控制方法，這里的訪問，是指通過傳輸媒體發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。常用的有隨機(jī)爭用、令牌總線和令牌環(huán)等訪問控制方法。目前局域網(wǎng)中廣泛采用的是一種受控的隨機(jī)爭用方法，即載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/沖突檢測（CSMA/CD）方法。4.02邏輯鏈路控制（LLC）子層有何作用？為什么在目前的以太網(wǎng)網(wǎng)卡中沒有LLC子層的功能？答：在局域網(wǎng)發(fā)展的早期，有多種類型的局域網(wǎng)，^口802.4令牌總線網(wǎng)、802.5令牌環(huán)網(wǎng)等。為了使數(shù)據(jù)鏈路層能更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802委員會在局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層定義了兩個子層，即邏輯鏈路控制LLC子層和媒體接入控制MAC子層。與接入傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容放在MAC子層，而與傳輸媒體無關(guān)的鏈路控制部分放在LLC子層。這樣可以通過LLC子層來屏蔽底層傳輸媒體和訪問控制方法的異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)多種類型局域網(wǎng)之間的互操作。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。到了20世紀(jì)90年代后，以太網(wǎng)在局域網(wǎng)市場中取得了壟斷地位。實(shí)際應(yīng)用的局域網(wǎng)類型日趨單一化，因此LLC子層的作用已經(jīng)不大了，很多廠商生產(chǎn)的網(wǎng)卡上僅實(shí)現(xiàn)了MAC協(xié)議。4.03簡述以太網(wǎng)CSMA/CD的工作原理。答：CSMA/CD采用分布式控制方法，總線上的各個計(jì)算機(jī)通過競爭的方式，獲得總線的使用權(quán)。只有獲得總線使用權(quán)的計(jì)算機(jī)才能向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，而發(fā)送的數(shù)據(jù)能被連在總線上的所有計(jì)算機(jī)接收到。CSMA/CD的具體含義解釋如下：（1）載波監(jiān)聽是指每個計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測總線上是否有其他計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不發(fā)送數(shù)據(jù)，以減少發(fā)生沖突的機(jī)會。（2）多點(diǎn)接入是指在總線式局域網(wǎng)中，有多臺計(jì)算機(jī)連接在一根總線上，共享總線的信道資源。（3）沖突檢測是指發(fā)送數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，還必須監(jiān)聽傳輸媒體，判斷是否發(fā)生了沖突。因?yàn)槿绻嬖诙鄠€計(jì)算機(jī)都在發(fā)送數(shù)據(jù)，就會形成信號的疊加，即沖突，從而造成接收方無法接收到正確的數(shù)據(jù)。一旦檢測到?jīng)_突，發(fā)送方應(yīng)立即停止發(fā)送，等待一個隨機(jī)時間間隔后重發(fā)。4.04以太網(wǎng)中爭用期有何物理意義？其大小有哪幾個因素決定？答：我們將總線式局域網(wǎng)的端到端往返時延稱為爭用期，也稱為沖突窗口。總線式局域網(wǎng)中，一臺計(jì)算機(jī)從開始發(fā)送數(shù)據(jù)起，最多要經(jīng)過時間就可確知是否發(fā)生了沖突。如果數(shù)據(jù)幀長度過短，在爭用期新時間內(nèi)即可發(fā)送完畢，那么，發(fā)送方和接收方都無法正確判別此次發(fā)送的數(shù)據(jù)是否發(fā)生了沖突。因?yàn)樵??2匚時間內(nèi)，極有可能發(fā)生了沖突。爭用期，端到端往返時延2。其物理意義在于：提供了設(shè)計(jì)總線式局域網(wǎng)中最小有效幀長的計(jì)算依據(jù)。爭用期的大小由總線式局域網(wǎng)的總線長度以及電磁波的傳播速率決定。4.05有10個站連接到以太網(wǎng)上。試計(jì)算以下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器；10個站都連接到一個100Mb/s以太網(wǎng)集線器；10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答：(1)10個站共享10Mb/s帶寬(2)10個站共享100Mb/s帶寬(3)每個站獨(dú)享10Mb/s帶寬4.06100個站分布在4km長的總線上。協(xié)議采用CSMA/CD。總線速率為5Mb/s，幀平均長度為1000bit。試估算每個站每秒鐘發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值。