计算机网络课后题答案解析

计算机网络课后题答案解析第一章一、名词解释广域网：覆盖范围从几十公里到几千公里，是一个国家、地区或横跨几个洲的网络。城域网：可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，并能实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。局域网：用于有限地理范围，将各种计算机、外设互联起来的网络。通信子网：由各种通信控制处理机、通信线路与其他通讯设备组成，负责全网的通信处理业务。资源子网：由各种主机、外设、软件与信息资源组成，负责全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源与网络服务。计算机网络：以能够相互共享资源的方式互联起来的自制计算机系统的集合。分布式系统：存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，由它来自动调用完成用户任务所需的资源，整个网络系统对用户来说就像一个大的计算机系统一样。公用数据网：由邮电部门或通信部门统一组建与管理，向社会用户提供数据通信服务的网络。广播网络：网络中的计算机或设备使用一个共享的通信介质进行数据传播，网络中的所有结点都能收到任一结点发出的数据信息。点—点网络：是两台计算机之间通过一条物理线路连接的网络。四、简答题1、计算机网络的发展可以划分为几个阶段？每个阶段的特点？四个阶段：1）远程联机阶段2)互联网络阶段3）标准化网络阶段4）网络互连与高速网络阶段远程特点：系统中只有一个计算机处理中心，各终端通过通信线路共享主计算机的硬件和软件资源，主计算机负担过重，终端独占线路，资源利用率低。互联特点：实现计算机与计算机通信的计算机网络系统，呈现出的是多台计算机处理中心的特点。标准化网络阶段：网络体系结构与协议标准化的研究广域网、局域网与分组交换技术的研究与应用网络互联与高速网络阶段：Internet技术的广泛应用网络计算技术的研究与发展宽带城域网与接入网技术的研究与发展网络与信息安全技术的研究与发展。2.按照资源共享的观点定义的计算机网络应具备哪几个主要特征？建立的主要目的是实现计算机资源的共享；互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立“自治系统”；连网计算机在通信过程中必须遵循相同的网络协议。3、什么是计算机网络？计算机网络是把分布在不同地点，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件和协议的管理下，以实现网络中资源共享为目标的系统。4、计算机网络的主要功能是什么？1）资源共享：硬件资源、软件资源、数据资源、信道资源；2）网络通信；3）分布式处理；4）集中管理；5）均衡负载5、计算机网络硬件包括哪些？主计算机、网络工作站、网络终端、通信处理机、通信线路、信息变换设备6、计算机网络软件包括哪些？网络操作系统、网络协议软件、网络管理软件、网络通信软件、网络应用软件7、通信子网与资源子网的联系与区别是什么？“资源子网”主要负责全网的信息处理，为网络用户提供网络服务和资源共享功能等。它主要包括网络中所有的主计算机、I/O设备和终端，各种网络协议、网络软件和数据库等。而“通信子网”主要负责全网的数据通信，为网络用户提供数据传输、转接、加工和转换等通信处理工作。它主要包括通信线路（即传输介质）、网络连接设备（如网络接口设备、通信控制处理机、网桥、路由器、交换机、网关、调制解调器和卫星地面接收站等）、网络通信协议和通信控制软件等。在局域网中，资源子网主要由网络的服务器、工作站、共享的打印机和其他设备及相关软件所组成。通信子网由网卡、线缆、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等设备和相关软件组成。在广域网中，通信子网由一些专用的通信处理机（即节点交换机）及其运行的软件、集中器等设备和连接这些节点的通信链路组成。资源子网由上网的所有主机及其外部设备组成。另外，通信子网又可分为“点—点通信线路通信子网”与“广播信道通信子网”两类。广域网主要采用点到点通信线路，局域网与城域网一般采用广播信道。由于技术上存在较大的差异，因此在物理层和数据链路层协议上出现了两个分支：一类基于点—点通信线路，另一类基于广播信道。基于点—点通信线路的广域物理层和数据链路层技术与协议的研究开展比较早，形成了自己的体系、协议与标准。而基于广播信道的局域网、城域网的物理层和数据链路层协议研究相对比较晚一些。8、局域网、城域网、广域网的主要特征是什么?局域网特征：传输速率高：一般为1Mbps--20Mbps，光纤高速网可达100Mbps，1000MbpS；支持传输介质种类多；通信处理一般由网卡完成；传输质量好，误码率低；有规则的拓扑结构。城域网特征：传输速率高；用户投入少，接入简单；技术先进、安全。