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计算机网络习题课四月三日第四章习题•1、了解下你周围的网络连线，它们使用了哪些介质？–一般是双绞线；光纤。•2、何种介质可用于需要经过大型电机的通信场合？–屏蔽双绞线：由一根屏蔽层围绕的双绞线组成。用于防止电磁辐射。–同轴电缆：有屏蔽层。–光纤：不会干扰也不会被干扰。•3、某此商业网络服务公司为个人提供卫星连接服务，每个用户可获得一个用于接收数据的小型碟形天线及一个拔号电话调制解调器用于发送数据。请说明为何用户不能发送数据到卫星。提示：考虑将信号发送到卫星的地面站的天线大小。–天线的大小决定了通信的距离。第五章•1、什么是RS-232？RS-232有什么特点？–RS-232是用于计算机与调制解调器、键盘或终端之类设备之间传输字符的串行接口的一种标准。–特点：它要求发送器在传输字符各位之前先传输额外一位的0（起始位），在每个字符之后有一位1（终止位）。•2、画出一个字的bit以ASCII形式在RS-232上传输的波型图。–空闲开始0100011停止开始1001011停止开始0010111停止空闲–1：-15–0：+15–空闲：-15–开始：+15–停止：-15051015202530-15-30315is0100011tis1001011tis0010111tib:62i:69t:74TimeVoltage说明：以上为标注i为idle；s为startbit，t为stopbit。•Bit:电脑数据量的最小单位。•Byte：文件系统的单位，通常用多少字节来表示存储器的存储容量。指一小组相邻的二进制数码。1Byte=8bits•Word（字）：计算机中一串数码作为一个整体来处理或运算，称为一个计算机字，即字。字通常分为若干个字节。计算机每个字所包含的位数称为字长，如32位，64位。•bps:表示数据机及网络通信的传输速率。•Bps：电脑一般都以Bps显示速度，有时会跟传输速率混淆。如ADSL的带宽为1Mbps，但实际中，下载速度没有1MB，只有1Mbps/8=128kBps。•与传输速度有关的b一般是指bit;与容量有关的B一般是指Byte。•3.当两个人保持通话时，他们的通话是用单工、半双工还是全双工进行传输？–全双工传输–同一时刻，双方都能讲话，而且都能听见，能不能被对方听懂或听清是另一回事。•4.哪种串行传输适应于视频传输？对于和电脑连接的键盘呢？–等时传输（视频传输）–异步传输（键盘）•等时数据传输，通常用于在数据必须在一定的时间限制被传递，如视频流•异步传输以字符为单位进行数据传输，是串行传输的一种廉价和有效的形式，特别适用于低速链接，对一类慢速而又不固定频率的字符传输很合适，如键盘与主机的传输和RS-232。•5、假定用9600波特率的RS-232方式发送了10000个7位字符，则传输需要多少时间？（每个字符都有一个起始位和一个终止位）–波特率：每秒钟硬件产生的电信号变化次数。对于RS-232来说，就等于每秒钟传输的位数。–10000*（7+2）/9600=9.375s•6、绝大多数的RS-232硬件允许所在的计算机设定数据传输速率及停止位的个数。若发送方使用两位停止位，而接收方使用一位停止位，数据传输是否正确？如果正确，使用额外的停止位的不利之处是什么？–正确，但是会减缓传输速度。1、什么是调制与解调？调制与解调有哪些基本方法？答：调制是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号，从而适宜在信道中传输。解调是在接收端将已调信号恢复成原始基带信号的过程，它是调制的逆过程。调制技术包括调幅、调频与调相。解调技术包括解调幅、解调频与解相位移动调制。第六章习题2、载波复用技术有哪几种？各有什么特点？频分多路复用、波分多路复用、时分多路复用、码分多路复用。频分多路复用(FDM)特点：允许在多个信道上同时通信，每个信道对应于电磁辐射的一个单独频段。波分多路复用(WDM)特点：是一种特殊形式的频分复用,在光纤上发送不同频率（波长）的光。时分多路复用(TDM)特点：在共享介质上一次发送一个数据项。同步TDM系统发送数据项时，各项之间没有间隔，通常采用轮流选择方式。在轮到该发送的发送器未准备好发送数据项时，统计TDM系统会跳过此发送器，从而避免空闲时隙。码分多路复用(CDM)特点：采用编码的方法使得多个发送端同时发送而不会互相干扰。CDM的主要在于具有较低时延的可伸缩性能力。3、考虑用频率为4000Hz的正弦波进行调幅，问：每秒能够编码多少bit?为什么？4000bit。因为调频与调幅技术每发送一个信号位都需要至少一个载波周期。一般是一个载波周期发送1bit信息，所以每秒能够编码4000bit。4、为什么同一个地区的各无线电台使用的载波频率是唯一的？无线电台一般使用调频广播，调频广播调整的是载波的频率。在同一地区内，各台或各套节目都有指定的载波频率，接收者根据不同的载波频率来接收不同的节目。倘若使用的载波频率一样，就会产生相应的干扰，因此，在同一个地区的各无线电台使用的载波频率唯一。5、作者使用多路复用和解多路复用，将3个单独数据源上的8bit信息发送到3个独立目的节点。信道只能够发送8bit字符，任意数据源能够在任意时间发送任何可能的8bit数值。设计一个多路复用机制，使得它能够从3个数据源接收数据，并且可以在一个公用信道上发送数据。（提示：设计一种方法使接收者能够识别每个数据是从哪一数据源的）答：（1）使用频分多路复用技术，让每个数据源使用一个独立的频率范围。（2）可以采用同步时分多路复用方式，数据项是以轮流的方式发送，即发送器先发送从数据源1过来的数据项，再发送从数据源2过来的数据项，依次往下。3月4日•1.传输差错的来源是什么？举例说明有哪些类型的传输差错？–传输差错的来源是干扰、失真和衰减。传输差错的类型：单个差错、突发差错和擦除（模糊）。•2.设发送的数据是字符串“HelloNetwork!”