第一章
1 、答:计算机网络的发展可以分为4个阶段:
第一阶段可以追溯到20世纪50年代,人们将计算机技术与通信技术结合起来,进行研究,为计算机网络的产生奠定了理论基础。
第二阶段从20世纪60年代开始, ARPANET产生和分组交换技术形成,对促进网络技术发展和理论体系研究产生重要作用,并为Internet的形成奠定了基础。
第三阶段可以从20世纪70年代中期计起,国际上各种网络发展迅速,带来了网络体系结构与网络协议与标准化问题,ISO提出OSI参考模型,同时也画临了TCP/IP的严峻挑战。
第四阶段要从20世纪90年代开始,Internet、高速通信网络、无线网络和网络安全技术彭渤发展,Internet2正在研究中,无线城域网、全光网络、网络计算和无线网络等正在成为网络应用和研究的热点。
2、答:资源共享观点的定义符合当前计算机网络的特征,这主要表现在以下几个方面:
(1)计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。
(2)互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。
osi参考模型的主要内容是什么(3)联网计算机之间的通信必须遵循共同的协议。
3 、答:现代网络中,局域网、城域网、广域网之间通过路由互联。用户计算机可以通过局域网方式接入,也可以选择PSTN、CATV、WMAN、WLAN方式接入到作为地区级主干网的城域网。城域网双通过路由与光纤接入到作为国家或区域主干网的广域网。多个广域网互联形成覆盖全世界的Internet网络系统。
4、答:广域网通信的数据交换技术可以分为线路交换和存储转发交换。存储转发交换又可分为报文交换和分组交换。
(1)线路交换方式中,两台计算机进行数据交换前,先要建立实际的物理线路,通过该线路实时、双向交换数据,完成后释放该线路。线路交换方式具有通信实时信强的优点,但对突发性通信不适应,系统效率低,不具备存储转发的能力,不能平滑通信量,不具备差错控制能力,无法发现与纠正传输过程中发生地差错等缺点。
(2)分组交换方式中路由可以存储报文,多个报文可以共享通信信道,线路利用率高。路由的选择功能可以动态最佳路径,因而可以平滑通信量,提高系统效率。报文通过路由时,进行差错检查与纠错处理,减少传输错误,提高系统可靠性。路由可以对不同的通信速率进行速率转换,也可以对不同的数据代码格式进行变换。
A.数据报方式主要有以下特点:
I 同一报文的不同分组可以通过不同的传输路径通过通信子网。
Ii 同一报文的不同分组到达目的结点可能出现乱序、重复与丢失现象。
Iii 每个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址。
iv 数据报方式的传输延迟较大,适用于突发性通信,不适用于长报文、会话式通信。
B.虚电路方式主要有以下特点:
i 在每次分组交换传输之前,需要在源结点与目的结点之间建立一条逻辑连接。由于连接源结点与目的结点的物理链路已经存在,因此不需要真正去建立一条物理链路。
ii 一次通信的所有分组都通过虚电路顺序传送,因此分组不必带目的地址和源地址等信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象。
iii 分组通过虚电路上的每个结点时,结点只需要进行差错检测,而不需要进行路由选择。
iv 通信子网中每个结点可以与任何结点建立多条虚电路连接。
5 、答:网络多媒体传输对数据通信要求主要表现在以下几个方面:
(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)网络中的多媒体流传输的连续性与实时性要求
(4)网络中多媒体数据传输的低时延要求
(5)网络中多媒体传输同步要求
(6)网络中多媒体多方参与通信的特点
语音数据传输对实时性要求较高,而且对通信带宽的要求则不是很高,传输连续的音频流64Kbps的传输速率足矣。传输连续视频流的H.261标准带宽为64Kbps~2Mbps,MPEG-1标准带宽为1.5Mbps,MPEG-2标准带宽为6~20Mbps。
6 、答:“网络计算”技术包括移动计算网络、网络多媒体计算、网络并行计算、网格计算、存储区域网络与网络分布式对象计算等。21世纪人类进入“网络计算时代”,网络将被视为最有力的超级计算环境,
