计算机网络原理计算题计算比特数

比特(bit)是计算机中数据量的单位,也是信息论;“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的;吞吐量(throughput)表示在单位时间内通;传输时延(发送时延)发送数据时,数据块从结点进入;1-15假定网络的利用率到达了90%;答:D0表示网络空闲时的时延,D表示当前网络的时;1-16计算机通信网有哪些非性能特征?计算机通信;答:计算机通信网非性能
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。
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=/(2×108)=5×10-3s=5ms (2):发送延迟=103/(109)=10-6s=1us传播延迟=/(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).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/(+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。 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。
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 三亿文库包含各类专业文献、中学教育、应用写作文书、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、17计算机网络第五版答案完整版等内容。 
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计算机网络复习名词解释DHCP要点:DHCP即动态主机配置协议,是一种状态地址自动配置协议。客户可以从服务器自动获取TCP/IP参数(IP地址、子网掩码、默认网关、本地DNS服务器的IP地址等),有利于网络管理。 Byte stuffing字节填充是帧的一种构造方法。以特殊的控制字符作为帧首和帧尾,发送时如果在帧的数据区中包含控制符,就在该控制符之前插入一个转义字符,用来指示随后的那个字节是一般的数据,而不是首尾标识字符。 Flooding洪泛是实现广播的一种技术方法,是向所有链路发送信息的一种方法。当一个节点从某个端口收到一个分组时,它会向剩余的所有的端口转发该分组。 NATNAT即网络地址转换,是一种提高IP地址利用率的技术。它能够将使用专用IP地址的局域网以一个或少量合法IP地址接入因特网。利用NAT,实现了用少量的IP公用地址连接较多的主机到因特网的技术,可暂时减缓IP地址空间枯竭的压力。 AIMD(加性增,乘性减算法):是TCP拥塞控制算法,所谓加性增是指发送方在收到前面一轮所有报文段的确认后把CongWin增大一个段,其目的是在CongWin超过阀值(Threshold)后实施拥塞避免策略。乘性减指每当一轮报文段发生超时事件后就将当前CongWin值减半。 ARP(地址解析协议):ARP即地址解析协议,主要在同一子网内,用于将目标节点的IP地址解析为对应的物理地址(对LAN来说即MAC地址)。 CIDR(无类别域间选路):CIDR即无类别域间路由,主要目的是减少主干路由器的路由表长度,也用于提高IP地址的利用率。可以将多段连续地址合并为一段,具体表示格式为a.b.c.d/x,其中x指示了网络前缀的比特数。 ARQ(自动重传请求协议):ARQ即自动重发请求,是一种使用检错码的差错控制技术。利用肯定确认或否定确认确保数据的可靠传输。如果接收方收到正确报文,则给发送方返回一个肯定确认(ACK),如果收到错误报文,则给发送方返回一个否定确认(NAK)。具体可分为GBN和SR两种策略 电路交换(circuit switching):当两台主机要通信时,底层的网络首先在两台主机之间创建一条专用的端到端连接,并且沿着该路径的每个交换节点为该连接预留资源(缓冲、链路传输速率等),在通信期间一直保持资源的独占使用,通信结束时切断连接释放资源。电话网络为常见的电路交换网络 分组交换(packet switching):构建网络核心的方法之一,使用按需的方式分配链路,将长报文划分为较小的数据块(即分组),在源和目的地之间,这些分组通过通信链路和分组交换机传送。因特网为常见的分组交换网络区别:电路交换适用于连续传送大量数据,传输速率快,但电路建立连接时间长,线路利用率低,有很好的实时性;而分组交换采用存储转发的技术,分组动态分配带宽,提高了线路的利用率,但由于引入了排队时延,故实时性较差。拥塞控制(Congestion control):拥塞是指在网络中由于传送的包太多,而存贮转发的节点资源有限,造成网络传输性能大幅度下降的现象。拥塞控制是一种提供给整个因特网的服务,为防止整个子网资源不足,分组数量超过缓冲区极限,导致吞吐量下降的控制机制。拥塞控制可分为两种:端到端拥塞控制,网络辅助拥塞控制CRC(cyclic redundancy check)循环冗余检测:发送节点将d比特的数据D发送给接收节点,发送方和接收方首先协商一个r+1比特模式,表示为G(G的最高有效位(最左边)的比特是1),然后发送方选择r个附加比特R加到数据段D上,得到的d+r比特模式,最后接收方用G去除接收到的d+r比特,如果余数为非零,则出现差错;否则认为数据正确而被接受。CRC属于检错码,可边传输边校验。
MIME(Multipurpose Internet Mail Extension)多用途因特网邮件扩展:MIME是对为了发送多媒体报文或携带有非ASCII文本内容的报文。支持多媒体的两个关键MIME首部行是:Content-Type:和Content-Transfer-Encoding:。Content-Type: 首部行允许接收用户代理对报文采取适当的动作;Content-Transfer-Encoding: 首部行提示用户代理该报文主体已经使用了ASCII编码,并指出了所用的编码类型。目前广泛应用于因特网邮件服务和WEB服务中。 POP3(Post Office Protocol—Version 3)第三版的邮局协议:POP3是一个非常简单的邮件访问协议,用于将收到的邮件从邮件服务器的用户邮箱下载到PC中。POP3按照三个阶段进行工作:特许、事务处理以及更新。在第一个阶段,用户代理发送(以明文形式)用户名和口令以鉴别用户。在第二个阶段,用户代理取回报文,还能
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