❶ 計算機網路
位元組 也叫Byte，是 計算機 數據的基本 存儲單位 。
8bit(位)=1Byte(位元組)
1024Byte(位元組)=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
其中：K是千 M是兆 G是吉咖 T是太拉。
在電腦里一個中文字是占兩個位元組的。
網際網路發展三個階段
1、是從單個網路ARPANET向互聯網發展的過程
2、建成了三級結構的網際網路
3、逐漸形成多層次ISP結構的網際網路
計算機網路類別：廣域網、城域網、區域網lan、個人區域網
不同使用者網路
公用網、專用網。
接入網用來把用戶接入網際網路的網路 又稱本地接入網、居民接入網。
計算機網路性能指標
速率 比特bit網路技術中的速率指的是連接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率也成為數據率或比特率、
帶寬 指某個信號具有的 頻帶寬度 單位khz 、表示網路的通信線路所能傳送數據的能力因此網路帶寬表示在單位時間內從網路中的某一點到另一點所能通過的「最高數據率「」 這種意義的帶寬單位是比特每秒 b/s
、 吞吐量 表示在單位時間內通過某個網路(或信道、介面)的數據量 吞吐量受網路的帶寬或網路的額定速率限制
例如，對於一個 100 Mbls 的乙太網，其額定速率是 100 Mbls ，那麼這個數值也是該乙太網的吞吐量的絕對上限值。因此，對 100 Mb/s 的乙太網，其典型的吞吐量可能也只有 70 Mb/s 。請注意，有時吞吐量還可用每秒傳送的位元組數或幀數來表示。、
時延 是指數據從網路的一端傳遞到另外一端所需的時間也成為延遲 或遲延。
網路時延由以下幾部分組成
1、 發送時延 是主機或路由器發送數據傳送數據幀所需要的時間也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。
2、 傳播時延 是電磁波在信號中傳播一定的距離需要花費的時間.
3、處理時延
主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處理
4、排隊時延
對於高速網路鏈路，我們提高的僅僅是數據的發送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。
提高發送速率只是減小了數據的發送時延。
5、時延帶寬積
又稱為以比特為單位的的鏈路長度
6、往返時間RTT
往返時間 RTT 從發送方發送數據開始， 到發送方收到來自接收方的確認，總共經歷的時間。
7、利用率
信道利用率、網路利用率兩種
信道或網路利用率過高會產生非常大的時延
網路當前時延 = 空閑時的時延 /（1 - 利用率）
一般說來，小時延的網路要優於大時延的網路 在某些情況下，一個低速率、小時延
的網路很可能要優於一個高速率但大時延的網路。
必須指出，在總時延中，究竟是哪一種時延佔主導地位，必須具體分析
計算機網路的非性能特徵
1、費用
2、質量
3、標准化
4、可靠性
5、可擴展性可升級性
6、易於管理和維護
計算機網路體系結構
把計算機網路的各層及其協議的集合 稱為網路的體系結構。
協議與劃分層次
為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定 稱為網路協議。 結構應該是層次式的
1、語法 2、語義 3、同步
分層好處
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、促進標准化工作
各層要完成的功能
實體、 協議、服務、服務訪問點
實體表示任何可發送或接收信息的 硬體或軟體進程。許多情況下，實體是 一個特定的軟體模塊。
協議是控制兩個對等實體 (或多個實體)進行通信的規則的集合
在同一系統中相鄰兩層的實體 進行交互的地方 稱為服務訪問點 SAP 實際是一個邏輯介面
首先要強調指出，物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據
比特流，而不是指具體的傳輸媒體。
特性
1、機械特性
2、電氣特性
3、功能特性
4、過程特性
數據通信系統可劃分為三大部分 源系統 ： 源點、發送器
目的系統 接收器、終點
通信的目的是傳送消息
數據是運送消息的實體
信號是數據的電氣或電磁的表現
根據信號中代表消息的參數的取值方式不同，信號可分為兩大類
1、模擬信號或連續信號 代表取值連續的
2、數字信號或離散信號 代表取值離散的
信道基本概念
1、單向通信
2、雙向交替通信
3、雙向同時通信
來自信源的信號常稱為基帶信號
系帶信號包含有較多的低頻成分，而許多信道並不能傳輸這種低頻分量或直流分量。解決這個問題 必須對基帶信號進行調制。
信道的極限容量
數字通信優點 在接收端只要我們能從失真的波形識別出原來的信號
限制碼元在信道上的傳輸速率的因素
1、信道能夠通過的頻率范圍
2、信噪比
物理層下的傳輸媒體 也稱為傳輸介質或傳輸媒介 它就是數據傳輸系統中在發送器和接收器之間的物理通路.
