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1.1计算机网络的发展经历了几个阶段？各阶段有什么特点？答：（1）以单计算机为中心的联机终端网络（第一代网络）由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统（2）计算机-计算机网络（第二代网络）A组成上增设通信控制处理机B结构上两层网络C建立社会公用数据网（3）体系结构标准化网络（第三代网络）第一阶段：各计算机制造厂商网络体系结构标准化；第二阶段：国际网络体系结构标准化。1.2TCP和UDP是Internet模型中运输层的两种协议，试述两者的差异和优缺点。答：TCP提供的是面向连接的服务。面向连接的服务需要在用户之间建立连接后，再传输数据，而当数据放松完毕后，必须关闭连接。它能够提供一定的差错和流量控制，从而保证顺序传播。而UDP是面向无连接服务的，所以它不提供上述机制，从而也不能保证报文不丢失和一定按序到达。在网络拥挤的情况下，如果要求更为可靠的顺序报文传输，则需要使用TCP协议；而在网络状态良好的情况下，使用UDP协议则能达到更高的效率。1.3简述网络中各种物理介质的优缺点。答：双绞线：优点是价格便宜，易于铺设和安装；缺点是性能较差，相对而言数据速率低，传输距离短，且易受干扰。同轴电缆：优点是与双绞线相比数据速率较高，传输距离较长，抗干扰能力较强，因其能屏蔽大部分电磁干扰；缺点是价格相对较贵，且铺设和安装不及双绞线方便。光纤：优点是轻便，传输距离远和大容量（即数据速率高），且不易受电磁干扰；缺点是光纤之间不易连接，抽头分支困难，光电转换设备不便宜。无线通信：优点是无需布线，支持移动性；缺点是易受干扰。卫星：优点是无需布线，且能进行全球范围内的长距离通信；缺点是延迟时间长，且难以防止非法接收。1.4简述数据链路层流量控制的功能答：实际上限制发送方的数据流量，使其发送速率不要超过接收方所能处理的限度。在这个过程中，也需要通过某种反馈机制使发送方知道接收方是否能跟得上。要有一些规则使得发送方知道在什么情况下可以接着发送下一帧；在什么情况下必须禁止发送，停下来等待接收到某种新的信息后再继续发送等。1.5检错码和纠错码有什么不同？试比较在网络通信中使用时各自的优缺点。答：检错码只能检查出传输中出现的错误，然后要求发送方重发；而纠错码不但可以检测错误，还可以确定二进制错码元的位置，从而可以纠正差错，避免重传。检错码的优点是编码效率较高（即使用较少的冗余位），且实现设备简单；但只在具有反向反馈的情况下才能采用，同时发送方需要有数据缓冲区用于存储已发送的数据，而且在误码率高时大量反馈重传要浪费不少时间。纠错码则反之，其优点是不需要反向反馈来传递请求重发的信息，发送方也不需要有数据缓冲区，且可以避免重传；缺点是比检错码使用更多的冗余位，其编码效率较之检错码要低，同时纠错的设备也要比检错的设备复杂。1.6若某面向字符同步规程的帧数据段中出现下列字符串，问字符填充后的输出是什么？ADLESTXBCDLEDLEDLEDLEETB答：字符填充之后的输出为ADLEDLESTXBCDLEDLEDLEDLEDLEDLEDLEDLEETB1.7若某面向比特同步规程的帧数据段中出现下列位串，问比特填充后输出是什么？0100000111110101111110比特填充之后的输出为0100000111110010111110101.8在一个没有监控站的令牌环网络中，在什么情况下一个坏帧会一直环绕传递？监控站怎样来解决这个问题？在正常情况下，发送者会一走其所发送的帧。但是有可能出现这些情况：发送者在发送完帧后出现了故障，或者帧的源地址在传输途中被改变了，发送者无法识别到该帧实际上是由其传输的。监控站在帧第一次经过时设置监控位，而如果发现了一个设置了监控位的帧则由监控站负责将其移走。1.9比较通信协议中的异步协议和同步协议异步协议把每个字符看作一个独立的信息，在每个字符起始处同步，但各个字符之间的间隔时间是可以变化的。