计算机科学导论（第4版）习题答案第9章 网络计算（答案）

第9章网络计算习题(答案)一．选择题1．C 2．B 3．A 4．C 5．C6．A 7．ABCD 8．ABCD 9．ABCD 10．ABC11．A 12．D 13．B 14．C 15．B16．B 17．A 18．B二．简答题1．什么叫信息、数据、信号？答：信息(Information)是客观事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式和运动状态。计算机中的信息—般是字母、数字、符号的组合，而将这些信息进行传输的载体可以是文字、声音、图形、图像等。数据(Data)是信息的数字化形式或数字化的信息形式。信号(Signal)是携带信息的传输介质，在通信系统中常用电信号、光信号、载波信号、脉冲信号、调制信号等描述。2．什么是串行通信和并行通信？答：在数据通信中，将待传送的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序依次发送，每次由发送端传送到接收端的数据只有一位，这种方式称为串行通信。至少有8位二进制数据同时通过多位数据线从一个设备传送到另一个设备，每次发送一个字符代码，这种工作方式称为并行通信。3．什么是同步通信和异步通信？答：同步是每次发送多个字节或信息块，要求通信的收、发双方在时间基准上保持一致，系统需要一个同步时钟，用于传输大量的信息。异步每次发送和接收一个字符的数据，同步在字符的基础上进行，起始时刻是任意的，字符与字符之间的间隔也是任意的，即各个字符之间是异步的。4．简述计算机网络的定义。答：计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置分散的、具有独立功能的多个计算机系统连接起来，按照以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统(NetworkOperatingSystem：NOS)等)进行数据通信，以实现网络中资源共享和信息传递的系统。5．简述资源子网和通信子网的组成。答：资源子网由主机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源织成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务。6．简述光纤通信的优点。答：光纤通信的优点是通信容量非常大、抗雷电和电磁抗干扰性能好、传输距离远、传输速率高、单芯可实现传输、传输损耗小、中继距离长、无串音干扰、保密性好、体积小、重量轻。7．简述分组交换。答：分组交换采用存储转发的技术，把来自用户的信息暂存于存储装置中，并划分为多个一定长度的分组，每个分组前边都加上固定格式的分组标记(Lable)，用于指明该分组的发端地址、收端地址及分组序号等，然后再根据地址转发分组。分组在各交换节点之间传送比较灵活，交换节点不必等待整个报文的其他分组到齐，而是一个分组、一个分组地转发。这样可以大大压缩节点所需的存储容量，也缩短了网路时延。另外，较短的报文分组比长的报文可大大减少差错的产生，提高了传输的可靠性。但分组交换也有缺点，分组存储转发时，会产生时延；携带控制信息会增加开销(Overhead)；分组交换网还需要专门的管理和控制机制。8．计算机网络的拓扑结构有哪些？分别简述每种拓扑结构的特点。答：(1)总线型网络(BusNetwork)结构在总线型拓扑结构中，网络中的所有节点都直接连接到同一条传输介质上，这条传输介质称为总线。各个节点将依据一定的规则分时地使用总线来传输数据，发送节点发送的数据帧沿着总线向两端传播，总线上的各个节点都能接收到这个数据帧，并判断是否发送给本节点的，如果是，则将该数据帧保留下来；否则将丢弃该数据帧。(2)树型网络(TreeNetwork)结构总线型拓扑结构的另一种形式是树型拓扑结构，传输介质是不封闭的分支电缆。和总线型结构一样，树型拓扑结构中任何一个节点发送的数据都能被其它节点接收。(3)星型网络(StarNetwork)结构在星型拓扑结构中，每个端点必须通过点到点链路连接到中间节点上，任何两个端节点之间的通信都要通过中间节点来进行。在星型结构的网络中，可采用集中式访问控制和分布式访问控制两种访问控制策略对网络节点实施网络访问控制。(4)环型网络(RingNetwork)结构在环型拓扑结构中，各个节点通过中继器连入网络，中继器之间通过点到点链路连接，使之构成一个闭合的环型网络。发送节点发送的数据帧沿着环路单向传递，每经过一个节点，该节点要判断这个数据帧是否发送给本节点的，如果是,则要将数据帧拷贝下来。然后将数据帧传递到下游节点。数据帧遍历各个节点后，由发送节点将数据帧从环路上取下。9．简述网络体系结构。答：网络的体系结构是用层次结构设计方法提出的计算机网络层次结构及其协议的集合。换种说法，它是计算机网络及其部件所应能完成的各种功能的精确定义。在网络分层体系结构中，每一个层次在逻辑上都是相对独立的；每一层都有具体的功能；层与层之间的功能有明确的界限；相邻层之间有接口标准，接口定义了低层向高层提供的操作服务；计算机间的通信是建立在同层次之间的基础上。10．常用的网络互连设备有哪些？答：常用的互连设备有以下几类：(1)物理层互连设备，即中继器(Repeater)，中继器又叫转发器。(2)数据链路层互连设备，即网桥(Bridge)。(3)网络层互连设备，即路由器(Router)。