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計算機網路 第五版 期末考試 (1)2011-07-04 11:13
第一章
1.三網:電線網路,有線電視網路,計算機網路
2.計算機網路為用戶提供的最重要的兩個功能:連通性,共享性
3.網路是由若干結點和連接這些結點的鏈路組成。
4.網際網路是世界上最大的互連網路。
5.網路把許多計算機連接在一起,網際網路把許多網路連接在一起。
6.網際網路發展的三階段:
(1)從單個網路ARPANET向互聯網發展的過程。
(ARPANET:網際網路之父,第一個投入運行的分組交換網)
(2)建成了三級結構的網際網路。(internet 互聯網或網際網路)
(3)逐漸形成了多層次的ISP結構的網際網路。(網際網路服務提供商)
7.網際網路體系結構委員會(internet architecture board)設有兩個工程部:
網際網路工程部IETF(engineering task force),網際網路研究部IRTF
8.制訂網際網路的正式標准要經過以下四個階段:
網際網路草案,建議標准,草案標准,網際網路標准。
9.網際網路的組成:邊緣部分,核心部分
10.在網路邊緣部分的端系統中運行的程序之間的通信方式分為:
客戶伺服器方式(C/S方式),對等方式(P2P方式)。
11.客戶和伺服器都是指通信中所涉及的兩個應用進程。(客戶程序,伺服器程序)
本來是指計算機進程(軟體)。
12.客戶是服務請求者,伺服器是服務提供者。
13.客戶程序:①被客戶調用後,在通信時主動向遠地伺服器發起通信(請求服務)。因此客戶程序必須知道伺服器程序的地址。②不需要特殊的硬體和很復雜的操作系統
14.伺服器程序:①是一種專門用來提供某種服務的程序,可同時處理多個遠地或本地客戶的請求。②系統啟用後即自動調用,並一直不斷的運行著,被動的等待並接受來自各地客戶的通信請求。因此伺服器程序不需要知道客戶程序的地址
15.路由器是實現分組交換的關鍵部件,其任務是轉發收到的分組。
16.分組交換的特點:分組交換採用存儲轉發技術。①在發送報文前,先將較長的報文劃分成一個個更小的等長的數據報。②在每一個數據報前面,加上一些必要的控制信息組成的首部後,就構成一個分組。③路由器收到一個分組,先暫時存儲起來,在檢查首部,查找路由表,按照首部中的目的地址,找到合適的介面轉發出去,把分組交給下一個路由器。④這樣一步步的以存儲轉發方式,把分組交付給最終的目的主機。
17.計算機網路,根據不同的作用范圍分為:
①廣域網(WAN wide area network) 幾十到幾千公里
②城域網(MAN metropolition) 5~50km
③區域網(LAN local) 1km左右
④個人區域網(PAN) 10m左右
18.不同使用者的網路:公用網,專用網
19.法律上的國際標准:OSI/RM (開放系統互連基本參考模型reference model)
事實上的國際標准:TCP/IP
20.網路協議:為進行網路中的數據交換而建立的規則,標准或約定。
由以下三要素構成:
①語法:數據與控制信息的 結構或格式
②語義:需要發送何種控制信息,完成何種動作 以及 做出何種響應
③同步:事件實現順序的詳細說明
21.分層可以帶來的好處:各靈結易能
①各層之間是獨立的 ②靈活性好 ③結構上可分割開
④易於實現和維護 ⑤能促進標准化工作
22.體系結構:計算機網路各層及其協議的集合。
23. OSI 7層:物理層 數據鏈路層 網路層 運輸層 會話層 表示層 應用層
TCP/IP 4層:網路介面層 網際層 運輸層 應用層
五層協議:物理層 數據鏈路層 網路層 運輸層 應用層
24.應用層:直接為用戶應用進程提供服務。
運輸層:負責向兩個主機中進程之間的通信提供服務。
傳輸控制協議TCP 用戶數據報協議UDP
網路層:負責為分組交換網上的不通主機提供通信服務。
數據鏈路層:將網路層交下來的IP數據報封裝成幀,在兩個相鄰結點之間的鏈路上「透明」的傳送幀中的數據。
物理層:透明的傳送比特流。
25.實體:任何可以發送或接收信息的硬體或軟體進程。
協議:控制兩個對等實體(或多個實體)進行通信的規則的集合。
協議和服務的關系:在協議控制下,兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。要實現本層協議還需要使用下面一層所提供的服務。
協議和服務的區別:①首先,使用本層服務的實體只能看見服務而無法 看見下面的協議。下面的協議對上面的實體是透明的。
②其次,協議是「水平」的,服務是「垂直」的。
26. everything over IP: TCP/IP協議可以為各式各樣的應用提供服務。
27. IP over everything: TCP/IP協議允許IP協議在各式各樣的網路構成的互聯網上運行。
第二章
1.根據信號中代表消息的參數的取值方式的不同,信號可分為:
模擬信號(連續信號),數字信號(離散信號)
2.從通信雙方消息交互的方式來看:單向通信(單工通信),
雙向交替通信(半雙工通信),雙向同時通信(全雙工通信)。
3.基帶信號:來自信源的信號
4.基帶調制:交換後的信號仍然是基帶信號
5.帶通信號:經過載波調制後的信號
6.最基本的帶通調制方法:調幅(AM),調頻(FM),調相(PM)
7.奈氏准則:在任何信道中,碼元傳輸速率是有上限的,傳輸速率超過此上限,就會出現嚴重的碼間串擾問題,使接收端對碼元的判決(或識別)成為不可能。
8.信噪比:信號的平均功率/雜訊的平均功率 即S/N
9.香農公式:C = W log2(1+S/N) b/s
表明:信道的帶寬或信道中的雜訊比越大,信息的極限傳輸速率就越高。
10.導向傳輸媒體:①雙絞線(屏蔽雙絞線STP shielded twisted pair,非屏蔽雙絞線UTP)②同軸電纜 ③光纜(多模光纖,單模光纖)
11.最基本的復用:頻分復用FDM(frequency division multiplexing),
時分復用TDM
12.脈碼調制PCM(pulse code molation)體制:由於歷史上的原因,PCM有兩個互不兼容的國際標准,即北美的24路PCM(簡稱T1,V=1.544Mb/s)和歐洲的30路PCM(簡稱E1,V=2.048Mb/s,我國採用的)
13.寬頻接入技術:
①xDSL(digital subscriber line數字用戶線)
用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造
②光纖同軸混合網(HFC網,hybrid fiber coax)
③FTTx技術:FTTH(fiber to the home光纖到家),FTTB(光纖到大樓),
FTTC(curb光纖到路邊)
第六章
1.域名系統 DNS:基於的運輸層協議:TCP或UDP 埠:53
com(公司企業) gov 政府部門 e 教育機構 mil 軍事部門
採用劃分區的方法來提高系統運行效率
域名是按照自右到左逐漸減小的多層排列方式。
2.文件傳送協議 FTP協議:基於的運輸層協議:TCP 埠:21
3.簡單文件傳送協議 TFTP:基於的運輸層協議:UDP 埠:69
4.遠程終端協議 TELNET: 基於的運輸層協議: TCP 埠:23
5.統一資源定位符 URL :是對可以從網際網路上得到的資源的位置和訪問方 法的一種簡潔的表示。
HTTP協議: 基於的運輸層協議:TCP 埠:80
6.簡單郵件傳送協議 SMTP
發送郵件使用SMTP
讀取郵件使用POP3和IMAP
⑵ 誰有《計算機網路》(第二版)清華大學出版社的課後答案啊希望幫忙將答案發給我[email protected]。
第一章 計算機網路概論
1.計算機網路的發 展可以劃分為幾個階段?每個階段各有什麼特點?
四個階段:
第一階段(20世紀50年代) 計算機技術與通信技術研究結合,為計算機網路的產生作好技術准備,奠定理論基礎
第二階段(20世紀60年代)ARPAnet與分組交換技術開始,為Internet的形成奠定基礎
第三階段(20世紀70年代中期計起) 網路體系結構與網路協議的標准化
第四階段(20世紀90年代起) Internet的應用與高速網路技術發展
2.按照資源共享的觀點定義的計算機網路應具備哪幾個主要特徵?
資源共享的觀點:以能夠相互共享資源的方式互聯起來的自治計算機系統的集合
主要特徵:
1) 計算機網路建立的主要目的是實現計算機資源的共享
2) 互聯的計算機是分布在不同地理位置的多台獨立的「自治計算機」
3) 互聯計算機之間的通信必須遵循共同的網路協議
3.現代網路結構的特點是什麼?
