计算机网络计算题答案(谢希仁)
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络(第三版)》(谢希仁)部分习题参考题解1-11解:电路交换所需时间T1 = s+x/b+kd,分组交换所需时间T2 = x/b+d+(k-1)(p/b+d) 根据题意应有T2<T1,即x/b+d+(k-1)(p/b+d)< s+x/b+kd移项后得(k-1)p/b< s1-12解:总时延D = k(p+h)/b+(x/p-1)(p+h)/b = [(k-1)p+hx/p+x+kh-h]/b令D(p)′=(k-1)-hx/(bp2)= 0,解得p =[hx/(k-1)]1/23-06解:忽略帧控制信息的影响并假定信道无差错(p=0),已知对于停止等待协议有:λmax = (1-p)/t T,t T≈t f+2t p,t f = L f/C,其中C为信道容量(b/s),L f为帧长度(bits)。
则由式(3-8)和题意得ρmax =λmax t I = (1-p) t I f/ t T = t f / t T≥0.5即t f /( t f+2t p )≥0.5 →t f≥2t p→L f/C≥2t p→L f≥2t p C代入数值得L f≥160(bits)3-15解:忽略帧控制信息的影响,忽略确认帧长及其处理时间;假定信道无差错(p=0)且发送站始终有数据发送;取卫星信道时延(上行+下行)t p = 0.25 (S);因为t T是可以连续发送帧的最小周期,故取t T为观察时间。
由已知条件可计算出:帧发送时间t f = L f/C = 2000/106 = 0.002(S),t T = t f +2 t p= 0.502(S)取λ表示帧到达率(帧/S),则在t T内的帧到达率λ(t T)= n/ t T(n为t T内实际到达的帧数),且由式(3-11)和式(3-12)知λ(t T)max≈1/ t f= C/ L f=500(帧/S),对应n max= t Tλ(t T)max= 251(帧)由式(3-13)知归一化吞吐量(即信道利用率)ρ=λt f =(n t f)/ t T,代入数值后得ρ= n/251(1)W T =1 → n =1 →λ(t T)≈2<λ(t T)max→ρ= 1/251(2)W T =7 → n =7 →λ(t T)≈14<λ(t T)max→ρ= 7/251(3)W T =127 → n =127 →λ(t T)≈254<λ(t T)max→ρ= 127/251(4)W T=255 > n max→ρ= 14-04解:纯ALOHA的最大效率为18.4%,则信道实际有效速率≈0.18×2400= 432b/s,每个终端的发送速率=200/(2×60)= 5/3(b/s)则允许终端数= 432/(5/3)= 259.2≈259(个)时隙ALOHA的最大效率提高到37%,相应允许终端数=259×2 = 518(1)帧长度改变成500 bit后,则每个终端的发送速率= 500/(2×60)= 25/6(b/s)纯ALOHA的允许终端数= 432/(25/6)=103(个),时隙ALOHA为206个(2)纯ALOHA的允许终端数389个,时隙ALOHA为777个(3)纯ALOHA的允许终端数518个,时隙ALOHA为1036个4-05 解:由式(4-4)得P= exp(-G)= exp(-0.5)≈0.614-07解:G=10000×18×125×10-6/(60×60)=1/160(帧/S)4-08解:G= 50×0.04 (s) = 2(1)P = exp(-G)= exp(-2)(2)P[第K+1次发送成功] = exp(-2)×(1- exp(-2))K = 0.135×0.865 K(3)平均发送次数= P+2P (1-P ) +3P (1-P ) 2 + ┄┄ = 1/ P = exp (G) = 7.44-09解:由式(4-4):P = 0.1= exp(-G),exp(G) = 10,G≈2.3,S= G×exp(-G) = 0.23 4-10解:G=0.1+0.5+0.2×2 = 1,S = G×exp(-G) = 0.368,P = exp(-G) = 0.368S1= S×(G1/G) = 0.037,S2= S×(G2/G) = 0.184,S3= S4= S×(G3/G) = 0.0734-12 解:由式(4-4):P = 0.65= exp(-G),exp(G) = 1.54,G≈0.43,S= G×exp(-G) = 0.284-15解:端到端传播时延τ=5×10-6×4=0.02(ms)帧发送时间T0=1000/(5×106)= 0.2(ms)a=τ/ T0=0.02/0.2=0.1由式(4-26)知S max=1/(1+4.44a) =1/1.444≈0.69由式(4-24)S= T0/T A V ,求出成功发送一帧所需时间T A V =0.2/0.69≈0.29(ms)则系统平均最大帧发送速率= 1/ T A V≈ 3450(帧/S)每个站平均最大帧发送速率=3450/100 = 34.5(帧/S)4-16解:(1)τ= 5×10-6×1= 0.005(ms),a =τ/ T0=0.005/0.2 = 0.025S max=1/(1+4.44a)≈0.9,每个站平均最大帧发送速率=44.5(帧/S)(2)T0=1000/(10×106)= 0.1(ms),a =0.02/0.1= 0.2,S max=1/(1+4.44a)≈0.53 每个站平均最大帧发送速率= 53(帧/S)(3)T0=10000/(5×106)=2(ms),a=0.02/2 = 0.01,S max=1/(1+4.44a)≈0.958 每个站平均最大帧发送速率= 4.8(帧/S)4-20解:接收码元与站A的码元内积= +8/8 = +1,故A发送了1接收码元与站B的码元内积= -8/8 = -1,故B发送了0接收码元与站C的码元内积= 0/8 = 0,故C未发送接收码元与站D的码元内积= +8/8 = +1,故D发送了15-05 解:以太网使用的是截断式二进制指数退避算法,其退避等待时间t=R×(2τ),R=[0,1,┄,2K-1],K=Min[n,10],n≤16为本帧已冲突次数。