傳輸媒體分為 1、導向傳輸媒體
1、雙絞線
2、同軸電纜
3、光纜
2、非導向傳輸媒體。
1、點對點信道
2、廣播信道
鏈路是 從一個結點到相鄰結點的一段物理線路，而中間沒有任何其他的交換結點。
數據鏈路 網路適配器
數據鏈路層協議數據單元-幀
數據鏈路層 把網路層交下來的數據構成幀發送到鏈路上，以及把接收到的幀中數據取出並上交給網路層。在網際網路中，網路層協議數據單元就是 IP 數據報
三個基本問題
每一種鏈路層協議都規定了幀的數據部分的長度上限--最大傳送單元MTU
2、透明傳輸
3、錯檢測
比特差錯 ：比特傳輸過程中可能產生差錯 誤碼率：錯誤比特在所有中的比率。
網路傳輸數據時採用差錯檢測措施 目前數據鏈路層廣泛使用循環冗餘檢驗CRC檢錯技術。
PPP協議特點
1、簡單
2、封裝成幀
3、透明性
4、多種網路層協議
5、多種類型鏈路
6、差錯檢測
7、檢測連接狀態
8、最大傳送單元
9、網路層地址協商
10、數據壓縮協商
PPP協議不需要的功能
1、糾錯 只進行檢錯 PPP協議是不可靠的傳輸協議。
2、流量控制
3、序號
4、多點線路
5、半雙工或單工鏈路 PPP只支持全雙工鏈路
PPP協議組成
1、一個將IP數據封裝到串列鏈路的方法
2、一個用來建立、配置和測試數據鏈路連接的鏈路控制協議LCP
3、一套網路控制協議NCP
PPP協議的幀格式
1、欄位的意義
首4個尾2個 信息欄位長度可變不超過1500位元組
尾部中的第一個欄位是使用CRC的幀檢驗序列FCS
2、位元組填充
3、零比特填充
PPP協議工作狀態
PPP鏈路的起始和終止狀態永遠是「鏈路靜止「狀態 這時在PC機和ISP的路由器之間並不存在物理層連接。
鏈路的另一端可以發送以下幾種響應的一種
1、配置確認幀
2、配置否認幀 所有選項都理解不能接受
3、配置拒絕幀 選項有的無法理解或者識別 需要協商
使用廣播信道的數據鏈路層
區域網的數據鏈路層
區域網主要特點 ：網路為一個單位所擁有，且地理范圍和站點數目均有限。
優點：
1、具有廣播功能，從一個站點可很方便地訪問全網。
2、便於系統的擴展和逐漸地演變、各設備的位置可靈活調整改變
3、提高了系統的可靠性、可用性、生存性
❷ 計算機網路之五層協議
一：概述
計算機網路 （網路）把許多 計算機 連接在一起，而 互聯網 則把許多網路連接在一起，是 網路的網路 。網際網路是世界上最大的互聯網。
以小寫字母i開始的internet( 互聯網或互連網 )是 通用 名詞，它泛指由多個計算機網路互連而成的網路。在這些網路之間的通信協議（通信規則）可以是 任意 的。
以大寫字母I開始的Interent（ 網際網路 ）是 專有 名詞，它指當前全球最大的、開放的、由眾多網路相互連接而成的特定計算機網路，它採用的是 TCP/IP 協議族 作為通信規則，且其前身是美國的 ARPANET 。
網際網路現在採用 存儲轉發 的 分組交換 技術，以及三層網際網路服務提供者（ISP）結構。
網際網路按 工作方式 可以劃分為 邊緣 部分和 核心 部分，主機在網路的邊緣部分，作用是進行信息處理。 路由器 是在網路的核心部分，作用是：按存儲轉發方式進行 分組交換 。
計算機通信是計算機的 進程 （運行著的程序）之間的通信，計算機網路採用 通信方式 ：客戶–伺服器方式和對等連接方式（P2P方式）
按作用 范圍 不同，計算機網路分為：廣域網WAN,城域網MAN，區域網LAN和個人區域網PAN。
五層協議 的體系結構由：應用層，運輸層，網路層，數據鏈路層和物理層。
<1>:應用層 ： 是體系結構中的最高層，應用層的任務是 通過應用進程間的交互來完成特定網路應用 。應用層協議定義的是 應用進程間通信和交互的規則 。
<2>:運輸層 ：任務是負責向 兩個主機中的進程之間的通信提供可靠的端到端服務 ，應用層利用該服務傳送應用層報文。
