計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程第五版謝希仁課后答案-資料下載頁

　　

【正文】 面比較虛電路和數(shù)據(jù)報這兩種服務(wù)的優(yōu)缺點。答：（1）在傳輸方式上，虛電路服務(wù)在源、目的主機(jī)通信之前，應(yīng)先建立一條虛電路，然后才能進(jìn)行通信，通信結(jié)束應(yīng)將虛電路拆除。數(shù)據(jù)報無需；（2）從地址設(shè)置看，虛電路每個分組含有一個短的虛電路號，數(shù)據(jù)報有完整地址；（3）從路由選擇及影響來看，虛電路建好時，路由就已確定，所有分組都經(jīng)過此路由，數(shù)據(jù)報的每個分組獨立選擇路由。路由器失敗時，所有經(jīng)過路由器的虛電路都將被終止，數(shù)據(jù)報服務(wù)則除了崩潰時全丟失分組外，無其他影響；（4）關(guān)于分組順序：虛電路服務(wù)能保證分組按發(fā)送順序到達(dá)目的主機(jī)。數(shù)據(jù)報服務(wù)不能保證數(shù)據(jù)報按序列到達(dá)目的主機(jī)。（5）可靠性與適應(yīng)性：虛電路服務(wù)比數(shù)據(jù)報服務(wù)的可靠性高。數(shù)據(jù)報服務(wù)的適應(yīng)性比虛電路服務(wù)強(qiáng)。（6）在擁塞控制方面，若有足夠的緩沖區(qū)分配給已經(jīng)建立的每條虛電路，擁塞較容易控制，而數(shù)據(jù)報服務(wù)難以控制擁塞。（7）關(guān)于平衡網(wǎng)絡(luò)流量：數(shù)據(jù)報服務(wù)既平衡網(wǎng)絡(luò)中的信息流量，又可使數(shù)據(jù)報得以更迅速地傳輸。而在虛電路服務(wù)中，一旦虛電路建立后，中繼結(jié)點是不能根據(jù)流量情況來改變分組的傳送路徑的。綜上所述，虛電路服務(wù)適用于交互作用，不僅及時、傳輸較為可靠，而且網(wǎng)絡(luò)開銷小。數(shù)據(jù)報服務(wù)適用于傳輸單個分組構(gòu)成的、不具交互作用的信息以及對傳輸要求不高的場合。 6173。02 設(shè)有一通信子網(wǎng)。若使用虛電路，則每一分組必須有 3 字節(jié)的分組首都，而每個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點必須為虛電路保留 8 字節(jié)的存儲空間來識別虛電路。但若使用數(shù)據(jù)報，則每個分組要有 15 字節(jié)的分組首部，而結(jié)點就不需要保留路由表的存儲空間。設(shè)每段鏈路每傳 1 兆字節(jié)需 元，購買結(jié)點存儲器的費(fèi)用為每字節(jié) 元，而存儲器的壽命為 2 年工作時間（每周工作 40 小時）。假準(zhǔn)一條虛電路的每次平均使用時間為 1000 秒，而在此時間內(nèi)發(fā)送 200 分組，每個分組平均要經(jīng)過 4 段鏈路。試問：采用哪種方案（虛電路或數(shù)據(jù)報）更為經(jīng)濟(jì)？相差多少？信息工程學(xué)院答：4 段鏈路意味著涉及 5 個路由器。虛電路實現(xiàn)需要在 1000 秒內(nèi)固定分配 58=40 字節(jié)的存儲器。數(shù)據(jù)報實現(xiàn)需要比虛電路實現(xiàn)多傳送的頭信息的容量等于（15－3）4200=9600 字節(jié)?鏈路。現(xiàn)在的問題就成了 40000 字節(jié)?秒的存儲器對比 9600 字節(jié)?鏈路的電路容量。如果存儲器的使用期是兩年，即 360040522≈107 字節(jié)?秒的代價為 1247。（107）=10173。8 分，那么 40000 字節(jié)?秒的代價約等于 毫分。另一方面， 個字節(jié)?鏈路代價是 10173。6 分，9600 個字節(jié)?