计算机网络-原理、技术与应用(第2版)部分习题参考答案(不外传!)

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1、 1 计算机网络-原理、技术与应用（第 2 版） 部分习题参考答案 第 1 章 1.1 答： 计算机网络是通过传输介质、 通信设施和网络通信协议， 把分散在不同地点的计算机设 备互联起来，实现资源共享和信息传输的系统。 涉及到的知识点：1、传输介质；2、通信协议；3、不同地点.；4、计算机设备；5、资 源共享；6、数据传输；7、系统。 1.6 答： 1、数据通信。计算机网络中的计算机设备，终端与计算机、计算机与计算机之间进行 通信，数据传输，实现数据和信息的传输、收集和交换。 2、资源共享。用户通过计算机网络可以共享系统内的硬件、软件、数据、文档信息， 以及通过信息交流获取更多的知识。 3、给

2、网络用户提供最好的性价比服务，减少重复投资。 4、提供大容量网络存储，不断增加新的多媒体应用。 5、提供分布式处理，使得协同操作为可能；平衡不同地点计算机系统的负荷，降低软 件设计的复杂性，充分利用计算机网络系统内的资源，使得网格计算成为可能，提高计算机 网络系统的效率。 6、对地理上分散的计算机系统进行集中控制，实现对网络资源集中管理和分配。 7、提供高可靠性的系统，借助在不同信息处理位置和数据存储地点的备份，通过传输 线路和信息处理设备的冗余实现高可靠性。 1.13 答： 计算机网络中计算机进行通信、 数据交换时需要制定双方都要遵守的通信规则和约定就 是协议。协议是按层次结构组织的，不同层

3、次协议和网络层次的集合构成了协议体系结构。 网络协议层次结构包含两个基本内容： 1、网络实现的功能分解到若干层次，每个功能用对等层协议实现，不同系统中的对等 层要遵循对等层协议，通过对等层协议理解和完成该层的功能。 2、相邻层次之间通过接口交互必要的信息，构成下层为上次提供服务的关系，也成为 接口关系。 网络服务靠服务原语进行描述， 网络协议软件根据网络协议结构进行设计和开发。 1.20 答： 1）网络命令行程序 2）网络协议分析工具 3）网络仿真和模拟 4）网络应用编程 5）生活中的例子 1.26 答： 2 与计算机网络和数据通信标准有关的国际组织有 ISO、ITU-T（CCITT） 、IE

4、EE、ANSI、 EIA、ACM 等。 1.29 答： 所谓透明指的是用户不必关心和知道一个具体的计算机网络系统是怎样组成的， 用户只 需要遵循计算机网使用的协议，由网络操作系统为用户自动管理、调用网络资源。 1.30 答： 计算机网络的物理构成由两级子网组成， 即通信子网和资源子网。 通信子网用于数据的 传输和通信控制， 负责数据的传输和交换， 通信子网由通信处理设备构成的节点和通信传输 线路组成；资源子网用于数据的处理、发送和接收，向网络用户提供各种网络资源和网络服 务。 第 2 章 2.7 答： 计算机网络协议是计算机网络中的计算机设备之间在相互通信时遵循的规则、 标准和约 定。 人们之

5、间的会话也在使用分层的概念， 人们只所以感觉不到是因为人们已经习惯了。 以 两个人之间的自然语言通信为例，可以认为分为 3 个层次：传输层、语言层和知识层。 人们在通信时也要遵循双方认可的通信协议， 只不过是人们在自觉不自觉的使用着通信 的协议， 这些通信协议的应用已经成为人们生活习惯的一部分， 以至于不会注意到通信协议 的存在。 2.8 答： 网络通信协议的三个要素分别是：语法、语义、同步。 1、语法，即信息格式，协议数据单元的结构或格式，包括哪些字段，字段的作用。 2、语义，默写信息位组合的含义，表示通信双方可以理解的确切意义。 3、同步，即发、收双方能分辨出通信的开始和结束，那些动作先执