广域网特征：覆盖的地理区域大，通常在几公里至几千、几万公里，网络可跨越市、地区、省、国家、洲洋乃至全球；广域网连接常借用公用网络；传输速率比较低，一般在64kbps-2Mbps,最高可达到45Mbps，但随着广域网技术的发展，广域网的传输速率正在不断地提高，目前通过光纤介质，采用POS（光纤通过SDH）技术，使传输速率达到155Mbps，甚至更高；网络拓扑结构复杂。9、计算机网络标准化的重要意义是什么？10、全球有哪些重要的标准化组织？国际组织与机构：国际标准化组织、国际电信联盟、国际电报电话咨询委员会、因特网体系结构委员会、电气和电子工程师协会美国组织与机构：美国国家标准局、美国电子工业协会、美国国家标准学会欧洲组织与机构：欧洲计算机制造商协会、欧洲电信标准机构中国国家标准局第二章一、名词解释1.基带传输：在数字通信信道上直接传输基带信号的方法2.频带传输：利用模拟通信信道传输数字信号的方法3.电路交换：两台计算机进行通讯前，首先要在通信子网中建立实际的物理线路路连接的方法4.数据报：同一报文中的分组可以由不同的传输路径通过通信子网的方法5.虚电路：同一报文中的所有分组可以通过预先在通信子网中建立的传输路径来传输的方法6.单工通信：在一条通信线路中信号只能向一个方向传送的方法7.半双工通信：在一条通信线路中信号可以双向传送，但一个时间只能向一个方向传送的方法8.全双工通信：在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法9.帧中继交换：一种简化了可靠性传输和差错控制机制，从而获得良好性能的快速交换技术10.差错控制技术：把差错控制在尽可能小的允许范围内的技术和方法四简答1.试举例说明信息、数据与信号之间的关系信息指那些通过各种方式传播的、可被感受的声音、文字、图像、符号等所表示的某一特定事物的消息、情报或知识。数据是传播信息的实体。信号是数据的具体物理表现形式，他具有特定的物理描述。2.通过比较说明双绞线、同轴电缆与光纤等三种常用传输介质的特点双绞线：应用最广泛、使用时间最长、价格最低廉，电磁干扰最小同轴电缆：抗干扰性强，而且支持多点连接，但无力可靠性弱光纤：传输频带宽、线路损耗低、传输率高、抗干扰性强、抗化学腐蚀能力强3.同步传输有哪几种类型？异步传输有何特点？二者有何区别？两种：1）位同步2）字符同步异步传输的特点：每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的，因而实现比较容易。区别：同步传输对线路要求高，传输效率要比异步传输效率高。4.控制字符SYN的ASII码编码为0010110，请画出SYN、NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等4种编码方法的信号波形。5.什么是载波？在数据传输中起什么作用？载波：可通过调制来强制它的某些特征量仿随某个信号的特征值或另一个振荡的特征值而变化，通常是周期性的电振荡波。6.请说明脉冲编码调制方式的基本工作原理………………..39页7.在广域网中采用的数据交换技术主要有几种类型？电路交换、报文交换、分组交换、帧中继交换（快速交换）、ATM信元交换8.在数据传输中，为什么采用多路复用？数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。9.在通信过程中，数据传输差错是如何产生的？有哪些原因会引起差错？70页数据在信道上传输的过程中，由于线路本身的电气特性造成的随机噪音、信号衰减、频率和相位的畸变、噪音的干扰、相邻线路间的串扰及外界的干扰等，通信线路上的数据信号与干扰信号叠加在一起，会造成接收端接收到发生差错的数据。10.某一个数据通信系统采用CRC校验方式，并且生成多项式G（X）的二进制比特序列为11001，目的结点接收到的二进制比特序列为110111001（含CRC校验码），请判断，传输过程中是否出现了差错？为什么？第三章一、名词解释OSI参考模型：由国际标准化组织制定的网络层次结构模型,网络体系结构：计算机网络层次结构模型与各层协议的集合通信协议：为网络数据交换而制定的规则、约定与标准接口：同一结点内相邻层次之间交换信息的连接点数据链路层：在两个通信实体之间传输以帧为单位的数据，通过差错控制方法，使得有差错的物理线路变成无差错的数据链路的层次网络层：负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次传输层：负责为用户提供可靠的端到端服务的层次应用层：OSI参考模型的最高层次子网：将网络按照一定的原则划分为不同的部分，每一部分都是一个独立的逻辑网络子网掩码：实际上是一个与IP地址等长的二进制编码四、简答1.举例说明“协议”的基本含义。乘车协议：车进站，请扶好站稳。请您前门上车，后门下车。请自备零钱，自觉投币。持IC卡的同志，请主动刷卡。我们生活在社会主义国家里，老年人受到保护，儿童受到爱护，残疾人受到帮助，请您主动让座给需要帮助的乘客。