《通信网络基础》期末复习提纲2(含答案)

《通信网络基础》期末复习提纲

2013-2014学年第二学期

一、单项选择题

1、数据传输链路分为两大类：一类是用户到网络节点（路由器或交换机）之间的链路，简称（ ）接入链路；另一类是网络节点（路由器或交换机）到网络节点（路由器或交换机）之间的链路，简称（ ）。 A、网络链路、接入链路 B、接入链路、网络链路 C、用户链路、接入链路 D、网络链路、用户链路

2、在分组交换网中，将消息分成许多比较短的、格式化的数据块称为（ ）进行传输和交换。

A、消息片段 B、报文 C、比特流 D、分组

3、在分组交换网中，按照一定的规则（路由算法）将输入分组送到选定的输出链路上的过程称为（ ）。

A、转发 B、通信 C、交换 D、路由选择

4、ATM与分组交换的差别是采用一个全网统一的固定长度的分组，称之为（ ）进行传输和交换。

A、信源 B、信元 C、分组头 D、信宿 5、为了实现全网互联需要两个基本条件：（ ）。 A、一是全网统一编址，二是路由算法。 B、一是联网设备，二是通信协议。 C、一是传输介质，二是路由算法。 D、一是全网统一编址，二是通信协议。

6、在面向字符的组帧技术中，SLIP协议是用（ ）字符表示一帧的开始和结束；而PPP协议是用（ ）字符表示一帧的开始和结束。

A、END 7EH B、7EH END C、ESC END D、7EH ESC

7、自动请求发端重发（ARQ，Automatic Retransmission Request）有四种不同形式的重传协议，即：( ).

A、等待式ARQ、返回n-ARQ、选择重发式ARQ、停止式ARQ B、停等式ARQ、停止式ARQ、返回n-ARQ、选择重发式ARQ C、等待式ARQ、选择重发式ARQ、ARPANET ARQ、并行等待式ARQ D、停等式ARQ、返回n-ARQ、选择重发式ARQ、ARPANET ARQ

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8、目前常用的标准数据链路控制（DLC）协议有：IBM提出的SDLC，ISO建议的HDLC，ANSI规定的ADCCP和CCITT建议的LAPB等。下列哪个描述是正确的？（ ）

A、HDLC与ADCCP功能相同，SDLC和LAPB都是HDLC的功能子集。 B、HDLC与SDLC功能相同，ADCCP和LAPB都是HDLC的功能子集。 C、HDLC与LAPB功能相同，SDLC和是HDLC的功能子集。 D、HDLC与SDLC功能相同，ADCCP是HDLC的功能子集。 9、在标准DLC的帧结构中，监控帧（S）有四种类型：RR、RNR、REJ、SREJ。其中（ ）表示“选择拒绝”？

A、RR B、RNR C、REJ D、SREJ

10、在数据报方式中，分组在传输过程中会丢失。解决的方法就是对同一session发送的分组进行（ ）。

A、排序 B、加密 C、编号 D、转发 11、X.25控制分组的呼叫建立分组有四类：（ ）。 A、呼叫请求、输入请求、接受呼叫和呼叫连接 B、呼叫请求、输入请求、接受呼叫和呼叫清除 C、呼叫请求、呼叫连接、呼叫转移、呼叫终止 D、呼叫请求、呼叫建立、呼叫损失、呼叫转移

12、目前全球最大的、开放的、由众多网络通过路由器互连而成的，称为因特网（Internet），采用（ ）协议族。

A、OSI/RM B、TCP/IP C、SLIP/PPP D、IPX/SPX 13、下列（ ）关于IP协议的描述是不正确的？ A、IP协议的主要功能有路由、寻址、分段、重装等。 B、IPv4中的地址长度为32 bit，IPv6中的地址长度为128 bit。 C、IPv4的报头是可变长的，而在IPv6中报头是固定长度的。

D、IPv4的报头是固定长度的，而在IPv6中报头是可变长的。

14、IPv6的地址分为三类，即（ ）。 A、单播地址、组播地址和广播地址 B、单播地址、组播地址和任播地址 C、单播地址、任播地址和广播地址 D、组播地址、任播地址和广播地址

15、与IP协议一起工作的还有三个协议即（ ）。

A、ARP，RARP和SMTP B、ARP，RARP和SNMP C、ARP，RARP和ICMP D、ARP，RARP和DNS

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16、TCP中采用的差错控制方式为（ ）。

A、停等式ARQ B、返回n-ARQ C、选择重发式ARQ D、ARPANET ARQ 17、“ M/M/m ”型排队系统表示系统容量是（ ）。

A、0 B、1 C、m D、∞

18、由于ρ =λ/μ是到达率与服务速率之比，它反映了系统的（ ）。

A、顾客到达程度 B、繁忙程度 C、服务程度 D、顾客离开程度

19、Erlang C公式反映出（ ）系统中所有服务员都忙的概率；而Erlang B公式反映出（ ）系统中所有服务员都忙的概率。

A、等待制与呼损制 等待制与呼损制 B、呼损制 等待制

C、等待制 呼损制 D、等待制与呼损制 等待制

20、从分层的角度来看，多址技术是数据链路层的一个功能，由（ ）层负责。

A、LLC B、MAC C、LLC与MAC D、PHY与MAC 21、频分多址FDMA适合用于下列（ ）场合？

A、用户数少且数量固定、每个用户的业务量较大。 B、用户数多且数量固定、每个用户的业务量较小。 C、用户数少且数量不固定、每个用户的业务量较大。 D、用户数多且数量不固定、每个用户的业务量较小。

