【考研题库】2020年兰州理工大学计算机网络(同等学力加试)考研复试核心题库[综合题]

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一、综合题

1．集线器和交换机均为常用的网络设备，它们的相同与不同之处在哪里？

【答案】集线器与交换机的相同之处在于：二者都可以用来扩展局域网，实现对网段的连接，而且形成的网络都处于一个广播域，连接成的网络拓扑都是星型。

不同之处在于以下几点。

（1）集线器工作在物理层，对局域网从物理层直接进行信号的中继，交换机工作在数据链路层，转发的是数据帧。

（2）集线器不能隔离冲突域，各端口上的主机都要参与同一CSMA/CD协议的竞争，而交换机由于在转发数据帧时丟弃了同网段的帧，从而将冲突范围限制在各端口连接的网段上。

（3）集线器不会向连接的网络注入自己的数据，而交换机由于要运行生成树协议，会定期向各端口注入自己的BPDU。

（4）集线器连接的网络各端口共享设备的总带宽，交换机内部采用高速背板实现数据帧的转发，连接的各端口可以独享设备的总带宽。因此一般把集线器连接的以太网称为“共享式以太网”，而交换机连接的网络称为“交换式以太网”。

2．假定x比特的用户数据需要以一系列分组的形式，沿一条跳的路径在分组交换网中传输。每个分组包含p比特数据和h比特报头，。线路的数据传输速率为每秒b比特，传输延迟时间忽略不计。问p取什么值时，用户数据总的传输延迟时间最小？

【答案】已知用户数据的长度为比特，每个分组的数据部分长度为p比特，所以需要的分组总数是x/p。每个分组的报头度为h比特，因此需要传送的分组总长度为。

源端发送的数据需要的时间为秒。

最后一个到达目的地的分组必须经过中间路由器的-1次转发，每次转发需要的时间为。

因此，用户数据总的传输时延为。对该函数求p的导数，得到。

令，得到。，对t求导可得

因为，所以。因此，当时，用户数据总的传输时延最小。

3．太网交换机有何特点？它和集线器有何区别？

【答案】以太网交换机的特点：

（1）以太网交换机通常有十几个端口，因此，它实质上就是一个多端口的网桥，可见交换机工作在数据链路层，而集线器工作在物理层。

（2）以太网交换机的每个端口都直接与单个主机或另一个集线器相连，并且一般都以全双工的方式工作。

（3）当主机需要通信时，交换机能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据。通信完成后就断开连接。

（4）以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率较高。

（5）有些以太网交换机对收到的帧采用存储转发方式进行转发，但也有一些交换机采用直通的交换方式。直通交换不必将整个数据帧先缓存后再进行处理，而是在接收数据帧的同时就立即按数据帧的目的MAC地址决定该帧的转发端口，因而提髙了帧的转发速度。

4．假设在Internet上有一台FTP服务器，其名称为，IP地址为

服务器进程在默认端口守候并支持匿名访问（用户名：

。如果某个用户直接用服务器名称访问该FTP服务器，并从该服务器

下载文件File1和File2,请给出FTP客户进程与FTP服务器进程之间的交互过程。

【答案】交互过程大致如下。

①FTP客户进程访问FTP服务器，首先要完成对该服务器域名的解析，最终获得该服务器的IP地址；

②FTP的客户进程与服务器进程之间使用TCP建立起一条控制连接，并经过它传送包括用户名和口令在内的各种FTP命令；

③控制连接建立之后，客户进程和服务器进程之间使用TCP建立一条数据连接，通过该数据连接进行文件File1的传输；

④当文件File1传输完成之后，客户进程与服务器进程释放数据连接。

⑤客户进程和服务器进程之间使用TCP建立一条数据连接，通过该数据连接进行文件FiLe2的传输；

⑥当文件Filel2传输完成之后，客户进程与服务器进程分别释放数据连接和控制连接。

5．对于带宽为4kHz的信道,若有8种不同的物理状态来表示数据，信噪比为30dB。

（1）按奈奎斯特定理，最大限制的数据传输速率是多少？

（2）按香农定理，最大限制的数据传输速率是多少？

【答案】按照题意,信道带宽为H=4kHz，数据存8种不同的物理状态L=8，信噪比为30dB（要牢记，如果信噪比x的单位为dB，则式中（S/N）,即），即。

（1）按奈奎斯特定理，最大限制的数据速率是。

（2）按香农定理，，最大限制的数据速率是

6．采用脉码调制方法（PCM）对声音信号进行编码，每秒钟采样16000次，每次采样有256个量化级。问每次采样需要用几位二进制数码来表示？如果仅仅传送语音信号的话，问需要多大的数据传输速率？

【答案】每次采样位数=量化级,量化级=256,则每次采样位数=8位。传输速率

，采样频率=8000次/秒，因此传输速率

。

7．在一个通信通道上发送速率为500bps的二进制信号。试计算所需要的最小带宽。假定要接收最坏情况序列，且仅传输：

（1）基本频率。

（2）基本频率和三次谐波。

（3）基本频率、三次谐波和五次谐波。

【答案】（1）0～250Hz；（2）0～750Hz；（3）0～1250Hz。

就数据传输而言，所发送的二进制信息可能是任意变化的序列。考虑周期序列，，，等等。第一个序列重复两比特为一个单元的周期，第

二个序列重复三比特为一个单元的周期，……显然，序列具有最短的周期，产生最高的基本频率成分。这就意味着，其他序列所产生的基本频率都比它低。因此，把这个具有最短周期的序列称为最坏序列。

本题中，速率为500bps的最坏序列具有250Hz的基本频率成分。由此可以得出，三次谐波是750Hz，五次谐波是。因此，在每种情况下所需要的带宽分别是：（1）；（2）；（3）

8．一个TCP连接下面使用256Kb/s的链路，其端到端时延为128ms。经测试发现吞吐量只有128kb/s，试问发送窗口是多少？忽略TCP报头的开销和应答分组大小。

【答案】端到端时延为128ms，则往返时延为256ms。假设发送窗口为X字节，且网络状况良好，可以满足一次发送一个窗口的数据都不会拥塞。则每发送一个窗口的数据就要等确认消息，之后再发下一个窗口的数据，类似停止等待协议。发送时延为8X/256K，协议的吞吐率128kb/s，故发送的数据。

9．通常电话信道的带宽为3.4kHz,链路标准的信噪比是30dB,两个用户间使用调制解调器进行通信，求：

（1）由以上数据计算标准调制解调器的极限传输速率。

（2）目前实际使用的调制解调器的速率是，与（1）是否矛盾？实际信噪比至少为多少？与标准的信噪比30dB是否矛盾？这种调制解调器的使用条件是什么？

【答案】（1）由信噪比是30dB，即，求得，于是由香农定理可以求得：极限传输速率=。

（2）要使得调制解调器的传输速率是，即，可求得，