2计算机网络采用层次结构模型有什么好处各层次之间是独立的；灵活性好；结构上可以分隔开；易于实现和维护；能促进标准化工作3ISO在制定OSI参考模型时进行层次划分的原则确保功能独立性；确保功能交互性；确保功能灵活性；有利于促进标准化；便于改变层次结构4OSI参考模型中数据的传输过程A.当系统A要与系统B通信时，需要将系统A中的应用进程pa送达应用层。在将应用进程pa的数据传送到应用层时，应用层为数据加上本层控制报头后，构成应用层的PDU，组织成应用层的服务数据单元，然后再传输到表示层。B.表示层接收到这个数据单元后，加上本层的控制报头，组成表示层的服务数据单元，形成本层的PDU向下层传送。依次类推，数据传输到传输层。C,传输层接收到数据单元后，加上本层的控制报头，组成传输层的服务数据单元，也被称为“报文”D.传输层的报文传送到网络层时，由于网络层数据单元的长度有限制，传输层的长报文将被分为多个较短的数据字段，加上网络层的控制报头，就构成了网络层的服务数据单元，它被称为分组。E.网络层的分组传送到数据链路层后，加上新的控制信息，就构成了数据链路层的服务数据单元，它被称为帧。F.数据链路层的帧传送到物理层后，物理层将以比特流的方式通过传输介质传输出去。比特流送到下一个节点，最后传送到系统B。系统B从物理层开始，每层对各层的控制报头进行处理，再将用户数据上交高层，最终系统A中的进程pa的数据送到系统B的进程PB时，恢复为pa发出的数据。5.计算机网络的主要功能是什么？1）资源共享：硬件资源、软件资源、数据资源、信道资源；2）网络通信；3）分布式处理；4）集中管理；5）均衡负载6、请比较OSI参考模型与TCP/IP参考模型的异同点？同：1.采用协议分层方法异：1.模型设计的区别2.个协议层功能相似2.层数和层间调用关系区别3.实现异构互联网3.最初设计区别4.国际通信标准4.对可靠性要求的区别5.两种通信机制5.效率和性能上的区别6.基于一种协议6.市场应用和支持的区别7.在internet中为什么使用ip地址？ipv4与ipv6的主要区别？用ip地址来表示某台主机在internet中的位置。主要区别：1.网络地址空间的极大扩展，从IPv4到IPv6，IP地址规模一下子从32bit增加到128bit，这是一个巨大的地址空间。目前，为了缓解IPv4地址空间的消耗而采用了NAT技术和CIDR技术，但仍然不能阻止IPv4地址耗尽趋势。采用IPv6后，不仅每个人可以拥有一个IP地址，而且这个IPv6地址很可能就像现在的身份证一样为用户终身使用，作为个人的标识之一。2.网络地址表示法不同，在IPv4中，有二进制和点分十进制两种格式表示方法，而实际上一般日常中运用的则是点分十进制。因为IPv6超长的128bit地址，不论是采用二进制，还是点分十进制，都无法有效简洁地表达，于是就引进了冒号十六进制来表示IPv6地址。3.网络地址的分类方式不同，对于IPv4来说，IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中有单播地址、多播地址和广播地址。而在IPv6中取消了IPv4中的广播地址，广播从一开始就为IPv4网络带来了问题，它可能对网络性能产生灾难性的影响。同一网络链路上的大量广播意味着，该链路上的所有节点都必须处理这些广播，而实际上，绝大部分节点最终都将忽略这些广播，因为该信息与它无关。同时IPv6还增加了任意播地址，这对于路由的优化有着重要的作用。4.改进的IP多播IPv6对多播进行了改进，具体表现在以下三个方面：（1）强调了多播的必要性。（2）多播地址的改进。（3）将IP多播分为域内多播和域间多播，改善了其可管理性。5.报头格式的不同IPv6基本报头格式比IPv4报头简单得多。在IPv4中有10个固定长度的域，2个地址空间和若干个选项，IPv6中只有6个域和2个地址空间。报头的简化使IP的某些工作方式发生了变化：因为所有报头长度统一，所以不再需要报头长度字段；IPv6中的分段只能由源节点进行，中间路由器不再进行任何分段，减轻了中间路由器的工作负荷；去掉IP头校验和并不影响可靠性，主要是因为头校验和将由更高层协议（TCP/UDP）负责。8.划分子网的目的？有效利用和规划ip地址9.子网与子网掩码有何关系？子网的划分时候通过子网掩码实现的10、IPv6地址方式有几种格式？各有何特点？格式：1）首选格式2）压缩格式3）内嵌格式特点：第四章一．名词解释CSMA/CD带冲突检测的载波监听多路访问：是一种随机争用的介质访问控制方法。以太网：符合802.3标准，MAC层采用CSMA/CD方法的局域网。令牌总线网：符合802.4标准，MAC采用令牌控制方法的总线型局域网令牌环网：符合802.5标准，MAC采用令牌控制方法的环型局域网快速以太网：MAC层采用CSMA/CD方法，物理层采用100base标准的局域网千兆以太网：MAC层采用CSMA/CD方法，物理层采用1000base标准的局域网交换式LAN：通过交换机多端口之间的并发连接实现多结点间数据并发传输的同域网高速LAN:：是指数据传输速率在100mb/s以上的局域网。