22、ALOHA 协议的基本思想是：若一个空闲的节点有一个分组到达，则（ ）发送该分组，并期望不会和其它节点发生碰撞。

A、延时 B、立即 C、侦听后 D、边侦听边

23、ALOHA 协议中反馈信息为“e”表明当前时隙或信道（ ）。

A、无分组传输 B、仅有一个分组传输 C、发生碰撞 D、传输成功 24、下列（ ）是最有效的减缓碰撞方法。

A、调整对等待重传队列长度的估值 B、改变重传概率 C、冲突分解 D、冲突检测 25、下列关于网络互联设备的说明（ ）种是不正确的？

A、实现广域网（WAN）至广域网（WAN）之间的互连设备称为网关

（Gateway）。它完成相当复杂的任务，包括协议转换、路由功能等。

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B、实现局域网（LAN）与局域网（LAN）之间在MAC层互连的设备称为网桥（Bridge）。

C、实现LAN与WAN或LAN与LAN之间互连的设备称为路由器

（Router），它提供高级的路由功能。

D、一般将工作在第三层的网关称为集线器（Hub）。

26、Dijkstra算法是一种典型的（ ）路由选择算法，即通过迭代，寻找某一节点到网络中其它所有节点的最短路径。

A、多点对多点 B、点对多点 C、多点对点 D、点对点 27、尽管流量及拥塞控制可以出现在所有协议层次上，但主要还是集中在（ ）。

A、数据链路层、网络层和传输层 B、网络层、传输层和应用层 C、物理层、数据链路层和网络层 D、物理层、数据链路层和传输层 28、网络层通常分为（ ）两个子层。

A、网内子层和网外子层 B、LLC和MAC C、网内子层和网际子层 D、网外子层和网际子层 29、下列（ ）是网络设计所面临的问题。 （1）采用什么策略来选择合适的路由？ （2）依据什么信息来进行这种选择？ （3）应该如何执行这种选择的策略？ （4）用什么标准来评判所选路径的好坏？ A、（1）（2） B、（1）（3） C、（1）（2）（4） D、（1）（2）（3）（4） 30、在下列描述中（ ）不符合路由选择的目的和要求？ A、能正确、迅速、合理地传送分组（报文）信息。

B、能适应网络内节点或链路故障而引起的拓扑变化，使分组（报文）

在有故障的条件下一般还能到达终点。在发生故障时，允许某些线路的通信量过载而增加时延。

C、能适应网络流量的变化，使各通路的流量均匀，整个网络的通信设

备负荷平衡，充分发挥效率。

D、为了能选择最佳路径，路由算法应尽量完善、复杂，亦可以增加网

络开销为代价。

31、时隙ALOHA的最大吞吐量是纯ALOHA系统最大吞吐量的（ ）倍。 A、2 B、4 C、6 D、8

32、在时隙ALOHA系统中，当一个分组到达某时隙后，它将在（ ）传

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输，并期望不会与其他节点发生碰撞。

A、上一时隙开始 B、本时隙结束 C、下一时隙开始 D、下一时隙结束 33、下列（ ）不是集中式最短路径算法？

A、Bellman-Ford算法 B、Dijkstra算法 C、Floyd-Warshall算法 D、距离矢量路由算法 34、下列（ ）是分布式最短路径算法？

A、Bellman-Ford算法 B、链路状态路由算法 C、Floyd-Warshall算法 D、Dijkstra算法

二、填空题

1、通信网络的基本问题就是如何以尽可能低的成本有效地解决处于任何地理位置的任意两个用户之间的 传递问题。即时信息

2、数据传输链路是指在物理传输媒介上利用一定的 形成的传输规定速率和格式的数据比特通道。 传输标准

3、一个分组经过的所有传输链路的集合称为一条 。路径（或路由） 4、在数据传输网络中，要传送的基本内容称为消息（Message）。一个消息的序列为一个 。会话过程（Session）

5、在分组交换网中，每一个网络节点中采用 的工作方式来将输入的分组送到选定的输出链路上。存储转发

6、ATM（Asynchronous Transfer Mode）是在传统电话网使用的电路交换以及 基础上发展起来的一种交换技术，可以较好地支持不同速率、不同种类的宽带信息交换。分组交换网