大量的微型計算機通過區域網連入廣域網,而區域網與廣域網、廣域網與廣域網的互聯是通過路由器實現的
4. 廣域網採用的數據交換技術主要有幾種類型?它們各有什麼特點?
答:主要分為兩種類型:線路交換和存儲轉發轉發
線路交換;首先創建一條臨時專用通路,使用後拆除鏈接,沒有傳輸延遲,適合大量數據傳輸和實時通信,少量信息傳輸時效率不高
存儲轉發分為兩類:報文交換和分組交換
報文交換:不在通信結點間建立通路,將信息組合為報文,採用存儲轉發機制,線路利用率高,但傳輸延遲較大
5.網路多媒體的傳輸有哪幾個主要的基本特徵?請列舉傳輸連續的音頻、視頻流所需求的通信帶寬數據
主要特徵:
1) 高傳輸帶寬要求
2) 不同類型的數據對傳輸的要求不同
3) 傳輸的連續性與實時性要求
4) 傳輸的低時延要求
5) 傳輸的同步要求
6) 網路中的多媒體的多方參與通信的特點
6.你是如何理解「網路計算」概念的?請舉出移動計算網路、多媒體網路、網路並行計算、網格計算、存儲區域網路與網路分布式對象計算等方面的幾個應用實例
「網路計算」概念:網路被視為最強有力的超級計算環境,它包含了豐富的計算、數據、存儲、傳輸等各類資源,用戶可以在任何地方登錄,處理以前不能完成的問題
移動計算網路:無線區域網、遠程事務處理
多媒體網路:視頻點播系統、多媒體會議系統
網路並行計算:破譯密碼、發現素數
網格計算:桌面超級計算、智能設備
存儲區域網路:SSP提供的Internet存儲服務
第二章 網路體系結構與網路協議
1.請舉出生活中的一個例子來說明「協議」的基本含義,並舉例說明網路協議三要素「語法」、「語義」與「時序」的含義與關系
協議是一種通信規則
例:信件所用的語言就是一種人與人之間交流信息的協議,因為寫信前要確定使用中文還是其他語言,否則收信者可能因語言不同而無法閱讀
三要素:
語法:用戶數據與控制信息的結構與格式,以及數據出現順序
語義:解釋比特流的每一部分含義,規定了需要發出何種控制信息,以及完成的動作和作出的響應
時序:對實現順序的詳細說明
2.計算機網路採用層次結構的模型有什麼好處?
1)各層之間相互獨立
2)靈活性好
3)各層都可採用最合適的技術來實現,各層實現技術的改變不影響其他層
4)易於實現和維護
5)有利於促進標准化
3.ISO在制定OSI參考模型時對層次劃分的主要原則是什麼?
1)網中各結點都具有相同的層次
2)不同結點的同等層具有相同的功能
3)不同結點的同等層通過協議來實現對等層之間的通信
4)同一結點內相鄰層之間通過介面通信
5)每個層可以使用下層提供的服務,並向其上層提供服務
4.如何理解OSI參考模型中的「OSI環境」的概念?
「OSI環境」即OSI參考模型所描述的范圍,包括聯網計算機系統中的應用層到物理層的7層與通信子網,連接結點的物理傳輸介質不包括在內
5.請描述在OSI參考模型中數據傳輸的基本過程
1)應用進程A的數據傳送到應用層時,加上應用層控制報頭,組織成應用層的服務數據單元,然後傳輸到表示層
2)表示層接收後,加上本層控制報頭,組織成表示層的服務數據單元,然後傳輸到會話層。依此類推,數據傳輸到傳輸層
3)傳輸層接收後,加上本層的控制報頭,構成了報文,然後傳輸到網路層
4)網路層接收後,加上本層的控制報頭,構成了分組,然後傳輸到數據鏈路層
5)數據鏈路層接收後,加上本層的控制信息,構成了幀,然後傳輸到物理層
6)物理層接收後,以透明比特流的形式通過傳輸介質傳輸出去
6.試說明報頭在網路數據傳輸中的作用
報頭包含了控制信息,例如序列號,使得該層以下即使沒有維護順序關系,目標機器的對應層也仍然可以按照正確的順序遞交信息,在有的層上,頭部還可以包含信息大小、時間和其他控制欄位
7.試比較面向連接服務和無連接服務的異同點
相同點:
1)兩者對實現服務的協議的復雜性與傳輸的可靠性有很大的影響
2)在網路數據傳輸的各層都會涉及這兩者的問題
不同點:
1)面向連接服務的數據傳輸過程必須經過連接建立、連接維護與釋放連接的3個過程,而無連接服務不需要
2)面向連接服務在數據傳輸過程中,各分組不需要攜帶目的結點的地址,而無連接服務要攜帶完整的目的結點的地址
3)面向連接服務傳輸的收發數據順序不變,傳輸可靠性好,但通信效率不高,而無連接服務目的結點接受數據分組可能亂序、重復與丟失的現象,傳輸可靠性不好,但通信效率較高
8.TCP/IP協議的主要特點是什麼?
1)開放的協議標准,可免費使用,並且獨立於特定的計算機硬體與操作系統
2)獨立於特定的網路硬體,可以運行在區域網、廣域網,更適用於互聯網中
3)統一的網路地址分配方案,使整個TCP/IP設備在網中都具有唯一的地址
4)標准化的高層協議,可以提供多種可靠的用戶服務
9.請比較OSI參考模型與TCP/IP參考模型的異同點
相同點:
1)都是分層的
2)在同層確定協議棧的概念
3)以傳輸層為分界,其上層都是傳輸服務的用戶
不同點:
1)在物理層和數據鏈路層,TCP/IP未做規定
2)OSI先有分層模型後有協議規范,不偏向任何特定協議,具有通用性,TCP/IP先有協議後有模型,對非TCP/IP網路並不適用
3)在通信上,OSI非常重視連接通信,而TCP/IP一開始就重視數據報通信
4)在網路互聯上,OSI提出以標準的公用數據網為主幹網,而TCP/IP專門建立了互聯網協議IP,用於各種異構網的互聯
10.Internet技術文檔主要有哪二種形式?為什麼說RFC文檔對從事網路技術
究與開發的技術人員是重要的?如果需要有關IP協議的RFC791文檔,
知道如何去查找嗎?
網際網路草案和RFC文檔
因為RFC文檔是從事網路技術研究與開發的技術人員獲得技術發展狀況與動態重要信息的來源之一
第三章 物理層
1.試舉一個例子說明信息、數據與信號之間的關系
2.通過比較說明雙絞線、同軸電纜與光纜等3種常用傳輸介質的特點
雙絞線:1)最常用的傳輸介質
2)由規則螺旋結構排列的2根、4根或8根絕緣導線組成
3)傳輸距離為100M
4)區域網中所使用的雙絞線分為二類:屏蔽雙絞線(STP)與非屏蔽雙絞線;根據傳輸特性可分為三類線、五類線等
同軸電纜:1)由內導體、絕緣層、外屏蔽層及外部保護層組成
2)根據同軸電纜的帶寬不同可分為:基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜
3)安裝復雜,成本低
光纜: 1)傳輸介質中性能最好、應用前途最廣泛的一種
2)光纖傳輸的類型可分為單模和多模兩種
3)低損耗、寬頻帶、高數據傳輸速率、低誤碼率、安全保密性好
3.控制字元SYN的ASCII碼編碼為0010110,請畫出SYN的FSK、NRZ、曼徹斯特編碼與差分曼徹斯特編碼等四種編碼方法的信號波形
4.對於脈沖編碼調制PCM來說,如果要對頻率為600Hz的種語言信號進行采樣,傳送PCM信號的信道帶寬為3KHz,那麼采樣頻率f取什麼值時,采樣的樣本就可以重構原語音信號的所有信息
5.多路復用技術主要有幾種類型?它們各有什麼特點?
三種類型:頻分多路復用、波分多路復用、時分多路復用
頻分多路復用:在一條通信線路設計多路通信信道,每條信道的信號以不同的載波頻率進行調制,各個載波頻率是不重疊的,相鄰信道之間用「警戒頻帶」隔離
波分多路復用:光的頻分多路復用,同時傳輸很多個頻率很接近但波長不同的光載波信號
時分多路復用:通過為多個信道分配互不重疊的時間片來實現多路復用,更適用於數字數據信號的傳輸,可分為同步時分多路復用和統計時分多路復用二種
6.同步數字體系SDH發展的背景是什麼?它具有哪幾個主要的特點?
