計算機網(wǎng)絡(第二版)課后習題
本文結(jié)合高職院校的特點,分析了目前《計算機網(wǎng)絡》課程的特點及現(xiàn)行教學中存在的問題,提出了一些提高高職院?!队嬎銠C網(wǎng)絡》課程教學質(zhì)量的措施與方法。學習啦小編這里就給大家推薦計算機網(wǎng)絡(第二版)課后習題啦。
1. 簡述數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要構(gòu)成。
答:數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成,包傳輸介質(zhì)、傳輸設備(多路復用器、交換機)等及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
2. 什么叫碼元速率?什么叫信息速率?兩者有何關系?
答:
碼元速率(RB):又稱為信號速率,它指每秒傳送的碼元數(shù),單位為“波特”(Baud),也稱波特率。
信息速率(Rb):指每秒傳送的信息量。單位為“bit/s”。
對M進制信號,信息代謝產(chǎn)物元速率兩者的關系是:
Rh=RBlog2M
4. 在帶寬為10MHz的信道上,如果使用4個電平的數(shù)字信號,每秒鐘能發(fā)送多少比特?
答:參考p27公式,在多信號電平下,乃奎斯特公式為
其中c = 2w求得碼元速率,繼續(xù)乘 可將之轉(zhuǎn)換為信息速率。
W為帶寬,M為電平個數(shù),代入求解
碼元速率為 c = 2*10 = 20 波特
信息速率為 C = 2 * 10*2 = 40 b/s。
5、一個數(shù)字信號通過信噪比為20db的3kHz信道傳送,其數(shù)據(jù)速率不會超過多少?
答:參考P28 信噪比和db的關系
將20db代入,可求得信號/噪聲(S/N) = 100;
代入香農(nóng)公式 求得 20100 b/2
6、信道的通信方式有哪幾種?在實際的網(wǎng)絡中最常使用哪種方式?為什么?
答:信道的通信方式主要有單工通信、半雙工通信以及全雙工通信。在實際的網(wǎng)絡中最常使用半雙工方式。性價比最高。
注:目前局域網(wǎng)實際多選擇全雙工,因為現(xiàn)在大多數(shù)網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)采用四線制或更多,保證了線路上可以分為兩對(以局域網(wǎng)為例,一般都采用5類雙絞線,發(fā)送和接受數(shù)據(jù)采用不同的線對)。全雙工相當于是一個雙車道。有了自己專有的行駛車道,你可以開自己的奔馳任意飛速行駛還要什么交通規(guī)則?這種情況下還使用CSMA/CD的規(guī)則那不是吃多了?竊以為:網(wǎng)卡在物理連接上后會有某種機制判斷自己是處于雙響單車道(半雙工共享以太網(wǎng))還是全雙工交換式以太網(wǎng)!然后決定是否CSMA/CD!這個思路不曉得對不對?
7. 什么叫自同步法?自同步編碼有什么特點?
答:自同步法是從數(shù)據(jù)信息波形的本身提取同步信號的方法。自同步編碼要求在編碼器進行編碼信號傳輸系統(tǒng)中,從編碼信號碼元中提取同步信號。相位編碼(或稱相位調(diào)制)的脈沖信號以調(diào)相方法進行傳輸就是一例。
8. 通過比較說明雙絞線、同軸電纜與光纖三種常用傳輸介質(zhì)的特點。
答:參加p46 表2-1。
9. 無線介質(zhì)與有線介質(zhì)相比有何特點,在選擇傳輸介質(zhì)時應考慮哪些問題?