信號傳播速率為2X108n/so由題意，N=100，PAmax=(1-(1/N))n-i=0.36973，a=(T/T0)=(l/v)/(lf/c)=(4*103/2*108)/(1000/5*106)=0.1，n=1/(1+a(2PA-i-1))=0^693993697每個站每秒鐘發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值為：C*n5*106*0.693993697==34.7幀/秒/站)4.07簡述網(wǎng)橋的工作原理及特點(diǎn)。網(wǎng)橋、轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)三者異同點(diǎn)有哪些？答：網(wǎng)橋的工作原理：當(dāng)連接多個不同類型的局域網(wǎng)時，就需要在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展局域網(wǎng)，使用的設(shè)備為網(wǎng)橋。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù)MAC幀的目的地址對收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個幀時，并不是向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的MAC地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個端口。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，以太網(wǎng)交換機(jī)又叫多端口網(wǎng)橋。4.08為什么需要虛擬局域網(wǎng)(VLAN)?簡述劃分VLAN的方法。答：虛擬局域網(wǎng)VLAN(VirtualLAN)是在現(xiàn)有局域網(wǎng)上提供的劃分邏輯組的一種服務(wù)，由IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定。虛擬局域網(wǎng)VLAN是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組，而這些網(wǎng)段具有某些共同的需求，如同在一個項(xiàng)目組。每一個VLAN的幀都有一個明確的標(biāo)識符，指明發(fā)送這個幀的工作站是屬于哪一個VLAN。利用以太網(wǎng)交換機(jī)可以很方便地實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)VLAN，其優(yōu)點(diǎn)是每個VLAN屬于一個單獨(dú)的沖突域。4.09廣域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)在概念上有何不同？答：廣域網(wǎng)是用來實(shí)現(xiàn)長距離傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，由節(jié)點(diǎn)交換機(jī)和鏈路構(gòu)成。廣域網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)一般采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，而廣域網(wǎng)中的鏈路一般采用點(diǎn)到點(diǎn)鏈路。廣域網(wǎng)指的是單個網(wǎng)絡(luò)，它與用路由器互聯(lián)起來的互聯(lián)網(wǎng)具有很大的區(qū)別。4.10試從多個方面比較虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)這兩種服務(wù)的優(yōu)缺點(diǎn)。特點(diǎn)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)虛電路服務(wù)思路可靠通信應(yīng)由用戶主機(jī)來保證可靠通信應(yīng)由網(wǎng)絡(luò)來保證連接的建立不需要必須有目的站地址每個分組都有目的站的全地址連接&建立階段使用，每個分組使用短的虛分組的轉(zhuǎn)發(fā)每個分組獨(dú)立進(jìn)行路由、轉(zhuǎn)發(fā)同--虛電路的所有分組均按照同一路由進(jìn)當(dāng)結(jié)點(diǎn)出故障時邛障的結(jié)點(diǎn)可能會丟失分組，后續(xù)分組將改變路有通過出故障結(jié)點(diǎn)的虛電路均不能工分組的順序不一定按發(fā)送順序到達(dá)目的站總是按發(fā)送順序到達(dá)目的站的差錯處理和流量由用戶主機(jī)負(fù)責(zé)可以由網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)，也可以由用戶主機(jī)負(fù)E行作責(zé)4.11廣域網(wǎng)中的主機(jī)為什么采用層次結(jié)構(gòu)的編址方式?答：為了便于實(shí)現(xiàn)高效率的尋址。4.12試分析X.25、幀中繼和ATM的技術(shù)特點(diǎn)，簡述其優(yōu)缺點(diǎn)。答：CCITT在上個世紀(jì)70年代制訂了公用分組交換網(wǎng)接口的建議，即X.25標(biāo)準(zhǔn)。遵循X.25標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)為X.25分組交換網(wǎng)，簡稱X.25網(wǎng)。X.25標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層三個層次的內(nèi)容。