鏈路的代價為 10173。69600=10173。3 分，即 毫分。顯然，對于這樣的參數(shù)，虛電路的實現(xiàn)要便宜一些。－= 毫分，即在這 1000 秒的時間內(nèi)便宜大約 毫分。 6173。03 假定通信子網(wǎng)中所有結(jié)點的處理機(jī)和計算機(jī)均正常工作，所有的軟件也正確無誤。試問一個分組是否可能被投送到錯誤的目的結(jié)點（不管這個概率有多小）？如果一個網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都能正確工作，試問從源結(jié)點到目的結(jié)點之間的端到端通信是否一定也是可靠的？答：（1）有可能。大的突發(fā)噪聲可能破壞分組。使用 k 位的檢驗和，差錯仍然有 2173。k 的概率被漏檢。如果分組的目的地址段或虛電路號碼被改變，分組將會被投遞到錯誤的目的地，并可能被接收為正確的分組。換句話說，偶然的突發(fā)噪聲可能把送往一個目的地的完全合法的分組改變成送往另一個目的地的也是完全合法的分組。（2）端到端的通信不一定可靠。端到端的通信不僅與數(shù)據(jù)鏈路層有關(guān)，還與網(wǎng)絡(luò)層有關(guān)，盡管鏈路層協(xié)議能正確工作，但不能保證網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議正常工作，即通信子網(wǎng)是否可靠。 6173。04 有 AB 和 BC 兩條鏈路。 A 經(jīng)過 B 向 C 發(fā)送數(shù)據(jù)。B 收到 A 發(fā)來的數(shù)據(jù)時，可以先向 C 轉(zhuǎn)發(fā)再向 A 發(fā)確認(rèn)，也可以把這過順序反過來。也就是說，B 要做的三件事的順序是：收數(shù)據(jù)一轉(zhuǎn)發(fā)一發(fā)確認(rèn)，或：收數(shù)據(jù)一發(fā)確認(rèn)一轉(zhuǎn)發(fā)。現(xiàn)假定 B 在做完第二件事后處理機(jī)即出故障，內(nèi)存中所存信息全部丟失，但很快又恢復(fù)了工作。試證明：只有采用端到端發(fā)確認(rèn)信息的方法（即從 C 向 A 發(fā)確認(rèn)信息），才能保證在任何情況下數(shù)據(jù)都能從 A 經(jīng) B 正確無誤地交付到 C。 6173。05 廣域網(wǎng)中的計算機(jī)為什么采用層次結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行編址？答：為了提高數(shù)據(jù)傳送的效率，許多廣域網(wǎng)都采用層次編址方案。最簡單的層次地址方案就是把一個地址分成前后兩部分。前一部分表示分組交換機(jī)，后一部分表示連接在分組交換機(jī)上的計算機(jī)。不難看出，采用這種編址方法，在整個廣域網(wǎng)中的每一臺計算機(jī)的地址一定是唯一的。在實際應(yīng)用中都是用一個二進(jìn)制數(shù)來表示地址。這個二進(jìn)制數(shù)的前面若干比特表示地址的第一部分（交換機(jī)號），而剩下后面的一些比特則表示地址的第二部分（計算機(jī)接入的低速端口號）。用戶和應(yīng)用程序可以將這樣的地址簡單地看成是一個數(shù)，而不必知道這個地址是分層結(jié)構(gòu)的。 6173。06 在廣域網(wǎng)中，直接交付和間接交付有什么不同？答：當(dāng)主機(jī) A 要向另一個主機(jī) B 發(fā)送數(shù)據(jù)報時，先要檢查目的主機(jī) B 是否與源主機(jī) A 連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上。如果是，就將數(shù)據(jù)報直接交付給目的主機(jī) B 而不需要通過路由器。