概述1-01计算机网络的发展可以划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答:计算机网络的发展可以划分为四个阶段,各自特点如下:1.第一阶段(网络产生):以单个主机为中心的远程联机系统,称为面向终端的计算机网络;2.第二阶段(网络发展):以ARPANET为代表的分组交换网,称为以通信子网为中心的计算机网络;3.第三阶段(网络标准化):计算机网络体系结构形成,ISO颁布开放系统互连基本参考模型OSI/RM;4.第四阶段(Inernet时代):20世纪80年代以来,Inernet成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络,其网络体系结构TCP/IP也成为计算机网络的事实上的国际标准。
1-02 简述分组交换的要点。
答:分组交换是基于存储转发的一种交换方式,实质上是采用了在数据通信的过程中断续(或动态)分配传输带宽的策略。
其优点为:1.高效:在分组传输的过程中动态分配传输带宽;2.灵活:每个结点均有智能,可根据情况决定路由和对数据做必要的处理;3.迅速:以分组作为传送单位,在每个结点存储转发,网络使用高速链路;4.可靠:有完善的网络协议,采用分布式多路由的通信子网。
其缺点为:1.分组在各结点存储转发时因排队会产生一定的时延;2.各分组必须携带的控制信息造成一定的额外开销;3.分组交换网需要专门的管理和控制机制。
1-03 从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:1-04 举出对网络协议的分层处理方法的优缺点。
答:优点:1.各层之间是独立的。
这使得可以将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小一些的问题。
2.灵活性好。
当任何一层发生变化时,只要层间接口关系保持不变,则这层以上和以下各层均不受影响。
3.结构上可分割开。
各层都可以采用最合适的技术实现。
4.易于实现和维护。
5.能促进标准化工作。
缺点:如何分层是一件复杂的工作,要注意每一层的功能都非常明确(如哪些功能放入哪一层、层与层之间不能有重复的功能等),还要注意层数不能太多又不能太少(太少会使每一层的协议太复杂、太多会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到困难),目前还不存在一个最佳的层次划分方法。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
第一章概述1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务?答:连通性和共享1-02 简述分组交换的要点。
答:(1)报文分组,加首部(2)经路由器储存转发(3)在目的地合并1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
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、迅速的要点,且各分组小,路由灵活,网络生存性能好。
1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?答:融合其他通信网络,在信息化过程中起核心作用,提供最好的连通性和信息共享,第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。
1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。
答:从单个网络APPANE向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet ;分为主干网、地区网和校园网;形成多层次ISP 结构的Internet ;ISP 首次出现。
1-06 简述因特网标准制定的几个阶段?答:(1)因特网草案(Internet Draft)――在这个阶段还不是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 小写和大写开头的英文名字internet 和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的网络。
;协议无特指(2)I nternet (因特网):专用名词,特指采用TCP/IP 协议的互联网络区别:后者实际上是前者的双向应用1-08 计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点?答:按范围:(1)广域网WAN远程、高速、是In ternet的核心网。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
第一章(P39)概述1-15,假定网络的利用率达到了90%。
试估算一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍?解:可以理解D0默认为100设网络利用率为U,网络时延为D,网络时延最小值为D=D0/(1-90%)=D0/0.1=10D0?利用率:D=D0/(1-U) D:当前网络延迟 D0:空闲时延迟 U:网络利用率1-17,收发两端之间的传输距离为1000 km,信号在媒体上的传播速率为2 × 10^8 m/s。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:1)数据长度为10^7 bit,数据发送速率为100 kbit/s。
2)数据长度为10^3 bit,数据发送速率为1 Gbit/s。
从以上计算结果可得出什么结论?解:发送时延Ts = 数据帧长度(bit)/ 发送速率(bit/s)传播时延Tp = 信道长度(m)/ 电磁波在信道上的传播速度(m/s)1) Ts = 10^7 bit / 100 kbit/s = 100 s,Tp = 10^6 m / (2 × 10^8) m/s = 0.005 s2) Ts = 10^3 bit / 1 Gbit/s = 1 μs,Tp = 10^6 m / (2 × 10^8) m/s = 0.005 s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1-19(1)长度为100字节的应用层数据交给传输层传送,需加上20字节的TCP首部。
