中南大学计算机网络基础作业参考答案 联系客服

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接收方是怎样知道发生了错误的? 答:(1)取信息11001001,附加000,并用1001去除,余数是011, 应该发送的信息块是11001001011。

(2)把第1位变反,得到01001001011,再用1001去除,得到商01000001,余数是10。由于余数

不为零,所以接收方知道发生了错误。

32.假定一个成帧协议使用比特充填,表示出当帧包含下列比特序列时在链路上发送的比特序列。

110101111101011111101011111110

答:110101111100101111101010111110110

33.试比较几种共享信道的方法的特点。

答:共享广播信道采用基于信道的共享和基于排队的共享两种方法。信道共享可采用频分复用或时分

复用,无论采用哪种技术都可以有固定分配和按需分配两种不同的方式。

基于排队共享可以采用两种方式分配带宽:一种是随机接入,即允许各站自由发送数据。当发生冲突时,则通过一定的算法来解决冲突。另一种方法是设法形成一个分布式的逻辑队列或用令牌来协调各站发送数据。

这四种共享广播信道的方法:固定分配法实时性好,但信道利用率低;按需分配方法信道利用率高,但工作站必须增加一定的处理能力,而且信道忙时,一部分用户对信道的申请可能被阻塞,再申请产生时延;随机接入的方法简单,工作站接入与安装方便,在低负载时,网络基本上没有时延,但发送时延不确定,重负载时,网络的效率下降很多;分布式逻辑队列或令牌法,发送时延确定,可设优先级,能传送数字化的分组话音信号,重负载的性能好,但协议复杂。

35. 10000个终端争用一条公用的时隙ALOHA信道。平均每个终端每小时发送帧18次,时隙长度为125us,试求信道负载G。

答:每个终端每200(=3600/18)秒发送1次帧,总共有10000个终端,因此,总负载是200秒发10000

次帧,平均每秒50次帧。每秒8000个时隙,所以平均每个时隙发送次数是G = 50÷8000 = 1/160。

36.什么是对等网?如何连接?

答:每台计算机的地位平等,都允许使用其他计算机内部的资源,这种网就称之为对等局域网,简称

对等网。

连接方法:首先在每台计算机中安装同样接口的网卡,通过网线和HUB把每台计算机连接起来,

安装好后,启动计算机,安装网卡驱动程序,并在Windows95/98的\控制面板/网络\下安装\/SPX兼容协?quot;和\协议\,并点击\文件及打印共享\按钮,选中\允许其他用户访问我的文件\和\允许其他计算机使用我的打印机\两个选项,再选择相关需要共享的资源以及登录方式,就可实现对等网。

37.局域网的主要特点是什么?为什么说局域网是一个通信网?

答:局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。从功能的

角度来看,局域网具有以下几个特点:

①共享传输信道。在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。

②地理范围有限,用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,如一座楼或集中的建筑群内。一般来说,局域网的覆盖范围约为10m~10km内或更大一些。

③传输速率高。局域网的数据传输速率一般为1~100Mbps,能支持计算机之间的高速通信,所以时延较低。

④误码率低。因近距离传输,所以误码率很低,一般在10-8~10-11之间。

⑤多采用分布式控制和广播式通信。在局域网中各站是平等关系而不是主从关系,可以进行广播或组播。

从网络的体系结构和传输控制规程来看,局域网也有自己的特点:

①低层协议简单。在局域网中,由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高,因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素,所以低层协议较简单。

②不单独设立网络层。局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道,网内一般不需

要中间转接,流量控制和路由选择功能大为简化,通常在局域网不单独设立网络层。因此,局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。

③采用多种媒体访问控制技术。由于采用共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。由此引发出多种媒体访问控制技术。