7、路由器与交换机两者区别的关键特征在于： 可连接使用不同物理传输媒介、具有不同传输协议的数据链路。路由器

8、组帧技术有三种方式：即面向字符的组帧技术、面向比特的组帧技术和 。采用长度计数的组帧技术

9、若PPP协议的帧格式的信息域中出现7EH，就转换为 两个字符。（7DH，5EH）

10、若PPP协议的帧格式的信息域中出现7DH时，转换为 两个字符。（7DH，5DH）

11、当接收端发现传输帧有错最简单处理方法是接收端 。自动请求发端重发（ARQ）

12、HDLC包括三种工作模式：正常响应模式（NRM）、异步响应模式（ARM）

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和 。异步平衡模式（ABM）

13、由于分组可能会经过不同的路径，会出现丢失、乱序和任意的时延，因而 保证网络层和运输层的差错恢复100%正确。不能

14、在网络层为了检测出子网中的传输错误和链路层中的未检测出来的错误，需要使用某种形式的 。校验序列

15、ARQ协议的基本机制是釆用 来限制在一个Session中发送节点向网络发送的分组数。滑动窗口

16、X.25的控制分组可以分为6组：呼叫建立、 、 监视、证实、诊断和中断。流量控制

17、分层概念中，一个模块就是一个过程或一台设备，它完成一个给定的功能，若干模块组成一个完整的 。系统功能

18、正常响应模式（NRM）用于主从式链路，即链路的一端是主站，另一端是从站。主站负责 双方的通信过程。控制和协调

19、由于Internet网假定实际的子网缺少可靠性的保障，所以IP采用了 协议。数据报

20、损失制系统的性能参数 是新到用户发现系统所有线路都忙的概率，也就是他的呼叫被拒绝的概率。呼损率

21、IP协议有两个主要版本： 。IPv4和IPv6

22、ARP用于IP地址到 地址的转换。子网设备（如网卡） 23、RARP用于确知自己的子网地址的情况下，获取 地址。自己的IP

24、ICMP允许主机或路由器报告IP数据报的 情况和提供有关异常情况的报告。传输差错

25、所谓稳定的多址协议是指对于给定的到达率，多址协议可以保证每个分组的平均时延是 的 。有限

26、在TCP中，差错恢复主要解决两方面的问题，一是 问题，二是连接建立和拆除时的错误。重传

27、TCP流量控制需要考虑两方面的问题：一是接收者的缓冲区容量大小，二是网络的 。容量及通过量

28、Little定理N=λT中λ是一个表示 的参数。用户（顾客）的平均到达率

29、一个基本的通信网络通常由物理传输链路和链路的 组成。汇聚点

30、多址接入协议（Multiple Access Protocol）就是在一个网络中，解决多个用户如何高效共享一个 资源的技术。物理链路

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31、固定多址接入的优点在于可以保证每个用户之间的公平性以及数据的 。平均时延

32、随机多址协议又叫做有竞争的多址接入协议。各节点在网络中的地位是等同的，通过竞争获得 的使用权。信道

33、在时隙 ALOHA 协议中，当一个分组在某时隙到达后，它将在 传输，并期望不会与其它节点发生碰撞。下一时隙开始

34、在时隙 ALOHA 协议中，一个时隙内到达的分组包括新到达的分组和 两个部分。重传的分组

35、在时隙 ALOHA 协议中，如果分组的长度为一个时隙宽度，则系统的 就是指在一个时隙内成功传输所占的比例。通过率

36、在 CSMA 多址协议中，影响系统性能的主要参数是（信道）载波的 。检测时延τ

37、CSMA 多址协议中，信道载波的检测时延τ包括 和物理层检测时延两部分。发送节点到检测节点的传播时延

38、冲突分解的基本思想是：如果系统发生碰撞，则让新到达的分组在系统外等待，在 均成功传输结束后，再让新分组传输。参与碰撞的分组

39、冲突分解主要有两种算法，即：树形分裂算法和 。先到先服务分裂算法

40、从碰撞的时隙（第 k个时隙）开始，直至S集合中所有分组成功传输的时隙结束称为一个 。冲突分解期（CRP）

41、在通信网络中，网络层主要负责将两个终端系统经过网络中的节点用数据链路连接起来，组成通信通路，实现两个终端系统之间数据的 。透明传送

42、路由算法是网络层的核心问题，其主要功能是指引分组通过 到达正确的目的节点。通信子网

43、泛洪路由的基本思想是源节点（发起广播的节点）将消息以分组的形式发给其相邻的节点，相邻的节点再转发给它们的相邻节点，继续下去，直至分组到达网络中 。所有的节点

44、最短路由算法的理论基础是 。 图论

45、Dijkstra算法通过对 进行迭代，从而计算出到达目的节点的最短路径。路径长度

46、Dijkstra算法的基本思想是按照路径长度增加的顺序来寻找 。最短路径　

47、流量控制是对网络上的两个节点之间的数据流量施加限制，主要目的是

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让接收端来控制链路上的 ，以满足接收端本身的承受能力，以免过载。平均数据速率

48、拥塞控制的目的是将网络内的 数目保持在某一量值之下，超过这一量值，分组的平均时延将急剧增加。报文分组

49、网络的拓扑结构在运行中可能发生变化，而且信息的流量更是随时在变化，所以一个能考虑网络当前运行情况来选择路径的适当算法，将在很大的程度上影响网络传输的可靠性和 。通信效率

50、链路层差错检测的目的是如何有效地发现一帧数据比特经过 传输后是否正确。物理信道

三、名词解释

1、电路交换：或称线路交换，是指根据用户的呼叫请求，将输入物理电路直接与输出物理电路相连接的一种交换技术。

2、处理时延：是指分组到达一个节点的输入端与该分组到达该节点输出端之间的时延。

3、排队时延：若节点的传输队列在节点的输出端，则排队时延是分组进入传输队列到该分组实际进入传输的时延；若节点的输入端有一个等待队列，则排队时延是指分组进入等待队列到分组进入节点进行处理的时延。

4、传输时延：是指发送节点在传输链路上开始发送分组的第一个比特至发完该分组的最后一个比特所需的时间。

5、传播时延：是指发送节点在传输链路上发送第一个比特的时刻至该比特到达接收节点的时延。

6、呼损率：就是新到用户发现系统所有线路都忙的概率，也就是他的呼叫被拒绝的概率。

7、固定分配多址接入：是指在用户接入信道时，专门为其分配一定的信道资源（如频率、时隙、码字或空间），用户独享该资源，直到通信结束。

8、随机分配多址接入：属于竞争的多址接入协议，是指用户可以随时接入信道，并且可能不会顾及其它用户是否在传输。当信道中同时有多个用户接入时，在信道资源的使用上就会发生冲突（碰撞），需解决冲突（碰撞）问题。

9、预约的多址接入协议：是指在数据分组传输之前，先进行资源预约。一旦预约到资源（如频率、时隙），则在该资源内可进行无冲突的传输。

10、多跳网络：是指网络中源节点和目的节点之间的通信可能要经过多次中继。多跳网络既可以是有线网络，也可以是无线网络。

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11、频分多址FDMA（ Frequency Division Multiple Access）：是一种典型的固定多址接入协议。FDMA是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道（信道），并将这些频道分配给不同的用户使用，这些频道之间互不交叠。

12、时分多址 TDMA（Time Division Multiple Access）：是一种典型的固定多址接入协议。TDMA是将时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），然后根据一定的时隙分配原则，使每个用户只能在指定的时隙内发送。

