第一章 概述
1－01 计算机网络向用户可以提供那些服务？ 答: 连通性与共享
1-02 简述分组交换得要点、 答:(1)报文分组,加首部 (2)经路由器储存转发 (3)在目得地合并
1－0３ 试从多个方面比较电路交换、报文交换与分组交换得主要优缺点。
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、迅速得要点,且各分组小,路由灵活,网络生 存性能好。
１—04 为什么说因特网就是自印刷术以来人类通信方面最大得变革?
答: 融合其她通信网络,在信息化过程中起核心作用,提供最好得连通性与信息共享 ,第一次提供了各种媒体形式得实时交互能力。
1-0５ 因特网得发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段得主要特点。 答:从单个网络APPＡＮET向互联网发展;ＴＣP／IP协议得初步成型
建成三级结构得Inｔeｒｎet;分为主干网、地区网与校园网; 形成多层次ISP结构得Inteｒｎet;ＩSP首次出现。 1-０６ 简述因特网标准制定得几个阶段?
答:(１)因特网草案(Iｎternｅt Dｒaft) —-在这个阶段还不就是 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小写与大写开头得英文名字 inｔerneｔ 与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 互连而成得网络。;协议无特指
(2)Iｎteｒnet(因特网):专用名词,特指采用 TCP/IＰ 协议得互联网络 区别:后者实际上就是前者得双向应用
1—08 计算机网络都有哪些类别？各种类别得网络都有哪些特点？ 答:按范围:(1)广域网WＡＮ:远程、高速、就是Ｉnternet得核心网、 (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 计算机网络中得主干网与本地接入网得主要区别就是什么? 答:主干网:提供远程覆盖\\高速传输＼与路由器最优化通信 本地接入网:主要支持用户得访问本地,实现散户接入,速率低。
1-10 试在下列条件下比较电路交换与分组交换、要传送得报文共x(ｂiｔ)、从源点到终点共经过k段链路,每段链路得传播时延为d(ｓ),数据率为b(b/s)。在电路交换时电路得建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(ｂｉｔ),且各结点得排队等待时间可忽略不计、问在怎样得条件下,分组交换得时延比电路交换得要小？(提示:画一下草图观察k段链路共有几个结点。)
答:电路交换时延=电路建立时延+发送时延+传播时延=s+x／b+kd
分组交换时延=发送时延+结点转发时延+传播时延=(x/ｐ)＊(p/b)+ (k－1)＊(p/b)＋kd
其中(ｋ-1)＊(p／ｂ)表示K段传输中,有(k—1)次得储存转发延迟
若使分组交换时延小于电路交换实验,则
(x/p)＊(p／b)+ (ｋ-1)*(p/b)+kｄ〈 s＋x／b+kd
即s＞(ｋ-1)＊(p／b)时满足条件。
1－11 在上题得分组交换网中,设报文长度与分组长度分别为x与(ｐ+h)(bｉt),其中p为分组得数据部分得长度,而h为每个分组所带得控制信息固定长度,与p得大小无关。通信得两端共经过k段链路。链路得数据率为ｂ(b/s),但传播时延与结点得排队时间均可忽略不计。若打算使总得时延为最小,问分组得数据部分长度ｐ应取为多大？(提示:参考图１—１２得分组交换部分,观察总得时延就是由哪几部分组成。)
答:令分组交换总时延为Ｄ,则D=发送时延+结点转发时延
＝(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 因特网得两大组成部分(边缘部分与核心部分)得特点就是什么？它们得工作方式 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与信息共享;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—1３ 客户服务器方式与对等通信方式得主要区别就是什么?有没有相同得地方？ 答:前者严格区分服务与被服务者,后者无此区别、后者实际上就是前者得双向应用。 1-1４ 计算机网络有哪些常用得性能指标？
答:速率,带宽,吞吐量,时延,时延带宽积,往返时间ＲＴＴ,利用率
1-15 假定网络利用率达到了9０％。试估计一下现在得网络时延就是它得最小值得多少
倍？
解:设网络利用率为U,现在得网络时延为D,网络时延最小值为Ｄ0
∵U＝９0% ∴D＝Ｄ０/(1－Ｕ) 即 D/ Ｄ0=1０ ∴现在得网络时延就是最小值得1０倍
1—16 计算机通信网有哪些非性能特征?非性能特征与性能特征有什么区别? 答:征:宏观整体评价网络得外在表现、性能指标:具体定量描述网络得技术性能。 1—17 收发两端之间得传输距离为10０0km,信号在媒体上得传播速率为2×108m／s。试 计算以下两种情况得发送时延与传播时延:
(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。 从上面得计算中可以得到什么样得结论?