在OSI的体系结构中,一个通信子网只有最低的三层。而局域网的体系结构也只有OSI的下三层,没有第四层以上的层次。所以说局域网只是一种通信网。

38. IEEE 802局域网参考模型与OSI参考模型有何异同之处?

答:局域网的体系结构与OSI的体系结构有很大的差异。它的体系结构只有OSI的下三层,而没有第

四层以上的层次。即使是下三层,也由于局域网是共享广播信道,且产品的种类繁多,涉及到种种媒体访问方法,所以两者存在着明显的差别。

在局域网中,物理层负责物理连接和在媒体上传输比特流,其主要任务是描述传输媒体接口的一些特性。这与OSI参考模型的物理层相同。但由于局域网可以采用多种传输媒体,各种媒体的差异很大,所以局域网中的物理层的处理过程更复杂。通常,大多数局域网的物理层分为两个子层:一个子层描述与传输媒体有关的物理特性,另一子层描述与传输媒体无关的物理特性。

在局域网中,数据链路层的主要作用是通过一些数据链路层协议,在不太可靠的传输信道上实现可靠的数据传输,负责帧的传送与控制。这与OSI参考模型的数据链路层相同。但局域网中,由于各站共享网络公共信道,由此必须解决信道如何分配,如何避免或解决信道争用,即数据链路层必须具有媒体访问控制功能。有由于局域网采用的拓扑结构与传输媒体多种多样,相应的媒体访问控制方法也有多种,因此在数据链路功能中应该将与传输媒体有关的部分和无关的部分分开。这样,IEEE802局域网参考模型中的数据链路层划分为两个子层:媒体访问控制MAC子层和逻辑链路控制LLC子层。

在IEEE802局域网参考模型中没有网络层。这是因为局域网的拓扑结构非常简单,且各个站点共享传输信道,在任意两个结点之间只有唯一的一条链路,不需要进行路由选择和流量控制,所以在局域网中不单独设置网络层。这与OSI参考模型是不同的。但从OSI的观点看,网络设备应连接到网络层的服务访问点SAP上。因此,在局域网中虽不设置网络层,但将网络层的服务访问点SAP设在LLC子层与高层协议的交界面上。

从上面的分析可知,局域网的参考模型只相当于OSI参考模型的最低两层,且两者的物理层和数据链路层之间也有很大差别。在IEEE802系列标准中各个子标准的物理层和媒体访问控制MAC子层是有区别的,而逻辑链路控制LLC子层是相同的,也就是说,LLC子层实际上是高层协议与任何一种MAC子层之间的标准接口。

39.数据率为10Mb/s的以太网的码元传输速率是多少?

答:码元传输速率即为波特率。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。

41.简要说明常用的IEEE802.3和IEEE802.5局域网协议体系结构。

答: IEEE802.3:该标准定义了以太网发展起来的网络,以及数据链路层的LLC和MAC(介质访问控制

子层),完成网络层的很多功能,主要负责将\差错\的实际传输信道变换成对上层是可靠的传输信道,具有介质访问控制功能,并提供多种介质访问控制方法。MAC子层使用了一种叫做载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)的竞争访问技术。这个技术通过让每个设备监听网络以确定它是否空闲来降低冲突的影响范围,企图传递数据的设备只有等网络空闲时才能传递。这样减少了冲突,但并没有消除冲突,因为信号在网络中传播需要时间,设备传输数据时,也要继续侦听,所以它能检测冲突的即将发生。冲突发生时,所有的设备都停止传送,并发出一?quot;拥塞\信号,通知所有冲突的站点。每个设备在重新传递前,都需要等待一段时间。这些安全措施的结合使用,明显地降低了网络冲突,但对于最繁忙的网络却不那么有效。以太网的体系结构是基于CSMA/CD访问方法。

IEEE802.5:该标准定义了令牌网使用令牌的传递结构,以及数据链路层的LLC和MAC(介质访问控制子层),完成网络层的很多功能,主要负责将\差错\的实际传输信道变换成对上层是可靠的传输信道,具有介质访问控制功能,并提供介质访问控制方法。MAC使用令牌帧访问技术,令牌网的物理拓扑是环型的,使用逻辑环逐站传递令牌,每个节点都必须连接到一个集线器,它称为多路访问单元MAU。令牌网的每一站通过电缆与干线耦合器相连,干线耦合器又称为转发器,有发送和

收听两种方式,每个站点不处于发送数据的状态,就处于收听状态。令牌实际上是一种特殊的帧,平时不停地在环路上流动,当一个站有数据要发送时,必须先截获令牌,干线耦合器一旦发现环路输入的比特流中出现令牌时,首先将令牌的独特标志转变为帧的标志 (即称为截获),接着就将本站的干线耦合器置为发送方式,并将发送缓冲区的数据从干线耦合器的环路输出端发送出去。令牌网的体系结构是基于令牌的访问方法。

