协议栈:将网络协议几个层次画在一起很像一个栈的结构,因此将这些协议层称为协议栈。
实体:表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
对等层:通信双方实现同样功能的层。协议定义的就是对等层间的通信规则。
协议数据单元:OSI参考模型把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU。
客户:在计算机网络中进行通信的应用进程中的服务请求方。 服务器:在计算机网络中进行通信的应用进程中的服务提供方。
客户-服务器方式:通常指的是一种网络应用程序的工作方式。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。客户是服务请求方,服务器是服务提供方。服务器总是一直运行并被动等待通信,而客户总是主动发起通信。服务器可以同时处理多个客户的请求,而客户程序之间不直接进行通信。
1-19 试解释everything over IP和IP over everything的含义。
解答:TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务,即IP协议之上可以运行各种各样的网络应用,这就是所谓的everything over IP。同时TCP/IP协议也允许IP协议互连各种各式各样的物理网络而构成的互联网,在IP层以上看不见下层不同的物理网络,这就是所谓的IP over everything。
1-20 判断以下正误。
(1)提高链路速率意味着降低了信道的传播时延。(×) 原因:
提高链路速率是提高了将数据推送到链路的速率。而信道的传播时延仅跟信号的传播速率和信道长度有关,与发送速率无关。因此提高链路速率不会影响信道的传播时延。
(2)在链路上产生的传播时延与链路的带宽无关。(√) 原因:
由于承载信息的电磁波在通信线路上的传播速率(这是光速的数量级)与数据的发送速率并无关系,因此在链路上产生的传播时延仅与信号传播速率和信道长度有关。
(3)跨越网络提供主机到主机的数据通信的问题属于运输层的功能。(×) 原因:
跨越网络提供主机到主机的数据通信的问题属于网络层的功能。运输层为不同主机上的应用进程和应用进程间提供逻辑通信功能。
(4)发送时延是分组的第一个比特从发送方发出到该比特到达接收方之间的时间。(×) 原因:
发送时延是主机或路由器将分组发送到通信线路上所需要的时间,也就是从发送分组的第一个比特算起,到该分组的最后一个比特发送到线路上所需要的时间。
(5)由于动态分配通信带宽和其他通信资源,分组交换能更好更高效地共享资源。(√) (6)采用分组交换在发送数据前可以不必先建立连接,发送突发数据更迅速,因此不会出现网络拥塞。(×)
原因:
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由于分组交换不像电路交换那样通过建立连接来保证通信时所需的各种资源,因而无法确保通信时端到端所需的带宽,在通信量较大时可能造成网络拥塞。
1-21 一个系统的协议结构有N层,应用程序产生M字节长的报文,网络软件在每层都加上h字节的协议头,网络带宽中至少有多大比率用于协议头信息的传输?
解答:(N×h/(N×h + M)) × 100%。若应用程序产生的报文再分为多个小的分组则比率会更大。
第2章
2-1 物理层要解决哪些问题?物理层协议的主要任务是什么?
解答:物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。因此物理层要考虑如何用电磁信号表示“1”或“0”;考虑所采用的传输媒体的类型,如双绞线、同轴电缆、光缆等;考虑与物理媒体之间接口,如插头的引脚数目和排列等;考虑每秒发送的比特数目,即数据率。
物理层协议的主要任务就是确定与传输媒体的接口有关的一些特性,即机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。
2-2 规程与协议有什么区别?
解答:用于物理层的协议也常称为物理层规程(procedure)。其实物理层规程就是物理层协议。只是在“协议”这个名词出现之前人们就先使用了“规程”这一名词。
2-3 物理层的接口有哪几个方面的特性?各包含些什么内容? 解答: (1)机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。常见的各种规格的电源接插件都有严格的标准化的规定。
(2)电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 (3)功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 (4)过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2-4 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。
解答:一个数据通信系统可划分为三大部分,即源系统(或发送端、发送方)、传输系统(或传输网络)和目的系统(或接收端、接收方)。
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数据通信系统键盘输入汉字PC数字比特流模拟信号公用电话网调制解调器源系统调制解调器传输系统目的系统模拟信号数字比特流屏幕显示汉字 输入信息源点输入数据发送器发送的信号传输系统接收的信号接收器输出数据终点输出信息 源系统一般包括以下两个部分: 源点:源点设备产生要传输的数据,例如,从PC的键盘输入汉字,PC产生输出的数字比特流。源点又称为源站或信源。 发送器:通常源点生成的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。典型的发送器就是调制器。现在很多PC使用内置的调制解调器(包含调制器和解调器),用户在PC外面看不见调制解调器。 目的系统一般也包括以下两个部分:
接收器:接收传输系统传送过来的信号,并把它转换为能够被目的设备处理的信息。典型的接收器就是解调器,它把来自传输线路上的模拟信号进行解调,提取出在发送端置入的消息,还原出发送端产生的数字比特流。
终点:终点设备从接收器获取传送来的数字比特流,然后进行信息输出(例如,把汉字在PC屏幕上显示出来)。终点又称为目的站或信宿。
在源系统和目的系统之间的传输系统可以是简单的传输线,也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。
2-5 请画出数据流1 0 1 0 0 0 1 1的不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的波形(从高电平开始)。
解答:所求波形图如图所示。
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题2-5之图
2-6 “比特/秒”和“码元/秒”有何区别? 解答:“比特/秒”和“码元/秒”是不完全一样的,信息的传输速率“比特/秒”与码元的传输速率“波特”(“码元/秒”)在数量上却有一定的关系。若1个码元只携带1 bit的信息量,则“比特/秒”和“波特”在数值上是相等的。但若使1个码元携带n bit 的信息量,则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输速率为M ?n bit/s。
2-7 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用幅移键控,把码元的振幅划分为16个不同等级来传送,那么可以获得多高的数据率(b/s)?
解答:16个等级可以表达4位二进制数,每个码元可以表示4个比特,因此,可以获得80000 b/s的数据率。
2-8 假定用3 kHz带宽的电话信道传送64 kb/s的数据,试问这个信道应具有多高的信噪比?
解答:根据香农公式:C?3?log2(1?S/N)?64,1?S/N?264/3
S/N?2.64?106
2-9 试解释以下名词:数据,信号,模拟信号,基带信号,带通信号,数字信号,码元,单工通信,半双工通信,全双工通信,串行传输,并行传输。
解答:
数据:运送消息的实体。
信号:数据的电气或电磁表现。
模拟信号:连续信号,其特点是其代表消息的信号参数的取值是连续变化的。
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