13、纯ALOHA 协议：是最基本的 ALOHA 协议。 只要有新的分组到达，就立即被发送并期望不与别的分组发生碰撞。一旦分组发生碰撞，则随机退避一段时间后进行重传。

14、时隙 ALOHA协议：是将时间轴划分为若干个时隙，所有节点同步，各节点只能在时隙的开始时刻才能够发送分组，时隙宽度等于一个分组的传输时间。

15、CSMA（Carrier Sense Multiple Access）协议：CSMA协议是从 ALOHA 协议演变出的一种改进型协议，它采用了附加的硬件装置，每个节点都能够检测（侦听）到信道上有无分组在传输。如果一个节点有分组要传输，它首先检测信道是否空闲，如果信道有其他分组在传输，则该节点可以等到信道空闲后再传输，这样可以减少要发送的分组与正在传输的分组之间的碰撞，提高系统的利用率。

16、非坚持型CSMA：是指当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙状态，则分组的发送将被延迟，且节点不再跟踪信道的状态（即节点暂时不检测信道），延迟结束后节点再次检测信道状态，并重复上述过程，如此循环，直到将该分组发送成功为止。

17、1-坚持型CSMA： 是指当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙状态，则该节点一直坚持检测信道状态，直至检测到信道空闲后，立即发送该分组。

18、p-坚持型CSMA： 是指当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙状态，则该节点一直检测信道的状态，在检测到信道空闲后，以概率 p发送该分组

19、时隙 CSMA 协议：把时间轴分成宽度为β的时隙。如果分组到达一个空闲的时隙，它将在下一个空闲时隙开始传输；如果某节点的分组到达时，信道上有分组正在传输，则该节点变为等待重传的节点，它将在当前分组传输结束后的后续空闲时隙中以概率qr进行传输。

20、CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）协议：CSMA/CD在CSMA上又增加了边发送边监听的功能。只要监听到信道上发生了冲突，则

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冲突的节点就必须停止发送。这样，信道就很快空闲下来，因而提高了信道的利用率。这种边发送边监听的功能称为冲突检测。

21、透明传输：是指发端发送到网络接口的任何信息都会按照其原始的形式传送到接收端，网络不会修改其内容或将与该信息无关的内容送给接收者。

22、路由表：路由表通常记录了从源节点或本节点到达目的节点的路由信息，通常包括到达目的节点必须经过的下一个节点（或输出链路）以及该路由的有关质量和利用率的度量值。

23、最佳路由：最佳路由是从全网的范围寻找所有可能的传输路径，从而使得发送节点到达接收节点的信息流的时延最小、流量最大，而不是局限于一条所谓的最短路径。

24、集中式流量拥塞控制：网络中有一个特定的网控节点执行某种算法，为各个节点计算报文流量的分配值，然后将新的流量分配值传送给所有其他网络节点。

25、分布式流量拥塞控制：把管理网络的流量过程分配到若干个网络节点来完成，这些节点控制通过其自身或外部的业务流量。

四、问答题

1、什么叫虚电路？它与传统电话交换网中的物理链路有何不同？

答：虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时，确定一条源节点到目的节点的逻辑通路，在实际分组传输时才占用物理链路，无分组传输时不占用物理链路，此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进行。而传统电话交换网PSTN中物理链路始终存在，无论有无数据传输。

2、比较说明OSI参考模型与TCP/IP参考模型结构功能的差别。

答：OSI模型七个层次为：应用层，表示层，会话层，运输层，网络层，数据链路层，物理层。TCP/IP五个相对独立的层次为：应用层，运输层，互联网层，网络接入层，物理层。 它们的对应关系如下：

OSI模型 TCP/IP参考模型

应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层 应用层 运输层 互连网层 网络接入层硬件 10

OSI模型的主要功能是：

第一层：物理层（physical layer）。在由物理通信信道连接的任一对节点之间，提供一个传送比特流（比特序列）的虚拟比特管道。在发端它将从高层接收的比特流变成适合于物理信道传输的信号，在收端再将该信号恢复成所传输的比特流。物理信道包括：双绞线、同轴电缆、光缆、无线电信道等。

第二层：数据链路层（data link layer）。物理层提供的仅仅是原始的数字比特流传送服务，它并不进行差错保护。而数据链路层负责数据块（帧）的传送，并进行必要的同步控制、差错控制和流量控制。由于有了第二层的服务，它的上层可以认为链路上的传输是无差错的。

第三层：网络层（network layer）网络层的基本功能是把网络中的节点和数据链路有效地组织起来，为终端系统提供透明的传输通路（路径）。网络层通常分为两个子层：网内子层和网际子层。

网内子层解决子网内分组的路由、寻址和传输问题；网际子层解决分组跨越不同子网的路由选择、寻址和传输问题。

它还包括不同子网之间速率匹配、流量控制、不同长度分组的适配、连接的建立、保持和终止等问题。

第四层：运输层（transport layer）。运输层可以看成是用户和网络之间的“联络员”。它利用低三层所提供的网络服务向高层提供可靠的端到端的透明数据传送。它根据发端和终端的地址定义一个跨过多个网络的逻辑连接（而不是第三层所处理的物理连接），并完成端到端（而不是第二层所处理的一段数据链路）的差错纠正和流量控制功能。它使得两个终端系统之间传送的数据单元无差错，无丢失或重复，无次序颠倒。

第五层：会话层（session layer）。会话层负责控制两个系统的表示层（第六层）实体之间的对话。它的基本功能是向两个表示层实体提供建立和使用连接的方法，而这种表示层之间的连接就叫做“会话”（session）。

第六层：表示层（presentation layer）。表示层负责定义信息的表示方法，并向应用程序和终端处理程序提供一系列的数据转换服务，以使两个系统用共同的语言来进行通信。