(4)网络层以上的互连设备，统称网关(Gateway)或应用网关。11．简述TCP/IP协议的体系结构。答：TCP/IP(传输控制协议/网际协议)是Internet赖以存在的基础，Internet中计算机之间通信必须共同遵循的TCP/IP通信规定。TCP/IP的体系结构如图所示。TCP/IP的体系结构图(1)网络接口层是TCP/IP协议的最底层，用于负责网络层与硬件设备间的联系。这一层的协议非常多，包括逻辑链路和媒体访问控制。(2)网际层主要解决的是计算机到计算机之间的通信问题，包括的功能有处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后将分组装入IP数据报，填充报头，选择路径，然后将数据发往适当的接口；处理数据报；处理网络控制报文协议，即处理路径、流量控制、阻塞等。(3)传输层用于解决计算机程序到计算机程序之间的通信问题。(4)应用层提供一组常用的应用程序给用户。在应用层，用户调节访问网络的应用程序，应用程序与传输层协议配合，发送或接收数据。12．简述IP地址。答：每台计算机或路由器都有一个由授权机构分配的号码，称为IP地址。IP地址能够惟一地确定Internet上每台计算机。由32位二进制数组成地址称为IPv4地址，在实际应用中，将这32位二进制数分成4段，每段包含8位二进制数。13．Internet提供的主要服务有哪些？答：Internet提供的主要的服务有：WWW服务、电子邮件服务、文件传输服务、远程登录服务。14．简述域名系统。答：由于IP地址很难记忆，为了使用和记忆方便，因特网还采用了域名管理系统，简称DNS(DomainNameSystem)。域名系统与IP地址的结构一样，也是采用层次结构。任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个惟一的层次结构的名字，即域名。域名的结构由若干个分量组成，顶级域名放在最右面，各分量之间用“.”隔开：···.三级域名.二级域名.顶级域名。15．简述SMTP和POP3的作用。SMTP(SimpleMailTransferProtocol，简单邮件传输协议)是指一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转方式。SMTP协议属于TCP/IP协议族，它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。POP3(PostOfficeProtocol3，邮局协议的第3个版本)是指规定个人计算机如何连接到互联网上的邮件服务器进行收发邮件的协议。它是因特网电子邮件的第一个离线协议标准，POP3协议允许用户从服务器上把邮件存储到本地主机（即自己的计算机）上，同时根据客户端的操作删除或保存在邮件服务器上的邮件，而POP3服务器则是遵循POP3协议的接收邮件服务器，用来接收电子邮件的。POP3协议是TCP/IP协议族中的一员,由RFC1939定义。16．Intranet的技术有何特点？答：Intranet的技术的特点有：(1)Intranet为用户提供了友好统一的浏览器界面。(2)Intranet可以简化用户培训过程。(3)Intranet可以改善用户的通信环境。(4)Intranet可以为企业实现无纸办公创造条件。17．网络管理的目标是什么？答：网络管理的目标有：(1)减少停机时间，改进响应时间，提高设备利用率；(2)减少运行费用，提高效率；(3)减少/消灭网络瓶颈；(4)适应新技术(多媒体，多平台)；(5)使网络更容易使用；(6)安全。18．网络安全策略的设计应考虑到那些方面?答：网络安全策略的设计应考虑到以下几个发面：(1)网络安全策略与网络用户的关系；(2)制定网络安全策略的两种思想；(3)网络安全教育与网络安全策略；(4)网络安全策略的修改、完善与网络安全制度的发布。19．简述计算机网络安全技术中防火墙(Firewall)的基本功能及其技术分类。答：计算机网络安全技术中“防火墙”(Firewall)的基本功能：(1)为内部网与Internet之间所设的安全系统；(2)是在两个网络之间执行访问，控制策略的系统；(3)它在内部网络和外部网络之间设置障碍；(4)防止外界对内部资源的非法访问，也可以防止内部对外部的不安全的访问。防火墙的技术分类：网络层防火墙和应用层防火墙。20．简述I-P-S云计算的层次功能。云计算服务的基础层次是IaaS(InfrastructureasaService，基础架构即服务)。在这一层面，通过虚拟化、动态化将IT基础资源(计算、网络、存储)形成资源池。资源池即是计算能力的集合，终端用户(企业)可以通过网络获得自己所需要的计算资源，运行自己的业务系统，这种方式使用户不必自己建设这些基础设施，只是通过对所使用的资源付费即可。在IaaS之上的是PaaS(PlatformasaService，平台即服务)层。这一层面除了提供基础计算能力以外，还具备了业务的开发运行环境，对于企业或终端用户而言，这一层面的服务可以为业务创新提供快速、低成本的环境。最上层是SaaS(SoftasaService，软件即服务)。SaaS在云计算概念出现之前就已经有了，随着云计算技术的发展得到了更好的支撑。SaaS的软件是拿来即用的，不需要用户安装，因为SaaS真正运行在ISP的云计算中心，SaaS的软件升级与维护也无需终端用户参与；Sa