其體系結(jié)構(gòu)層次如圖所示。分組層1壁信璧旦J分組層3=耳數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層r占的蜓oeJ物理層X.25層次體系結(jié)構(gòu)幀中繼(FrameRelay)采用快速分組交換技術(shù)，是對X.25網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)，被稱為第二代的X.25，于1992年問世。幀中繼的快速分組交換的基本原理是，當(dāng)幀中繼交換機(jī)收到一個幀的首部時，只要一查出幀的目的地址就立即開始轉(zhuǎn)發(fā)該幀，邊接收邊轉(zhuǎn)發(fā)，從而提高了交換結(jié)點(diǎn)即幀中繼交換機(jī)的吞吐率。當(dāng)幀中繼交換機(jī)接收完一幀時，再進(jìn)行差錯校驗(yàn)，如果檢測到有誤碼，結(jié)點(diǎn)要立即中止這次傳輸。當(dāng)中止傳輸?shù)闹甘镜竭_(dá)下個結(jié)點(diǎn)后.下個結(jié)點(diǎn)也立即中止該幀的傳輸，并丟棄該幀。異步傳遞方式ATM(AsynchronousTransferMode)是建立在電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上的一種面向連接的快速分組交換技術(shù)，它采用定長分組作為傳輸和交換的單位。其中，這種定長分組叫做信元(cell)o“異步”的含義是指ATM信元可“異步插入”到同步的SDH比特流中。ATM采用的定長信元長度為53字節(jié)，信元首部為5字節(jié)，有利于用硬件實(shí)現(xiàn)高速交換。ATM標(biāo)準(zhǔn)主要由ITU-T、ATM論壇(ATMForum)以及IETF等參與制訂，ATM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了ATM網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議參考模型。如圖4-37所示。ATM適.配層(AAL司fSAR子號ATM4.13為什么X.25不適合高帶寬、低誤碼率的鏈路環(huán)境？試從層次結(jié)構(gòu)上以及結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的處理過程進(jìn)行討論。答：X.25網(wǎng)的分組層向高層提供面向連接的虛電路服務(wù)，能保證服務(wù)質(zhì)量。在網(wǎng)絡(luò)鏈路帶寬不高、誤碼率較高的情況下，X.25網(wǎng)絡(luò)具有很大的優(yōu)勢。隨著通信主干線路大量使用光纖技術(shù)，鏈路帶寬大大增加，誤碼率大大降低，X.25復(fù)雜的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和分組層協(xié)議的功能顯得冗余。同時，端系統(tǒng)PC機(jī)的大量使用，使得原來由網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點(diǎn)處理的流量控制和差錯控制功能有可能放到端系統(tǒng)主機(jī)中處理，從而簡化中間結(jié)點(diǎn)的處理，提高網(wǎng)絡(luò)分組轉(zhuǎn)發(fā)的效率。4.14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：因?yàn)閺V域網(wǎng)是為了實(shí)現(xiàn)長距離傳輸數(shù)據(jù)，覆蓋范圍大，如果采用廣播通信方式，同時要實(shí)現(xiàn)雙向通信功能，必然要引入CSMA/CD，或令牌環(huán)等信道訪問控制方式，則長時延將導(dǎo)致低效率。5.1網(wǎng)絡(luò)互連有何實(shí)際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時，有哪些共同的問題需要解決？答：網(wǎng)絡(luò)互連使得相互連接的網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)之間可以進(jìn)行通信，也就是說從功能上和邏輯上看，這些相互連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成了一個大型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)互連可以使處于不同地理位置的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，方便了信息交流，促成了當(dāng)今的信息世界。需要解決的問題有：不同的尋址方案；不同的最大分組長度；不同的網(wǎng)絡(luò)介入機(jī)制；不同的超時控制；不同的差錯恢復(fù)方法；不同的狀態(tài)報(bào)告方法；不同的路由選擇技術(shù)；不同的用戶接入控制；不同的服務(wù)（面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)）；不同的管理與控制方式；等等。注：網(wǎng)絡(luò)互連使不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)、不同類型的機(jī)器之間互相連通，實(shí)現(xiàn)更大范圍和更廣泛意義上的資源共享。5.2轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋和路由器都有何區(qū)別？