6、行，那些动作后执 行。为完成一次通信所需要的不同数据单元之间的有操作顺序规程。 总之，语法定义了怎么做，语义定义了做什么，同步时序关系定义了什么时候做。 2.12 答： 网络服务用服务原语描述，服务原语由三部分组成：原语名；原语类型；预案语参数。 原语类型有四种： 1、请求，发送方希望得到某些服务； 2、指示，接受方得知某个时间发生； 3、响应，接受方对某个事件应答； 4）证实，发送方得知请求的结果。 书写时原语名用大写字母，原语类型用小写字母表示，原语参数用园括号括起。 2.14 答： 对等层次实体通过对等层协议进行通信，直接用虚线连接，之所以用虚线连接，是因为 实际通信过程是垂直的，在发送

7、端 PDU 经过上层向下层的封装，通过传输介质，经过通信 子网到达对方，再经由底层向上，每一次去掉对等层的协议首部，称为拆包，此时相当于对3 等层彼此理解对等层协议，即为对等层的通信，完成该层实现的功能。 2.21 答： TCP/IP 协议结构分为四个层次，从底向上的层次依次是：网络接口层；IP 层（也称互 联网层） ；TCP 层（也称运输层） ；应用层； 其中，IP 层与网络互联有关。 2.23 答： 局域网络（LAN）体系结构参考模型描述底层通信网络层次和协议，与计算机网络 5 层体系结构对应，LAN 的体系结构仅涉及到计算机网络体系结构的底两层，即物理层和数 据链路层。 考虑到 LAN

8、可以有各种各样的拓扑结构、使用各种各样的传输介质、采用不同的信道 访问协议，把 LAN 的数据链路层分为两个子层：介质访问控制（Medium Access Control， MAC）子层和逻辑链路控制（Logic Link Control，LLC）子层。 所有 LAN 的 LLC 子层是一样的，只有到了 MAC 子层才能区分出不同的 LAN。 2.35 答： 总共需要传输的应用层数据为 100 字节。 传输过程中以太网帧的数据部分为 100+20+20=140 字节。 因为 140 字节小于 1500 字节的以太网帧的数据部分字长， 故用一帧传输即可不用分片。 得出数据传输效率： 100/（1

9、00+20+20+18）=63.3% 2.37 答： 在计算机网络中用协议数据单元（Protocol Data Unit， PDU）描述网络协议，PDU 是 一个由二进制数据 0 和 1 组成的数据块， 它由控制部分和数据部分组成： 控制部分由若干个 字段组成，就是通信双方遵循的规则和约定；数据部分一般为上一层次的协议数据单元。 计算机网络中计算机设备之间的通信类似于人们之间的信息交流，采用的是书面语言， 是用二进制语言表示、可以被此理解、有结构的由二进制数据 0 或 1 组成的数据块。 PDU 的控制部分即是该层的协议，数据部分一般为上一层次的 PDU，协议数据单元 （PDU）格式如图 2-

10、2 所示。 2.38 答： TCP/IP 没有定义数据链路层和物理层，仅给出网络接口层，目的是实现网络互连，只 要低层网络可以把 IP 分组封装到帧中，就可以把各种网络互连起来。 2.39 答： 当代计算机网络体系结构有 5 个层次，自顶向下依次为：应用层；运输层；网络层；数 据链路层；物理层。对应的协议数据单元分别是：报文；报文段；分组；帧；位流。 边界 地址 控制 数据 校验 边界 协议头部分 协议尾部分 数据部分 图 2-2 协议数据单元（PDU）格式 4 2.44 答： 1、提出分组交换、存储转发协议包的传输思想，主要贡献是利用概率论和排队论等数 学工具，研究出了一整套分组交换数据通信

11、的数学理论。 2、网络节点功能设计，每个节点除了作为节点的局部功能外，还必须有全局的功能。 3、使用专用通信线路，决定租用性能更高的专用通信线路，确保通信传输信道的可靠 性。 4、采用 BBN 公司为解决可靠性问题和节点计算机的不兼容问题而发明的网络设备， 称为接口报文处理机（Interface Message Processor，IMP） 。I,MP 演变为现在的路由器和交换 机。 5、研制出 TCP/IP 网络协议，实现计算机的互连和计算机网络的互连。 6、研制出丰富的 Internet 网络应用，使得计算机和计算机网络走向商用，改变了人类 生活和工作的方式。 2.45 答： 目前对 In

