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南邮计算机通信与网络习题答案.pdf
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计算机通信与网络习题答案
1.1 什么是计算机网络.
答:我们可以把计算机网络定义为:把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机,通过
通信设备和线路连接起来,在功能完善的网络软件运行下,以实现网络中资源共享为目标的
系统。
1.3 计算机网络的拓扑构造种类有哪些.各自的特点是什么.
答:网络的拓扑〔Topology〕构造是指网络中各节点的互连构形,也就是连接布线的方式。
网络拓扑构造主要有五种:星形、树形、总线形、环形和网络形,如图1.1 所示。
星型构造 树型构造 总线型构造 环型构造 网络型构造
图 1.1
星形构造的特点是存在一个中心节点,其他计算机与中心节点互连,系统的连通性与中
心节点的可靠性有很大的关系。树形构造的特点是从根节点到叶子节点呈现层次性。总线形
构造的特点是存在一条主干线,所有的计算机连接到主干线上。环形构造是将所有计算机连
接到一个环形的线路,每两个计算机之间有两条线路相连。网络型是一种不规则的连接,事
实上,目前的因特网就是这种拓扑构造。
1.5 由 n 个结点构成的一星型拓扑构造的网络中,共有多少个直接的连接.对由 n 个结点构成
的环状拓扑构造的网络中呢.对由 n 个结点构成的全连接网络中呢.
答:在由 n 个结点构成的一星型拓扑构造的网络中有〔n-1〕个直接连接。
在由 n 个结点构成的环状拓扑构造的网络中有〔n〕个直接连接。
在由 n 个结点构成的全连接拓扑构造的网络有〔n-1〕n/2 个直接连接。
1.6 在播送式网络中,当多个节点试图同时访问通信通道时,信道将会产生冲突,所有节点
都无法发送数据,形成信道容量的浪费。假设可以把时间分割成时间片,n 个节点中每
个节点在每个时间片试图使用信道的概率为 p,试计算由于冲突而浪费的时间片的百分
比。
答:每个时间片只有一个节点访问的概率为:
p(1-p)
n-1
+ p(1-p)
n-1
+….+ p(1-p)
n-1
=n* p(1-p)
n-1
从而每个时间片冲突的概率为:
1- n* p(1-p)
n-1
即位由于冲突而浪费的时间片百分比。
1.8 什么是网络协议.由哪几个根本要素组成.
答:简单地说,协议是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合,是一套语义和
语法规则,用来规定有关功能部件在通信过程中的操作,它定义了数据发送和接收工作中必
经的过程。协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序和检错。
一般说,一个网络协议主要由语法、语义和同步三个要素组成。
语法:指数据与控制信息的构造或格式,确定通信时采用的数据格式,编码及信号电平
. z.
-
等。即对所表达内容的数据构造形式的一种规定,也即"怎么讲".例如,在传输一份数据报文时
数据格式,传输一封信函的地址格式等。
语义:协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释,也即"讲什么".不同类型的协
议元素规定了通信双方所要表达的不同内容(含义).例如,在根本型数据链路控制协议中规定,
协议元素 SOH 的语义表示所传输报文的报头开场;而协议元素 ET*的语义,则表示正文完毕
等。
同步:规定了事件的执行顺序.例如在双方通信时,首先由源站发送一份数据报文,如果目
标站收到的是正确的报文,就应遵循协议规则,利用协议元素 ACK 来答复对方,以使源站知道
其所发出的报文已被正确接收。
1.12 在试比较 OSI-RM 与 TCP/IP 模型的异同点。
答:它们的一样点主要表达在:1〕都参与层次化模型,
TCP/IP 与 OSI-RM 都采用层次化体系构造,都按功能分层。其差异主要表达在以下两方面:
1〕出发点不同
OSI-RM 是作为国际标准而制定的,不得不兼顾各方,考虑各种情况,造成 OSI-RM 相比照
拟复杂,协议的数量和复杂性都远高于 TCP/IP。早期 TCP/IP 协议是为军用网 ARPANET 设
计的体系构造,一开场就考虑了一些特殊要求,如可用性,残存性,平安性,网络互联性以及处理
瞬间大信息量的能力等。此外,TCP/IP 是最早的互联协议,它的开展顺应社会需求,来自实践,
在实践中不断改进与完善,有成熟的产品和市场,为人们所广泛承受。
2〕对以下问题的处理方法不一样
①对层次间的关系。OSI-RM 是严格按"层次"关系处理的,两个(N)实体通信必须通过下一
层的(N—1)实体,不能越层.而 TCP/IP 则不同,它允许越层直接使用更低层次所提供的效劳。
因此,这种关系实际上是"等级"关系,这种等级关系减少了一些不必要的开销,提高了协议的效
率。②对异构网互连问题。TCP/IP 一开场就考虑对异构网络的互连,并将互连协议IP 单设