TCP ：提供面向連接的，可靠的數據傳輸服務，其數據傳輸的單位是報文段。
UDP ：提供無連接的，盡最大努力的數據傳輸服務，不保證數據傳輸的可靠性。
<3>網路層： 網路層的任務就是要選擇合適的路由，在發送數據時， 網路層把運輸層產生的報文段或者用戶數據報 封裝 成分組或包進行交付給目的站的運輸層。
<4>數據鏈路層： 數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。
<5>:物理層： 物理層的任務就是 透明 地傳送比特流，物理層還要確定連接電纜插頭的 定義 及 連接法 。
運輸層最重要的協議是：傳輸控制協議 TCP 和用戶數據報協議 UDP ，而網路層最重要的協議是網路協議 IP 。
分組交換的優點：高效、靈活、迅速、可靠。
網路協議主要由三個要素組成： （1）語法：即數據和控制信息的結構或者格式； （2）語義：即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。 （3）同步：即事件實現順序的詳細說明。
二：物理層
物理層的主要任務：描述為確定與 傳輸媒體 的 介面 有關的一些特性。
機械特性 ：介面所用接線器的形狀和尺寸，引腳數目和排列，固定和鎖定裝置等，平時常見的各種規格的插件都有嚴格的 標准化的規定 。
電氣特性 ：介面電纜上的各條線上出現的電壓 范圍 。
功能特性 ：某條線上出現的某一電平的點電壓表示何種 意義 ；
過程特性 ：指明對不同功能的各種可能事件的出現 順序 。
通信的目的 是： 傳送消息 ， 數據 是運送消息的 實體 。 信號 是數據的電氣或電磁的表現。
根據信號中代表 參數 的取值方式不同。 信號分為 ： 模擬信號 （連續無限）+ 數字信號 （離散有限）。代表數字信號不同的離散數值的基本波形稱為 碼元 。
通信 的雙方信息交互的方式來看，有三中 基本方式 ：
單向 通信（廣播）
雙向交替 通信（**半雙工**_對講機）
雙向同時 通信（ 全雙工 _電話）
調制 ：來自信源的信號常稱為基帶信號。其包含較多低頻成分，較多信道不能傳輸低頻分量或直流分量，需要對其進行調制。
調制分為 兩大類 ： 基帶調制 （僅對波形轉換，又稱 編碼 ，D2D）+ 帶通調制 (基帶信號頻率范圍搬移到較高頻段， 載波 調制，D2M)。
編碼方式 ：
不歸零制 （正電平1/負0）
歸零制度 （正脈沖1/負0）
曼徹斯特編碼 （位周期中心的向上跳變為0/下1）
差分曼徹斯特編碼 （每一位中心處有跳變，開始辯解有跳變為0，無跳變1）
帶通調制方法 ： 調 幅 （ AM ）：(0, f1) 。調 頻 （ FM ）：(f1, f2) 。調 相 （ PM ）：（0 ， 180度） 。
正交振幅調制（QAM）物理層 下面 的 傳輸媒體 （介質）： 不屬於任何一層 。包括有： 引導性傳輸媒體 ：雙絞、同軸電纜、光纜 、 非引導性傳輸媒體 ：短波、微波、紅外線。
信道復用技術 ： 頻分復用 ：（一樣的時間佔有不不同資源） ； 時分復用 ：（不同時間使用同樣資源） ；統計時分復用、波分復用（WDM）、碼分復用（CDM）。
寬頻接入技術 ： 非對稱數字用戶線 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)（用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造）
三：數據鏈路層
數據鏈路層使用的 信道 有 兩種類型： * 點對點(PPP) 信道+ 廣播*信道
點對點信道的數據鏈路層的協議數據單元- -幀
數據鏈路層協議有許多， 三個基本問題 是共同的
封裝成楨
透明傳輸
差錯檢測
區域網的數據鏈路層拆成兩個子層，即 邏輯鏈路層（LLC） 子層+ 媒體接入控制（MAC） 子層；
適配器的作用：
