1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标？ 答：1.速率

比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。 Bit 来源于binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的 一个1 或0。

速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速 率的单位是b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。 速率往往是指额定速率或标称速率。 2.带宽

“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。 现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s (bit/s)。 3.吞吐量

吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。 吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能 够通过网络。

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 4.时延

传输时延（发送时延） 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。 也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。 5.时延带宽积 6.往返时间RTT 7.利用率

1-15 假定网络的利用率到达了90%。试估算已选现在的网络时延是他的最小值的多少倍？ 答：D0 表示网络空闲时的时延，D 表示当前网络的时延。U 为利用率 则： D=D0/(1-U) 即D=10 D0 。

1-16 计算机通信网有哪些非性能特征？计算机通信网性能指标与非性能特征有什么区别？ 答：计算机通信网非性能特征有：费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易 于管理和维护。

计算机通信网性能指标有：速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率。 性能指标指的是与通信网络本身性能相关的指数，而非性能特征与其本身无直接关系。 《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子6

1-17 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2.3×108 。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100kbit/s，传播距离为1000km，信号在 媒体上的传播速率为2×108m/s。

（2） 数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传 播速率同上。 答：（ 1）：发送延迟=107/（100×1000）=100s 传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms （2）：发送延迟=103/（109）=10-6s=1us

传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms

1-18 、假设信号在媒体上的传播速率为2.3×108m/s。媒体长度l 分别为：

(1) 10cm(网卡) (2) 100m(局域网) (3) 100km(城域网) (4) 5000km(广域网)

试计算当数据率为Mb/s1 和10Gb/s 时在以上媒体中正在传播的比特数。 答：传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 时延带宽积=传播时延*带宽

（1）0.1m/2.3/108×1×108b/s=0.000435bit （2）100m/2.3/108×1×108b/s=0.435bit （3）100000/2.3/108×1×108=435bit （4）5×106/2.3/108×1×108=21739bit

1-19、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？ 答：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%

1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结构的思想相似 的日常生活。

答：网络体系结构采用分层的结构，可以减少协议设计的复杂性，使得各层之间是独立的， 增强灵活性，使得网络体系结构上可以分割开，易于实现和维护，同时促进标准化工作。 日常生活中，比如，甲、乙两地两人a、b 通信，a 将写好的信交给甲地邮局，甲地邮局经 过交通部门将信邮至乙地邮局，b 再从乙地邮局取信。这相当于一个三层结构，如下图所示 虽然两个用户、两个邮政局、两个运输部门分处甲、乙两地，但是它们都分别对应同等机构， 同属一个子系统，而同处一地的不同机构则不再一个子系统内，而且它们之间的关系是服务 与被服务的关系。

《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子7

1-21 协议与服务有何区别？有何关系？ 答：协议是水平的，服务是垂直的。 协议是“水平的”， 即协议是控制对等实体之间的通信的规则。服务是“垂直的”， 即服务 是由下层向上层通过层间接口提供的。 协议与服务的关系

在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用交换原语交换信 息。同层两个实体间有时有连接。

1-22 网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？

答：在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。 这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。一个网络协议要 由以下三个要素组成：

（1）语法，即数据与控制信息的结构或格式；

（2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答；

（3）同步，即事件实现顺序的详细说明。

对于非常复杂的计算机网络协议，其结构最好采用层次式的。 1-23 为什么一个网络协议必须把各种不利的情况都考虑到？

答：因为网络协议如果不全面考虑不利情况，当情况发生变化时，协议就会保持理想状况， 一直等下去！就如同两个朋友在电话中约会好，下午3 点在公园见面，并且约定不见不撒。 这个协议就是很不科学的，因为任何一方如果有耽搁了而来不了，就无法通知对方，而另一 方就必须一直等下去！所以看一个计算机网络是否正确，不能只看在正常情况下是否正确， 而且还必须非常仔细的检查协议能否应付各种异常情况。

1-24 试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。

答：所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI 七层模

型和TCP/IP 的四层模型而得到的五层模型。五层协议的体系结构见图1-1 所示。 《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子8 应用层 运输层 网络层 数据链路层 物理层

图1-1 五层协议的体系结构 各层的主要功能： （1）应用层

应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要 的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（user agent),来完 成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。 (2）运输层

任务是负责主机中两个进程间的通信。

因特网的运输层可使用两种不同的协议。即面向连接的传输控制协议TCP 和无连接的用户数

据报协议UDP。

面向连接的服务能够提供可靠的交付。

无连接服务则不能提供可靠的交付。只是best-effort delivery. (3)网络层

网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。 （4）数据链路层

数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame)，在两个相邻结点间的链 路上实现帧的无差错传输。 （5）物理层

物理层的任务就是透明地传输比特流。

“透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。 物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何 识别出这是“1”而不是“0”。物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各个脚 如何连接。

1-25 试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。

答:“透明”是指某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。书上举例如:你看不见在 你面前有100%透明的玻璃的存在。

1-26 试解释下列名词：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。

答：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，因而每层可用一些主要协议来表征，几个层次画在一起很像一个栈的结构。

实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。在许多情况下，实体是一个特定的软 件模块。

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。 《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子9

服务访问点：在同一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。

客户、服务器：客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。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。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

客户-服务器方式：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，当客户进程 需要服务器进程提供服务时就主动呼叫服务进程，服务器进程被动地等待来自客户进程的请 求。

1-27 试解释everything over IP 和IP over everything 的含义。

答：everything over IP：即IP 为王，未来网络将由IP 一统天下。未来的通信网既已肯定 以数据信息业务为重心，并普遍使用互联网规约IP，那么网上信息业务宜一律使用IP，即 所谓everything over IP。

IP over everything：在现在的电通信网过渡到光通信网的过程中，IP、ATM、WDM 会配合 使用，渐渐过渡，既是IP over everything。 《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子10 第二章物理层

2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？ （1）物理层要解决的主要问题：

①.物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路 层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本曾的协议与服务。

②.给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为 串行按顺序传输的比特流）的能力。为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。 ③.在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。 （2）物理层的主要特点：

①.由于在OSI 之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中， 这些物理规程已被许多商品化的设备锁采用。加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今 没有按OSI 的抽象模型制定一套心的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确

定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。

②.由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复 杂。