，分别•计算并提供演算过程：–a)按8位分组，按组计算奇偶校验码；CharBits1~8ParityCharNumBigEndianOddEvenH720100100001e1010110010101l1080110110001l1080110110001o1110110111101SPACE320010000010N780100111001e1010110010101t1160111010001w1190111011101o1110110111101r1140111001001k1070110101110!330010000101–b)计算Internet校验和。（提示：按16位分组，采用大端序）–（提示：ASCII码可通过查表，或强制类型转换编程获得。）WordChecksum6548000065486c6c0000d1b4206f0000f223654e0001577177740001cee5726f00024154216b000262bfSUM000062c1NOT9d3e最终答案为：9d3e，回答3e9d也是可以的。3.设发送的数据是101110，采用CRC的产生多项式是，求：a)用算数除法演算添加在数据后的余数。答：011，计算过程如右：()31PXX=+•b)最终发送的数据是什么？–最终发送的数据101110011。•c)在整个过程传输中，最后一位发生错误（若该位为0，则突变为1；若该位为1，则突变为0），接收端能否发现？–可以，101110011除以1001余数为0，101110010余数为1，可以发现。•d)请举例说明发生何种错误，无法使接收端发现？错误的位应尽量少。–（提示：最后一小题可以考虑编程实现。）–“同余”的错误，如001010011、101100001等。•4.计算下面的海明距离:(0000,0001),(0101,0001),(1111,1001),and•(0001,1110).–距离分别为：1,1,2,4。第七章习题1、假设两台计算机轮流在一个64000bps的共享信道上以时分多路复用的方式发送1000字节的包。如果在一台计算机停止发送到另一台计算机开始发送之间需要100微秒，那么两台计算机都传输一个1MB的数据文件共需多少时间？解：一个packet为1000B，1MB的数据可以分成(1024*1024)B/1000B=1048.576，约等于1049个packet;在64000bps的共享信道上发送一个packet用的时间为(1000*8)bit/64000bps=0.125s间隔时间为(1049*2-1)*100*0.000001s=0.2097s两台计算机传输数据的时间为1049*2*0.125s=262.25s总共需要的时间为262.25s+0.2097s=262.4597s2、在上题中，计算如果两台计算机串行传输需要多少时间。（假设同一台计算机发送的两个包之间至少有5微秒的延时。）解：每台计算机传输数据所用的时间为(1049-1)*5*0.000001s+1049*0.125s=131.13024s间隔时间为100*0.000001s=0.0001s总共需要的时间为131.13024s*2+0.0001s=262.26058s3、假设在一个面向字符流传输中有硬件故障，把所有传输的比特设置为0，校验位能不能捕获这个问题，为什么？答：不一定。将所有传输比特都设置为0，即00000000。如果是用偶校验，那么校验位被置为0，这时就不能检查出问题。如果是奇校验，那么校验位被置为0，但数据中并没有奇数位1，可以检查出问题。•4.误差有时会导致一种情形，其中一个网络上的两个站被分配了相同的硬件地址。谁负责为使用网络上的这样的错误：配置地址？动态地址？静态地址？–答案：配置地址。•5.通过Omnipeek软件观察，访问外网时的目的MAC地址是否一致？并解释该现象（为何一致或为何不一致）？–（提示：在Filter选项只选http可以只监测HTTP流，打开网页浏览器，访问多个不同网站，观察数据结果。Omnipeek下载地址见课件。鼓励同学查阅资料、相互讨论。）–答：一致，因为局域网内的机器访问局域网外的机器，源地址为本机MAC地址，目标地址为局域网路由器的MAC地址。3月11日•1.在大多数技术里，发送站点能选择帧内的数据量，但是帧头部是固定大小的。分别计算在最大与最小的以太网帧里头部的位数占整个帧的位数的百分比。–答：最小：(6+6+2)/(8+6+6+2+46+4)*100%=19.4%；–最大：(6+6+2)/(8+6+6+2+1500+4)*100%=0.917%•2.简述广播和多播的技术原理和特点。–广播：当一个应用正在广播数据时，网络上的计算机都可以接收到一个副本。要实现这种功能，需要一种让所有站点接收并处理帧副本的机制。具体为：计算机中的网络接口硬件复制共享网络上每一帧的副本。如果帧内的目标地址是保留的广播地址或与计算机的物理地址匹配，那么接口接收这一帧并把副本传给操作系统。这样，当帧按广播地址发送时，网络上的每台计算机都能接收到一个副本。–组播通过保留一些地址专门用于组播来扩展编址方案，并且它也对网络接口进行扩展，使之能识别这些附加的组播地址。当计算机启动时，接口只能识别本身的地址和广播地址。如果一个应用程序希望接收组播帧，它必须告诉网络接口使用哪个组播地址。接口将这个地址加到它所能识别的地址集合中，并开始接受发送到那个地址的帧。•3.简单描述以太网的帧格式。•以太网定义的帧共有7个字段：–1、前同步码。这个字段有7个字节（56比特）的交替出现的0和1，其作用就是提醒接收系统有帧到来，以及使到来的帧与计时器同步。–2、帧首定界符（SFD）。这里用1字节（10101011）作为标志，并指出帧的开始。–3、目的地址。6字节的目的物理地址。–4、源地址。6字节的源物理地址。–5、类型。这个字段定义了封装在帧中的数据类型。–6、数据。这个字段包含从上层来的数据。数据长度必须在46到1500字节之间。如果上层协议产生的数据长度小于46字节，则