网络工程课后答案

计算机网络（吴功宜第二版）课后习题答案

第一章

四、问答题。

1.计算机网络的发展可以划分为几个阶段？每个阶段各有什么特点？

答：可以划分为四个阶段：阶段一：20世纪50年代数据通信技术的研究与发展；第二阶段：20世纪60年代ARPAnet与分组交换技术的研究与发展；第三阶段：20世纪70年代

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；第四阶段：20世纪90年代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？

答：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.现代网络结构的特点是什么？

答：随着微型计算机和局域网的广泛使用，使用大型机与中型机的主机-终端系统的用户减少，现代网络结构已经发生变化。大量的微型计算机是过局域网连入城域网，而城域网、广域网之间的互联都是通过路由器实现。

4.广域网采用的数据交换技术主要有几种类型？它们各有什么特点？

答：数据交换技术主要有两类：一类是线路交换。线路交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；通信过程分为三步：线路连接，数据传输和线路释放。优点是通信实时性强，但存在对突发性通信不适应，系统效率低；不具备存储数据的能力，不能平滑通信量；也没有差错控制能力。

还有一类就是存储转发交换。发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元进入通信子网。通信子网中的结点是通信控制处理机，负责完成数据单元的接受、差错校验、存储、路由选择和转发功能。

5.网络多媒体传输有哪几个主要的基本特性？请说明传输连续的音频、视频流所需要的通信带宽。

答：（1）高传输带宽要求

（2）不同类型的数据对传输的要求不同

（3）传输的连续性与实时性要求

（4）传输的低时延要求

（5）传输的同步要求

（6）网络中的多媒体的多方参与通信的特点

音频流对通信带宽的要求不是很高，一般64Kbps带宽就可以满足需求。视频流的数据量很大，一般需要压缩才能传输，用H.261压缩后需要

64Kbps-2Mbps带宽，而用MPEG1或MPEG2压缩后需要1.5Mbps或

6Mbps-20Mbps带宽。

6.你是如何理解“网络计算”概念？请举出移动计算网络、多媒体网络、网络并行计算、网络计算、存储区域网络与网络分布式计算等方面的几个应用实例。

答：“网络计算”概念：用户可以利用网络中丰富的计算、数据、存储、传输等各类资源，来处理一些大型的复杂的问题。移动计算网络：无线局域网、远程事务处理。

多媒体网络：视频点播系统、多媒体会议系统。

网络并行计算：破译密码、发现素数。

网格计算：桌面超级计算、智能设备、实时气象数据分析。

存储区域网络：SSP提供的Internet数据存储服务。

网络分布式计算：GIMPS（寻找最大的梅森素数）、RC-72（密码破解）、Folding@home（研究蛋白质折叠，误解，聚合及由此引起的相关疾病）其中网络并行计算和网络分布式计算的应用有重叠，比如发现素数，要多台电脑协同计算，所以是并行计算，同时，这些电脑是分布在全世界的，所以又是分布式计算

第二章

四．问答题。

1.网络协议：为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。

2.计算机网络采用层次结构的模型好处：1各层之间相互独立2灵活性好3 各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层4易于实现和维护5有利于促进标准化。

3.ISO制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则：网络各结点都有相同的层次；不同结点的同等层具有相同的功能；同一结点内相邻层之间通过接口连接；每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。

4.OSI环境：即是它描述的范围，从应用层到物理层的7层与通信子网。

5.OSI环境下数据传输过程：当应用进程A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，组织成应用层的数据服务单元，然后再传输到表示层。当表示层收到这个数据单元后，加上本层的控制报头，组成表示层的数据服务单元，再传输到会话层。然后传输到传输层，收到数据报头后，加上本层的控

制报头，就构成了传输层的数据服务单元，称为报文。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，传输层长报文将被分成多个较短的数据字段，加上网络层的控制报头，就构成了网络层的数据服务单元，称为分组。跟着传送到数据链路层，加上数据链路层的控制信息，称为帧。最后传送到物理层，物理层将以比特流的方式通过传输介质传输出去。

6. 报头包含了控制信息，例如序列号，使得该层以下即使没有维护顺序关系，目标机器的对应层也仍然可以按照正确的顺序递交信息，在有的层上，头部还可以包含信息大小、时间和其他控制字段。

