谢希仁计算机网络释疑及习题解答

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第一章 概述
传播时延＝信道长度/电磁波在信道上的传播速度
发送时延＝数据块长度/信道带宽
总时延＝传播时延＋发送时延＋排队时延
101 计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？
102 试简述分组交换的要点。
103 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
104 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？
105 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。讨论是否需要这一层？
106 计算机网络可从哪几个方面进行分类？
107 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（b/s）。在电路交换时电路的建立时间为S（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
108 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x 和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而此为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b（b/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度P应取为多大？
109 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点？
110 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100kb/s，收发
111 计算机网络由哪几部分组成？

101 计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？
答：计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
（1）面向终端的计算机通信网：其特点是计算机是网络的中心和控制者，终端围绕中心
计算机分布在各处，呈分层星型结构，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，计
算机的主要任务还是进行批处理，在20 世纪60 年代出现分时系统后，则具有交互式处理和
成批处理能力。
（2）分组交换网：分组交换网由通信子网和资源子网组成，以通信子网为中心，不仅共
享通信子网的资源，还可共享资源子网的硬件和软件资源。网络的共享采用排队方式，即由
结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择，给两个进行通信的用户断续（或动态）
分配传输带宽，这样就可以大大提高通信线路的利用率，非常适合突发式的计算机数据。
（3）形成计算机网络体系结构：为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准
化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基
本参考模型OSI.。这样，只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也
遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
（4）高速计算机网络：其特点是采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和
智能型网络的兴起。
102 试简述分组交换的要点。
答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交
换的优点。在分组交换网络中，数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。以短的分
组形式传送。分组交换在线路上采用动态复用技术。每个分组标识后，在一条物理线路上采
用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。在路径上的每个结点，把来自用户发端的数据
暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺
序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，
交互性好。
分组交换网的主要优点是：
① 高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占有。
② 灵活。每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发的路由。
③ 迅速。以分组作为传送单位，通信之前可以不先建立连接就能发送分组；网络使用高
速链路。
④ 可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。
103 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理
线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中
双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线
路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路
交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，
再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的
优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规
程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延
大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传
输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交
换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段
的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个
数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，
再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用
率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
104 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？
105 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。讨论是否需要这一层？
答：广播式网络是属于共享广播信道，不存在路由选择问题，可以不要网络层，但从OSI
的观点，网络设备应连接到网络层的服务访问点，因此将服务访问点设置在高层协议与数据
链路层中逻辑链路子层的交界面上，IEEE 802 标准就是这样处理的。
106 计算机网络可从哪几个方面进行分类？
答：从网络的交换功能进行分类：电路交换、报文交换、分组交换和混合交换；从网络的拓扑结构进行分类：集中式网络、分散式网络和分布式网络；从网络的作用范围进行分类：广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN；从网络的使用范围进行分类：公用网和专用网。
107 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（b/s）。在电路交换时电路的建立时间为S（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
答：对于电路交换，t=s时电路建立起来；t=s+x/b 时报文的最后1 位发送完毕；t=s+x/b+kd时报文到达目的地。而对于分组交换，最后1位在t=x/b时发送完毕。为到达最终目的地，最后1个分组必须被中间的路由器重发k1 次，每次重发花时间p/b（一个分组的所有比特都接收齐了，才能开始重发，因此最后1位在每个中间结点的停滞时间为最后一个分组的发送时间），所以总的延迟为
所以：
108在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x 和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而此为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b（b/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度P应取为多大？
答：所需要的分组总数是x /p ，因此总的数据加上头信息交通量为（p+h）x/p 位。源端发送这些位需要时间为： 中间的路由器重传最后一个分组所花的总时间为（k1）（p+h）/b因此我们得到的总的延迟为对该函数求p的导数，得到 令 ？得到 ？因为p＞0，所以 故 时能使总的延迟最小。
109 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点？
答：主干网络一般是分布式的，具有分布式网络的特点：其中任何一个结点都至少和其它两个结点直接相连；本地接入网一般是集中式的，具有集中式网络的特点：所有的信息流必须经过中央处理设备（交换结点），链路从中央交换结点向外辐射。
110 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100kb/s，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2×108m/s。 解：发送时延＝ 107bit/100kbit/s =100s
传播时延＝ 1000km/2×108m/s =5×103s
（2）数据长度为103bit，数据发送速率为1Gb/s。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2×108 m/s。
解：发送时延＝103bit/1×109bit/s =1×106s
传播时延＝ 1000km/2×108m/s =5×103s
111 计算机网络由哪几部分组成？
答：一个计算机网络应当有三个主要的组成部分：
（1）若干主机，它们向用户提供服务；
（2）一个通信子网，它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成的； （3）一系列协议，这些协议为主机之间或主机和子网之间的通信而用的。