早期的數字傳輸系統與設備在運行過程中暴露出它固有的弱點,主要表現在以下幾個方面:
1)數字傳輸速率不標准
2)光設備介面標准不規范
3)復用系統中的同步問題
特點:1)STM-1統一了T1載波與E1載波兩大不同的數字速率體系,實現了數字傳輸體制上的國際性標准
2)SDH網兼容光纖分布式數據介面FDDI、分布隊列雙匯流排DQDB以及ATM信元
3)採用同步復用方式,降低了復用設備的復雜性
4)標準的光介面,實現不同光介面設備的互聯,降低了組網成本
5)SDH幀結構增加的網路管理位元組,增強了網路管理能力,可以實現分布式傳輸網路的管理
最核心的是同步復用、標准光介面和強大的網管能力,這些特點決定了SDH網是理想的廣域網物理傳輸平台
先發一點。。。。。呵呵
⑶ 計算機網路技術
第一章 計算機網路概述
1.1 計算機網路的定義和發展歷史
1.1.1 計算機網路的定義
計算機網路是現代通信技術與計算機技術相結合的產物,是在地理上分散的通過通信線路連接起來的計算機集合,這些計算機遵守共同的協議,依據協議的規定進行相互通信,實現網路各種資源的共享。
網路資源:所謂的網路資源包括硬體資源(如大容量磁碟、列印機等)、軟體資源(如工具軟體、應用軟體等)和數據資源(如資料庫文件和資料庫等)。
計算機網路也可以簡單地定義為一個互連的、自主的計算機集合。所謂互連是指相互連接在一起,所謂自主是指網路中的每台計算機都是相對獨立的,可以獨立工作。
1.1.2 計算機網路的發展歷史
課後小結:
1. 計算機網路的定義.
2. 網路資源的分類.
課後作業:預習P2-P8.
第二講
教學類型:理論課
教學課題:1.2~1.3
教學目標:1.了解計算機網路的功能和應用;2. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:計算機網路的功能和應用;網路的系統組成
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
1.2 計算機網路的功能和應用
1. 計算機網路的功能
(1)實現計算機系統的資源共享
(2)實現數據信息的快速傳遞
(3)提高可靠性
(4)提供負載均衡與分布式處理能力
(5)集中管理
(6)綜合信息服務
2.計算機網路的應用
計算機網路由於其強大的功能,已成為現代信息業的重要支柱,被廣泛地應用於現代生活的各個領域,主要有:
(1)辦公自動化
(2)管理信息系統
(3)過程式控制制
(4)互聯網應用(如電子郵件、信息發布、電子商務、遠程音頻與視頻應用)
1.3計算機網路的系統組成
1.3.1 網路節點和通信鏈路
從拓撲結構看,計算機網路就是由若干網路節點和連接這些網路節點的通信鏈路構成的。計算機網路中的節點又稱網路單元,一般可分為三類:訪問節點、轉接節點和混合節點。
通信鏈路是指兩個網路節點之間承載信息和數據的線路。鏈路可用各種傳輸介質實現,如雙絞線、同軸電纜、光纜、衛星、微波等。
通信鏈路又分為物理鏈路和邏輯鏈路。
1.3.2 資源子網和通信子網
從邏輯功能上可把計算機網路分為兩個子網:用戶資源子網和通信子網。
資源子網包括各種計算機和相關的硬體、軟體;
通信子網是連接這些計算機資源並提供通信服務的連接線路。正是在通信子網的支持下,用戶才能利用網路上的各種資源,進行相互間的通信,實現計算機網路的功能。
通信子網有兩種類型:
(1)公用型(如公用計算機互聯網CHINANET)
(2)專用型(如各類銀行網、證券網等)
1.3.3 網路硬體系統和網路軟體系統
計算機網路系統是由計算機網路硬體系統和網路軟體系統組成的。
網路硬體系統是指構成計算機網路的硬設備,包括各種計算機系統、終端及通信設備。
常見的網路硬體有:
(1)主機系統; (2)終端; (3)傳輸介質; (4)網卡;(5)集線器; (6)交換機; (7)路由器
網路軟體主要包括網路通信協議、網路操作系統和各類網路應用系統。
(1)伺服器操作系統
常見的有:Novell公司的NetWare、微軟公司的 Windows NT Server及 Unix系列。
(2)工作站操作系統
常見的有: Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。
(3)網路通信協議
(4)設備驅動程序
(5)網路管理系統軟體
(6)網路安全軟體
(7)網路應用軟體
課後小結:
1. 計算機網路的功能和應用
2. 網路的系統組成
課後作業:預習P8-P10
第三講
教學類型:理論課
教學課題:1.4計算機網路的分類
教學目標:1.掌握計算機網路的分類;2. 了解計算機網路的定義和發展;3. 了解計算機網路的功能和應用;4. 了解計算機網路的系統組成
教學重點、難點:掌握計算機網路的分類
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
1.4 計算機網路的分類
1.4.1 按計算機網路覆蓋范圍分類
由於網路覆蓋范圍和計算機之間互連距離不同,所採用的網路結構和傳輸技術也不同,因而形成不同的計算機網路。
一般可以分為區域網(LAN)、城域網(MAN)、廣域網(WAN)三類。
1.4.2按計算機網路拓撲結構分類
網路拓撲是指連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。如果不考慮網路的的地理位置,而把連接在網路上的設備看作是一個節點,把連接計算機之間的通信線路看作一條鏈路,這樣就可以抽象出網路的拓撲結構。
按計算機網路的拓撲結構可將網路分為:星型網、環型網、匯流排型網、樹型網、網型網。
1.4.3 按網路的所有權劃分
1.公用網
由電信部門組建,由政府和電信部門管理和控制的網路。
2.專用網
也稱私用網,一般為某一單位或某一系統組建,該網一般不允許系統外的用戶使用。
1.4.4 按照網路中計算機所處的地位劃分
(1)對等區域網
(2)基於伺服器的網路(也稱為客戶機/伺服器網路)。
課後小結:
1. 計算機網路的定義;2. 計算機網路的功能和應用;3. 計算機網路的分類
課後作業:(P10)1 、4、5、6
第四講
教學類型:理論課
教學課題:1.1計算機網路的定義和發展
教學目標:1. 了解數據通信的基本概念;2. 了解數據傳輸方式
教學重點、難點:數據傳輸方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第二章 數據通信基礎
2.1 數據通信的基本概念
2.1.1 信息和數據
1.信息
信息是對客觀事物的反映,可以是對物質的形態、大小、結構、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物質與外部的聯系。信息有各種存在形式。
2.數據
信息可以用數字的形式來表示,數字化的信息稱為數據。數據可以分成兩類:模擬數據和數字數據。
2.1.2 信道和信道容量
1.信道
信道是傳送信號的一條通道,可以分為物理信道和邏輯信道。
物理信道是指用來傳送信號或數據的物理通路,由傳輸及其附屬設備組成。
邏輯信道也是指傳輸信息的一條通路,但在信號的收、發節點之間並不一定存在與之對應的物理傳輸介質,而是在物理信道基礎上,由節點設備內部的連接來實現。
2.信道的分類
信道按使用許可權可分為專業信道和共用信道。
信道按傳輸介質可分為有線信道、無線信道和衛星信道。
信道按傳輸信號的種類可分為模擬信道和數字信道。
3.信道容量
信道容量是指信道傳輸信息的最大能力,通常用數據傳輸率來表示。即單位時間內傳送的比特數越大,則信息的傳輸能力也就越大,表示信道容量大。
2.1.3 碼元和碼字
在數字傳輸中,有時把一個數字脈沖稱為一個碼元,是構成信息編碼的最小單位。
計算機網路傳送中的每一位二進制數字稱為「碼元」或「碼位」,例如二進制數字10000001是由7個碼元組成的序列,通常稱為「碼字」。
2.1.4 數據通信系統主要技術指標
1.比特率:比特率是一種數字信號的傳輸速率,它表示單位時間內所傳送的二進制代碼的有效位(bit)數,單位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。
2.波特率:波特率是一種調制速率,也稱波形速率。在數據傳輸過程中,線路上每秒鍾傳送的波形個數就是波特率,其單位為波特(baud)。
3.誤碼率:誤碼率指信息傳輸的錯誤率,也稱誤碼率,是數據通信系統在正常工作情況下,衡量傳輸可靠性的指標。
4.吞吐量:吞吐量是單位時間內整個網路能夠處理的信息總量,單位是位元組/秒或位/秒。在單信道匯流排型網路中,吞吐量=信道容量×傳輸效率。
5.通道的傳播延遲:信號在信道中傳播,從信源端到達信宿端需要一定的時間,這個時間叫做傳播延遲(或時延)。
2.1.5 帶寬與數據傳輸率
1.信道帶寬
信道帶寬是指信道所能傳送的信號頻率寬度,它的值為信道上可傳送信號的最高頻率減去最低頻率之差。
帶寬越大,所能達到的傳輸速率就越大,所以通道的帶寬是衡量傳輸系統的一個重要指標。
2.數據傳輸率
數據傳輸率是指單位時間信道內傳輸的信息量,即比特率,單位為比特/秒。
一般來說,數據傳輸率的高低由傳輸每一位數據所佔時間決定,如果每一位所佔時間越小,則速率越高。
2.2 數據傳輸方式
2.2.1 數據通信系統模型
2.2.2 數據線路的通信方式
根據數據信息在傳輸線上的傳送方向,數據通信方式有:
單工通信
半雙工通信
雙工通信
2.2.3 數據傳輸方式
數據傳輸方式依其數據在傳輸線原樣不變地傳輸還是調制變樣後再傳輸,可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬頻傳輸等方式。
1.基帶傳輸
2.頻帶傳輸
3.寬頻傳輸
課後小結:
1. 什麼是信息、數據?