計算機與外界區域網的連接是通過通信適配器，適配器本來是主機箱內插入的一塊網路介面板，又稱網路介面卡，簡稱（ 網卡 ）。
乙太網採用 無連接 的工作方式，對發送的數據幀 不進行編號 ，也不要求對方發回確認，目的站收到差錯幀就丟掉。
乙太網採用的協議是：具有 沖突檢測 的 載波監聽多點接入 ( CSMA/CD )。協議的要點是： 發送前先監聽，邊發送邊監聽，一旦發現匯流排出現了碰撞，就立即停止發送。
乙太網的硬體地址 ， MAC 地址實際上就是適配器地址或者適配器標識符。 48位長 ， 乙太網最短幀長：64位元組。爭用期51.2微秒。
乙太網適配器有 過濾 功能：只接收 單播幀，廣播幀，多播幀 。
使用 集線器 可以在 物理層 擴展乙太網（半雙工），使用 網橋 可以在 數據鏈路層 擴展乙太網（半雙工），網橋轉發幀時， 不改變幀 的源地址。網橋 優點 ：對幀進行轉發過濾，增大 吞吐量 。擴大網路物理范圍，提高 可靠 性，可 互連 不同物理層，不同MAC子層和不同速率的乙太網。 網橋 缺點 ：增加時延，可能產生廣播風暴。
透明網橋 ： 自學習 辦法處理接收到的幀。
四：網路層
TCP/IP 體系中的網路層向上只提供簡單靈活的、無連接，盡最大努力交付的數據報服務。網路層不提供服務質量的承諾，不保證分組交付的時限， 進程 之間的通信的 可靠性 由 運輸層 負責。
一個IP地址在整個網際網路范圍內是唯一的，分類的 IP地址 包括A類（ 1~126 ）、B類（ 128~191 ）、C類（ 192~223 單播地址）、D類（ 多播 地址）。
分類的IP地址由 網路號欄位 和 主機號欄位 組成。
物理地址（硬體地址）是數據鏈路層和物理層使用的地址，而 IP 地址是網路層和以上各層使用的地址，是一種 邏輯地址 ，數據鏈路層看不見數據報的IP地址。
IP首部中的 生存時間 段給出了IP數據報在網際網路中經過的 最大路由器數 ，可防止IP數據報在互聯網中無限制的 兜圈 子。
地址解析協議 ARP（Address Resolution Protocol） 把IP地址解析為 硬體地址 ，它解決 同一個區域網的主機或路由器的IP地址和硬體地址的映射問題 ，是一種解決地址問題的協議。以目標IP地址為線索，用來定位一個下一個應該接收數據分包的網路設備對應的MAC地址。如果目標主機不再同一鏈路上時，可以通過ARP查找下一跳路由器的MAC地址，不過ARP只適用於IPV4，不能用於IPV6，IPV6中可以用ICMPV6替代ARP發送鄰居搜索消息。
路由選擇協議有兩大類： 內部網關 協議（RIP和OSPE）和 外部網關 協議（BGP-4）。
網際控制報文協議 ICMP （Internet Control Message Protocol ）控制報文協議。是IP層協議，ICMP報文作為IP數據報的數據，加上首部後組成IP數據報發送出去，使用ICMP並不是實現了可靠傳輸。ICMP允許主機或者路由器 報告差錯 情況和 提供有關異常 的情況報告。
ICMP是一個重要應用是分組網間探測 PING
與單播相比，在一對多的通信中，IP多播可大大節約網路資源， IP多播使用D類地址，IP多播需要使用 網際組管理協議IGMP 和多播路由選擇協議。
五: 運輸層
網路層為主機之間提供邏輯通信,運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。
運輸層有兩個協議 TCP和UDP
運輸層用一個 16位 埠號來標志一個埠。
UDP特點 ：無連接、盡最大努力交付、面向報文、無擁塞控制、支持一對一，多對一，一對多，多對多的交互通信。首部開銷小。
TCP特點： 面向連接，每一條TCP連接只能是點對點、提供可靠的交付服務，提供全雙工通信、面向位元組流。
TCP用主機的IP地址加上主機上的埠號作為TCP連接的端點，這樣的端點就叫 套接字 。