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解:(１)发送时延:ts=１0/10＝１00ｓ
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传播时延tp＝10/(2×10)=0。005ｓ (2)发送时延ｔs =103/1０9=１μs
８
传播时延:tp=１06／(２×10)=０.0０５ｓ
结论:若数据长度大而发送速率低,则在总得时延中,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,则传播时延就可能就是总时延中得主要成分。
８
１-18 假设信号在媒体上得传播速度为2、3×１0ｍ/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)
试计算出当数据率为1Mb/s与10Gb/s时在以上媒体中正在传播得比特数。 解:(１)１0cm得传播时延＝0、１/(2×１０8)=5×１０-10
４
1Ｍb／s比特数=传播时延×带宽=5×10-10×1×106＝5×1０-
１
1Ｇb/s得比特数=5×10—0×1×109=5×10—1
８
(２)100m得传播时延＝100／(2×10)＝５×1０-7
７
1Mb/s比特数=5×10-×１×106=5×10—1
1Gb/s得比特数=５×10-7×1×1０9=５×102
－
(3)100ｋm得传播时延=100000/(2×１08)=5×１０4
－
1Mｂ/s比特数=5×104×1×1０6=5×102
－
1Ｇb／s得比特数=５×104×1×109=5×105
８２
(4)５00０km得传播时延=50000０0/(2×1０)=2.5×10— 1Mb／s比特数=２、5×10—2×1×106=5×１04
－
1Ｇｂ/s得比特数=2.５×１02×1×109=2、5×107
1-１9长度为１00字节得应用层数据交给传输层传送,需加上20字节得TCＰ首部。再交给网络层传送,需加上２0字节得IP首部。最后交给数据链路层得以太网传送,加上首部与尾部共１8字节、试求数据得传输效率。数据得传输效率就是指发送得应用层数据除以所发送得总数据(即应用数据加上各种首部与尾部得额外开销)。
若应用层数据长度为１0０0字节,数据得传输效率就是多少？ 解:(1)数据得传输效率=100/(1０0+20+２0+1８)=6３.３%
(２)数据得传输效率=1０00／(1000＋2０+20+1８)=94。5％
1—20 网络体系结构为什么要采用分层次得结构?试举出一些与分层体系结构得思想相 似得日常生活。答:分层得好处: ①各层之间就是独立得。某一层可以使用其下一层提供得服务而不需要知道服务就是如何实 现得、
②灵活性好。当某一层发生变化时,只要其接口关系不变,则这层以上或以下得各层均 不受影响。
③结构上可分割开。各层可以采用最合适得技术来实现 ④易于实现与维护、
⑤能促进标准化工作。
与分层体系结构得思想相似得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:网络协议:为进行网络中得数据交换而建立得规则、标准或约定。由以下三个要素 组成:
(1)语法:即数据与控制信息得结构或格式、
(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:即事件实现顺序得详细说明。
协议就是控制两个对等实体进行通信得规则得集合。在协议得控制下,两个对等实体间得 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。
协议与服务得概念得区分:
1、协议得实现保证了能够向上一层提供服务、本层得服务用户只能瞧见服务而无法瞧 见下面得协议。下面得协议对上面得服务用户就是透明得。
2、协议就是“水平得”,即协议就是控制两个对等实体进行通信得规则。但服务就是“垂直
得”,即服务就是由下层通过层间接口向上层提供得。上层使用所提供得服务必须与下层 交换一些命令,这些命令在OSI中称为服务原语。
1-2２ 网络协议得三个要素就是什么？各有什么含义？
答:网络协议:为进行网络中得数据交换而建立得规则、标准或约定。由以下三个要素 组成:
(1)语法:即数据与控制信息得结构或格式。
(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:即事件实现顺序得详细说明、
1—23 为什么一个网络协议必须把各种不利得情况都考虑到？
答:因为网络协议如果不全面考虑不利情况,当情况发生变化时,协议就会保持理想状 况,一直等下去!就如同两个朋友在电话中约会好,下午3点在公园见面,并且约定不
见不散、这个协议就就是很不科学得,因为任何一方如果有耽搁了而来不了,就无法通知 对方,而另一方就必须一直等下去！所以瞧一个计算机网络就是否正确,不能只瞧在正常 情况下就是否正确,而且还必须非常仔细得检查协议能否应付各种异常情况。 1－24 论述具有五层协议得网络体系结构得要点,包括各层得主要功能、 答:综合OＳI 与TCP/IP 得优点,采用一种原理体系结构。各层得主要功能:
物理层 物理层得任务就就是透明地传送比特流、(注意:传递信息得物理媒体,如双绞 线、同轴电缆、光缆等,就是在物理层得下面,当做第0 层。) 物理层还要确定连接电 缆插头得定义及连接法。
数据链路层 数据链路层得任务就是在两个相邻结点间得线路上无差错地传送以帧(frame )为单位得数据、每一帧包括数据与必要得控制信息。
网络层 网络层得任务就就是要选择合适得路由,使 发送站得运输层所传下来得分组能够 正确无误地按照地址找到目得站,并交付给目得站得运输层。
运输层 运输层得任务就是向上一层得进行通信得两个进程之间提供一个可靠得端到端 服务,使它们瞧不见运输层以下得数据通信得细节。 应用层 应用层直接为用户得应用进程提供服务、
1—25? 试举出日常生活中有关“透明”这种名词得例子。 答:电视,计算机视窗操作系统、工农业产品
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得硬件或软件进程。 协议就是控制两个对等实体进行通信得规则得集合。
客户(client)与服务器(ｓerver)都就是指通信中所涉及得两个应用进程。客户就是 服务得请求方,服务器就是服务得提供方、
客户服务器方式所描述得就是进程之间服务与被服务得关系。
协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层得主要功能由对等层协议 得运行来实现,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得结构 对等层:在网络体系结构中,通信双方实现同样功能得层、 协议数据单元:对等层实体进行信息交换得数据单位、
服务访问点:在同一系统中相邻两层得实体进行交互(即交换信息)得地方。服务访问点 ＳAＰ就是一个抽象得概念,它实体上就就是一个逻辑接口.
1—27 试解释ｅverｙthｉnｇ ｏver ＩP 与ＩＰ over everｔhiｎg 得含义。
答:ＴCP/IP协议可以为各式各样得应用提供服务 (所谓得eｖｅrythiｎｇ over ｉp) 允许IP协议在各式各样得网络构成得互联网上运行(所谓得ip over eｖerｙthing)
计算机网络第一章习题答案