2. 什麼是信道?常用的信道分類有幾種?
3. 什麼是比特率?什麼是波特率?
4. 什麼是帶寬、數據傳輸率與信道容量?
課後作業:(P20)二1、2、3、4、5、6
第五講
教學類型:理論課
教學課題:2.2~2.4
教學目標:1.理解數據交換技術;2. 理解差錯檢驗與校正技術
教學重點、難點:數據交換技術、差錯檢驗與校正技術
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程:
導入:由現在的網路通訊中的一些普通關鍵詞引入新課
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
2.3 數據交換技術
通常使用四種交換技術:
電路交換
報文交換
分組交換
信元交換。
2.3.1 電路交換
電路交換(也稱線路交換)
在電路交換方式中,通過網路節點(交換設備)在工作站之間建立專用的通信通道,即在兩個工作站之間建立實際的物理連接。一旦通信線路建立,這對端點就獨占該條物理通道,直至通信線路被取消。
電路交換的主要優點是實時性好,由於信道專用,通信速率較高;缺點是線路利用率低,不能連接不同類型的線路組成鏈路,通信的雙方必須同時工作。
電路交換必定是面向連接的,電話系統就是這種方式。
電路交換的三個階段:
電路建立階段
數據傳輸階段
拆除電路階段
2.3.2 報文交換
報文是一個帶有目的端信息和控制信息的數據包。報文交換採取的是「存儲—轉發」(Store-and-Forward)方式,不需要在通信的兩個節點之間建立專用的物理線路。
報文交換的主要缺點是網路的延時較長且變化比較大,因而不宜用於實時通信或互動式的應用場合。
在 20 世紀 40 年代,電報通信也採用了基於存儲轉發原理的報文交換(message switching)。
報文交換的時延較長,從幾分鍾到幾小時不等。現在,報文交換已經很少有人使用了。
2.3.3 分組交換
分組交換也稱包交換,它是報文交換的一種改進,也屬於存儲-轉發交換方式,但它不是以報文為單位,而是以長度受到限制的報文分組(Packet)為單位進行傳輸交換的。分組也叫做信息包,分組交換有時也稱為包交換。
分組在網路中傳輸,還可以分為兩種不同的方式:數據報和虛電路。
分組交換的優點
高效 動態分配傳輸帶寬,對通信鏈路是逐段佔用。
靈活 以分組為傳送單位和查找路由。
迅速 必先建立連接就能向其他主機發送分組;充分使用鏈路的帶寬
可靠 完善的網路協議;自適應的路由選擇協議使網路有很好的生存性
2.3.4 信元交換技術
(ATM,Asynchronous Transfer Mode,非同步傳輸模式)
ATM是一種面向連接的交換技術,它採用小的固定長度的信息交換單元(一個53Byte的信元),話音、視頻和數據都可由信元的信息域傳輸。
它綜合吸取了分組交換高效率和電路交換高速率的優點,針對分組交換速率低的弱點,利用電路交換完全與協議處理幾乎無關的特點,通過高性能的硬體設備來提高處理速度,以實現高速化。
ATM是一種廣域網主幹線的較好選擇。
2.4 差錯檢驗與校正
數據傳輸中出現差錯有多種原因,一般分成內部因素和外部因素。
內部因素有噪音脈沖、脈動噪音、衰減、延遲失真等。
外部因素有電磁干擾、太陽噪音、工業噪音等。
為了確保無差錯地傳輸,必須具有檢錯和糾錯的功能。常用的校驗方式有奇偶校驗和循環冗餘碼校驗。
2.4.1 奇偶校驗
採用奇偶校驗時,若其中兩位同時發生錯誤,則會發生沒有檢測出錯誤的情況。
2.4.2 循環冗餘碼校驗。
這種編碼對隨機差錯和突發差錯均能以較低的冗餘充進行嚴格的檢查。
課後小結:
1. 數據通信的的一些基本知識
2. 三種交換方式的基本工作原理
3. 兩種差錯校驗方法:奇偶校驗和循環冗餘校驗
課後作業:(P20)二7、8、9
第六講
教學類型:復習課
教學課題:第一章與第二章
教學目標:通過復習掌握第一、二章的重點
教學重點、難點:第一、二章的重點
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容:第一、二章的內容
第七講
教學類型:測驗一
第八講
教學類型:理論課
教學課題:第三章 計算機網路技術基礎
教學目標:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學重點、難點:1. 掌握幾種常見網路拓撲結構的原理及其特點;2. 掌握ISO/OSI網路參考模型及各層的主要功能
教學方法:教師講解、演示、學生認真學習並思考、記憶;教師講授與學生理解協調並重的教學法
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書)
第三章 計算機網路技術基礎
3.1 計算機網路的拓撲結構
3.1.1 什麼是計算機網路的拓撲結構
網路拓撲是指網路連接的形狀,或者是網路在物理上的連通性。
網路拓撲結構能夠反映各類結構的基本特徵,即不考慮網路節點的具體組成,也不管它們之間通信線路的具體類型,把網路節點畫作「點」,把它們之間的通信線路畫作「線」,這樣畫出的圖形就是網路的拓撲結構圖。
不同的拓撲結構其信道訪問技術、網路性能、設備開銷等各不相同,分別適應於不同場合。它影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等方面,是研究計算機網路的主要環節之一。
計算機網路的拓撲結構主要是指通信子網的拓撲結構,常見的一般分為以下幾種:
1.匯流排型;2.星型;3.環型;4.樹型;5.網狀型
3.1.2 匯流排型拓撲結構
匯流排結構中,各節點通過一個或多個通信線路與公共匯流排連接。匯流排型結構簡單、擴展容易。網路中任何節點的故障都不會造成全網的故障,可靠性較高。
匯流排型結構是從多機系統的匯流排互聯結構演變而來的,又可分為單匯流排結構和多匯流排結構,常用CSMA/CD和令牌匯流排訪問控制方式。
匯流排型結構的缺點:
(1)故障診斷困難;(2)故障隔離困難;(3)中繼器等配置;(4)實時性不強
3.1.3 星型拓撲結構
星型的中心節點是主節點,它接收各分散節點的信息再轉發給相應節點,具有中繼交換和數據處理功能。星型網的結構簡單,建網容易,但可靠性差,中心節點是網路的瓶頸,一旦出現故障則全網癱瘓。
星型拓撲結構的訪問採用集中式控制策略,採用星型拓撲的交換方式有電路交換和報文交換。
星型拓撲結構的優點:
(1)方便服務;(2)每個連接只接一個設備;(3)集中控制和便於故障診斷;(4)簡單的訪問協議
星型拓撲結構的缺點:
(1)電纜長度和安裝;(2)擴展困難;(3)依賴於中央節點
3.1.4 環型拓撲結構
網路中節點計算機連成環型就成為環型網路。環路上,信息單向從一個節點傳送到另一個節點,傳送路徑固定,沒有路徑選擇問題。環型網路實現簡單,適應傳輸信息量不大的場合。任何節點的故障均導致環路不能正常工作,可靠性較差。
環型網路常使用令牌環來決定哪個節點可以訪問通信系統。
環型拓撲結構的優點:
(1)電纜長度短;(2)適用於光纖;(3)網路的實時性好
環型拓撲結構的缺點:
(1)網路擴展配置困難;(2)節點故障引起全網故障;(3)故障診斷困難;(4)拓撲結構影響訪問協議
3.1.5 其他類型拓撲結構
1.樹型拓撲結構
樹型網路是分層結構,適用於分級管理和控制系統。網路中,除葉節點及其聯機外,任一節點或聯機的故障均隻影響其所在支路網路的正常工作。
2.星型環型拓撲結構
3.1.6 拓撲結構的選擇原則
拓撲結構的選擇往往和傳輸介質的選擇和介質訪問控制方法的確定緊密相關。選擇拓撲結構時,應該考慮的主要因素有以下幾點:
(1)服務可靠性; (2)網路可擴充性; (3)組網費用高低(或性能價格比)。
3.2 ISO/OSI網路參考模型
建立分層結構的原因和意義:
建立計算機網路的根本目的是實現數據通信和資源共享,而通信則是實現所有網路功能的基礎和關鍵。對於網路的廣泛實施,國際標准化組織ISO(International Standard Organization),經過多年研究,在1983年提出了開放系統互聯參考模型OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection),這是一個定義連接異種計算機的標准主體結構,給網路設計者提供了一個參考規范。