它包含丰富的计算、数据、存储、传输等各类资源,用户可以在任何地方登录,处理以前不能完成的问题。人们可以通过网络来传输语音与图像,使用可以相互翻译不同语种的网络电话;很多人可以在不同的地点协作完成大型的科学计算和工程设计;学生可以在网上听世界任何一所大学知名教授的讲座,查阅全球的数字图书馆的图书和文献。电话、电视机、收音机、空调和安全装置等各种信息家电都可以接入网络,用户可以在异地和移动过程中进行控制。
移动计算网络应用实例:宽带无线接入、无线局域网、蓝牙技术、Ad hoc 网络与无线传感器网络、无线网格网等。
多媒体网络应用实例:多媒体会议系统、远程教育、网络游戏、分布式交互仿真、多机协同工作等。
网络并行计算应用实例:集计算、工作站网络、可扩展的计算、元计算等网格计算应用实例:桌面超级计算机、智能设备、协同环境与分布式并行计算等。
第二章
1 、答:“协议”就是大家共同遵守的约定。例如,我们约定星期五中午12点乘车去花溪水库游玩。这就是一个协议,在这个协议中,“去花溪水库游玩”是协议的语义要素,它说明了要做什么;“乘车”是协议的语法要素,它说明了怎么做;“星期五中午12点”是协议的时序要素,这说明了要什么时候做。
2、答:层次结构体现对复杂问题“分而治之”的模块化方法,它可以大大降低复杂问题处理的难度,这正是网络研究中采用层次结构的直接动力。计算机网络采用层次结构具有以下好处:
(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 、答:根据分而治之的原则,ISO将整个通信功能划分为7个层次,其划分层次的主要原则是:
(1)网中各结点都具有相同的层次。
(2)不同结点的同等层具有相同的功能。
(3)同一结点内相邻层之间通过接口通信。
(4)每层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供了服务。
(5)不同结点的同等层通过协议来实现同等层之间的通信。
4 、答:OSI环境就是OSI参考模型所描述的范围。OSI环境包括主机中从应用层到物理层的层与通信子网。连接结点的传输介质不包括在OSI环境中。
5 、答:OSI环境中数据传输过程包括以下几步:
(1)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。
(2)表示层接收到这个数据单元后,加上本层的控制报头,组成表示层的数据服务单元,再传送到会话层。以此类推,数据传送到时传输层。
(3)传输层接收到这个数据单元后,加上本层的控制报头,就构成了传输层的数据服务单元,此数据服务单元被称为报文。
(4)传输层的报文传送到时网络层时,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,它被叫做分组。
(5)网络层的分组传送到数据链路层时,加上数据链路层的控制信息,就构成了数据链路层的数据服务单元,它被称为帧。
(6)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。
(7)当比特流到达目的结点主机B时,再从物理层依次上传,每层对各层的控制报头进行处理,将用户数据上交高层,最终将进程A的数据传
送到主机B的进程B。
6、答:报头用于对等层之间的相互通信,报头含有对等层之间相互遵守的协议,通过这些协议,对等层实现从一个结点将到另一个结点的通信。
7 、答:面向连接服务与电话系统的工作模式相似。面向连接服务的主要特点是:
(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3个阶段。
(2)面向连接服务的数据传输过程中,各个分组不需要携带目的结点的地址。
(3)面向连接服务的传输连接类似一个通信管道,发送者在一端放入数据,接收者从另一端取出数据。
(4)面向连接数据传输的数据收发顺序不变,因此传输的可靠性好,但是复杂,通信效率不高。
无连接服务与邮政系统服务的信件投递过程相似,无连接服务器的主要特点如下:
(1)在无连接服务中,每个分组都携带完整的目的地址,各个分组在系统中是独立传送的。
(2)无连接服务中的数据传输过程不需要经过连接建立、连接维护与释放连接3个阶段。
(3)由于无连接服务发送的分组可能经历不同路径发送到目的结点,先发送的分组不一定先到达目的结点,因此在无连接服务的数据分组传输
过程中,目的结点接收的分组可能出现乱序、重复与丢失现象。
(4)无连接服务的可靠性不是很好,但是由于省去了很多保证机制,它的通信协议相对简单,通信效率比较高。
8 、答:TCP/IP协议主要有以下几个特点:
(1)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;