7. 相同点：

（1）两者对实现服务的协议的复杂性与传输的可靠性有很大的影响

（2）在网络数据传输的各层都会涉及这两者的问题

不同点：

（1）面向连接服务的数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的3个过程，而无连接服务不需要

（2）面向连接服务在数据传输过程中，各分组不需要携带目的结点的地址，而无连接服务要携带完整的目的结点的地址

（3）面向连接服务传输的收发数据顺序不变，传输可靠性好，但通信效率不高，而无连接服务目的结点接受数据分组可能乱序、重复与丢失的现象，传输可靠性不好，但通信效率较高

8.a．开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。

b．独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网络中。

C．统一的网络地址分配方案，所有网络设备在Internet中都有唯一的地址。

D．标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

9. 相同点：

1）都是分层的

2）在同层确定协议栈的概念

3）以传输层为分界，其上层都是传输服务的用户

不同点：

（1）在物理层和数据链路层，TCP/IP未做规定

（2）OSI先有分层模型后有协议规范，不偏向任何特定协议，具有通用性，TCP/IP先有协议后有模型，对非TCP/IP网络并不适用

（3）在通信上，OSI非常重视连接通信，而TCP/IP一开始就重视数据报通信

（4）在网络互联上，OSI提出以标准的公用数据网为主干网，而TCP/IP专门建立了互联网协议IP，用于各种异构网的互联。

10.因特网草案和RFC文档；因为RFC文档是从事网络技术研究与开发的技术人员获得技术发展状况与动态重要信息的来源之一；可以输入网址：

https://www.360docs.net/doc/cd623172.html,/rfc.html, 然后在提示的位置输入RFC文档的编号791即可，或者可从RFC Editor的站点或全球的几个镜象站点得到。

第三章

三、问答题。

1.请举一个例子说明信息、数据与信号之间的关系。

答：在通信过程中，信息的载体可以是文字、语音、图像或图形，在网络中，为了交换这些信息，就要对其进行编码，而为了传输这些二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号编码的方式表示。

2.通过比较说明双绞线、同轴电缆与光缆等三种常用传输介质的特点。

答：双绞线是三种介质中最常用的一种，它是由规则螺旋结构排列的2根、4根或8根绝缘导线组成；按使用特性分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线；按传输特性分为三类线与五类线，还有六类线和七类线。

同轴电缆由内导体、绝缘层、外屏蔽层及外部保护层组成，抗干扰能力强，分为基带同轴电缆与宽带同轴电缆。

光纤是三种介质中传输性能最好、应用前途最广泛的一种，由纤芯、包层和外部保护层组成，分为单模和多模光纤，具有低损耗、宽频带、高速率、低误码率与安全性好的特点。

3.控制字符SYN的ASCII码编码为0010110，请画出SYN的FSK、NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等四种编码方法的信号波形。

4.对于脉冲编码调制PCM来说，如果要对频率为600HZ的某种语音信号进行采样，传送PCM信号的信道带宽为3kHz，则采样频率f取什么值时，采样的样本就可以包含足够重构语音信号的所有信息。

答：因为f>=2B,B为带宽，所以f=6kHz。

5.多路复用技术主要有几种类型？它们各有什么特点？

答：有三种类型，包括频分多路复用，波分多路复用和时分多路复用。

频分多路复用的特点是在一条通信线路上设置多个信道，每路信道以不用的载波频率进行调制，各路信道的载波频率互不重叠，就可以同时传输多路信号。

波分多路复用的特点是利用一根光纤载入多路光载波信号，而且在每个信道上各自的频率范围互不重叠。

时分多路复用的特点是以信道传输时间作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用。

6.同步数字体系SDH发展的背景是什么？它具有哪几个主要的特点？

答：在传统的数字传输系统中，设备在运行过程中暴露了许多固有的弱点：数据传输速率不标准；光设备接口标准不规范；多路复用系统中的同步问题。随着用户对网络的要求不断变化，现代电信网必须能迅速地为用户提供各种新的通信服务。在此背景下，就必须去克服以前所面对的问题，从而建立了SDH体系。