OSI參考模型的層次
OSI參考模型共有七層,由低到高分別是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
1.OSI參考模型的特性
(1)是一種將異構系統互聯的分層結構;
(2)提供了控制互聯系統交互規則的標准骨架;
(3)定義了一種抽象結構,而並非具體實現的描述;
(4)不同系統上的相同層的實體稱為同等層實體;
(5)同等層實體之間的通信由該層的協議管理;
(6)相鄰層間的介面定義了原語操作和低層向上層提供的服務;
(7)所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數據服務;
(8)直接的數據傳送僅在最低層實現;
(9)每層完成所定義的功能,修改本層的功能並不影響其它層。
2.有關OSI參考模型的技術術語
在OSI參考模型中,每一層的真正功能是為其上一層提供服務。在對這些功能或服務過程以及協議的描述中,經常使用如下一些技術術語:
(1)數據單元
服務數據單元SDU(Service Data Unit)
協議數據單元PDU(Protocol Data Unit)
介面數據單元IDU(Interface Data Unit)
服務訪問點SAP(Service Access Point)
服務原語(Primitive)
(2)面向連接和無連接的服務
下層能夠向上層提供的服務有兩種基本形式:面向連接和無連接的服務。
面向連接的服務是在數據傳輸之前先建立連接,主要過程是:建立連接、進行數據傳送,拆除鏈路。面向連接的服務,又稱為虛電路服務。
無連接服務沒有建立和拆除鏈路的過程,一般也不採用可靠方式傳送。不可靠(無確認)的無連接服務又稱為數據報服務。
3.2.1 物理層
物理層是OSI模型的最低層,其任務是實現物理上互連系統間的信息傳輸。
1.物理層必須具備以下功能
(1)物理連接的建立、維持與釋放;2)物理層服務數據單元傳輸;(3)物理層管理。
2.媒體和互聯設備
物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等;
通信用的互聯設備如各種插頭、插座等;區域網中的各種粗、細同軸電纜,T型接/插頭,接收器,發送器,中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。
3.2.2 數據鏈路層
數據鏈路可以粗略地理解為數據信道。數據鏈路層的任務是以物理層為基礎,為網路層提供透明的、正確的和有效的傳輸線路,通過數據鏈路協議,實施對二進制數據正確、可靠的傳輸。
數據鏈路的建立、拆除、對數據的檢錯、糾錯是數據鏈路層的基本任務。
1.鏈路層的主要功能
(1)鏈路管理;(2)幀的裝配與分解;(3)幀的同步;(4)流量控制與順序控制;(5)差錯控制;(6)使接收端能區分數據和控制信息;(7)透明傳輸;(8)定址
2.數據鏈路層的主要協議
(1)ISO1745-1975;(2)ISO3309-1984;(3)ISO7776
3.鏈路層產品
獨立的鏈路產品中最常見的是網卡,網橋也是鏈路產品。
數據鏈路層將本質上不可靠的傳輸媒介變成可靠的傳輸通路提供給網路層。在IEEE802.3情況下,數據鏈路層分成兩個子層:一個是邏輯鏈路控制,另一個是媒體訪問控制。
3.2.3 網路層
網路層是通信子網與資源子網之間的介面,也是高、低層協議之間的介面層。網路層的主要功能是路由選擇、流量控制、傳輸確認、中斷、差錯及故障的恢復等。當本地端與目的端不處於同一網路中,網路層將處理這些差異。
1.網路層的主要功能
(1)建立和拆除網路連接;
(2)分段和組塊;
(3)有序傳輸和流量控制;
(4)網路連接多路復用;
(5)路由選擇和中繼;
(6)差錯的檢測和恢復;
(7)服務選擇
2.網路層提供的服務
OSI/RM中規定,網路層中提供無連接和面向連接兩種類型的服務,也稱為數據報服務和虛電路服務。
3.路由選擇
3.2.4 傳輸層
傳輸層是資源子網與通信子網的介面和橋梁。傳輸層下面三層(屬於通信子網)面向數據通信,上面三層(屬於資源子網)面向數據處理。因此,傳輸層位於高層和低層中間,起承上啟下的作用。它屏蔽了通信子網中的細節,實現通信子網中端到端的透明傳輸,完成資源子網中兩節點間的邏輯通信。它是負責數據傳輸的最高一層,也是整個七層協議中最重要和最復雜的一層。
1.傳輸層的特性
(1)連接與傳輸;(2)傳輸層服務
2.傳輸層的主要功能
3.傳輸層協議
3.2.5 會話層
會話層、表示層和應用層一起構成OSI/RM的高層,會話層位於OSI模型面向信息處理的高三層中的最下層,它利用傳輸層提供的端到端數據傳輸服務,具體實施服務請求者與服務提供者之間的通信,屬於進程間通信的范疇。
會話層還對會話活動提供組織和同步所必須的手段,對數據傳輸提供控制和管理。
1.會話層的主要功能;
(1)提供遠程會話地址;
(2)會話建立後的管理;
(3)提供把報文分組重新組成報文的功能
2.會話層提供的服務
(1)會話連接的建立和拆除;
(2)與會話管理有關的服務;
(3)隔離;
(4)出錯和恢復控制
3.2.6 表示層
表示層為應用層服務,該服務層處理的是通信雙方之間的數據表示問題。為使通信的雙方能互相理解所傳送信息的含義,表示層就需要把發送方具有的內部格式編碼為適於傳輸的比特流,接收方再將其解碼為所需要的表示形式。
數據傳送包括語義和語法兩個方面的問題。OSI模型中,有關語義的處理由應用層負責,表示層僅完成語法的處理。
1.表示層的主要功能
(1)語法轉換;(2)傳送語法的選擇;(3)常規功能
2.表示層提供的服務
(1)數據轉換和格式轉換;
(2)語法選擇;
(3)數據加密與解密;
(4)文本壓縮
3.2.7 應用層
OSI的7層協議從功能劃分來看,下面6層主要解決支持網路服務功能所需要的通信和表示問題,應用層則提供完成特定網路功能服務所需要的各種應用協議。
應用層是OSI的最高層,直接面向用戶,是計算機網路與最終用戶的介面。負責兩個應用進程(應用程序或操作員)之間的通信,為網路用戶之間的通信提供專用程序。
課後小結:
1.計算機網路的拓撲結構的分類
2.OSI參考模型的層次
課後作業:預習P37~P39
第九講
教學類型:理論課
教學課題:3.3~3.4
教學目標:
1. 掌握共享介質方式的CSMA/CD和令牌傳遞兩種數據傳輸控制方式的基本原理
2. 了解幾種常見的網路類型
教學重點、難點:理解數據傳輸控制方式
教學方法:教師講解、演示、提問;
教學工具:多媒體幻燈片演示
教學內容與過程
導入:提問學生對OSI的七層模型和TCP/IP四層模型的理解。
引導學生總結重要原理並認真加以研究。
教師總結歸納本章重要原理的應用,進入教學課題。
講授新課:(多媒體幻燈片演示或板書
3.3 數據傳輸控制方式
數據和信息在網路中是通過信道進行傳輸的,由於各計算機共享網路公共信道,因此如何進行信道分配,避免或解決通道爭用就成為重要的問題,就要求網路必須具備網路的訪問控制功能。介質訪問控制(MAC)方法是在區域網中對數據傳輸介質進行訪問管理的方法。
3.3.1 具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問
沖突檢測/載波偵聽(CSMA/CD法)
CSMA/CD是基於IEEE802.3標準的乙太網中採用的MAC方法,也稱為「先聽後發、邊發邊聽」。它的工作方式是要傳輸數據的節點先對通道進行偵聽,以確定通道中是否有別的站在傳輸數據,若信道空閑,該節點就可以佔用通道進行傳輸,反之,該節點將按一定演算法等待一段時間後再試,並且在發送過程中進行沖突檢測,一旦有沖突立即停止發送。通常採用的演算法有三種:非堅持CSMA、1-堅持CSMA、P-堅持CSMA。
目前,常見的區域網,一般都是採用CSMA/CD訪問控制方法的邏輯匯流排型網路。用戶只要使用Ethernet網卡,就具備此種功能。
⑷ 計算機網路第六版答案第二章2-16
是謝希仁的《計算機網路》第6版嗎?