再交给网络层传送,需加上20字节的IP首部。
最后交给数据链路层的以太网传送,加上首部和尾部共18字节。
试求数据的传输效率。
数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据(即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销)。
(2)若应用层数据长度为1000字节,数据的传输效率是多少?解:.本层的传输效率=上层传送下来的数据/本层向下层传送的数据1)100 / (100+20+20+18) = 63.3%2)1000 / (1000+20+20+18) = 94.5%1-29,有一个点对点链路,长度为50 km。
<<计算机网络>> 谢希仁编著---习题解答第一章概述习题1-02 试简述分组交换的要点。
答:采用存储转发的分组交换技术,实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。
它的工作机理是:首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块,在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部),包括诸如数据收发的目的地址、源地址,数据块的序号等,形成一个个分组,然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。
由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组,而不是整个的长报文,且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理,这就使得分组的转发速度非常快。
分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成,每一结点就是一个小型计算机。
基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信,其通信过程需要定义严格的协议;分组交换网的主要优点:1、高效。
在分组传输的过程中动态分配传输带宽。
2、灵活。
每个结点均有智能,可根据情况决定路由和对数据做必要的处理。
3、迅速。
以分组作为传送单位,在每个结点存储转发,网络使用高速链路。
4、可靠。
完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。
电路交换相比,分组交换的不足之处是:①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时,考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间,以及每一分组经过的路由可能不等同,使得每一分组的传输延时长短不一。
因此,它不适用于一些实时、连续的应用场合,如电话话音、视频图像等数据的传输;②由于每一分组都额外附加一个头信息,从而降低了携带用户数据的通信容量;③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理,如在发送端需要将长报文划分为若干段分组,在接收端必须按序将每个分组组装起来,恢复出原报文数据等,从而降低了数据传输的效率。
习题1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务?答:计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个,连通性和共享。
1-2 试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理线路。
当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时,再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发,网络传输时延大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
第一章概述1—01 计算机网络向用户可以提供那些服务?答:连通性和共享1-02 简述分组交换的要点。
答:(1)报文分组,加首部(2)经路由器储存转发(3)在目的地合并1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点.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、迅速的要点,且各分组小,路由灵活,网络生存性能好。
1—04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?答: 融合其他通信网络,在信息化过程中起核心作用,提供最好的连通性和信息共享,第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力.1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。
从单个网络APPANET向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet;分为主干网、地区网和校园网;形成多层次ISP结构的Internet;ISP首次出现。
1-06 简述因特网标准制定的几个阶段?答:(1)因特网草案(Internet Draft)——在这个阶段还不是 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小写和大写开头的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要区别?(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的网络。