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④ 计算机网络谢希仁编着的第六版第四章课后习题答案

第4 章 网络层
4-01网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
答案：虚电路服务和数据报服务。
虚电路的优点：虚电路服务是面向连接的，网络能够保证分组总是按照发送顺序到达目的站，且不丢失、不重复，提供可靠的端到端数据传输；目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号，使分组的控制信息部分的比特数减少，减少了额外开销；端到端的差错处理和流量控制可以由分组交换网负责，也可以由用户机负责。虚电路服务适用于通信信息量大、速率要求高、传输可靠性要求高的场合。
虚电路的缺点：虚电路服务必须建立连接；属于同一条虚电路的分组总是按照同一路由进行转发；当结点发生故障时，所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作。
数据报的优点：数据报服务不需要建立连接；每个分组独立选择路由进行转发，当某个结点发生故障时，后续的分组可以另选路由，因而提高了通信的可靠性。数据报服务的灵活性好，适用于传输可靠性要求不高、通信子网负载不均衡、需要选择最佳路径的场合。
数据报的缺点：数据报服务是面向无连接的，到达目的站时不一定按发送顺序，传输中的分组可能丢失和重复，提供面向无连接的、不可靠的数据传输；每个分组都要有目的站的全地址；当网络发生故障是，出故障的结点可能会丢失数据，一些路由可能会发生变化；端到端的差错处理和流量控制只由主机负责。

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⑤ 计算机网络第六版答案第二章2-16

是谢希仁的《计算机网络》第6版吗？

供你参考：
2-02 规程与协议有什么区别？
答：规程专指物理层协议
2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。
答：源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。
发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。
接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。
终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站
传输系统：信号物理通道
2-04试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。
答：数据：是运送信息的实体。
信号：则是数据的电气的或电磁的表现。
模拟数据：运送信息的模拟信号。
模拟信号：连续变化的信号。
数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。
数字数据：取值为不连续数值的数据。
码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。
单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。
半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。
全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。
基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。
带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。
2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性？个包含些什么内容？
答：（1）机械特性
明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
（2）电气特性
指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性
指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。
（4）规程特性
说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2-06数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别？
答：码元传输速率受奈氏准则的限制，信息传输速率受香农公式的限制
香农公式在数据通信中的意义是：只要信息传输速率低于信道的极限传信率，就可实现无差传输。
比特/s是信息传输速率的单位
码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。一个码元不一定对应于一个比特。
2-07假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?
答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s
2-08假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示？这个结果说明什么问题？）
答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)
W=3khz，C=64khz----àS/N=64.2dB 是个信噪比要求很高的信源
2-09用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/s，那么若想使最大信道传输速率增加60％，问信噪比S/N应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到十倍，问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信噪比应增大到约100倍。
C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）
C3/C2=18.5%
如果在此基础上将信噪比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假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km(在 1 kHz时)，若容许有20dB的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？如果要双绞线的工作距离增大到100公里，试应当使衰减降低到多少？
解：使用这种双绞线的链路的工作距离为=20/0.7=28.6km
衰减应降低到20/100=0.2db
2-12 试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2*10e8m/s.
解：
V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2
1200nm到1400nm：带宽=23.8THZ
1400nm到1600nm：带宽=17.86THZ
2-13 为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？
答：为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。
频分、时分、码分、波分。
2-15 码分多址CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会互相干扰？这种复用方法有何优缺点？
答：各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。占用较大的带宽。
2-16 共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为
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）
现收到这样的码片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？
解：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1
S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0
S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送
S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1

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《《计算机网络》释疑与习题解答》 作者:谢希仁编着 页数:288 出版日期:2011.05
丛书名:普通高等教育国家级规划教材辅导书
简介:本书是《计算机网络》第5版的配套参考书。全书共10章，每一章都与《计算机网络》第5版的内容相对应。每一章都有全部的习题和补充习题的详细解答，以及常见问题和解答。可以帮助读者掌握和巩固所学知识，并加深对...

⑦ 那位给发一下计算机网络（谢希仁，第四版）第六章，28题：简述RIP，OSPF，和BGP路由选择协议的特点

1、RIP现在基本不用，就算是小型网络，也可执行OSPF，如果网络太小，比如几台路由器，可用静态路由；

2、OSPF适合中大型网络，一般路由器在1000台以下的都行，只要规划合理；

3、BGP自治系统外部路由，目前唯一使用的EGP路由。

RIP协议工作在网络层，ospf也会也是工作在网络层，但是BGP就不是，工作在传输层，利用TCP的179端口，因为BGP主要用在运营商，概念和RIP，ospf完全不同，是距离矢量但又有链路状态的特性的混合协议。因为他是AS by AS的传递路由信息。比其他协议更稳定，而且安全的以后总协议。

(7)谢希仁计算机网络释疑及习题解答扩展阅读：

RIP很早就被用在Internet上，主要传递路由信息，通过每隔30秒广播一次路由表，维护相邻路由器的位置关系，同时根据收到的路由表信息计算自己的路由表信息。

最大跳数为15跳，超过15跳的网络则认为目标网络不可达。此协议通常用在网络架构较为简单的小型网络环境。分为RIPv1和RIPv2两个版本，后者支持VLSM技术以及一系列技术上的改进。RIP的收敛速度较慢。

路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括RIP，IGRP（Cisco私有协议），EIGRP（Cisco私有协议），OSPF，IS-IS，BGP。起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在网络层。路由选择协议主要是运行在路由器上的协议，主要用来进行路径选择。