流量控制 是一個 端到端 的問題，是接收端抑制發送端發送數據的速率，以方便接收端來得及接收。 擁塞控制 是一個全局性過程，涉及到所有的主機，所有的路由器，以及與降低網路傳輸性能有關的所有因素。
TCP擁塞控制採用四種演算法： 慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復 。
傳輸有 三個連接 ：連接建立、數據傳送、連接釋放。
TCP連接建立採用三次握手機制，連接釋放採用四次握手機制。
六:應用層
文件傳送協議FTP 使用 TCP 可靠傳輸服務。FTP使用客戶伺服器方式，一個FTP伺服器進程可同時為多個客戶進程提供服務。在進行文件傳輸時，FTP的客戶和伺服器之間要建立兩個並行的TCP連接，控制連接和數據連接，實際用於傳輸文件的是 數據連接 。
萬維網 WWW 是一個大規模，聯機式的信息儲藏所，可以方便從網際網路上一個站點鏈接到另一個站點。
萬維網使用 統一資源定位符URL 來標志萬維網上的各種文檔，並使每一個文檔在整個網際網路的范圍內具有唯一的標識符 URL 。
❸ 計算機數學基礎第二版第5章答案
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/s2-08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）-1SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1SN2/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1kHz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=0.2db2-12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/L21200nm到1400nm：帶寬=23.8THZ1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ2-13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1S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B發送0S·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
❹ 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
❺ 計算機網路——2.物理層
確定與傳輸媒體的 介面 的一些特性，解決在各種傳輸媒體上傳輸 比特流 的問題
1.機械特性 ：介面的形狀尺寸大小。
2.電氣特性 ：在介面電纜上的各條線的電壓范圍。
3.功能特性 ：在某一條線上出現的某個電平電壓表示的意義。
4.過程特性 ：對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
傳輸媒體主要可以分為 導引型傳輸媒體 和 非導引型傳輸媒體 ：
導引型傳輸媒體 ：信號沿著固體媒體(銅線或光纖，雙絞線)進行傳輸， 有線傳輸 。
非導引型傳輸媒體 ：信號在自由空間傳輸，常為 無線傳輸 。
數據通信系統：包括 源系統 (發送方)， 傳輸系統 (傳輸網路)， 目的系統 (接收方)。
一般來說源系統發出的信號(數字比特流)不適合直接在傳輸系統上直接傳輸，需要轉化(模擬信號)。
調制 ：數字比特流-模擬信號
解調 ：模擬信號-數字比特流
數據 ——運送消息的實體。
信號 ——數據的電氣化或電磁化的表現。
模擬信號 ——代表消息的參數的取值是 連續 的。