;协议无特指(2)Internet(因特网):专用名词,特指采用 TCP/IP 协议的互联网络区别:后者实际上是前者的双向应用1-08 计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点?按范围:(1)广域网WAN:远程、高速、是Internet的核心网。
第一章 概述习题1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x(bit)。
从源站到目的站共经过k 段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b (b/s)。
在电路交换时电路的建立时间为s (s)。
在分组交换时分组长度为p (bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小? 解:采用电路交换:端到端时延:kd bx s t c ++= 采用分组交换:端到端时延:kd bx b p k t p ++-=)1(, 这里假定p x >>,即不考虑报文分割成分组后的零头。
欲使c p t t <,必须满足s bp k <-)1( 习题1-11在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x 和(p+h )(bit ),其中p 为分组的数据部分的长度,而h 为每个分组所带的控制信息固定长度,与p 的大小无关。
通信的两端共经过k 段链路。
链路的数据率为b (bit/s ),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。
若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度p 应取为多大?答:分组个数x/p ,传输的总比特数:(p+h)x/p源发送时延:(p+h)x/pb最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发,中间发送时延:(k-1)(p+h)/b总发送时延D=源发送时延+中间发送时延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其对p 的导数等于0,求极值p=√hx/(k-1)习题1-20 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s m /1028⨯。
试计算以下两种情况的发送时延的传播时延:(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 。
解:(1)发送时延:s t s 100101057== 传播时延:s t p 005.01021086=⨯= (2)发送时延:s t s μ1101093== 传播时延:s t p 005.01021086=⨯= 习题1-21 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/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和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解:(1)1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10比特数=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比特数=5×10-10×1×109=5×10-1(2)1Mb/s: 传播时延=100/(2×108)=5×10-7比特数=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s:比特数=5×10-7×1×109=5×102(3)1Mb/s: 传播时延=100000/(2×108)=5×10-4比特数=5×10-4×1×106=5×102 1Gb/s:比特数=5×10-4×1×109=5×105(4)1Mb/s: 传播时延=5000000/(2×108)=2.5×10-2比特数=2.5×10-2×1×106=5×104 1Gb/s:比特数=2.5×10-2×1×109=5×107习题1-22 长度为100字节的应用层数据交给传输层传送,需加上20字节的TCP首部再交给网络层传送,需加上20字节的IP首部。
最后交给数据链路层的以太网传送,加首部和尾部工18字节。
试求数据的传输效率。
数据的传输效率是指发送的应用层数据除所发送的总数据(即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销)。
若应用层数据长度为1000字节,数据的传输效率是多少?解:(1)100/(100+20+20+18)=63.3%(2)1000/(1000+20+20+18)=94.5%第二章物理层习题2-06 用香农公式计算一下:假定信道带宽为3100Hz,最大信息传输速率为35kb/s,那么若想使最大信息传输速率增加60%。
问信噪比S/N应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到10倍,问最大信息传输速率能否再增加20%?答:C = W log2(1+S/N) b/s- SN1=2*(C1/W)-1=2*(35000/3100)-1SN2=2*(C2/W)-1=2*(1.6*C1/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。
C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(1+10*SN2)C3/C2=18.5%如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍,最大信息通率只能再增加18.5%左右习题2-04 有600MB(兆字节)的数据,需要从南京传送到北京。
一种方法是将数据写到磁盘上,然后托人乘火车将这些磁盘捎去。
另一种方法是用计算机通过长途电话线路(设信息传送的速率是 2.4Kb/s)传送此数据。