表示层的典型服务有：数据翻译（信息编码、加密和字符集的翻译），格式化（数据格式的修改及文本压缩）和语法选择（语法的定义及不同语言之间的翻译）等。

第七层：应用层（application layer）。应用层是最高的一层，直接向用户（即应用进程AP）提供服务，它为用户进入OSI环境提供了一个窗口。

应用层包含了管理功能，同时也提供一些公共的应用程序，如文件传送，作业

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传送和控制，事务处理，网络管理等等。

TCP/IP的主要功能是：

网络接入层的主要功能是解决与硬件相关的功能，向互连网层提供标准接口。

互连网层（网际层），采用的协议称为互连网协议（IP），提供跨越多个网络的选路功能和中继功能。

运输层采用TCP和UDP两种协议。TCP是面向连接的传输控制协议，为应用程序之间的数据传输提供可靠连接；UDP为应用层提供无连接的尽力服务，它并不保证一定传到，也不保证按顺序传输以及不重复传送。

应用层采用多种协议，如：文件传输协议FTP,简单邮件传输协议SMTP，远程登录协议TELNET，域名服务协议DNS，网络新闻传输协议NNTP，超文本传输协议HTTP，简单网络管理协议SNMP等。

3、简要说明通信网络涉及的基本问题有哪些。

答：从网络设计的观点来看待网络中的基本问题，主要有：

第一个问题是如何设置网络的接入点和网络节点，使得众多的用户能够方便地接入到网络之中，经济地共享高速大容量的骨干链路和网络。这是网络拓扑设计和网络覆盖问题。（建立新网，网络扩展）

第二个基本问题是：采用什么样的传输和交换机制。基本传输的单元是分组、消息、信息流（线路）；电路交换、分组交换、在第几层使用交换技术，…。

第三个最基本的问题是众多的用户如何共享一个物理媒介，即多址问题。 第四个问题是如何为用户的消息或分组选择最佳的传输路径，从而使得用户的消息或分组在一个子网内或跨越多个网络时能快速、可靠地传送到对方，即路由问题。

4、简述面向字符的组帧技术中在信息比特流中出现与Flag相同的比特串（如连续出现6个“1”）的处理技术。

答：在面向比特的组帧技术中，通常采用一个特殊的比特串，称为Flag，如0160（1j表示连续j个“1”）来表示一帧的正常结束和开始。

当信息比特流中出现与Flag相同的比特串（如连续出现6个“1”）时主要采用比特插入技术：

（1）发端信息流中，每出现连续的5个“1”就插入一个“0”。这样被插“0”后的信息比特流中就不会有多于5个“1”的比特串。

（2）接收端在收到5个“1”以后，如果收到的是“0”就将该“0”删去；如果是“1”就表示一帧结束。

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采用比特插入技术，除了消除信息帧中出现Flag的作用以外，它还带来其他作用：

（1）如要丢弃或中止一帧，则可连续发送7个或7个以上的“1”。 （2）当链路连续出现15个“1”则认为链路空闲。因此016是一个结束标志，如果016后面是0表示正常结束，如果016后面是1表示非常中止。

5、简述四种ARQ的基本思想。 答：

（1）停等式ARQ（Stop-and-Wait ARQ）的基本思想是在开始下一帧传送以前，必须确保当前帧已被正确接收。

（2）发端在没有收到对方应答的情况下，可以连续发送n帧。收端仅接收正确且顺序连续的帧，其应答中的RN表示RN以前的所有帧都已正确接收。这里收端不需要每收到一个正确的帧就发出一个应答，可对接收到的正确顺序的最大帧序号进行应答。

（3）在返回n-ARQ中，如果前向传输的某一个帧出错，则在收到对方的否定应答后，该帧及其后续的帧都要重传，而不管这些后续是否传输正确。选择重发式ARQ的思路与返回n-ARQ相同，其窗口仍为n，但仅仅重发有错的帧。

（4）ARPANET ARQ采用了8个并行等待式ARQ，每一个等待式ARQ对应一个虚似信道。输入分组可以任意分配到空闲的虚拟信道A-H上。如果所有虚信道忙，分组将在DLC层外等待。

处于忙状态的虚拟信道上的分组被复接到物理比特管道上传输。

采用轮询的方法来循环查询各个虚拟信道，当轮询到某一忙信道时，如果应答还没有收到，则将该虚拟信道的分组再次发送到物理信道上。因此，该复接方式就不需要设置定时器来计算等待应答的时间。

如某虚拟信道上收到应答，则置该信道空闲。

6、简述虚电路方式中导致分组丢失或传输出错的主要原因。 答：电路方式中，可能会有下列原因导致分组丢失或传输出错：

①虚电路号错误导致不正确的帧通过了CRC校验, 而把不正确帧误认为是一个正确的帧；

②当数据分组中的传输错误未能被CRC检查出来；

③节点或链路故障，可能导致部分分组丢失，如果没有分组编号，目的节点就不可以发现丢失的分组。

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7、比较说明网络层与数据链路层差错控制的主要区别。

答：层的差错控制与数据链路层差错控制的主要 差别在于：

①使用的位置不同。数据链路层的差错控制是用于一条物理链路的两端，而网络层的差错控制是用于网络中的任意两节点之间。通常网络中的任意两个节点之间的传输路径会由多条链路串联而成。