主要特点：1、STM-1统一了T1与E1载波两大不同的数字速率体系，使数字信号在传输过程中不再需要转换标准，真正实现了数字传输体制上的国际标准；2、SDH网兼容光纤分布式数据接口FDDI、分布队列双总线DQDB以及ATM信元；3、SDH采用同步复用方式，各种不同等级的码流在帧结构负荷内的排列有规律，而净荷与网络是同步的，因此只需利用软件即可使高速信号一次直接分离出低速复用的支路信号，降低了复用设备的复杂性；4、SDH帧结构的网络管理字节增强了网络管理能力，同时通过将网络管理功能分配到网络组成单元，可以实现分布式传输网络的管理；5、标准的开放型光接口可以在光缆上实现不同公司光接口设备的互连，这样就有效降低了组网成本。

第四章

四、问答题。

1.在物理线路上传输比特流过程中出现差错的主要原因是什么？差错类型

有哪两种，都有什么特点？

答：在物理线路上传输过程中出现差错是不可避免的，由于在通信信道存在着噪音，因此数据信号通过通信信道到达信宿时，接收信号必然是数据信号与噪音信号电平的叠加，如果噪音对信号叠加的结果在电平判决时引起错误，就会产生差错。

差错的类型主要有两类：

随机差错，是由热噪音引起的；

突发差错，是由冲击噪音引起的。

2.为什么说误码率是指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率？

答:因为对于实际数据传输系统，如果传输的不是二进制位，需要折合成二进制位来计算，所以误码率实指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率。

3.检错码与纠错码的主要区别是什么？循环冗余编码CRC属于检错吗还是纠错码？

答：检错吗所带的冗余信息不多，只能检测出错误；纠错码不但可以检测出错误，而且可以改正错误。循环冗余码属于检错码。

4.某个数据通信系统采用CRC检验方式，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 检验码），请判断传输过程中是否出现了差错？为什么？

答：出现了差错，因为结点接收到的二进制比特序列不能被生成多项式的二进制比特序列整除。

5.数据链路控制对于保证数据传输的正确性非常重要。数据链路控制主要有哪些功能？

答：主要有链路管理、帧同步、流量控制、差错控制、透明传输、寻址。

6.数据链路服务功能主要可以分为哪三类？试比较它们的区别。

答：主要分为面向连接确认、无连接确认和无连接不确认。

无连接不确认是指源计算机向目标计算机发送的帧，目标计算机不对这些帧进行确认，就是之前无需建立逻辑连接，之后也不用解释。因为传输过程中会出现帧丢失，所以数据链路层不会检测到这些丢失的帧，也不会恢复这些丢失的帧。

无连接确认是指源计算机在发送帧之前要对帧进行编号，目的计算机要对这些帧进行确认。如果在规定时间内源计算机没有收到数据帧的确认，那么它就会重发帧。

面向连接确认是指在在传输之前需要建立一个连接，对要求发送的帧也需要进行编号，数据链路层保证每一个帧都能够确认。这种服务类型存在三个阶段：数据链路建立、数据传输、数据链路释放。

7.面向比特型数据链路层协议的优点主要有哪几点？

答：以比特作为传输控制信息的基本单元，数据帧与控制帧格式相同；传输透明性好；可以连续发送，传输效率高。

8.在数据帧的传输过程中，为什么要采用0比特插入/删除？试说明它的基本原理。

答：由于规定了一个特定字符作为标志字段F，传输帧的比特序列中就不能出现于标志字段F相同的比特序列，否则就会出现判断错误。在传输时，在两个标志字段为F之间的比特序列中，如果检验到有连续5个1，不管它后面的比特位是0或1，都增加一个0比特位；那么在接收过程中，在2个标志字段为F之间的比特序列中检查出连续的5个1之后就删除一个0。

9.如果在测试一个实际远程通信系统时，一次连续检测4000B的数据未发现错误，我们能否说这个系统的误码率未0？为什么？

答：不能。因为连续测试4000B的数据时可能发现没有错误，但如果测试的二进制位数比4000B时，就可能出现错误，那这个系统的误码率就不是为0了。

10.试说明PPP协议的应用范围和帧结构方面的特点。

答：PPP协议可以用于拨号电话线上，在路由器之间的专用线路上也有应用；它解决了SLIP协议一些固有的效率问题，也支持异步传输链路与同步传输链路，还支持IP协议及其他网络层协议。

