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1、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计算机网络的拓扑结构种类有哪些?各自的特点是什么?答:网络的拓扑(Topology)结构是指网络中各节点的互连构形,也就是连接布线的方式。网络拓扑结构主要有五种:星形、树形、总线形、环形和网络形,如图1.1所示。星型结构树型结构总线型结构环型结构网络型结构图1.1星形结构的特点是存
2、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。树形结构的特点是从根节点到叶子节点呈现层次性。总线形结构的特点是存在一条主干线,所有的计算机连接到主干线上。环形结构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结构。1.5由n个结点构成的一星型拓扑结构的网络中,共有多少个直接的连接?对由n个结点构成的环状拓扑结构的网络中呢?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
3、星型拓扑结构的网络中有(n-1)个直接连接。在由n个结点构成的环状拓扑结构的网络中有(n)个直接连接。在由n个结点构成的全连接拓扑结构的网络有(n-1)n/2个直接连接。1.6在广播式网络中,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-
4、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?由哪几个基本要素组成?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结构或格式,确定通信时采用的数据格式
5、,编码及信号电平等。即对所表达内容的数据结构形式的一种规定,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,在基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始;而协议元素ETX的语义,则表示正文结束等。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
6、循协议规则,利用协议元素ACK来回答对方,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:它们的相同点主要体现在:1)都参与层次化模型,TCP/IP与OSI-RM都采用层次化体系结构,都按功能分层。其差别主要体现在以下两方面: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相对比较复杂,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设计的体系结构,一开始就考虑了
7、一些特殊要求,如可用性,残存性,安全性,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,它的发展顺应社会需求,来自实践,在实践中不断改进与完善,有成熟的产品和市场,为人们所广泛接受。2)对以下问题的处理方法不相同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服务。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
8、的效率。②对异构网互连问题。TCP/IP一开始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开始只提供面向连接的服务,而TCP/IP一开始就将面向连接和无连接服务并重,因为无连接的数据报服务,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