答：1）轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器、和網(wǎng)關(guān)所在的層次不同。轉(zhuǎn)發(fā)器是物理層的中繼系統(tǒng)。網(wǎng)橋是數(shù)據(jù)鏈路層的中繼系統(tǒng)。路由器是網(wǎng)絡(luò)層的中繼系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)為網(wǎng)關(guān)。2）當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋時，一般并不稱之為網(wǎng)絡(luò)互連，因?yàn)槿匀皇且粋€網(wǎng)絡(luò)。路由器其實(shí)是一臺專用計(jì)算機(jī)，用來在互連網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇。一般討論的互連網(wǎng)都是指用路由器進(jìn)行互連的互連網(wǎng)絡(luò)。5.3試簡單說明IP、ARP、RARP和ICMP協(xié)議的作用。答：IP：網(wǎng)際協(xié)議，TCP/IP體系中兩個最重要的協(xié)議之一，IP使互連起來的許多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行通信。無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸.數(shù)據(jù)報(bào)路由。ARP（地址解析協(xié)議）實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換，將IP地址映射成物理地址。RARP（逆向地址解析協(xié)議）將物理地址映射成IP地址。ICMP：Internet控制消息協(xié)議，進(jìn)行差錯控制和傳輸控制，減少分組的丟失。注：ICMP協(xié)議幫助主機(jī)完成某些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測試，允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯和提供有關(guān)異常情況報(bào)告，但它沒有辦法減少分組丟失，這是高層協(xié)議應(yīng)該完成的事情。IP協(xié)議只是盡最大可能交付，至于交付是否成功，它自己無法控制。5.4分類IP地址共分幾類？各如何表示？單播分類IP地址如何使用？答：IP地址共分5類，分類情況如下所示：A類0NetidHostid（24比特）B類10NetidHostid（16比特）C類110NetidHostid（8比特）D類1110組播地址E類11110保留為今后使用IP地址是32位地址，其中分為netid（網(wǎng)絡(luò)號），和hostid（主機(jī)號）。根據(jù)IP地址第一個字節(jié)的數(shù)值，能夠判斷IP地址的類型。單播分類IP地址用于表示主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接。5.5試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別，為什么要使用這兩種不同的地址？答：網(wǎng)絡(luò)層及以上使用IP地址；鏈路層及以下使用硬件地址。IP地址在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部，而硬件地址則放在MAC幀的首部。在網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是IP地址，而鏈路層及以下使用的是硬件地址。在IP層抽象的互連網(wǎng)上，我們看到的只是IP數(shù)據(jù)報(bào)，路由器根據(jù)目的站的IP地址進(jìn)行選路。在具體的物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路層，我們看到的只是MAC幀，IP數(shù)據(jù)報(bào)被封裝在MAC幀里面。MAC幀在不同的網(wǎng)絡(luò)上傳送時，其MAC幀的首部是不同的。這種變化，在上面的IP層上是看不到的。每個路由器都有IP地址和硬件地址。使用IP地址與硬件地址，盡管連接在一起的網(wǎng)絡(luò)的硬件地址體系各不相同，但I(xiàn)P層抽象的互連網(wǎng)卻屏蔽了下層這些很復(fù)雜的細(xì)節(jié)，并使我們能夠使用統(tǒng)一的、抽象的IP地址進(jìn)行通信。5.6簡述以太網(wǎng)主機(jī)何時如何通過ARP查詢本地路由器的物理地址。答：本地主機(jī)與目的主機(jī)通信之前，先判斷目的主機(jī)是否在本地網(wǎng)絡(luò)上，如果不是，則要將^包先發(fā)給本地路由器，此時如果本地主機(jī)不知道本地路由器的物理地址，則廣播發(fā)送一個ARP請求報(bào)文詢問，路由器收到后發(fā)送ARP響應(yīng)報(bào)文告知自己的物理地址，本地主機(jī)收到ARP響應(yīng)后再真正發(fā)送目的地址為目的主機(jī)的IP包給路由器，由它進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。5.7試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別：（1）138.56.23.13（2）67.112.45.29（3）198.191.88.12（4）191.62.77.32答：（2）是A類，（1）和（4）是B類，（3）是C類。