由于发送器和接收器近似于同一频率的两个时钟，能够在一段时间内保持同步，故可以用字符起始处同步的时钟来采样字符中的各位，而不需要每位同步了。同步协议则把许多字符组织成一个数据块，在该数据块的其实处同步，而后面维持固定的时钟，实际上是发送端通过某种技术将时钟混合到数据中一起发送出来，而接收端又从输入数据中分离出时钟来。该时钟不但用来定时字符内的各位，也用来定时字符本身。可见，异步和同步主要区别在字符之间。1.10为什么运行在以太网上的高层协议常常需要在其头部字段中包含一个长度字段？以太网有最小帧长（512b）限制，如果发送的数据不够，则需要填充以满足最小帧长限制，因此为了能够区分携带的数据中那些部分是属于填充，高层协议经常会包括一个长度字段。2.1试说明制作双绞线网线的线序。TIA568A：白绿,绿,白橙,蓝,白蓝,橙.白棕,棕TIA568B：白橙,橙,白绿,蓝,白蓝,绿.白棕,棕2.2简述开放系统互连参考模型及各层的主要功能答：开放系统互连参考模型是由国际标准化组织(ISO)制定的一个标准化开放式的计算机网络层次结构模型。它共有7层，从下到上依次是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。各层的主要功能分别如下：1）物理层：在物理媒体上传输原始数据的比特流。2）数据链路层：通过校验、确认和反馈重发等手段将原始的、肯定会出错的物理连接改造成无差错的数据链路。3）网络层：关心的是通信子网的运行控制，主要任务是把网络协议数据单元从源端传送到目的端。4）运输层：建立一个端到端的连接，为上层用户提供端到端的、透明优化的数据传输任务。5）会话层：允许不同主机的各个进程之间进行会话，它组织并同步进程间的对话。6）表示层：为上层用户提供共同需要的数据或信息的语法表示变换。7）应用层：开放系统互连环境的最高层。它直接面向网络的应用程序，不同的应用层为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段2.3什么是网络协议（Protocol）?请例举一些你所知道的网络协议并说明它们的相关功能。答：协议，是计算机网络对等层通信时，对传送的信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必须遵循一个共同的约定。在计算机网络的每个层次上都有若干协议。在日常的网络应用过程中，常见的协议如下：1）FTP（文件传输协议）--用来传输文件2）SMTP（简单邮件传输协议）--用来发送邮件3）HTTP（超文本传输协议）--Web网页浏览的基础4）TCP（传输控制协议）--面向连接的运输层协议5）UDP（用户数据报协议）--无连接的运输层协议6）IP（网际协议）--网络层互联的基础7）DHCP（动态主机配置协议）--动态获得主机IP地址等信息8）ARP（地址解析协议）--将IP地址翻译成MAC地址2.4比较模拟传输和数字传输的不同答：模拟传输是不考虑传输内容的传输方式。在传输过程中由于噪声的干扰和能量的损失会使信号发生失真和衰减。为了避免这种情况，需要在传输过程中通过放大器来放大信号的强度，但放大信号的同时也放大了噪声。而数字传输需要考虑传输内容。传输过程中每间隔一定距离使用转发器来代替放大器。转发器通过判别内容而重新产生信号发送，所以又称为再生器。它不引起失真，也不会放大噪音，特别适合长距离的传输。2.5调制解调器和编码器的功能有何异同点？能否用调制解调器的解调部分来代替编码器的编码部分？答：调制解调器用于在发送端将数字信号调制成模拟信号，在接收端将模拟信号复原成数字信号；而编码解码器在发送端将模拟信号变换成数字信号，在接收端将收到的数字信号复原为模拟信号。调剂解调器的解调部分不适宜用来代替编码解码器的编码部分，因为解调处理的模拟信号是按照一定规则（如调幅、调频或调相）经过调制而得到的信号，而编码部分所接收的模拟信号是无规则的，必须经过严格的采样、量化再进行编码。2.6你知道哪几种帧定界方法？试说明它们的优缺点。答：字节计数法、使用字符填充的首尾定界符方法、使用比特填充的首尾标识方法和违例编码方法。