計算機網路習題

2023-01-12 02:06:01 字數 4950 閱讀 7687

第一章概述

1-01 計算機網路的發展可劃分為幾個階段?每個階段各有何特點?

答:1.傳統的電路交換,必須經過「建立連線->通訊->釋放連線」三個步驟的面向連線方式,在通話的全部時間內,通話的兩個使用者始終占用端到端的固定傳輸頻寬,正在通訊的電路被破壞後,必須重新撥號建立連線後才能再進行通訊;

2.分組交換,採用儲存**技術,將資料打包成等長的資料報文傳送,不需要先建立連線而隨時可傳送資料的無連線的方式(也可以實用面向連線的方式)

3.網際網路時代

1-02 簡述分組交換的要點

答:採用儲存**技術,動態分配通訊線路。

工作原理是:首先將待發的資料報文劃分成若干個大象有限的端資料快,每個資料庫加上一些控制資訊(首部),從源端傳送到目的端。

分組交換的優點:

1.高效,傳輸過程中動態分配傳輸線路頻寬

2.靈活,每個結點均有智慧型,可根據情況決定路由和對資料進行必要的處理。

3.迅速,以分組作為傳輸單位,在每個結點儲存**,網路使用告訴鏈路

4.可靠,完善的網路協議;分布式多路由的通訊子網。

分組交換的缺點:

1.每個分組在經過交換結點是都會產生一定的時延。

2.每個分組都附加乙個頭資訊,從而降低了攜帶使用者資料的通訊容量

3.在源端需要將報文劃分為若干段分組,在接收端需要按序將每個分組組裝起來,從而降低了資料傳輸的效率。

1-03 從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點

答:電路交換的特點是:

1.在通話的全部時間內使用者獨佔分配的傳輸線路,採用的靜態分配策略

2.通訊雙方建立的通路中任何一點出現故障,就需要重新撥號建立連線才可以繼續通話

3.計算機網路中傳輸的資料往往是突發式的,並且通訊時線路上的很多時候都是空閒的,會造成資源的浪費。另外,由於各異的計算機和終端的傳輸資料的速率不相同,採用電路交換就很難相互通訊。

報文交換特點:

報文交換是以報文為單位的儲存**原理,根據目的位址的不同**到不同線路上傳送,報文交換的時延較長(人工的方式)。

分組交換的特點:

分組交換和電路交換相比,分組交換可以省去重新建立連線所花費的時間,但是其儲存**右產生了時延。所以分組交換網是否比電路交換網更快地傳送資料,還取決於網路中的結點是否能夠快速地**分組;

分組交換網中各分組必須攜帶的控制資訊也造成了一定的開銷。

報文交換和分組交換相比,分組交換也是基於儲存**原理,但是由於採用電子計算機並且分組長度不大,完全可放在交換結點的計算機的儲存器中進行處理,使得分組的**非常迅速。

分組交換的優點,見p6表1-1

1-05 討論在廣播式網路中對網路層的處理方法,是否需要這一層?

答:網路層的任務是將運輸層的報文段或使用者資料報封裝成分組或包進行傳送,因而在廣播式網路中需要網路層;

網路層另乙個任務是選擇合適的路由,使源主機運輸層所傳下來的分組能夠交付到目的主機,在廣播式網路中,源主機不需要選擇路由,所有主機均屬於目的主機,所以廣播式網路中網路層可以簡化,甚至取消。

1-06 將tcp/ip和osi的體系結構進行比較,討論其異同之處。

答:osi是7層協議體系結構,

tcp/ip是4層體系結構,包含應用層、運輸層、網際層和網路介面層,實質上,由於網路介面層沒有什麼具體內容,所以只有3層應用層、運輸層、網際層。

1-07 計算機網路可以從哪些方面進行分類?

答:1. 從網路的交換功能進行分類:電路交換、報文交換、分組交換和混合交換(在資料網中同時採用電路交換和分組交換)

2. 從網路的作用範圍進行分類:廣域網、區域網、都會網路和接入網(是區域網和都會網路之間的橋接區)。

3. 從網路的使用者進行分類:公用網、專用網。

4. 按拓撲結構:有集中式網路、分布式網路、分布式網路。

1-09 計算機網路由哪幾部分組成?

答:應該有3部分組成

1.若干個主機,向使用者提供服務

2.乙個通訊子網,由一些專用的結點交換機和連線這些結點的通訊鏈路所組成

3.一系列通訊協議,為主機之間或主機和子網之間的通訊而用的。

1-10試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x(bit)。從源站到目的站共經過k段鏈路,每段鏈路的傳播時延為d(s),資料率為b(b/s)。

在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit),且各結點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下,分組交換的時延比電路交換的要小?

答:電路交換的時間:tc=d*k+x/b +s

分組交換的時間:tp=d*k+x/b+(k-1)*p/b

1-11在上題的分組交換網中,設報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的資料部分的長度,而h為每個分組所帶的控制資訊固定長度,與p的大小無關。通訊的兩端共經過k段鏈路。鏈路的資料率為b(bit/s),但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。

若打算使總的時延為最小,問分組的資料部分長度p應取為多大?

答:分組個數x/p,傳輸的總位元數:(p+h)x/p

源傳送時延:(p+h)x/pb

最後乙個分組經過k-1個分組交換機的**,中間傳送時延:(k-1)(p+h)/b

總傳送時延d=源傳送時延+中間傳送時延

d=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b

若使令總的時延為最小,其對p的導數等於0,求極值

p=√hx/(k-1)

1-12網路體系結構中為什麼要採用分層次的結構?舉出一些與分層體系結構的思想相似的日常生活?