(2)独立于特定网络硬件,可以运行在局域网、广域网,更适合用于互联的网络中;
(3)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;
(4)标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户服务。
9 、答:OSI参考模型与TCP/IP参考模型的共同点是:它们都采用了层次结构的概念,在传输层中二者定义了相似的功能。但是,它们在划分层次与使用的协议上有很大区别。它们都不是完美的。
(1)OSI模型与协议自身缺陷:会话层大多数应用中很少使用,表示层几乎是空的。数据链路层与网络层有很多子层插入,每个子层都有不同的功能。OSI 参考模型将“服务”与“协议”的定义相结合,这就使参考模型变得相当复杂,并且实现起来是困难的。同时,寻址、流量与差错控制在每层重复出现,这样做必然会降低系统效率。虚拟终端协议最初安排在表示层,现在被安排在应用层。有关数据安全性、加密与网络管理等方面的问题也在参考模型的设计初期被忽略。有人批评OSI参考模型的设计更多是被通信的思想所支配,很多选择不适合于计算机与软件的工作方式。很多“原语”在软件的高级语言中实现起来是容易的,但是严格按照层次模型编程的软件效率很低。
(2)TCP/IP参考模型与协议也有自身的缺陷:TCP/IP参考模型在服务、接口与协议的区别上不很清楚,而且TCP/IP参考模型不适合于其他非TCP/IP协议族。TCP/IP参考模型的主机-网络层本身并不是实际的一层,它定义了网络层和数据链路层的接口。物理层与数据链路层的划分是必要且合理的,一个好的参考模型应该将它们区分开来,而TCP/IP参考模型却没有做到这点。
10 、答:Internet技术文档主要有RFC文档和Internet草案两种形式。RFC文档是Internet技校研究与开发人员获得技术发展状况与动态的重要信息来源之一,它详细描述了网络协议和接口,以及与Internet有关的新概念的讨论,也包括与Internet有关的会议记录。Internet中有成千上万的关于各个主题的RFC文档,如果需要有关IP协议的RFC791文档,我们可以方便面地从FTP、Gopher、Web和其他检索方式从相关主机中获得。
第三章
1、答:一幅图片就是一个信息,如果要将它通过网络传送到另一个地方,先要
对这幅图片进行编码,使它变成01代码的数据,然后按用电信号或者光信号表
示这些01代码的数据,通过电缆或光缆传到另一个地方。再将电信号或光信号
还原为01代码的数据,然后解码,变成和原来一样的图片。
2、答:双绞线是最常用的传输介质,造价低,可以传输数字信号,也可以传输模拟信号,可以用于局域网,也可用于广域网。同轴缆的抗干扰能力强,支持多路传输。光缆是网络传输介质中性能最好、应用前途最广泛的一种,它具有低损耗、宽频带、高速率、低误码率、安全性好等特点。
3、答:SYN 的ASCII 码为0010110,FSK 、NRZ 、曼码及差分曼码信号如下:
4、答:f ≥2×600,即采样频率取大于等于1200Hz ,采集的样本就可以包含足够重构的原语言信号的所有信息。
5、答:多路复用技术可以分为三种基本形式:频分多路复用、波分多路复用、时分多路复用。频分多
路复用技术是在一条通信线路上设置多个信道,每路信道的信号以不同的载波频率进行调制,各路信道的载波频率互不重叠,这样一条通信线路就可以同时传输多路信号。波分复用技术是在一根光纤上复用多路光载波信号。波分复用是光的频分多路复用。时分复用是以信道传输时间为分割对象,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,因此时分多路复用更适合于数字信号的传输。时分多路复用将信道用于传输的时间划分为若干个时间片,每个用户分得一个时间片,用户在其占有的时间片内使用信道的全部带宽。时分多路复用又可以分为同步时分多路复用与统计时分多路复用。同步时分多路利用将时间片预先分配给各个人信道,并且时间片固定不变,因此各个信道的发送与接收必须是同步的。这种采取严格时间片与信道的方法简单,但是势必要造成信道资源的浪费。统计时分复用允许用户动态分配时间片,各信道发出的数据都要带有双方地址,由通信线路两端的多路复用设备来识别地址、确定输出信道。
ASCII 码
FSK 信号
NRZ 信号
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