解題思路：A類地址以1-126開始，B類地址以128-191開始，C類地址以192-223開始。5.8IP數(shù)據(jù)報(bào)中的首部檢驗(yàn)和并不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)，這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？答：在首部中的錯誤比在數(shù)據(jù)中的錯誤更嚴(yán)重。例如，一個壞的地址可能導(dǎo)致分組被投寄到錯誤的主機(jī)。許多主機(jī)并不檢查投遞給它們的分組是否確實(shí)是要投遞給它們的。它們假定網(wǎng)絡(luò)從來不會把本來是要前往另一主機(jī)的分組投遞給它們。有的時候數(shù)據(jù)不參與檢驗(yàn)和的計(jì)算，因?yàn)檫@樣做代價(jià)大，上層協(xié)議通常也做這種檢驗(yàn)工作，從而引起重復(fù)和多余。因此，這樣做可以加快分組的轉(zhuǎn)發(fā)，但是缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)部分出現(xiàn)差錯時不能及早發(fā)現(xiàn)。5.9當(dāng)某個路由器發(fā)現(xiàn)一數(shù)據(jù)報(bào)的檢驗(yàn)和有差錯時。為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數(shù)據(jù)報(bào)？計(jì)算首部檢驗(yàn)和為什么不采用CRC檢驗(yàn)碼？答：之所以不要求源站重發(fā)，是因?yàn)榈刂纷侄我灿锌赡艹鲥e，從而找不到正確的源站。CRC檢驗(yàn)碼需要使用多項(xiàng)式除法，逐站使用代價(jià)太高。數(shù)據(jù)報(bào)每經(jīng)過一個結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)處理機(jī)就要計(jì)算一下校驗(yàn)和。不用CRC，就是為了簡化計(jì)算。5.10在因特網(wǎng)中分片傳送的IP數(shù)據(jù)報(bào)在哪兒進(jìn)行組裝，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：在目的站組裝，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：（1）路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)簡單些；（2）并非所有的數(shù)據(jù)報(bào)片都經(jīng)過同樣的路由器，因此在每一個中間的路由器進(jìn)行組裝可能總會缺少幾個數(shù)據(jù)報(bào)片（3）也許分組后面還要經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)，它還要給這些數(shù)據(jù)報(bào)片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進(jìn)行組裝就可能會組裝多次。5.11假設(shè)互聯(lián)網(wǎng)由兩個局域網(wǎng)通過路由器連接起來。第一個局域網(wǎng)上某主機(jī)有一個400字節(jié)長的TCP報(bào)文傳到IP層，加上20字節(jié)的首部后成為IP數(shù)據(jù)報(bào)，要發(fā)向第二個局域網(wǎng)。但第二個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有150字節(jié)。因此數(shù)據(jù)報(bào)在路由器處必須進(jìn)行分片。試問第二個局域網(wǎng)向其上層要傳送多少字節(jié)的數(shù)據(jù)？答：進(jìn)入本機(jī)IP層時TCP報(bào)文長度為400字節(jié)，進(jìn)入第1個局域網(wǎng)IP數(shù)據(jù)報(bào)長度為400+20=420B；在第二個局域網(wǎng)，報(bào)文要進(jìn)行分片，已知最長數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分只有150B，由于3*130<400，所以共分成4片，故第二個局域網(wǎng)向上傳送400+4*20=480字節(jié)（TCP報(bào)文長度+4個IP首部長度）的數(shù)據(jù)。5.12一個數(shù)據(jù)報(bào)長度為4000字節(jié)（包含固定長度的首部）?，F(xiàn)在經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能夠傳送的最大數(shù)據(jù)長度為1500字節(jié)。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個短些的數(shù)據(jù)報(bào)片？各數(shù)據(jù)報(bào)片的數(shù)據(jù)字段長度、片偏移字段和MF標(biāo)志應(yīng)為何數(shù)值？答：4000-20=3980字節(jié)。