答:採用分層次的結構可以帶來一些好處:

1.各層之間是獨立的。可以將乙個難以處理的問題分解為若干相對較容易的小問題來解決,整個問題的複雜程度就降低了

2.靈活性好。當某層發生變化時,只要該層的介面沒有變化,其它層就不會受到影響。

3.結構上可分割開。各層都可以採用最適合的技術來實現。

4.易於實現和維護。

5.能醋精標準化工作。

1-13面向連線和無連線服務各自的特點是什麼?

答:面向連線具有建立連線、資料傳輸和釋放連線3個階段。傳輸資料前必須先建立連線,傳輸後必須釋放連線,在傳送資料時按序傳送。適合與在一定時間內要傳輸大量報文到同一目標位址的場景。

無連線情況下,兩個通訊實體之間不需要預先建立好乙個連線,可以將通訊資源動態分配;它不需要通訊的兩個實體同時是活躍的。

無連線的優點是靈活方便和比較迅速,但缺點是不能防止報文的丟失、重複或失序。

1-14協議和服務有何區別?有何關係?

答:網路協議:為進行網路中的資料交換而建立的規則、標準或約定。由以下三個要素組成:

(1)語法:即資料與控制資訊的結構或格式。

(2)語義:即需要發出何種控制資訊,完成何種動作以及做出何種響應。

(3)同步:即事件實現順序的詳細說明。

協議是控制兩個對等實體進行通訊的規則的集合。在協議的控制下,兩個對等實體間的通訊使得本層能夠向上一層提供服務,而要實現本層協議,還需要使用下面一層提供服務。

協議和服務的概念的區分:

1.協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務使用者只能看見服務而無法看見下面的協議。協議對上面的使用者是透明的。

2.協議是「水平的」,即協議是控制對等實體之間通訊的規則。但服務是「垂直的」,即服務是由下層向上層通過層間介面提供的。

另外並非在每一層中完成的功能都稱為服務,只有那些能夠被高層看見的功能才稱之為服務。

1-15網路協議的3要素是什麼,各有什麼含義?

答:1.語法(資料與控制資訊的結構或格式)

2.語義(需要發出何種控制資訊,完成何種動作以及做出何種響應)

3.同步(事件實現順序的詳細說明)

1-16具有5層協議的網路體系結構的要點,包括各層的主要功能。

答:1.應用層,確定程序(正在執行的程式)之間通訊的性質以滿足使用者需要。

2.運輸層,負責主機中兩個程序之間的通訊。可以使用面向連線的tcp和無連線的udp協議。運輸層的傳輸單位是報文段(tcp時)或使用者資料報(udp時)。

分組交換網內的各個交換結點機都沒有運輸層。

運輸層只能存在於分組交換網外面的主機中。

運輸層以上的各層就不用關係資訊傳輸的問題了。

3.網路層,負責為分組交換網上的不同主機提供通訊,在傳送資料時,網路層將運輸層產生的報文段或使用者資料報封裝成分組或包進行傳送。

網路層另乙個任務就是要選擇合適的路由,使源主機運輸層所傳下來的分組能夠交付到目的主機。

4.資料鏈路層,其任務是將網路層交下來的ip資料報組裝成幀,在兩個相鄰結點間的鏈路上實現幀的無差錯傳輸。每幀包括資料和必要的控制資訊。

5.物理層,其任務就是透明地傳送位元流(表示經實際電路傳送後的位元流沒有發生變化,因而位元流就「看不見」這個電路)。傳輸的單位是位元。

但傳輸資料的物理**不在物理層以內,而是在物理層下面,有時稱物理**為第0層。

1-18解釋以下名詞:協議棧、實體、對等層、協議資料單元、服務訪問點、客戶、伺服器、客戶-伺服器方式。

答:協議棧:指計算機網路體系結構採用分層模型後,每層的主要功能由對等層協議的執行來實現,因而每層可用一些主要協議來表徵,幾個層次畫在一起很像乙個棧的結構。

實體:任何可傳送或接收資訊的硬體或軟體程序。許多情況下,實體就是乙個特定的軟體模組。

對等層:在網路體系結構中,通訊雙方實現同樣功能的層。

協議資料單元:對等層實體進行資訊交換的資料單位

服務訪問點:在同一系統中相鄰兩層的實體進行互動(即交換資訊)的地方。服務訪問點sap是乙個抽象的概念,它實體上就是乙個邏輯介面。

客戶、伺服器:客戶和伺服器都是指通訊中所涉及的兩個應用程序。客戶-伺服器方式所描述的是程序之間服務和被服務的關係。客戶是服務請求方,伺服器是服務提供方。

客戶-伺服器方式:描述的是程序之間服務和被服務的關係。當客戶程序需要伺服器程序提供服務時就主動呼叫服務程序,伺服器程序被動地等待來自客戶程序的請求。

1-19什麼是計算機網路鏈路的頻寬?頻寬的單位是什麼?什麼是資料的傳送時延、傳播時延、排隊時延和往返時延rtt?

答:頻寬,人們習慣上將頻寬作為數字通道所能傳送的「最高資料率」的同義語。

頻寬的單位就是「位元每秒」或b/s(bit/s)。

傳送時延是結點在傳送資料時使資料塊從結點進入到傳輸**時所需要的時間。

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