供你參考:
2-02 規程與協議有什麼區別?
答:規程專指物理層協議
2-03 試給出數據通信系統的模型並說明其主要組成構建的作用。
答:源點:源點設備產生要傳輸的數據。源點又稱為源站。
發送器:通常源點生成的數據要通過發送器編碼後才能在傳輸系統中進行傳輸。
接收器:接收傳輸系統傳送過來的信號,並將其轉換為能夠被目的設備處理的信息。
終點:終點設備從接收器獲取傳送過來的信息。終點又稱為目的站
傳輸系統:信號物理通道
2-04試解釋以下名詞:數據,信號,模擬數據,模擬信號,基帶信號,帶通信號,數字數據,數字信號,碼元,單工通信,半雙工通信,全雙工通信,串列傳輸,並行傳輸。
答:數據:是運送信息的實體。
信號:則是數據的電氣的或電磁的表現。
模擬數據:運送信息的模擬信號。
模擬信號:連續變化的信號。
數字信號:取值為有限的幾個離散值的信號。
數字數據:取值為不連續數值的數據。
碼元(code):在使用時間域(或簡稱為時域)的波形表示數字信號時,代表不同離散數值的基本波形。
單工通信:即只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。
半雙工通信:即通信和雙方都可以發送信息,但不能雙方同時發送(當然也不能同時接收)。這種通信方式是一方發送另一方接收,過一段時間再反過來。
全雙工通信:即通信的雙方可以同時發送和接收信息。
基帶信號(即基本頻帶信號)——來自信源的信號。像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數據信號都屬於基帶信號。
帶通信號——把基帶信號經過載波調制後,把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸(即僅在一段頻率范圍內能夠通過信道)。
2-05 物理層的介面有哪幾個方面的特性?個包含些什麼內容?
答:(1)機械特性
明介面所用的接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等。
(2)電氣特性
指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。
(3)功能特性
指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何意。
(4)規程特性
說明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
2-06數據在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香農公式在數據通信中的意義是什麼?「比特/每秒」和「碼元/每秒」有何區別?
答:碼元傳輸速率受奈氏准則的限制,信息傳輸速率受香農公式的限制
香農公式在數據通信中的意義是:只要信息傳輸速率低於信道的極限傳信率,就可實現無差傳輸。
比特/s是信息傳輸速率的單位
碼元傳輸速率也稱為調制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應於一個比特。
2-07假定某信道受奈氏准則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果採用振幅調制,把碼元的振幅劃分為16個不同等級來傳送,那麼可以獲得多高的數據率(b/s)?
答:C=R*Log2(16)=20000b/s*4=80000b/s
2-08假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數據(無差錯傳輸),試問這個信道應具有多高的信噪比(分別用比值和分貝來表示?這個結果說明什麼問題?)
答:C=Wlog2(1+S/N)(b/s)
W=3khz,C=64khz----àS/N=64.2dB 是個信噪比要求很高的信源
2-09用香農公式計算一下,假定信道帶寬為為3100Hz,最大信道傳輸速率為35Kb/s,那麼若想使最大信道傳輸速率增加60%,問信噪比S/N應增大到多少倍?如果在剛才計算出的基礎上將信噪比S/N應增大到多少倍?如果在剛才計算出的基礎上將信噪比S/N再增大到十倍,問最大信息速率能否再增加20%?
答:C = Wlog2(1+S/N) b/s-àSN1=2*(C1/W)-1=2*(35000/3100)-1
SN2=2*(C2/W)-1=2*(1.6*C1/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1
SN2/SN1=100信噪比應增大到約100倍。
C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(1+10*SN2)
C3/C2=18.5%
如果在此基礎上將信噪比S/N再增大到10倍,最大信息通率只能再增加18.5%左右
2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在 1 kHz時),若容許有20dB的衰減,試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長?如果要雙絞線的工作距離增大到100公里,試應當使衰減降低到多少?
解:使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km
衰減應降低到20/100=0.2db
2-12 試計算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.
解:
V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2
1200nm到1400nm:帶寬=23.8THZ
1400nm到1600nm:帶寬=17.86THZ
2-13 為什麼要使用信道復用技術?常用的信道復用技術有哪些?
答:為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。
頻分、時分、碼分、波分。
2-15 碼分多址CDMA為什麼可以使所有用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信而不會互相干擾?這種復用方法有何優缺點?
答:各用戶使用經過特殊挑選的相互正交的不同碼型,因此彼此不會造成干擾。
這種系統發送的信號有很強的抗干擾能力,其頻譜類似於白雜訊,不易被敵人發現。佔用較大的帶寬。
2-16 共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列為
A:(-1-1-1+1+1-1+1+1) B:(-1-1+1-1+1+1+1-1)
C:(-1+1-1+1+1+1-1-1) D:(-1+1-1-1-1-1+1-1)
現收到這樣的碼片序列S:(-1+1-3+1-1-3+1+1)。問哪個站發送數據了?發送數據的站發送的是0還是1?
解:S·A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1, A發送1
S·B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1, B發送0
S·C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0, C無發送
S·D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1, D發送1
⑸ 計算機網路第五版第二章第9題——求詳解!!! (主要是要計算過程呀~~~)
C = W log2(1+S/N) b/s-àSN1=2*(C1/W)-1=2*(35000/3100)-1
SN2=2*(C2/W)-1=2*(1.6*C1/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1
SN2/SN1=100信噪比應增大到約100倍。
C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(1+10*SN2)
C3/C2=18.5%
如果在此基礎上將信噪比S/N再增大到10倍,最大信息通率只能再增加18.5%左右
⑹ 數據與計算機通信(第九版)求課後習題。復習題答案 郵箱[email protected] 謝謝 有追加
第二章 協議體系結構,TCP/IP和基於網際網路的應用程序