一层。但 OSI-RM 最初只考虑用一个标准的公用数据网互联不同系统,后来认识到互联协议
的重要性,才在网络层中划出一个子层来完成 IP 任务。③OSI-RM 开场只提供面向连接的效
劳,而 TCP/IP 一开场就将面向连接和无连接效劳并重,因为无连接的数据报效劳,对互联网中
的数据传送和分组话音通信是很方便的。此外,TCP/IP 有较好的网络管理功能,而 OSI-RM 也
是到后来才考虑这个问题。
1.13 设有一个系统具有 n 层协议,其中应用进程生成长度为 m 字节的数据,在每层都加上
长度为 h 字节的报头,试计算传输报头所占用的网络带宽百分比。
答:假设应用层数据长度为 m 字节,则每一层加 h 字节的报头,经过 n 层后总数据长度为:
从而,传输报头所占用的网络带宽百分比为:
nh
100%
m nh
1.15/2.2〔略〕
2.3 什么叫传信速率.什么叫传码速率.说明两者的不同与关系。
答:传信速率又称为比特率,记作 R
b
,是指在数据通信系统中,每秒钟传输二进制码元的
个数,单位是比特/秒〔bit/s,或 kbit/s 或 Mbit/s〕。
传码速率又称为调制速率、波特率,记作N
Bd
,是指在数据通信系统中,每秒钟传输信
元的个数,单位是波特〔Baud〕。
假设是二电平传输,则在一个信元中包含一个二进制码元,即二者在数值上是相等的;
假设是多电平〔M 电平〕传输,则二者在数值上有 R
b
=N
Bd
×log
2
M 的关系
2.4 设数据信元长度为 833×10
-6
秒,假设采用 16 电平传输,试求传码速率和传信速率。
答:由于 T=833×10
-6
秒,所以传码速率 N
Bd
=1/T≈1200 波特
由于传送的信号是 16 电平,所以,M=16。
. z.
-
则传信速率 R
b
= N
Bd
log
2
M =4800bit/s。
2.7 假设带宽为 3000Hz 的模拟信道中只存在高斯白噪声,并且信噪比是 20dB,则该信道能
否可靠的传输速率为 64kb/s 的数据流.
答:按 Shannon 定理:在信噪比为 20db 的信道上,信道最大容量为:
C=Wlog
2
(1+S/N)
信噪比电平为 20db,则信噪功率比 S/N = 100
C = 3000log
2
(1+100)=30006.66=19.98 kbit/s
则该信道不能可靠的传输速率为 64kb/s 的数据流
2.11 带宽为 6MHz 的电视信道,如果使用量化等级为 4 的数字信号传输,则其数据传输率
是多少.假设信道是无噪声的。
答:由奈氏准则,其数据传输率=2Wlog
2
M
=2×6 M×log
2
4=24Mbit/s
2.13 一个每毫秒钟采样一次的 4kHz 无噪声信道的最大数据传输率是多少.
答:不管采样速率如何,一个无噪声信道都可以运载任意数量的信息,因为每个采样值都可
以发送大量数据。事实上,对于 4KHz 的信道,以高于每秒 8000 次的速率来采样是没有意
义的。因为此题中每毫秒采样一次,则采样频率为1000 次/秒,假设每个采样点的值用 4bit
编码,则速率是 4kb/s, 假设每个采样点的值用 16bit 编码,则速率可达 16kb/s。
2.17 在循环冗余校验系统中,利用生成多项式 G〔*〕= *
5
+ *
4
+*+1 判断接收到的报文 01
是否正确.并计算 100110001 的冗余校验码。
答:假设收到的报文是 01,则用其去除以生成多项式对应的码组 110011,
1 1 0 0 0 1 0 0
110011⌡1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1
1 1 0 0 1 1
1 1 0 0 0 0
1 1 0 0 1 1
1 1 0 0 1 1
1 1 0 0 1 1
0 1 ≠0
可知结果不是全零,所以肯定是有错的。
当要发送的数据是 100110001,根据生成多项式,可知所对应的冗余校验码为 5 位,则在
100110001 后添加 00000,用 000/110011 后,所得余数为 110,则冗余校验码为 00110。
2.19 〔7,4〕汉明码接收码组为 0100100,计算其校正子并确定错码在哪一位。
答:因为校正子
S
1
= c
6
c
5
c
4
c
2
=0,
S
2
= c
6
c
5
c
3
c
1
=1,
S
3
= c
6
c
4
c
3
c
0
=0,
因为三个校正因子不全为 0,说明码字有错。
S=S
1
S
2
S
3
=010,说明信息位 c
1
有错,将 c
1
上的 0 变为 1,即可纠正错误。
2.22 简述 DTE 和 DCE 的概念。
答:DTE:数据终端设备〔DTE,Data Terminal Equipment 〕是泛指智能终端〔各类计算机
系统、效劳器〕或简单终端设备〔如打印机〕,内含数据通信〔或传输〕控制单元,其又称
为计算机系统。
DCE:数据电路终接设备〔DCE,Data Circuit Terminating Equipment〕是指用于处理网
络通信的设备。
. z.
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