②编号的方式不同。在网络层是对一个Session中的分组（或者字节，或者消息）进行统一编号。而在链路层上是对不同Session中所有分组（成帧后）进行顺序编号。

③传输顺序的差别。在链路层，所有的帧都是 按顺序传输的；而在网络层中，相同源和目的节点的分组可能会经过不同的路径，分组的传 输可能会出现乱序现象。

④时延不同。在链路层，传输时延（包括传播 时延、处理时延、帧传输的时延）在小范围内变化；而在网络层，传输时延会在大范围内变 化。

8、简述CSMA/CD 的工作过程。 答：

CSMA/CD 的工作过程如下：

（1）当一个节点有分组到达时，它首先侦听信道，看信道是否空闲。 （2）如果信道空闲，则立即发送分组；

（3）如果信道忙，则连续侦听信道，直至信道空闲后立即发送分组。 （4）该节点在发送分组的同时，监测信道δ秒，以便确定本节点的分组是否与其它节点发生碰撞。

（5）如果没有发生碰撞，则该节点会无冲突地占用该总线，直至传输结束。 （6）如果发生碰撞，则该节点停止发送，随机时延一段时间后重复上述过程。 在实际应用时，发送节点在检测到碰撞以后，还要产生一个阻塞信号来阻塞信道，以防止其它节点没有检测到碰撞而继续传输。

9、简要说明CSMA/CD与CSMA区别。 答：

总的来说，CSMA/CD 接入协议比 CSMA 多址接入协议的控制规则增加了如下三点：

（1）“边发边听”：任一发送节点在发送数据帧期间要保持侦听信道的碰撞情况。一旦检测到碰撞发生，应立即中止发送，而不管目前正在发送的帧是否发完。

保证尽快确知碰撞发生和尽早关闭碰撞发生后的无用发送，这有利于提高信道利用率

（2）“强化干扰”：发送节点在检测到碰撞并停止发送后，立即改为发送一小

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段“强化干扰信号”，以增强碰撞检测效果。

可以提高网络中所有节点对于碰撞检测的可信度，保证了分布式控制的一致性。

（3）“碰撞检测窗口”：任一发送节点若能完整的发完一个数据帧，则停顿一段时间（两倍的最大传播时延）并监听信道情况。若在此期间未发生碰撞，则可认为该数据帧已经发送成功。此时间区间称为“碰撞检测窗口”。

有利于提高一个数据帧发送成功的可信度。如果接收节点在此窗口内发送应答帧（ACK 或NAK）的话，则可保证应答传输成功。

10、请详细说明如何正确理解最短路由与最佳路由。 答：

（1）最短路由（Shortest Path Routing）

许多实际的路由算法如RIP（Routing Information Protocol），OSPF（Open Shortest Path First）等都是基于最短路径这一概念。

分组交换网络的各种路由算法实质上都是建立在某种形式的最小费用准则的基础上。譬如，我们把准则定为“最短路径”，那就有所谓的“最短路径路由算法”；

这里所说的“最短路径”并不单纯意味着一条物理长度最短的通路，它可以是从发送节点到达接收节点的中转次数最少。

最短路由的一个关键是如何定义“费用”。

如果最关心分组时延，则把“费用”与时延相关联。此时“费用”与两个参数有关：链路的物理长度和链路上的业务强度。前者决定信道的传播时延，后者决定分组的发送等待时延。因此，如果将两个参数的值折算为该链路的费用或“长度”值（时延的大 小），则最小费用算法等效为最小时延路由算法。

长度通常是一个正数，它可以是物理距离的长短、时延的大小、各个节点队列长度、最小跳数（中转次数）等等。

其次，链路的长度随着时间可能是变化的，它取决于链路拥塞的情况。 最短路由关心一个节点对之间的一条路径的选择和求解，因而有两个方面的缺陷：

①为每对节点之间仅提供一条路由，因而限制了网络的通过量； ②适应业务变化的能力受到防止路由振荡的限制。 （2）最佳路由（Optimal Routing）

最佳路由是从全网的范围寻找所有可能的传输路径，从而使得发送节点到达接收节点的信息流的时延最小、流量最大，而不是局限于一条所谓的最短路径。

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采用最佳路由（基于平均时延最佳化）可以克服最短路径的上述缺陷，它可以将节点对之间的流量分配在多条路径上，从而可使网络的通过量最大，时延最小。

11、举例说明拥塞控制和流量控制的差别并分析二者经常混淆的原因。 答：

拥塞控制是保证子网能运载所提交给网络的业务，它是一个涉及到全网的问题，它涉及到所有主机、路由器（节点）、路由器（节点）中存储转发的过程以及所有其他减少网络运载能力的因素。

流量控制（简称流控）仅涉及到给定发送节点到给定接收节点之间的点对点业务流。流控的任务是保证快速发送的节点不会连续发送速率高于接收节点可接收速率的数据。流控的过程几乎都会有一个直接来自接收端的反馈，它告诉发端接收节点目前的状态。

例如，有一个网络其传输容量为1000Gb/s，假定一个超级计算机利用该网络以1Gb/s的速率向一个PC发送一个文件。尽管网络不会有拥塞问题，但需要流控，以不断地暂停超级计算机的传输，从而使PC有机会喘气。

又如，一个分组网的各链路的速率为1Mb/s，有1000个大型计算机连入该网络，其中一半的计算机要向另一半的计算机以100kb/s的速率传输文件，这里没有高速发送节点使接收端溢出的问题（即没有流控的问题），但是存在着总的呈现给网络的业务量大于网络能处理的业务量问题，因而需要采用拥塞控制。

拥塞控制和流量控制概念经常混淆的原因是，某些拥塞控制算法在网络出现麻烦时，也会发送一些反馈信息给发送分组的源节点，通知它们降低发送速率。因此发送节点降低速率可能有两方面原因：一是接收节点来不及接收发送节点的分组，二是网络来不及处理发送节点的业务流。