1. 網路接入層的主要功能是什麼
網路接入層關心的是計算機與所連網路之間的數據交換。發主計算機必須向網路提供目的計算機的地址,這樣網路才能夠為數據選路以到達相應的終點。發方計算機可能需要調用某些由網路提供的特殊服務,如優先順序等網路接入層使用什麼樣的軟體取決於所用網路的類型。
2. 運輸層完成什麼功能
在端點之間傳送數據。可能會提供差錯控制、流量控制、擁塞控制、可靠的交付
3. 什麼是協議
網路協議的定義:為計算機網路中進行數據交換而建立的規則、標准或約定的集合。例如,網路中一個微機用戶和一個大型主機的操作員進行通信,由於這兩個數據終端所用字元集不同,因此操作員所輸入的命令彼此不認識。為了能進行通信,規定每個終端都要將各自字元集中的字元先變換為標准字元集的字元後,才進入網路傳送,到達目的終端之後,再變換為該終端字元集的字元。當然,對於不相容終端,除了需變換字元集字元外。其他特性,如顯示格式、行長、行數、屏幕滾動方式等也需作相應的變換
4. 什麼是協議數據單元(PDU)
在分層網路結構,例如在開放式系統互聯(OSI)模型中,在傳輸系統的每一層都將建立協議數據單元(PDU)。PDU包含來自上層的信息,以及當前層的實體附加的信息。然後,這個PDU被傳送到下一較低的層。
5. 什麼是協議體系結構
協議體系結構指的是由軟體和硬體共同構成的分層結構,用以支持系統之間的數據交換及分布式應用,如電子郵件及文件傳送程序
6. 什麼是TCP/IP
TCP/IP協議體系結構通常稱為TCP/IP協議族。這個協議族集合了大量的協議,這些協議已經通過網際網路體系結構委員會(IAB)作為網際網路標准發布
傳輸控制協議/網際網路互聯協議,又名網路通訊協議,是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網路的基礎,由網路層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。TCP/IP 定義了電子設備如何連入網際網路,以及數據如何在它們之間傳輸的標准。協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的協議來完成自己的需求。通俗而言:TCP負責發現傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給網際網路的每一台電腦規定一個地址。
7. TCP/IP體系結構中的分層方法有哪些優點
8. 什麼是路由器
路由器是 TCP/IP 網路上的一種網路互連設備。用於在不同的網段間扮演網關的角色,提供數據包的轉發和傳輸路徑的選擇
9. 目前最流行的IP的版本是什麼
V4
10. 是不是所有在網際網路上傳輸的通信量用的都是TCP
11. 比較IPV4和IPV6的地址空間。它們分別使用了幾位
第三章 數據傳輸
1. 說出導向媒體與非導向媒體之間的區別
導向媒體引導電磁波沿某一物理路徑前進;非導向媒體不規定電磁波的傳播路徑(但可以控制其方向,教材上的說法不太嚴謹)
2. 說出模擬電磁信號與數字電磁信號之間的區別
模擬信號是連續變化的電磁波,根據其頻譜可以在不同類型的傳輸媒體上傳播,無論是導向媒體(頻帶有寬有窄)和非導向媒體,數字信號是電壓脈沖序列(非連續變化的離散量),這些電壓脈沖只能在導向媒體上傳播
3. 周期信號有哪三個重要參數
周期信號的三個重要參數是1、峰值振幅:一段時間內信號強度的峰度的峰值;2、頻率或信號周期:分別指信號循環的速度或信號重復一周的時間;3、相位:一個信號周期內在不同時間點上的相對位置。
4. 完整的一周360對應的弧度是多少
2PI
5. 正弦波的波長和頻率之間有什麼關系
波長是信號循環一個周期所佔的空間長度,或者說是信號的兩個連續周期上同相位兩點之間的距離,相對於某一波速,波長與頻率互為倒數,即波長=波速*頻率的倒數,頻率=波速*波長的倒數,或者說波速是波長與頻率的乘積。
6. 基頻的定義是什麼
7. 信號的頻譜和帶寬之間有什麼關系
信號的頻譜是其所包含的頻率范圍(頻帶),該范圍上限頻率與下限頻率之差稱為帶寬,即頻帶的寬度
8. 什麼是衰減
在任何媒體上傳輸的信號之強度隨距離增加而不斷減弱的特性稱為衰減,對導向媒體而言,衰減呈指數級變化;對於非導向媒體,衰減是距離的復雜函數,並與大氣條件相關
9. 給出信道容量的定義
信道所能達到的最大數據率稱為信道容量
10. 影響信道容量的主要因素有哪些
影響信道容量的因素包括1、信道帶寬2、每個信號單元攜載的比特數3、信噪比:信號強度與信道雜訊的比值
第四章 傳輸媒體
1. 為什麼雙絞銅線中的導線要絞合起來
將線對絞合起來是為了減輕同一根電纜內相鄰線對之間的串音干擾
2. 雙絞線主要有哪些缺點
雙絞線在傳輸距離帶寬以及數據率上有局限性,這是因為雙絞線的衰減隨頻率增加而迅速增加,由於它易於與電磁場耦合,干擾和雜訊等各種傳輸損傷對雙絞線的影響相對嚴重
3. 非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線之間的區別是什麼
屏蔽雙絞線相對於非屏蔽雙絞線,是用金屬網罩和護皮將雙絞線屏蔽起來,減少了外界電磁干擾的影響
4. 描述光纖的組成
由石英玻璃或塑料材料的纖芯,折射率低於纖芯的相同材料包層,防護罩三部分組成
5. 微波傳輸有哪些主要的優點與缺點
優點:微波適用於長距離電信業務,因障礙不易敷設場所(跨越道路,河流的建築物之間 )點對點短距離傳輸,蜂窩移動通信等場合,
缺點:微波需要假設較高的天線;微波的主要損耗來自傳輸中的衰減,而且衰減會因天氣而變化;頻帶的有限而可能重疊使用造成相互干擾
6. 什麼是直播衛星(DBS)
衛星轉播的節目直接被發送到用戶家庭,家庭用戶可使用甚小孔徑天線接收
7. 為什麼衛星的上行頻率和下午頻率必須不一樣
衛星無間斷連續工作,無法用相同頻率同時發送和接收,必須以某一頻率接收來自地面站的信號,同時用另一頻率轉發給地面
8. 說出廣播無線電和微波之間的一些重要區別
1、廣播無線電波是全向發射的;微波是定向發射的2、廣播無線電頻率包括VHF頻段及UHF頻段,及30MHZ至1GHZ頻率范圍;微波工作在1GHZ以上
9. 天線主要有哪兩個功能
1、天線可用來發射電磁能量或者收集電磁能量,即可用於發射和接收無線電信號;2、天線通過定向根據其面積獲得一定的天線增益,增強發射或接收的信號
10. 什麼是各向同性天線
各向同性天線就是一種理想化的全向天線,從概念上抽象為空間中的一個點,均勻地向所有方向發射能量
第五章 信號編碼技術
1. 什麼是差分編碼技術
在差分編碼中,被傳輸的信息是由兩個連續信號單元之間是否發生變化而不是信號單元本身的大小來表示的
2. 解釋NRZ-L和NRZI之間的區別
不歸零制指在每個信號單元整個持續時間保持同一狀態而不回到零電平(這是相對於信號單元持續的中間要回到零電平的歸零制編碼而言的) NRZ-L是以絕對不同的兩個電平來分別代表二進制信息的兩個值;而NRZ-I是一種差分編碼,對於所表示的二進制信息的某一個值,由前一信號單元原有電平跳變到極性相反的另一電平,而對於另一二進制值,則保持前一信號單元的原有電平不變,用有無變化來區分二值信息
3. 請描述兩種多電平二進制數字到數字編碼技術
兩個編碼方案實際上都是偽三進制編碼,實際用+A、0、-A三級電平表示的是二進制一種是交替信號反轉(AMI)編碼,用交替的+A和-A兩個電平標識二進制1 0電平標志二進制0,另一種正好相反的編碼是偽三元碼,也稱偽三進制碼,用交替的+A和-A兩個電平標識二進制0 0電平標識二進制1. 雙級電平交替表示相同的一種值的目的是使信號交變以消除直流分量(0電平本身也不具有直流分量)同時提供連續的該值或二值交替變化時的同步能力,缺點是對連續的另一值同步能力較差,可通過擾碼技術來解決
4. 請給出雙相位編碼的定義並描述兩種雙相位編碼技術
雙相位指無論代表的二進制值是什麼,每個信號單元中間都要反相,也就是每個信號單元持續期間都有兩個相位的變化,曼徹斯特碼是絕對的相位,比如對於0值取由正跳變到負的相伴,對於 1值則取由負跳變到正的相位,差分曼徹斯特碼是一種差分編碼,每個信號單元的中間都要改變一次相位,此外對0值,在信號單元前沿再改變一次相位,而對於1值則前沿不發生相位改變
5. 請指出與數字到數字編碼技術相關的的擾碼的功能
擾技術通常是為解決AMI或偽三元碼中代表不交替變化的另一值的0電平的同步問題而使用。擾碼技術主要有北美的雙極8零替換(B8ZS)和歐洲的高密度雙極性3零(HDB3)兩種方案(ISDN的主速率介面的兩種規范分別使用,1.544Mbps介面使用具有B8ZS的AMI碼,2.048Mbps介面使用具有HDB3的AMI碼),採用某種交替規律來替換連續零電平,使編碼信號在傳輸過程中減少缺乏同步能力的零點平數目