3片；第一片：數(shù)據(jù)字段長度1480、片偏移是0，MF是1；第二片：數(shù)據(jù)字段長度1480、片偏移是185,MF是1；1480/8=185第三片：數(shù)據(jù)字段長度1020、片偏移是370和MF是0；1480*2/8=3705.13如何利用ICMP報(bào)文實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤？答：（1）源站向目的站發(fā)送TTL=1的ICMP回應(yīng)請求報(bào)文，然后第1個路由器將返回ICMP超時報(bào)文，從IP數(shù)據(jù)報(bào)首部即可以得到第1個路由器的IP地址；（2）將TTL增1，源站向目的站發(fā)送ICMP回應(yīng)請求報(bào)文，將依次收到ICMP超時報(bào)文，如果返回的是ICMP回應(yīng)請求報(bào)文，則說明探包已經(jīng)到達(dá)了目的站。5.14劃分子網(wǎng)有何意義？子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？某網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為255.255.255.248，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少臺主機(jī)？某一A類網(wǎng)絡(luò)和一B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號分別占16比特和8比特，問這兩個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有何不同？答：子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0表示IP地址的前24bit表示網(wǎng)絡(luò)地址，包括網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號，后8位表示主機(jī)號?？梢源鞢類地址對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)值。子網(wǎng)掩碼為255.255.255.248，根據(jù)掩碼的定義，后三位是主機(jī)號，一共可以表示8個主機(jī)號，除掉全0和全1的兩個，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接6臺主機(jī)。5.15設(shè)某路由器建立了如下表所示的路目的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳128.96.39.0255.255.255.128接口0128.96.39.128255.255.255.128接口1128.96.40.0255.255.255.128R2192.4.153.0255.255.255.192R3*（默認(rèn)）—R4此路由器可以直接從接口0和接口1轉(zhuǎn)發(fā)分組，也可通過相鄰的路由器R2、R3和R4進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)?，F(xiàn)共收到5個分組，其目的站IP地址分別為：（1）128.96.39.10（2）128.96.40.12（3）128.96.40.151（4）192.4.153.17（5）192.4.153.90試分別計(jì)算其下一站。答：（1）接口0，（2）R2，（3）R4，（4）R3，（5）R4。5.16某單位分配到一個B類IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號為129.250.0.0。該單位有4000臺機(jī)器，平均分布在16個不同的地點(diǎn)。如選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點(diǎn)分配一個子網(wǎng)號碼，并算出每個地點(diǎn)主機(jī)號碼的最小值和最大值。答：一種答案：每一個地點(diǎn)分配其中一個子網(wǎng)號碼：129.250.廣16.0，每個地點(diǎn)主機(jī)號碼的最小值為1，最大值為254。5.17設(shè)某ISP（因特網(wǎng)服務(wù)提供者）擁有CIDR地址塊202.192.0.0/16。先后有四所大學(xué)（A、B、C、D）向該ISP分別申請大小為4000、2000、4000、8000個IP地址的地址塊，試為ISP給這四所大學(xué)分配地址塊。答：A：202.192.0.0/20（2人12=4096）;B：202.192.000100002/21（2人11=2048）；C：202.192.00100000/20（2人12=4096）;D：202.192.01000000：/19（2人13=8096）。5.18簡述采用無分類編址時的IP數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)算法。從數(shù)據(jù)報(bào)DG中取出目的IP地址ID;for表T中的每一表項(xiàng)do將ID與表項(xiàng)中的子網(wǎng)掩碼按位相“與”，結(jié)果為N;ifN等于該表項(xiàng)中的目的網(wǎng)絡(luò)地址，貝【與直連網(wǎng)絡(luò)的匹配也可以放在foi外】if下一跳指明應(yīng)直接交付，則把DG直接交付給目的站（包括解析ID得到對應(yīng)的物理地址，將DG封裝入幀并發(fā)送）；else把DG發(fā)往本表項(xiàng)指明的下一跳地址（包括完成下一跳地址到物理地址的映射，將DG封裝入幀并發(fā)送）；retur