第一章：概述

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  • 03 .试从多个方面比较电路交换，报文交换，和分组交换的主要优缺点。
（1）电路交换：由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成）
优点：　　
①由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。　　
②通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。　　
③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。
缺点：　　
①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。　　
②电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。　　
③电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。　　
（2）报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式
优点：　　
①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。　　
缺点：　　
①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据
（3）分组交换：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去
优点：　　
①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间
缺点：　　
①尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。　　
②分组交换与报文交换一样，每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，使传送的信息量大约增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。
  • 10 .试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为C（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
答：对电路交换，当t=s时，链路建立；当t=s+x/C，发送完最后一bit；                 当t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。
对分组交换，当t=x/C，  发送完最后一bit； 为到达目的地，最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发，
每次转发的时间为p/C， 所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd
所以当分组交换的时延小于电路交换
x/C+(k-1)p/C+kd＜s+x/C+kd时，  (k-1)p/C
  • 17 .
    收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：
    （1） 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。
    （2） 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s
（1）发送时延：ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2×108)=0.005s（2）发送时延ts =103/109=1µs传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分
  • 18 .
    假设信号在介质上的传播速率为2.3 * 108 m/s.介质长度L分别为：
  1. 10cm（网络接口卡）
  2. 100m（局域网）
  3. 100km（城域网）
  4. 5000km（广域网）

试计算当数据率为10Mb/s时介质中正在传播的比特数.

（1）[0.1m÷(2.3 ×10^8 m/s)]×10×10^6b/s=1/230b 比特数∝长度∴
（2）（100m÷0.1m)×1/230b=100/23b
(3)(100000m÷0.1m=100000/23b
(4)5000000m÷0.1m)×1/230b=55000000/23b
  • 19 .
    长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部18字节。试求数据的传输效率。 若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？
数据长度为100字节时
传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3%
数据长度为1000字节时，
传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%
  • 22 .
    协议与服务有何区别？有何关系？
协议是控制两个对等实体进行通信的规则集合
协议的语法即为数据和控制信息的结构和格式
协议的语义是需要发出何种控制信息，完成何种动作，做成何种响应
协议的同步是事件发生顺序的详细说明协议的实现保证了能够向上一层提供服务，本层的实体只能看到服务而不能看到下面的协议
协议是水平的，而服务是垂直的。
只有能被高层看的见的功能才能叫做服务
  • 26 .试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式？
实体(entity)表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议:控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方, 服务器是服务的提供方。 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后，每层的主要功能由对等层协议的运行来实现，因而每层可用-些主要协议来表征，几个层次画在-起很像-个栈的结构.对等层:在网络体系结构中，通信双方实现同样功能的层.
协议数据单元:对等层实体进行信息交换的数据单位.
服务访问点:在同-系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方.服务访问点SAP是一个抽象的概念,它实体上就是一个逻辑接口.

第二章：物理层

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  • 07 . 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20 000码元/秒.如果采用振幅调制,把码元的振幅划分为16个不同的等级来传送,那么可以获得多高的数据率?（b/s）
C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s奈氏准则：理想状态下的最高码元传输速率为2w Baud.理想带通信道的最高码元传输速率为1w Baud.
  • 08 .假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kb／s的数据(无差错传输)，试问这个信道应具有多高的信噪比(分别用比值和分贝来表示)，这个结果说明什么问题？
根据香农公式C = W log2(1+S/N)  b/s，S/N
=264000/3000-1=2642245,用分贝表示为10lgS/N =10lg2642245=64.2dB ，这是个信噪比很高的信道
  • 09 .
    用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/ｓ，那么若想使最大信道传输速率增加６０％，问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加２０％?
C = W log2(1+S/N)  b/s->SN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5%如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右
  • 10 .常用的传输媒体有哪几种？各有什么特点？
1. 双绞线       屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)        无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)
2.   ②电缆         同轴电缆 50 W          同轴电缆 75 W
3.光缆
4. 无线传输：    短波通信微波卫星通信
  • 12 .试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2*10e8m/s.
1200nm到1400nm:
1/(1200nm/2*10^8)=166.67THz
1/(1400nm/2*10^8)=142.86THz
带宽：166.67-142.86=23.81THz
1400nm到1600nm:
1/(1400nm/2*10^8)=142.86THz
1/(1600nm/2*10^8)=125THz
带宽：142.86-125=17.86THz
  • 16 .
    共有四个站进行码分多址CDMA通信。四个站的码片序列为： A:(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) B:(-1
    -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)
    C:(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1) D:(-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)
    现收到这样的码片序列：(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的1还是0？
a和d发送1，b发送0，c未发送（这题没看懂）