12、分层的基本概念是什么？什么叫对等层?采用层次化设计的好处是什么？

答：

分层的基本概念：通信网络的协议可按照分层的概念来设计，分层概念的基础是“模块”的概念， 例如：在计算机系统中，一个模块就是一个过程或一台设备，它完成一个给定的功能；若干个模块 组成一个完整的系统功能，模块提供的功能通常称之为“服务”。

对等层：由于信息的交换必须在双方进行，通信的双方必须有相同（或相应）的功能块才 能完成给定的功能，因此在每一层双方两个功能相对应的模块就称为对等模块或对等过程。

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采用层次化设计的好处：设计简单，可懂性好，标准化、互换性好，有大量现存的模块可以利用， 对于模块设计人员，要关心该模块内部的细节和模块的操作，而对于模块使用人员，把模块当作一个黑盒子，只关心该模块的输入、输出以及输入输出的功能关系，而不关心模块内部的工作细节。

13、路由算法和流控算法的相互作用是什么？在不同业务负荷情况下，对一个好的路由算法有哪些基本要求？ 答：

如图，路由选择算法确定数据从源节点到目的节点传送的路径，而流量控制算法是限制允许到达某些数据链路或网络某个部分的业务量，以防止这些链路或部分过分拥挤。

基本要求有如下几点：正确性、计算简单、自适应性、稳定性、公平性、最优性。

14、简述链路状态路由算法的思想，并说明链路状态路由算法取代了距离矢量路由算法的原因。

答：

链路状态路由算法的思想非常简单，它包括以下五个部 分： ① 发现邻节点，并获取它们的地址； ② 测量到达每一个邻节点的时延或成本； ③ 构造一个分组来通告它所知道的所有路由信息； ④ 发送该分组到所有其它节点； ⑤ 计算到所有其它节点的最短路径。

链路状态路由算法（Link State Routing）之所以取代了距离矢量路由算法，其主要原因有两个：

第一，因为在距离矢量算法中，时延的度量仅仅是队列的长度，而并没有考

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虑后来链路带宽的增长；

第二，距离矢量算法的收敛速度比较慢，即使是采用了类似于水平分割这样的技术，也需要耗费过多的时间用于记录信息。

15、简述固定多址接入协议的优缺点。

答：固定多址接入协议可以保证每个用户之间的公平性（每个用户都分配了固定的资源）以及数据的平均时延。它适合于恒定比特流的业务的传输，对于用户数较少且数量大致固定，每个用户业务量较大的情形是一种有效的方法。它对于突发性数据业务的传输，通常会有较大时延。若已分配固定信道的用户没有通信，那么这些资源就会浪费，若有限的信道资源被分配完毕，那么新的用户将不能通信。

16、CSMA协议的基本原理是什么？与ALOHA系统相比，为什么CSMA系统有可能获得更高的系统吞吐率？

答：

CSMA协议的基本原理是：节点在发送分组之前先侦听信道，判断是否有用户正在传输，进而确定信道的忙闲状态，然后再决定分组是否发送。

CSMA是ALOHA协议的改进，它采用了附加的硬件装置，每个节点都能检测到信道上有无分组传输。如果一个节点有分组要传输，它首先检测信道是否空闲，如果信道有其他分组在传输，则该节点可以等待信道空闲后再传输，这样可以减少要发送的分组与正在传输分组之间的碰撞，减少发送的盲目性，提高系统利用率。

五、应用题

1、分别利用Prim-Dijkstra算法和Kruskal算法求解下图的最小重量生成树。

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解：

Prim—Dijkstra：

Kruskal：

码和待发字符串。

解：

（1）因为已知信息码为：1000100101， 所以 f（x）= x9+x5+x2+1

（2）f（x）·xk = x14+x10+x7+x5

= 100010010100000 G（x）= x5+x4+x2+1

= 110101

（3）计算过程：

2、已知信息码为1000100101。给定G（x）= x5+x4+x2+1。求CRC 循环冗余

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（4）CRC循环冗码为：00011 （5）待发字符串为：1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1

3、假定一个服务大厅有K个服务窗口, 该服务大厅最多可容纳N个顾客（N≥K）。

（1）假定服务大厅内始终是客满的, 即离开一个顾客将会有一个新顾客立刻进入大厅。设每个顾客的平均服务时间为X, 问顾客在大厅内停留的时间T=? （2）假定顾客到达时发现服务窗口被占满就立即离开系统（即顾客被阻塞或丢失）。设顾客的到达率为λ,问顾客被阻塞的概率β为多少?　

解：

（1）设进入大厅的顾客到达率为λ。

对整个系统应用Little公式有：

对服务窗口应用Little公式有： 最后有：

T=

NXK

N=λT?T=

N

λKXK=λX?λ=

（2）因为顾客是随机到达的，则系统有时满，有时空。平均而言，平均处于忙的窗口数为 k ≤ K ) 。 (k则系统中的平均用户数为： k=(1?β)λX 式中, (1-β)λ表示没有被阻塞部分(或被正常服务部分)的顾客到达率。

β=1?

kk

≥1?λXλX

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上式给出了系统阻塞概率的下限。

4、设某学校有一部传真机为全校2万名师生提供传真服务。假定每份传真的传输时间服从负指数分布，其平均传输时间为3分钟，并假定每个人发送传真的可能性相同。如果希望平均排队的队长不大于5人，试问平均每人间隔多少天才可以发送一份传真？

解：

假定要发送的传真服从Poisson到达，则该传真服务系统可用M/M/1队列来描述。

已知1/μ=3分钟，NQ=5人，要求解λ（份/天）。

λρρ2

NQ===5

μ1?ρ1?ρ

ρ=

λ35?5=≈0.854

2μ0.854

≈0.285份/分钟≈410份/天3

系统总的可以发送的传真速率为：

λ=

ρ1

≈

μ则平均每个用户要隔20000/410≈49天才可以发送一份传真。如果提供传真服务的时间不是每天24小时开放，如每天开放12小时，则间隔的时间要增加一倍。

5、若干台终端用纯 ALOHA 随机接入协议与远端主机通信，信道速率为 2.4kb/s。每台终端平均每3分钟发送一个帧，帧长为 200bit，问系统中最多可容纳多少个终端？若采用时隙 ALOHA 协议，则系统中最多又可容纳多少台终端？