數字信號 ——代表消息的參數的取值是 離散 的。
碼元 ——在使用時間域代表不同離散值的基本波形。
信道 ：表示向某一個方向傳送信息的媒體。
單向通信(單工通信) ：只有一個方向的通信，不能反方向。
雙向交替通信(半雙工通信) ：能兩個方向通信，但是不能同時。
雙向同時通信(全雙工通信) ：能同時在兩個方向進行通信。
基帶信號 ：來自信源的信號(源系統發送的比特流)。
基帶調制 ：對基帶信號的波形進行變換，使之適應信道。調制後的信號仍是基帶信號。基帶調制的過程叫做 編碼 。
帶通調制 ：使用載波進行調制，把基帶信號的頻率調高，並轉換為模擬信號。調制後的信號是 帶通信號 。
1.歸零制 ：兩個相鄰信號中間信號記錄電流要恢復到 零電平 。 正脈沖表示1，負脈沖表示0 。在歸零制中，相鄰兩個信號之間這段磁層未被磁化，因此在寫入信息之前必須去磁。
2.不歸零制 ： 正電平代表1，負電平代表0 ，不用恢復到零電平。難以分辨開始和結束，連續記錄0或者1時必須要有時鍾同步，容易出現直流分量出錯。
3.曼徹斯特編碼 ：在每一位中間都有一個跳變。 低->高表示0，高->低表示1 。
4.差分曼徹斯特編碼 ：在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0，沒有跳變代表1。 位中間的跳變代表時鍾，位前跳變代表數據 。
調幅（ AM ）：載波的 振幅 隨著基帶數字信號而變化。
調頻（ FM ）：載波的 頻率 隨著基帶數字信號而變化。
調相（ PM ）：載波的 初始相位 隨著基帶數字信號而變化。
失真 ：發送方的數據和接收方的數據並不完全一樣。
限制碼元在信道上的傳輸速率的因素：信道能夠通過的 頻率范圍 ； 信噪比 。
碼間串擾 ：由於系統特性，導致前後碼元的波形畸變。
理想低通信號的最高碼元傳輸速率為 2W ，單位是波特，W是理想低通信道的 帶寬 ，理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率為W。
信噪比 ：信號的平均功率與雜訊的平均功率的比值，單位是 dB ， 值=10log10(S/N) 。
信噪比對信道的 極限 信息傳輸速率的影響：速率 C=Wlog2(1+S/N)——香農公式 ，單位為 bit/s 。
信噪比越大，極限傳輸速率越高。實際速率比極限速率低不少。還可以用編碼的方式來提高速率(讓一個碼元攜帶更多的比特量)。
所謂 復用 就是一種將若干個彼此獨立的信號合並成一個可以在 同一信道 上同時傳輸的 復合信號 的方法。
比如，傳輸的語音信號的頻譜一般在300~3400Hz內，為了使若干個這種信號能在 同一信道（相當於共享信道，能夠降低成本，提高利用率） 上傳輸，可以把它們的頻譜調制到不同的頻段，合並在一起而不致相互影響，並能在接收端彼此分離開來（ 分用 ）。
信道復用技術就是將一個物理信道按照一定的機制劃分多個互不幹擾互不影響的邏輯信道。信道復用技術可分為以下幾種： 頻分復用，時分復用和統計時分復用，波分復用，碼分復用 。
1.頻分復用技術FDM（也叫做頻分多路復用技術）： 條件是傳送的信號的帶寬是有限的，而 信道的帶寬要遠遠大於信號的帶寬 ，然後採用 不同頻率 進行調制的方法，是各個信號在信道上錯開。頻分復用的各路信號是在 時間 上重疊而在 頻譜 上不重疊的信號。將整個帶寬分為多份，用戶分配一定的帶寬後通信過程 自始至終都佔用 這個頻帶。另外，為保證各個子信道傳輸不受干擾，可以設立 隔離帶 。
2.時分復用技術TDM：採用同一物理連接的不同時段來傳輸不同的信號。 也就是在信道帶寬上劃分出幾個子信道後，A用戶在某一段時間使用子信道1，用完之後將子信道1釋放讓給用戶B使用，以此類推。將整個信道傳輸時間劃分成若干個時間片（時隙），這些時間片叫做 時分復用幀 。每一個時分用戶在每一個TDM幀中佔用 固定時序 的時隙。