虚拟局域网：是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议，是建立在交换技术上的网络结构技术。交换机：是专门为计算机之间能够相互通信且独享宽带而设计的一种包交换设备二．简答1.决定局域网特性的三要素是什么？拓扑结构、传输介质、介质访问控制方法2.局域网中常用的拓扑结构有哪些？各有何优点？常见的分为星型网，环形网，总线网，树型结构1.总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常采用的拓扑结构。缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难。另外，由于信道共享，连接的节点不宜过多，总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。2.星型拓扑结构是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。优点：结构简单、容易实现、便于管理，通常以集线器（Hub）作为中央节点，便于维护和管理。缺点：中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。3.环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输，信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。优点：结构简单，适合使用光纤，传输距离远，传输延迟确定。缺点：环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，任意结点出现故障都会造成网络瘫痪，另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网（TokenRing）4.树型拓扑结构是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点：连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。缺点：资源共享能力较低，可靠性不高，任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。3.局域网从介质访问控制方法的角度可分为哪两类？他们的主要特点是什么？局域网从介质访问控制方法的角度可分为：共享介质局域网和交换式局域网共享介质式局域网的每个时间片段内只允许一个结点占用总线。交换式局域网从根本上改变共享介质以太网的工作方式，它可以通过交换机支持结点之间的多个并发连接，实现多结点之间的并发传输，因此，交换式局域网可以增加网络带宽，改善以太网性能和质量。4.试说明IEEE802.2标准与802.3、802.4、802.5标准之间的关系。IEEE802.2：定义了局域网逻辑链路控制子层的功能与服务。提供了OSI数据链路层的高子层功能、局域网MAC子层与高层协议间的一致接口。IEEE802.3：定义了局域网CSMA/CD总线介质访问控制子层及物理层的规范。IEEE802.4：定义了局域网令牌总线介质访问控制子层及物理层的规范。IEEE802.5：定义了局域网令牌环介质访问控制子层及物理层的规范。介质访问方式不同：IEEE802.3采用CSMA/CD的方式，叫带有冲突检测的载波侦听多路访问控制协议；IEEE802.4采用tokenbus的方式，叫令牌总线协议；IEEE802.5采用tokenring的方式，叫令牌环协议。拓扑结构不同：IEEE802.3：星型、网状、环形、总线型、树形；IEEE802.4、IEEE802.5：环形。6.为什么CSMA/CD是一种随机访问类型的介质访问控制方法？CSMA/CD是一种总线型的网络拓扑结构，在这种机制下，终端的通信需要靠“广播”来进行。“广播”决定了在同一时刻只能有一种终端在发送数据。要想发送数据，必须在一个终端发送完成后的随机时间内进行。7.为了解决网络规模与网络性能之间的矛盾，针对传统的共享介质局域网的缺陷而提出了哪3种改善局域网性能的方案？1.提高以太网数据传输速率，但是介质访问控制仍采用CSMA/CD方式。2.将大型局域网划分为多个子网，通过减少每个子网内的内部节点数的方法，使每个子网的性能得到改善，介质访问控制仍采用CSMA/CD方式。3.将介质访问控制方式改为交换方式8.试说明局域网交换机的工作原理。交换机通过专用集成电路能够完成一定智能的功能，通过查看每个端口接收的帧的源地址，迅速建立一个端口和MAC地址的映射关系，并存储在内容关联存储器里，形成一个端口和MAC地址的对应表，然后根据这个表转发数据帧。9.虚拟局域网在组网方式上可以分为哪几种类型？他们的特点是什么？