试比较这两种方法的优劣。
若信息传送速率为33.6Kb/s,其结果又如何?答:假定连续传送且不出错。
若用2.4Kb/s速率,传600MB(=600×1048576×8=5033164800 bit)需要24.3天。
若用33.6Kb/s速率传送,则需时间1.73天。
比托人乘火车捎去要慢,且更贵。
习题2-17 共有4个站进行码分多址CDMA通信。
4个站的码片序列为:A:(-1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)B:(-1 –1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)C:(-1 +1 –1 +1 +1 +1 -1 -1)D:(-1 +1 –1 –1 -1 –1 +1 -1)现收到这样的码片序列:(-1 +1 –3 +1 -1 –3 +1 +1)。
问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的1还是0?答:S·A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1,A发送1S·B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1,B发送0S·C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0,C无发送S·D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1,D发送1第三章数据链路层习题3-17要发送的数据为1101011011。
采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。
试求应添加在数据后面的余数。
数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现?若数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现?答:添加的检验序列为1110 (11010110110000除以10011)数据在传输过程中最后一个1变成了0,11010110101110除以10011,余数为011,不为0,接收端可以发现差错。
数据在传输过程中最后两个1都变成了0,11010110001110除以10011,余数为101,不为0,接收端可以发现差错。
习题3-18 一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。
试问真正的数据是什么(用十六进制写出)?答:7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E7E FE 27 7D 7D 65 7D习题3-19 PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。
试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?答:011011111 11111 000110111110111110000001110111110111110110000111011111 11111 110第四章局域网4-03数据率为10Mbit/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少波特?答:以太网使用曼彻斯特编码,这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。
标准以太网的数据速率是10Mb/s,因此波特率是数据率的两倍,即20M波特。
4-05试说明10BASE5,10BASE2,10BASE-T,1BASE-5,10BROAD36和FOMAU所代表的意思。
答:10BASE5,10BASE2,10BASE-T分别表示以太网的三种不同的物理层。
10表示数据率是10Mb/s,BASE表示电缆上的信号是基带信号,采用曼彻斯特编码。
5表示粗缆,每一段电缆的最大长度是500米。
2代表细缆,每一段电缆的最大长度是185米。
T表示双绞线。
10BROAD36:“10”表示数据率为10Mbit/s,“BROAD”表示电缆上的信号是宽带信号,“36”表示网络的最大跨度是3600m。
FOMAU : (Fiber Optic Medium Attachment Unit) 光纤媒介附属单元。
4-07有10个站连接在以太网上。
试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。
(1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器。
(2)10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器。
(3)10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。
答:(1)10个站共享10Mb/s。
(2)10个站共享100Mb/s。
(3)每个站独占10Mb/s。
4-19现有5个站分别连接在三个局域网上,并且用两个透明网桥连接起来,如下图所示。
每一个网桥的两个端口号都标明在图上。
在一开始,两个网桥中的转发表都是空的。
以后有以下各站向其他的站发送了数据帧,即H1发送给H5,H3发送给H2,H4发送给H3,H2发送给H1。
试将有关数据填写在下表中H15-06一个分组交换网其内部采用虚电路服务,沿虚电路共有n个结点交换机,在交换机中每一个方向设有一个缓存,可存放一个分组。
在交换机之间采用停止等待协议,并采用以下措施进行拥塞控制。
结点交换机在收到分组后要发回确认,但条件是:①接收端已成功收到了该分组;②有空闲的缓存。
设发送一个分组需T秒(数据或确认),传输的差错可忽略不计,主机和结点交换机之间的数据传输时延也可忽略不计。
试问:交付给目的主机的速率最快为多少?答:对时间以T秒为单位分槽。
在时槽1,源结点交换机发送第1个分组。
在时槽2的开始,第2个结点交换机收到了分组,但不能应答。