42. IEEE802局域网参考模型与0SI参考模型有何异同之处?为什么 IEEE802标准得到了广泛应用? 答: 0SI体系结构指7层开放式互连标准参考模型,0SI模型基于国际标准化组织的建议,作为各层

使用国际标准化协议的第一步发展起来的。这一模型被称作IS0 0SI开放系统互连参考模型,它是关于如何把相互开放的系统连接起来的。须注意0SI模型本身不是网络体系结构的全部内容,因为它并没有确切描述用于各层的协议和服务,它仅仅说明每层应该做什么。IS0已经为各层制定了标准,但它们并不是参考模型的一部分,而是作为独立的国际标准公布的。

IEEE802是国际电子与电气工程师协会发布的关于办公自动化和轻工业局域网体系结构的一系列标准文件,该标准基本上对应于0SI模型的物理层和数据链路层,这个标准使网络的物理连接和访问方法规范化,已被IS0陆续接收为标准。因此,IEEE802标准得到了广泛的应用。

43.简述Ethernet和Token-Ring这两种局域网工作原理。

答:以太网MAC子层使用了一种叫做载波侦听多路访问/碰撞检测 (CSMA/CD)的竞争访问技术。这个技

术通过让每个设备监听网络以确定它是否空闲来降低冲突的影响范围,企图传递数据的设备只有等网络空闲时才能传递。这样减少了冲突,但并没有消除冲突,因为信号在网络中传播需要时间,设备传输数据时,也要继续侦听,所以它能检测冲突的即将发生。冲突发生时,所有的设备都停止传送,并发出一个\拥塞\信号,通知所有冲突的站点。每个设备在重新传递前,都需要等待一段时间。这些安全措施的结合使用,明显地降低了网络冲突,但对于最繁忙的网络却不那么有效。以太网的体系结构是基于CSMA/CD访问方法。

令牌网的MAC子层使用令牌帧访问技术,令牌网的物理拓扑是环型的,使用逻辑环逐站传递令牌,每个节点都必须连接到一个集线器,它称为多路访问单元MAU。令牌网的每一站通过电缆与干线耦合器相连,干线耦合器又称为转发器,有发送和收听两种方式,每个站点不处于发送数据的状态,就处于收听状态。令牌实际上是一种特殊的帧,平时不停地在环路上流动,当一个站有数据要发送时,必须先截获令牌,干线耦合器一旦发现环路输入的比特流中出现令牌时,首先将令牌的独特标志转变为帧的标志(即称为截获),接着就将本站的干线耦合器置为发送方式,并将发送缓冲区的数据从干线耦合器的环路输出端发送出去。令牌网的体系结构是基于令牌的访问方法。

44. FDDI的优点是什么?

答:光纤分布式数据接口FDDI是一个使用光纤作为传输媒体的令牌环形网。一般划分在城域网MAN的

范围。FDDI的主要特点如下:

(1)使用基于IEEE802.5令牌环标准的令牌传递MAC协议; (2)使用802.5LLC协议,因而与IEEE802局域网兼容;

(3)利用多模光纤进行传输,并使用有容错能力的双环拓扑; (4)数据率为100Mb/s,光信号码元传输率为125Mbaud; (5)1000个物理连接(若都是双线连接,则为500个点); (6)分组长度最大为4500B;

(7)最大站间距为2km(使用多模光纤),环路长度100km,即光纤总长度为200 km,具有动态分

配带宽的能力,故能同时提供同步和异步数据服务。

45.交换式路由性能改进内容是什么? 答:(1)中央处理器结构。这是路由器结构的第一个变化。组件包括一个CPU、共享总线和线路卡。CPU

的工作,包括路由表的维护、包转发、过滤和控制功能。这种结构的最大缺陷是CPU速度和总线带宽的屏颈,一般会有三个任务同时竞争CPU资源,包括路由表的更新处理、线路卡上接手到的包需要做出转发决定、系统内的包等待传输到线路卡上。正是这三个因素导致了拥塞和可预测的延迟。为了改进CPU系统的性能,商家对这种结构进行了改进,在每个线路卡上增加了一个辅助的CPU用来处理本地包的转发,这样就减轻了主处理器的负担。线路卡只有再使用过