4.波分復用技術WDM： 將兩種或多種不同波長的光載波信號在發送端經過 復用器匯合 在一起，並耦合到光線路的 同一根光纖 中進行傳輸，在接收端經過 分波器 將各種波長的光載波分離進行 恢復 。整個過程類似於頻分復用技術的共享信道。波分復用其實就是光的頻分復用。
1.比特時間，碼片
1比特時間就是發送 1比特 需要的時間，如數據率是10Mb/s，則100比特時間就等於10微秒。
每一個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片。每個站被指派一個唯一的m bit 的碼片序列（例如S站的8 bit 碼片序列是00011011）。
如果發送 比特1 ，則發送自己的m bit 碼片序列。如果發送 比特0 ，則發送該碼片序列的二進制反碼。
S站的碼片序列：（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1） -1代表0，+1代表1
用戶發送的信號先受 基帶數字信號 的調試，又受 地址碼 的調試。就比如數據發送後受到基帶數字信號的調試之後變為10，然後又受到地址碼的調試後1就變為了00011011（上面的S站碼片序列），0就變成了11100100。
由於每個比特要轉換成m個比特的碼片序列，因此原本S站的數據率b bit/s要提高到mb bit/s，同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原本數值的m倍。這種方式是擴頻通信中的一種。
擴頻通信通常有兩大類：直接序列擴頻DSSS（上述方式）；跳頻擴頻FHSS。
2.碼分多址（CDMA）
CDMA的重要特點 ：每個站分配的碼片序列不僅必須 各不相同 ，並且還必須 相互正交 。在實用系統中使用的是 偽隨機碼序列 。
碼片的互相 正交 的關系：令向量S表示站S的碼片向量，令T表示其他任何站的碼片向量。兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的 規格化內積 等於0。
即S T=（S1 T1+S2 T2+......Sm Tm）/m（其實就相當於 兩個向量垂直 ，/m對結果其實也沒多大關系）
推論 ： 1. 一個碼片向量和另一碼片反碼的向量的規格化內積值為0（如果ST=0,那麼ST'也=0）
2. 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1，即S S=1
3. 一個碼片向量和該碼片向量的規格化內積值是-1，即S S'=-1
CDMA的工作原理：
用一個列子來說明，假設S站的碼片序列為（-1，-1，-1，+1，+1，-1，+1，+1），S站的擴頻信號為Sx，即若數據比特=1那麼S站發送的是碼片序列本身Sx=S，若數據比特=0那麼S站發送的是碼片序列的反碼Sx=S』。T站的碼片序列為（-1，-1，+1，-1，+1，+1，+1，-1），T站的擴頻信號為Tx。因為所有的站都使用相同的頻率，因此每一個站都能夠收到所有的站發送的擴頻信號。所有的站收到的都是疊加的信號 Sx+Tx 。
當接收站打算收S站發送的信號時，就用S站的碼片序列與收到的信號求規格化內積，即S （Sx+Tx）=S Sx+S Tx。前者等於+1或0，後者一定等於0，具體看下面（參考上面的 CDMA的工作原理 ）：
當數據比特=1時，Sx=S，那麼S Sx=S S=1；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Sx=S S』=0
當數據比特=1時，Tx=S，那麼S Tx=S T=0（參考上面 碼片序列的正交關系 ）；同理 ，當數據比特=0時，Sx=S』，那麼S Tx=S*T』=0