答:無線介質(zhì)與有線介質(zhì)相比最大的優(yōu)勢在于無需布線代謝產(chǎn)物復雜的傳輸環(huán)境。
選擇傳輸介質(zhì)時應重點考慮滿足建網(wǎng)要求,包括:傳輸容量,傳輸效率,安全性,可靠性,價格,網(wǎng)絡的擴展要求等。
13. 什么是交換?比較說明常見的交換技術各自的特點。
答:交換是按某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源,交換可節(jié)省線路投資,提高線路利用率。實現(xiàn)交換的方法主要有:電路交換、報文交換和分組交換。 其中:
1)電路交換
在通信雙方之間建立一條臨時專用線路的過程??梢允钦嬲奈锢砭€路,也可以是一個復用信道。
特點:數(shù)據(jù)傳輸前需要建立一條端到端的通路。??稱為“面向連接的”(典型例子:電話)
過程:建立連接→通信→釋放連接
優(yōu)缺點:
• 建立連接的時間長;
• 一旦建立連接就獨占線路,線路利用率低;
• 無糾錯機制;
• 建立連接后,傳輸延遲小。
適用:不適用于計算機通信,因為計算機數(shù)據(jù)具有突發(fā)性的特點,真正傳輸數(shù)據(jù)的時間不到10%。
2)報文交換
以報文為單位進行“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”交換的技術。在交換過程中,交換設備將接收到的報文先存儲,待信道空閑時再轉(zhuǎn)發(fā)出去,一級一級中轉(zhuǎn),直到目的地。這種數(shù)據(jù)傳輸技術稱為存儲-轉(zhuǎn)發(fā)。
特點:傳輸之前不需要建立端到端的連接,僅在相鄰結(jié)點傳輸報文時建立結(jié)點間的連接。??稱為“無連接的”(典型例子:電報)。整個報文(Message)作為一個整體一起發(fā)送。 優(yōu)缺點:
• 沒有建立和拆除連接所需的等待時間;
• 線路利用率高;
• 傳輸可靠性較高;
• 報文大小不一,造成存儲管理復雜;
• 大報文造成存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時過長,且對存儲容量要求較高;
• 出錯后整個報文全部重發(fā)。
3)分組交換(包交換)
將報文分割成若干個大小相等的分組(Packet)進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。
特點:數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路??也是“無連接的”。有強大的糾錯機制、流量控制、擁塞控制和路由選擇功能。
優(yōu)缺點:
• 對轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點的存儲要求較低,可以用內(nèi)存來緩沖分組??速度快;
• 轉(zhuǎn)發(fā)延時小??適用于交互式通信;
• 某個分組出錯可以僅重發(fā)出錯的分組??效率高;
• 各分組可通過不同路徑傳輸,容錯性好。
• 需要分割報文和重組報文,增加了端站點的負擔。
分組交換有兩種交換方式:數(shù)據(jù)報方式和虛電路方式
14. 說明在計算機網(wǎng)絡中是否有真正的電路交換存在?為什么?
答: 不存在。在計算機網(wǎng)絡中主要使用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
15. 在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,完整的差錯控制應該包括哪兩個主要內(nèi)容?
答:在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,完整的差錯控制應該包括:差錯的檢查和差錯的恢復。
16. 說明在網(wǎng)絡中為什么使用檢錯碼而不使用糾錯碼?
答:根據(jù)海明定理可知,要糾正n位錯誤遠比監(jiān)測n位錯誤復雜得多,需要加更多得冗余位。為了提高信道的利用率,在網(wǎng)絡中主要使用檢錯碼。
17. 簡要說明循環(huán)冗余校驗碼的工作原理,并分析其檢錯能力。
答:
循環(huán)冗余編碼一種通過多項式除法檢測錯誤的方法。其核心思想是將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位串看成系數(shù)為0或1的多項式,如位串10011可表示為 f(x) = x4+x+1。發(fā)送前收發(fā)雙方約定一個生成多項式G(x)(其最高階和最低階系數(shù)必須為1),發(fā)送方在數(shù)據(jù)位串的末尾加上校驗和,使帶校驗和的位串多項式能被G(x)整除。接收方收到后,用G(x)除多項式,若有余數(shù),則傳輸有錯。
校驗和計算方法如下:
(1) 若G(x)為r階,原數(shù)據(jù)為m位,其多項式為M(x),則在原始數(shù)據(jù)后面添加r個0,實際傳送數(shù)據(jù)為m+r位,相應多項式xr M(x);
(2) 按模2除法用對應于G(x)的位串去除對應于xr M(x) 的位串;
(3) 按模2加法把xr M(x) 的位串與余數(shù)相加,結(jié)果就是要傳送的帶校驗和的數(shù)據(jù)多項式T(x)。
T(x) = xr M(x) + [xr M(x) MOD2 G(x)
CRC的檢錯能力分析:
若發(fā)送為:T(x);接收為:T(x) + E(x);則余數(shù)為((T(x) + E(x)) / G(x)) = 0 + 余數(shù)(E(x) / G(x))。當余數(shù)(E(x) / G(x)) = 0時,則差錯不能發(fā)現(xiàn);否則,可以發(fā)現(xiàn)。
18. 某信道誤碼率為10-5,每數(shù)據(jù)報文長度為10kbits,那么:
(1) 若差錯都是單個錯,則在該信道上傳送的數(shù)據(jù)報文的平均出錯率是多少?
(2) 若差錯大多為突發(fā)錯,平均突發(fā)長度為100bits,則在該信道上傳送的數(shù)據(jù)報文的平均出錯率是多少?
答: (1)10×103×10-5 =10-1
(2)10×103×10-5 ÷100=10-3
總結(jié)
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