滤功能、路由表更新和控制功能时才与CPU通信。最初由软件完成的路由功能现在由特殊的专用集成电路芯片来处理。这样增加了共享内存路由器的速度。但是修改后的结构仍然存在着总线瓶颈的问题,因为,在一个时刻只能有一个包通过总线。因此,虽然路由带宽增长了,但总线带宽却未能相应地跟上。另外,这种结构不支持ATM信元,从ATM接口接收到的信元要被重新分段进行路由处理,这样就增加了系统的延迟。

(2)交换结构。这种结构允许多个线路卡同时相互通信。通过相邻的多个交叉点可以在多个端口之

间同时传输和交换包。这种方法相对于中央处理器结构又前进了一步,它的最大好处是采取了优先级排队技术来提高服务质量,这样可以保证具有高优先级的通信不受低优先级的通信的影响,但它在性能和可伸缩性方面还存在许多不足,这种交换结构不能很好地提供多服务支持。 (3)大规模并行结构。这种路由器结构同时使用大量的处理器并行工作。它的冗余备份一般是通过

提供备用的路径或利用邻近节点来实现的,因此,从理论上讲是比较容易实现高可用性的。

46.什么是交换以太网?

答:在以太网中,采用以太网交换器为核心设备连接网络中的站点或网段而摆脱了CSMA/CD媒体访问

控制方式的约束,这样的以太网叫做交换以太网。

47.帧中继的主要特点是什么?

答:帧中继的优点是传输时延小、速率高、组网和网络处理简单、一个端口可实现多个的连接、能和

入网速率不同的用户通信、传输带宽能按需动态分配,特别适合为LAN提供互连。

48.什么是ISDN? 答:ISDN综合业务数据网是在IDN的基础上,实现用户传输的数据化,提供一组标准的用户/网络接口,

使用户能够利用已有的一条电话线,连接各类终端设备,分别进行电话、传真、数据、图象等多种业务通信,或者同时进行包括语音、数据和图象的综合业务(多媒体业务)通信。

49.什么是ATM?有哪几种连接方式?各有什么特点?

答:ATM是一种建立在电路交换和分组交换的基础上的新的交换技术,它可以较好地解决对宽带信息进

行交换。ATM中的虚连接分永久虚连接(PVC)和交换虚连接(SVC)两种形式。SVC是在进行数据传输之前通过信令协议自动建立的,数据传输之后便被拆除;PVC是由网络管理等外部机制建立的虚拟连接,该连接在网络中一直存在。

50.网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决。 答:1.网络互连的实际意义

(1)局域网的发展必然走向互联,异构网或非标准网的存在,也需互连。因为只有实现网络互

连,才能使用户更好地实现资源共享; (2)网络互连可以带来一系列好处:

①扩大网络物理范围,在更大范围内实现资源共享;

②改善网络性能。若将一个大局域网分割成若干较小的局域网,且每个小局域网内部通信量明显地高于网间通信量时,整个互连网的性能比大局域网好;

③隔离故障和错误,提高网络可靠性;④在一个互连的局域网中可使用不同媒体; ⑤可以实现不同类型的局域网(如CSMA/CD、令牌环、令牌总线)的互连; ⑥可增加工作站的最大数目;⑦有利于网络的安全管理。 2.网络互连时需要解决以下共同问题

(1)在网络之间至少提供一条物理上连接的链路和对这条链路的控制规程; (2)在不同网络的进程之间提供合适的路由;

(3)有一个计费的服务,记录不同网络、网关的使用情况并维护这个状态信息;

(4)尽可能不修改互连在一起的网络的体系结构,适应不同网络间的差别,包括不同的寻址方

案、不同的最大分组长度、不同的超时控制、不同的差错恢复方法、不同的路由选择技术、不同的服务(面向连接服务和无连接服务)、不同的访问控制机制、不同的管理与控制方式、不同的状态报告方法,等等。