6. 數據機的作用是什麼
數據機功能是將要發送的數字數據轉換成模擬信號在模擬信道上傳輸,或將從模擬信道上接收到的模擬信號還原為數字數據
7. 什麼是QAM
實際上是數字調幅與數字調相的結合,也可認為是QPSK的擴展,可以以更大的並行度,將連續的多個比特分別調制再疊加後在模擬信道上傳輸,使在相同帶寬模擬信道上提供比QPSK還要快得多的信號速率,因此在現代數據機中提供了超載音頻話信道34kbpsr的香農極限的56kbps速率,而且此技術還運用地ADSL/DMT和無線傳輸信道中,所以ADSL能提供超越10Mbps的下行流速率
8. 角度調制、相伴調制(PM)、和頻率調制(FM)三者之間的區別是什麼
第六章 數字數據通信技術
1. 在非同步傳輸中,如何區別一個字元的傳輸與下一個字元的傳輸
在每個傳輸的字元前增加一個起始比特和一至兩個停止比特來區分字元之間的傳輸,起始比特和停止比特還起啟停字元內的比特同步的作用
2. 非同步傳輸的主要缺點是什麼
最大缺點是效率低,一是每個比特需附加2至3個比特,額外開銷大;二是連續的字元流傳輸時,每個字元進行重新同步,有效吞吐率打折扣
3. 同步傳輸中是如何提供同步的
在發送方與接收方之間通過外同步或自同步方式保持兩者的時鍾同步,按照時鍾比特提供的比特間隔,對每個比特塊以穩定的比特流形式傳輸,塊之間的同步問題則由在每塊增加前同步碼和後同步碼的方法解決
4. 什麼是有奇偶校驗位
奇偶校驗比特增加到需要校驗的數據塊末尾,根據數據塊中值1的比特個數來決定該奇偶比特取值1或0,根據是奇校驗和偶校驗,使連同奇偶校驗比特在內的整個數據塊中值1的比特數為奇數或偶數
對每個採用奇偶校驗時,是利用7單位ASCII碼只用了低7位的特點,將每個字元的最高位用作奇偶校驗比特,因為按照規定奇偶校驗比特增加到需要校驗的數據塊末尾,因此,字元傳輸時是先低位後高位,為什麼校驗比特要放在末尾呢,如果放在數據塊前面,接收方最先收到校驗比特,需要先將其存放起來,然後對後續收到的數據進行校驗,生成新的校驗比特,再與存放起來的原校驗比特進行比較,因此,放在末尾不需要先保存校驗比特,先利用收到的數據比特生成新的校驗比特,直接與後收到的 原校驗比特進行比較,這樣實現起來效率更高
5. 什麼是CRC
循環冗餘檢驗碼(CRC)有這樣一種特性:其碼集內的任一個碼字,進行循環移位後,仍然是該碼集中的碼字,因此而取名循環碼,「冗餘」是檢錯和糾錯編碼的關鍵,CRC是k比特原始碼字上增加r個冗餘比特從而生成長度為n=k+r個比特且具有檢錯能力的新碼字,該r=n-k個比特稱為幀檢驗序列(FCS),具體來說是由發送器將k比特原始碼字左移r比特然後用精心選擇的生成多項式(實際上是一個r+1比特長的二進制序列)去除所得到的余數
6. 你為什麼認為CRC比奇偶校驗能夠檢測出更多的差錯列出可以描述CRC演算法的三種不同方式
模2除法運算、多項式除法、數字邏輯除法電路
第八章 復用
1. 為什麼復用的性價比高
1、利用信號正交分割的理論將一條物理媒體劃分為若干邏輯信道,比為每路通信各拉一條線路要經濟得多;
2、多路共享一條物理媒體可以提高線路利用率
2. 得到什麼是回聲抵消
線路兩端收發器使用相同頻帶支持發送信道和接收信道,一邊發信號、一邊收信號,接收到的信號中肯定混合了自己發出的信號成分,我們將這部分發送信號成分稱為回聲,只要從收到的信號中扣減去這部分回聲就可以得到對方發來的信號,該過程因此稱為回聲抵消
3. 給出用戶線路中的上行流和下行流的定義
由用戶設備DSL接入到電信公司的信道傳送的數據(現在通稱為通信服務商,網路服務商,ISP----網際網路服務商)由電信公司經營的網路中各其他站點經接入的中心局伺服器傳回用戶的數據稱為下行流。
4. 請解釋同步時分復用(TDM)是如何工作的
為每路數字信號分配一個時隙(每路信號的時隙在每個復用幀中的位置固定)而不管該路是否空載,在一條傳輸通路(一條線路或一個頻道)上按時間上交錯傳輸每路信號的一部分,這種交織可以按比特,也可以按位元組或更大的數據塊(幀)
5. 為什麼統計時分復用與同步時分復用相比較效率更高
為每路數字信號按需分配時隙,即使分配了時隙,每路信號的時隙在每個復用幀中的位置是動態變化的,為了標識某個時隙究竟攜載的是哪一路信號,因此需在時隙中增加地址標識,還有可能使用長度欄位支持變長數據傳送,正因為是按需分配,無數據傳送需求就不必分配時隙,可以讓給其它路信號傳送,由此減輕了空載情況,效率得以提高
第九章 擴頻
1. 採用編碼後的信號帶寬與編碼前的帶寬之間的關系是什麼
擴頻編碼的信號帶寬與編碼前的信號帶寬得到顯著擴展
2. 列舉擴頻的優點
1、抵抗雜訊和多路失真的干擾2、對信號起到隱蔽和加密作用
3、減弱或避免使用相同頻帶的用戶彼此干擾
3. 什麼是跳頻擴頻
信號用偽隨機無線電頻率序列廣播,並以短暫的固定時間間隔不斷從信道總頻帶中的一個頻率跳變到另一個頻率,信號瞬間的帶寬遠遠小於信道的總帶寬
4. 說明慢速跳頻擴頻和快速跳頻擴頻之間的區別
傳輸一個和多個比特才進行一次頻率切換稱為慢速跳頻擴頻,不到一個比特就切換頻率(通常一個比特的持續時間內頻率跳變兩次和多次)稱為快速跳頻擴頻
5. 什麼是直接序列擴頻
藉助於擴頻碼將原始信號的一個比特分割為多個比特(稱為碼片,多個碼片總的持續時間與該原始比特持續時間相等)擴頻碼有多少比特就將原始信號擴展了多少倍帶寬
6. 什麼是CDMA
CDMA是利用直序擴頻原理實現的一種復用技術,它可以將不同用戶的相同比特值用不同的擴頻碼變成各不相同的碼片序列。也就是說用不同的碼型(信號波形)來區分不同用戶的信道,所以稱為碼分復用,碼分復用中具有相同頻帶的各信道在時間上和頻率上都是重疊的,只是功率密度不同(波形不同,則信號能量不同)
⑺ 計算機網路第2章
《計算機網路》第02章在線測試
第一題、單項選擇題(每題1分,5道題共5分)
1、1. 物理層的主要任務是確定與傳輸媒體介面的特性。其中,用於描述不同功能事件出現順序的是物理層的( D)。
A、機械特性 B、功能特性
C、電氣特性 D、過程特性
2、2. 單工通信支持的數據通信是( A)。
A、單一方向 B、多個方向
C、兩個方向且同時 D、兩個方向,非同時
3、3. 碼元速率的單位是波特,它是指(B )。
A、每秒傳送的位元組數 B、每秒傳送的碼元數
C、每秒傳輸的比特數 D、每秒傳送的周期數
4、4. 下列因素中,不會影響信道數據傳輸速率的是(C )。
A、信噪比 B、頻率帶寬
C、信號傳播速度 D、調制速率
5、5. 脈碼調制PCM有兩個互不兼容的國際標准T1和E1。為了有效利用傳輸線路,通常都將多個PCM信號使用復用技術裝成幀。它們所採用的復用技術是( D)。
A、碼分復用CDM B、波分復用WDM
C、頻分復用FDM D、時分復用TDM
第二題、多項選擇題(每題2分,5道題共10分)
1、1. 數據通信系統的模型包括(ABCDE )。
A、源點
B、傳輸系統
C、終點
D、發送器
E、接收器
2、2. 最基本的帶通調制方法有(ACE )。
A、調幅
B、調帶
C、調相
D、調波
E、調頻
3、3. 導向傳輸媒體包括(ACE )。
A、雙絞線
B、微波
C、同軸電纜
D、紅外線
E、光纜
4、4. 物理層的介面的特性包括(BCDE )。
A、介質特性
B、電氣特性
C、功能特性
D、規程特性
E、機械特性
5、5. 常用的信道復用技術有(ABCDE )。
A、頻分復用
B、時分復用
C、碼分復用
D、波分復用
E、統計時分復用
第三題、判斷題(每題1分,5道題共5分)
1、1. 物理層的主要任務是確定與傳輸媒體介面的一些特性。其中,物理層的電氣特性定義了介面引腳的功能。 (F )
正確 錯誤
2、2. 雙絞線只能用於傳輸音頻信號,不能傳輸視頻信號。 (F )
正確 錯誤
3、3. 一個典型的電話信道是4KHZ。電話系統中採用脈沖編碼調制PCM技術。則PCM采樣周期為125μs 。(T )
正確 錯誤
4、4. 波特(Baud)和比特(bit)是兩個不同的概念。但是,它們都是用來表示信息量的單位。( F)
正確 錯誤
5、5. 共有4個站進行CDMA通信,其中A站的碼片序列為(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1)。現接收站收到的碼片序列為(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)。可以說明,A站發送了數據1。(F )
正確 錯誤