解：

200

≈1.1设可容纳的终端数为N。每个终端发送数据的速率是： bit/s。 3×60

2400×12e≈396

由于纯ALOHA系统的最大系统通过率为1/2e，则有： N=

1.1

2400×1e≈793

若采用时隙ALOHA协议，最大通过率为1/e，则有： N=

1.1

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6、如图，有两个源节点和一个目的节点。所有链路的容量为10单位，两个源节点1和2的输入业务量分别为λ1和λ2, 试讨论：

（1）λ1=λ2=5单位时; （2）λ1=5单位,λ2=15单位时;

路由选择对网络性能的影响。 解：

（1）当λ1=λ2=5时

①如果节点1选择1→3→6, 节点2选择2→5→6, 则由于每条链路的业务量都只有信道容量的一半, 因而时延很小。

②如果节点1选择1→4→6, 节点2选择2→4→6, 则链路4→6运载的业务量为10单位, 达到了链路的最大容量，因而时延会很大。 （2）当λ1=5，λ2=15时

①节点2的输入业务量为15个单位。由于每条链路的容量仅为10个单位，在仅使用一条路径的情况下，节点2至少要丢弃5个单位的业务流量。

②如果节点2将输入业务流量在2→4→6和2→5→6之间分摊，节点1选择

6所有链路的容量均为10单位目的节点3源节点

142源节点

λ1λ2

5

1→3→6，则每条链路上的业务流量都不超过链路容量的75%，因而分组的时延较小。 　

从图中可以看出：当节点1和2输入的流量很大时，根据不同的路由选择方法，网络可接纳的最大通过量为10～30单位。

由此可以看出：一个路由算法应当在高业务负荷的情况下，在保证相同的时延条件下，可以增加网络的通过量；在轻负荷和中等负荷的情况下，可以减少每一个分组的平均时延。

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7、设到某自动提款机取钱的用户数N(T)组成Poisson流，平均每小时到达的用户数为10人，求中午（12点到14点）有2个用户来取钱的概率。

解：已知λ=10人/小时，A(t)为[0，t)时间内到达的用户数， 则A(t)服从泊松分布，代入公式（1-14)：

(λτ)n?λτP(A(t+τ)?A(t)=n)=e

n!

n=0,1,2,...

即可求得为P=200e-20。

8、一个通信链路的传输速率为50kb/s，设分组到达该链路的过程服从 Poisson分布，平均到达率为600分组/分钟，分组长度服从指数分布，其均值为l000bit。求该链路队列中的平均分组数。

解：

由题意，该链路符合M/M/1排队模型，且λ=600分组/分钟=10分组/ 秒，分组的平均传输时间为1/μ=1000/50000=0.02秒，所以信道利用率 ρ=λ/μ=0.2，代入公式（3-39)

λ2λρNQ=λW==?

μ(μ?λ)μ1?ρ=

λμ?λ?

λ=N?ρμ可得队列中的平均分组数为 NQ=0.05。

9、使用Dijkstra算法求解下图中从每一个节点到达节点1的最短路由。

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解：

10、接收机收到了如下一个采用十六进制表示的字符串，C0 C0 10 36 87 DB DC DB DC DC DD DB DD C0 7C 8D DC DB DC C0，试根据SLIP帧格式恢复出接收的帧。

解：接收字符串为：C0 C0 10 36 87 DB DC DB DC DC DD DB DD C0 7C 8D

DC DB DC C0

恢复为： 第一帧：空 . 第二帧： 7C 8D DC C0

11、针对输入序列01101111100111111010111111111101111010应用2.1.2节的比特插入技术，给出相应的输出结果。如果接收到的序列为：

011111101111101100111110011111011111011000111111010111110,试移去插入的比特并指出Flag的位置。

解：

插入后：011011111 0 0011111 0 101011111 0 11111 0 01111010 恢复：01111110 11111 0 110011111 0 011111 0 11111 0 1100 01111110 Flag Flag 1011111 0

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12、假定2.1.2节帧中插“0”的规则修改为：仅在原始数据中出现015时插入一个0。试详细描述这种变化后接收端去0的规则，并说明该规则是如何去掉下列比特串中的0：01101111101111110111110101111110。（如果设计的规则正确，在该串中应去掉2个0并且仅有一个Flag。）

解：

在接收端，收到015后，如果下一位是“0”，就将该“0”删去，如果 是“1”，就表示一帧结束。按此规则：

011 011111 0 111111 011111 0 1 01111110 015 015 Flag

13、设有一个奇偶校验码由3个数据比特和4个校验比特组成。假定3个码字分别为1001011, 0101101和0011110。试求产生该码的运算规则，并写出所有

8个码字。并求出该码的最小距离（两个相同长度的码字之间的距离定义为两个码字比特取值不同的位置数）。

解：

S1 S2 S3 C1 C2 C3 C4

校验规则 C1=S1⊕S2⊕S3 C2=S2⊕S3 C3=S1⊕S3

C4=S1⊕S2

1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 该码的最小距离为4。

14、令解：

g(D)=D4+D2+D+1

，

S(D)=D3+D+1

，求

D4S(D)

g(D)

的余数。

D4S(D)=D4D3+D+1=D7+D5+D4=D3D4+D2+D+1+D3 D3

D4+D2+D+1D7+0D6+D5+D4+0D3

()()

D+0D+D+D+D D3

76543

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nax6.html