计算机网络复习2012

计算机网络复习

第一章 概述

1、因特网由 边缘部分和 核心部分 组成；

边缘部分中端系统中运行的程序之间的通信方式分为：c/s方式和p2p方式。

交换的三种方式为：电路交换，报文交换和分组交换。因特网核心部分中的路由器采用的交换方式为分组交换。

2、计算机网络的性能指标

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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2×10m/s。试计算以下两

种情况的发送时延和传播时延：

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（1） 数据长度为10bit,数据发送速率为100kb/s。

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（2） 数据长度为10bit,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/（100*1000）=100s

传播时延tp=1000*1000/(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。

发送时延=数据帧长度（b）/发送速率(b/s)

传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s) （10-34）在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速度为100mbps，分组大小为1000B，其中分组头大小20B，若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（ ）

A：80ms B：80.08ms C：80.16ms D：80.24ms

答：分组大小为1000B,去除首部长度20B，数据长度980B，980000B/980B=10000个分组，10000*1000B*8Bit/（100*1000000bit/s）=80ms,

答案中说H1发送完最后一个bit，由于传输延时，当H1发完所有数据后，还有二个分组未达到目的地，其中最后一个分组，经过2个分组转发后达到H2，每次耗时1KB*8/100Mbit/s=0.08ms，

所以H2接受完文件，共耗时80+0.08*2=80.16ms

首先80ms的从主机A全部发出去的时间，即发送时延。一旦这80ms结束，是不是从此刻

开始最后一个分组恰好从主机A发送出去？所以总时间就需要加上最后一个分组主机A发送到主机B的时间。一个分组是1KB，而中间需要经过2次存储转发，所以就得到答案。

3、计算机网络体系结构

什么是网络协议？网络协议由哪三要素组成？

（09-33）在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是 （B） 链路层 B.传输层 C.会话层 D.应用层

A．数据

解析：在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（传输层）。 自下而上方法的一般从检查物理层开始。自下而上分别称为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，具有缓冲作用。

（10-33）下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是（ C ） A：网络的层次 B：每一层使用的协议 C：协议的内部实现细节 D：每一层必须完成的功能 （11-33）TCP/IP参考模型的网络层提供的是（A）

A．无连接不可靠的数据报服务 B．无连接可靠的数据报服务 C．有连接不可靠的虚电路服务 D．有连接可靠的虚电路服务

解答：A。TCP/IP的网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。此外考察IP首部，如果是面向连接的，则应有用于建立连接的字段，但是没有；如果提供可靠的服务，则至少应有序号和校验和两个字段，但是IP分组头中也没有（IP首部中只是首部校验和）。因此网络层提供的无连接不可靠的数据服务。有连接可靠的服务由传输层的TCP提供。

（12-33）在TCP/IP体系结构中，直接为ICMP提供服务协议的是：（ ） A. PPP B. IP C. UDP D. TCP

ISO关于开放互连系统模型的英文缩写为____，它把通信服务分成____层。（D） A、OSI/EM，4 B、OSI/RM，5 C、OSI/EM，6 D、OSI/RM，7

第二章

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（或简称为时域）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：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。

基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

带通信号——把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？各包含些什么内容？

答：（1）机械特性

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。

（12-34）在物理层接口特性中用于描述完成每种功能的事件发生顺序的是： A. 机械特性 B. 功能特性 C. 过程特性 D. 电气特性 奈氏准则与香农公式

奈氏准则

1924年，奈奎斯特（Nyquist）就推导出在理想低通信道下的最高码元传输速率的公式：

理想低通信道下的最高码元传输速率＝2W Baud

其中W是理想低通信道的带宽，单位为赫兹；Baud是波特，即码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。 香农公式

1948年，香农（Shannon）用信息论的理论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。当用次速率进行传输时，可以做到不出差错。用公式表示，则信道的极限信息传输速率C可表达为

C＝W log2（1+S/N）b/s

其中W为信道的宽度，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。

信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示。若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式：S/N(dB)=10*lg(S/N)

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？香农公式在

数据通信中的意义是什么？“比特/秒”和“码元/秒”有何区别？

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

对于带宽为50kHz的信道，若有4种不同的物理状态来表示数据，信噪比为20dB。 (1) 按奈奎斯特定理，信道的最大传输数据速率是多少？ (2) 按香农定理，信道的最大传输数据速率又是多少？ 解：(1) 根据奈奎斯特定理：Rmax=2*B*log2N(bps)

Rmax = 2 * 50 * log24 = 200kbps

(2) 根据香农定理：Rmax=B*log2 (1+S/N) (bps)

∵10log10(S/N)=20db ∴S/N=1020/10=100

∴Rmax=50*log2(1+100) = 50*log2101kbps

数据传输率为10Mbps的以太网，其物理线路上信号的波特率是（B）。 A、10MHz B、20MHz C、30MHz D、40MHz