第三章：数据链路层

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  • 07 .要发送数据为101110,采用CRC生成多项式是P(x)=x4+x+1,添加在数据后面的余数
1）将信息码1101011011001左移4位，得M（X）＝11010110110010000
2）生成多项式，G（X）＝10011
3）M（X）/G（X）＝11010110110010000/10011，得商＝1100001010100，余数百＝1100所以度CRC=1101011011001 1100
  • 08 .要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是P（X）=X3+1。试求应添加在数据后面的余数
采用CRCD 生成多项式是P（X）=X3+1；
被除数应该是 2的n次方*m 此处的m为101110 n就是上式P（X）=X3+1中的3；
而2的n次方*m = 在m的后面加n个0 ；
所以后面补 3个0余数为011
  • 09 .一个ppp帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E，试问真真的数据是什么（用十六进制写出）
当PPP使用异步传输时，它吧转义符定义为0x7D（即01111101），并使用字节填充，
RFC 1662规定了如下所述的填充方法：
(1)把信息字段中出现的每一个0x7E字节转变成为2字节序列（0x7D，0x5e).
(2)若信息字段中出现一个0x7D的字节，则把0x7D转变成为2字节序列（0x7D.0x5D)
解法：
遇到7D 5E转换为7E
遇到7D 5D转换为7D
因此答案为：7E FE 27 7D 7D 65 7E
  • 10 .PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？
比特填充法的具体做法是：在发送端，当一串比特流尚未加上2113标志字段时，先用5261硬件扫描整个帧。只要发现5个连续1，则立即填入一个0。因此经过这4102种零比特填充后的数据，就可以保证不会出现6个连续1。在接收一个帧时，先找到F字段以确定帧的边界。接着再用硬件对其1653中的比特流进行扫描。每当版发现5个连续1时，就将这5个连续1后的一个0删除，以还原成原来的比特流。发送端的数据0110111111111100经过权零比特填充是011011111011111000
接收端收到的0001110111110111110110删除零后是00011101111111111110
  • 18 .说明10BASE-T中的10，BASE,T分别表示什么含义？
10BASE－T的解释
10：传输速率为10Mbps
Base：基带信号
T：非屏蔽双绞线
  • 20 .假定1KM长的CSMA/CD协议网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000KM/S。求能够使用此协议的最短帧长
对于 1km 电缆，单程传播时间为1÷200000=5×，即5us，来回路程传播时间来为10us。为了
能够按照自CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数等于：10x10的-6次方/1x10的-9次方 = 10000，因此，最短帧是zhidao10000 位或 1250 字节长。
  • 22 .假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行碰撞算法是选择了随机数R=100
    试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据，如果是100Mb/s的以太网呢？
以太网最小帧长度为来64字节，也就是64*8=512bit。
1）10M以太网自，争用期为 512/（10*1000000）=0.0000512秒=51.2us
现在碰撞算法R=100，则退后知100个争道用期，等待时间=51.2us*100=5120us=5.12ms
2）100M以太网，争用期为 512/（100*1000000）=0.00000512秒=5.12us
现在碰撞算法R=100，则退后100个争用期，等待时间=5.12us*100=512us
  • 27 .有10个站连接到以太网上，试计算以下3种情况下每一个站所能得到的宽带。
  1. 10个站都连接到一个10Mbit/s以太网集线器
  2. 10个站都连接到一个100Mbit/s以太网集线器
  3. 10个站都连接到一个10Mbit/s以太网交换机
10个站共享10Mbit/s但同一时间只有一个站可以用，zhidao其他9个等待中；
10个站共专享100Mbit/s但同一时间只有一个站可以用，其他9个等待中；
每个站独享10Mbit/s，10个站可以同时使用。