字节计数法中：“字节计数”字段是十分重要的，必须采取措施来保证它不会出错。因为它一旦出错就会失去帧尾的位置，特别是其错误值变大时不但会影响本帧，而且会影响随后的帧，造成灾难性后果。比特填充的首尾标识方法优于字符填充的首尾定界方法。后者依赖于字符编码集，而且硬件实现较麻烦；而前者不依赖于字符编码集，硬件实现较方便，不必以字符为单位，也不必等待一个字符到达后进行判别再决定是否要插入或删除转义字符，而可以连续发送或接收，通过简单的计数就可以决定是否要进行比特的插入或删除，还有其控制功能较完善。违例编码方法不需要任何填充技术，但它只适用于采用了冗余编码的特殊编码方法。所以，比特填充的首尾标识方法使用最为广泛。2.7数据链路层差错控制的思想是什么？对于遇到一帧整个消失和同一帧被重复发送，又是如何分别处理的？答：通常采用反馈重发的方法来纠正错误。要求每帧传送后接收方向发送方提供是否已正确接收的反馈信息，从而发送方可以据此决定是否要重发，发送方只有收到接收方已正确接收的反馈信息后才能认为该帧已正确传送完毕。对于帧丢失的情况，可以引入计时器来解决。当发送方计时器超过指定的时间间隔，即计时器超时后还未收到确认正确接收的返回信息时，就可认为传出的帧已出错或丢失，因而要重新发送。对于多次收到同一帧的情况，可以采用对发送的帧编号，即给每帧一个序号，从而使得接收方能从该序号来区分是新发送的帧，还是已被接收但发送方又重新发送来的帧，从而决定是不是交给上一层。2.8简述面向字符、面向比特和面向字节计数三种同步规程分别是如何做到“数据透明”的。1.面向字符：将每个独立的控制字符都作为普通的数据字符对待，因而它可以出现在数据正文段中，而不具有通信控制的含义。只有在这些字符紧随着一个DLE转义字符后面时才具有通信控制的含义。若数据段正义本身出现DLE字符，则在想传输线路发送前在它的前面再插入一个DLE。当接收到连续两个DLE，就删去前一个，并把第二个作为普通数据字符对待而不是转义字符。2．面向比特：通过比特填充来实现的。因为是以一个特定的比特模式“01111110”作为标志来定时帧的开头和结束，发送器对除了标志以外的其余字段，每连续出现5个“1”之后自动插入一个“0”.这样就能把数据字段和标志区分开来。当然接收器在接受数据的过程中还要在连续出现5个“1”之后删掉后面那个“0”.3．面向字节技术：用Count字段来指示帧中数据字段中有多少个字节，数据字段的长度必须为字节的整数倍。这种采用字节技术的方法用来确定帧结束边界，不会引起数据和其他标志或字符混淆，因而不需要采用任何填充技术就可达到“数据透明”。2.9以太网有时被认为不适合于实时计算，因为在最坏情况下重发间隔是无限的。假设令牌环网中节点是固定且已知的，在何种情况下，令牌环也会出现上述情况？在何种情况下令牌环网能已知最坏情况？答：如果一个站点持有令牌的时间很长时，令牌环也会出现和以太网类似的情况。如果已知站点在抓住令牌后所能持有令牌的时间上有一个上限，这个时候站点可以知道等待传输的延迟的上限=站点个数X持有令牌的时间。2.10比较固定路由方法和集中路由方法的相同点和不同点。答：相同点：二者都是根据网络中所有节点的网络信息来计算，选择路由的，并且网络中的每个节点都保存了一张当前的路由表（这个路由表通常由一个中心负责计算，分发）。不通点：固定路由是用于静态路由方式，而集中路由用于动态路由方式。因此，固定路由中路由表的建立多数是手工计算完成并分发的；而在集中路由中，网络中设置了一个路由控制中心（RCC），每隔一段时间，RCC就会收集整个网络信息，利用这些信息使用最短路径计算法计算出每对节点之间的最优路径，构造出由路由表并自动分发给对应发的每个节点。增补习题：简答题：为了使得协议数据单元能够被正确地传送到目的地的对等层，在每层协议附加的报头中通常包含一些什么样的信息？①报头中必须包含该层虚通信源端和目的端信息。②必须包含一些和相邻层有关的说明信息，以说明本层的服务和相邻层的服务。③还需要一些对于本身数据的描述和校验。为什么ATM技术可以用于局域网，又能用于广域网？