基于交换机端口号的虚拟局域网：当用户从一个端口移动到另一个端口时，网络管理者必须对虚拟局域网成员进行重新分配。基于MAC地址的虚拟局域网：要求所有用户在初始阶段必须配置到至少一个虚拟局域网中基于网络层协议或地址划分：要使用第三层交换机10.无线局域网的应用领域有哪些？无线局域网从传输技术上可分为几种类型？应用领域：布线困难的场所：环境太空旷、建筑物内不许布线、建筑物之间必须逾越公用设施；变化频繁的环境：野外勘测、施工、实验、交通、航空、军事、公安、新闻部门等；临时构建的场所：建筑工地、大型活动、大型会议、商业展览等。可用于教学、科研、医院、学校、金融服务、制造业、服务业、以及生活各个方面。按传输技术分为：红外局域网、扩频无线局域网、窄宽微波无线局域网第五章1.你认为“互联网络”与“因特网”是同一概念吗？如果认为他们是不同的，那么请说明他们的联系与区别。不是，互联网指由若干电子机网络相互连接而成的网络，因特网是目前全球最大的一个电子计算机互联网，是由美国的ARPA网发展演变而来的。因特网是局域网和广域网的总和。它们共同构成因特网！互联网应该是一种广域网。2、网络互连有那几个类型？请举出一个你所了解的实际互联网络的例子，并说明它属于什么类型？LAN-LAN互联，LAN-WAN互联，WAN-WAN互联，LAN-WAN-LAN互联。LAN-LAN互联：LAN-WAN互联：以太网、令牌环网、FDDI、DDN、帧中继WAN-WAN互联：公用电话交换网PSTN、数字数据网DDN、分组交换网X.25、帧中继网、ATM网LAN-WAN-LAN互联：虚拟局域网3.网桥是从那个层次上实现不同网络的互联？它具有哪些特征？网桥工作在数据链路层，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。网桥的基本特征1.网桥在数据链路层上实现局域网互连；2.网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络；3.网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网络之间的通信；4.网桥需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议；5.网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量，有利于改善互连网络的性能与安全性。4、路由器是从哪些层次上实现不同网络互连？在什么情况下需要多协议路由器？路由器相当于三级交换机，工作在ISO七层参考模型的网络层。主要功能：第一，网络互连，路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信；第二，数据处理，提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；第三，网络管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。5、网关是从哪些层次上实现不同网络的互联？网关实现不同网络协议转换的方法主要有哪两种？网关是工作在OSI参考模型高3层（会话层、表示层、应用层）的软硬件。网关实现不同网络协议转换的方法是直接转换和通过网间报文格式转换。6、物理层互联的功能和特点是什么？简单的放大信号，以延伸局域网的长度。相当于放大器，一般信号传输较远时使用。7.网桥在不同局域网之间转发帧需要解决哪些问题？根据自己学习到的地址来检查信息帧的源地址和目的地址，如果目的地址与源地址不在同一网络端口上，则网桥将转发此信息帧到另一网络的端口上；如果目的地址与源地址在同一网络端口上，则网桥不转发此信息帧。8、网桥的主要功能特点是什么接收与学习功能、过滤和转发功能9、路由器包括哪些基本功能网络分段与互联功能、隔离广播风暴功能、地址判断和最佳路由选择功能、安全访问控制功能、设备管理功能10、DDN、FR网与ATM网三者之间的主要区别DDN工作在物理层是利用数字信道提供半永久性连接电路以传输数据信号为主的数据传输网络FR工作在数据链路层以帧为数据单位的传输模式。ATM工作在网络层ATM采用面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的信元，通过虚连接进行交换。ATM集交换、复用、传输为一体，在复用上采用的是异步时分复用方式，通过信息的首部或标头来区分不同信道第六章1.Internet基本组成成分是什么：通信线路、路由器、主机、信息资源等2.简述IP地址结构，IP地址可以分为几类？CP/IP网络使用32位长度的地址以标识一台计算机和同它相连的网络，它的格式为：IP地址=网络地址+主机地址IP地址是通过它的格式分类的，它有四种格式：A类、B类、C类、D类。如下所示格式位数主机地址A类0网络（7位）主机地址（24位）B类10网络（14位）主机地址（16位）C类110网络（21位）主机地址（8位）D类1110多路通信