PPP协议数据帧分为三种类型：PPP信息帧、PPP链路控制LCP帧和PPP网络控制NCP帧。

第六章

四、计算与问答题

1、计算题

答：

（1）IP地址为202.93.120.45

（2）如果是标准分类的IP地址，则为C类地址；其掩码为

255.255.255.0；网络号为010100101110101111000；受限广播地址为

223.255.255.255；直接广播地址为202.93.120.255。

（3）最多能分8个子网，每个子网最多能有32台主机。

2、问答题

答：

（1）由于Internet技术发展太迅速，IPv4协议已经越来越无法满足Internet的需求，因此，在1993年IETF成立了研究下一代IP协议的IPng工作组，1995年IPng工作组完成IPv6协议版本；2001年，主要操作系统也开始支持IPv6协议；2003年主要网络硬件厂商也开始推出支持IPv6的网络产品。从此，IPv6协议也越来越正式化，标准化。

（2）路由选择算法和路由选择协议在概念上是不同的。网络上的主机、路由器通过路由选择算法去形成路由表，以确定发送分组的传输路径。而路由选择协议是路由器用来完成路由表建立和路由信息更新的通信协议。但他们是共同为路由器合理选择传输路径服务的。

（3）主要特点有：

①它将一个自治系统再划分为若干个更小的区域，并确定一个主干区域；主干区域连接多个区域。

②主干区域内有一个自治系统便捷路由器，专门和其他自治系统交换路由信息。

③执行OSPF协议的路由器通过各路由器之间交换的链路状态信息，建立并维护一个区域内同步的链路状态数据库。

优点是能使每一个区域内部交换路由信息的通信量大大减少，能用于规模很大的自治系统中；缺点是OSPF协议自身变复杂了。

（4）IP报头的版本域所表示的是IP协议的版本号，是IPv4或IPv6

等等，它的作用是向网络层软件它所处理的IP数据包的版本号；而协议域则是指使用此IP数据报的高层协议类型，是ICMP、IGMP或TCP等等其他协议。

（5）

（6）①双IP层或双协议栈，优点是它既能与IPv6的系统通信，又能与IPv4的系统通信；缺点是需要改造部分路由器和主机，比较复杂。

②使用隧道技术，它是将IPv6分组封装在IPv4的分组里面，整个IPv6分组变成IPv4分组的数据部分。优点是不需要路由器和主机的改造，实现比较容易；缺点是不能既和IPv4的系统通信又和IPv6的系统通信。

第七章

四、问答题。

1.网络环境中的进程通信与单机系统内部的进程通信的主要区别是什么？

答：主要区别在于网络中主机的高度自主性。

2.网络环境中分布式进程通信的实现必须解决哪3个主要的问题？

答：a。进程命名与寻址方法；b。多重协议的识别；c。进程间相互作用的模式。

3.为什么在TCP/IP协议体系中，进程间的相互作用主要采用客户/服务器模式？

答：因为网络中资源分布的不均匀性，主要表现在硬件、软件和数据等三个方面；其次就是网络环境中进程通信的异步性。

4.解决服务器处理并发请求的方案主要有哪几个？请解释客户与并发服务器建立传输连接的工作过程。

答：主要有两个方案：一就是采用并发服务器的方法；二就是采用重复服务器的方法。客户与并发服务器建立传输连接的工作过程是主服务器在公认的端口号上准备接受客户机的服务请求，跟着客户机向主服务器发送服务请求，主服务器在接收到客户机的服务请求后，激活相应的从服务器，主服务器通知客户机从服务器的端口后，并关闭与客户机的连接；从服务器准备接收客户机的服务请求；客户机向从服务器发送服务请求。

5.在网络层次结构中，传输层与网络层、传输层与数据链路层的作用有哪些不用？

答：传输层的目标就是弥补通信子网服务的不足，提高传输服务的可靠性与保证服务质量QoS，传输层的作用是在源主机与目的主机进程之间提供端到端数据传输，传输层以下包括网络层和数据链路层都是只能提供相邻结点之间点对点数据传输。

6.TCP协议通过哪些差错检测和纠正方法来保证传输的可靠性？

答：传输出错报文段的处理；丢失的报文段；重复的报文段；乱序的报文段；确认丢失。