12、ternet 批评主要有 3 个。 第一个批评是 Internet 好像是一个“大垃圾山” ，人们不停地往上倒东西，结果使得它 包含很多重复、过时、零散、混乱的数据和信息，人们很难找到所需要的东西。 第二个批评是 Internet 就像一个只有神经细胞的低等生物，它没有大脑，五十多年过去 了，人们并没有实现利克莱德在 1960 年勾画出的把计算机网络建成“思维中心”的设想。 第三个批评是 Internet 太不安全了，由于技术发展的原因，最初设计的 Internet 多是在 大学和研究部门使用，没有过多的考虑网络安全问题。 第 3 章 3.2 答： 一个数据通信信息系统由源系统、传输系统、目的

13、系统三部分组成。 发送端由信源和变换器组成。 信源的作用是把要传输的各种信息转换成原始电信号， 变 换器的作用是把原始的电信号转换成合适在信道上传输的信号。 信道是传输信号的通路，信道由传输介质以及有关的传输设备、传输技术构成，如交换 机、路由器。在一般讨论时，电信号是通过通信子网传递的，这里的信道表示通信子网，如 电话网络、公用分组交换网等。 接收端由反变换器和信宿组成， 反变换器把从变换器从信到传来的信号恢复为原始的电 信信号，再送给接收者。信宿际为接收者，信号传输的目的地。信宿将接收电信号，并将其 转换成对应的信息。 3.3 答： 信道传输数据的能力是受到限制的， 可以看出对任何信道，

14、限制带宽就是限制数据传输 速率，信道的最大容量与信道的带宽有关。 1936 年香农（Claude Shannon）给出了有热噪声信道的最大容量，信道的最大容量也是 用数据传输率表示，单位为 bit/s。香农定理的公式为： C = H log2（1+S/N） （bit/s） 3.6 答： 按通信双方的交互方向有三种基本方式： 1、单向通信，只能有一个方向上的通信，日常生活中的无线电广播和电视广播属于单5 向通信。 2、双向交替通信，通信的双方都可以发信息，但不能同时发送，在某一个时刻仅存在 一个方向上的通信。 3、双向同时通信，通信的双方可以同时发送和接收信息。 3.8 答： 同步传输是一次传输

15、一个数据块， 数据块的内容可以是若干二进制位， 也可以是若干字 符。同步传输的特征是数据块中每一位与前一位之间的传输时间是确定的，即是可知的，这 是称为同步传输的主要原因。 3.10 答： 根据无线电波的不同波段的传输特性， 可以构成不同的无线传输介质， 实现多种无线传 输通信。 无线传输已经利用了无线电、微波、红外线以及可见光等几个波段进行通信，可以通过 调节电磁波的振幅、频率或波的相位来传输信息。 3.11 答： 编码规则：每一位周期中间的跳变不仅用作时钟同步，而且用来标识 0 或 1。可以规定 由高到低跳变标识为 1，由低到高跳变标识为 0。 （编码波形图省略） 3.12 答： PCM

16、技术的实现有 3 个步骤：采样、量化和编码。 采样是对原始模拟信号采取样本值， 采样时间间隔为 2 倍信号最高频率的倒数， 对应的 计算公式为：1/（2f）（1/2）T。 （1/2）T 为采样间隔。 量化是对样本值进行规定和取值， 对采取到的样本值用对应的二进制位描述。 样本值的 取值量级视信号的用途确定。 对离散的样本值进行量化后，得到对应的二进制位描述，对这些二进制数位进行编码， 编码后给出的二进制位可以用数字脉冲信号表示，构成可以在信道上传输的数字信号。 3.14 答： 对于长距离通信传输，要用到交换技术。采用交换技术主要基于以下原因： 1）在物理距离上不可能架设中间没有节点的长距离线路。 2）电信号在长距离传输过程中会有能量衰减、受到干扰，以至无法正确传输。 3）在制造技术上，造出连续长达几千米或数十千米而无接缝的线缆也是十分困难和不 便的。 4）一个更重要的原因是，通过一个节点与多条线路连接，使一个信源或信宿可以方便 的