1信息工程學(xué)院但如果目的主機(jī)與源主機(jī) A 不是連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上，則應(yīng)將數(shù)據(jù)報發(fā)送給本網(wǎng)絡(luò)上的某個路由器，由該路由器按照轉(zhuǎn)發(fā)表指出的路由將數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)給下一個路由器。這就叫作間接交付。 6173。07 在廣域網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)表中使用默認(rèn)路由有什么好處？答：使用默認(rèn)路由使轉(zhuǎn)發(fā)表更加簡潔，可減少查找轉(zhuǎn)發(fā)表的時間。 6173。08 一個數(shù)據(jù)報通信子網(wǎng)允許各結(jié)點在必要時將收到的分組丟棄。設(shè)結(jié)點丟棄一個分組的概率為 P。現(xiàn)有一個主機(jī)經(jīng)過兩個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點與另一個主機(jī)以數(shù)據(jù)報方式通信，因此兩個主機(jī)之間要經(jīng)過 3 段鏈路。當(dāng)傳送數(shù)據(jù)報時，只要任何一個結(jié)點丟棄分組，則源點主機(jī)最終將重傳此分組。試問：（a）每一個分組在一次傳輸過程中平均經(jīng)過幾段鏈路？（b）每一個分組平均要傳送幾次？（c）目的主機(jī)每收到一個分組，連同該分組在傳輸時被丟棄的傳輸，平均需要經(jīng)過幾段鏈路？答：（1）從源主機(jī)發(fā)送的每個分組可能走 1 段鏈路（主機(jī)173。結(jié)點）、2 段鏈路（主機(jī)173。結(jié)點173。 結(jié)點）或 3 段鏈路（主機(jī)173。結(jié)點173。結(jié)點173。主機(jī)）。走 1 段鏈路的概率是 p，走 2 段鏈路的概率是 p（1173。p），走 3 段鏈路的概率是（1173。 p）2 則，一個分組平均通路長度的期望值是這 3 個概率的加權(quán)和，即等于注意，當(dāng) p =0 時，平均經(jīng)過 3 段鏈路，當(dāng) p =1 時，平均經(jīng)過 1 段鏈路，當(dāng) 0 p 1 時，可能需要多次發(fā)送。2 2 兩次傳送成功的概率= (1 a ) a ，三次傳送成功的概率= (1 a ) 2 a ，……因此每個分組平均傳送次數(shù)（3）每個接收到的分組平均經(jīng)過的鏈路數(shù) H 6173。09 一個通信子網(wǎng)內(nèi)部采用虛電路服務(wù)，沿虛電路共有 n 個結(jié)點交換機(jī)，在交換機(jī)中為每一個方向設(shè)有一個緩存，可存放一個分組。在交換機(jī)之間采用停止等待協(xié)議，并采用以（2）一次傳送成功的概率= ) 1 ( p ，令 ) 1 ( p=a ， 信息工程學(xué)院下的措施進(jìn)行擁塞控制。結(jié)點交換機(jī)在收到分組后要發(fā)口確認(rèn)，但條件是：（1）接收端已成功地收到了該分組；（2）有空閑的緩存。設(shè)發(fā)送一個分組需 T 秒（數(shù)據(jù)或確認(rèn)），傳輸?shù)牟铄e可忽略不計，主機(jī)和結(jié)點交換機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸時延也可忽略不計。試問，分組交付給目的主機(jī)的速率最快為多少？答：每 2（n－1）T 秒交付一個分組，對時間以 T 秒為單位分槽。在時槽 1，源結(jié)點交換機(jī)發(fā)送第 1 個分組。在時槽 2 的開始，第 2 個結(jié)點交換機(jī)收到了分組，但不能應(yīng)答。在時槽 3 的開始，第 3 個結(jié)點交換機(jī)收到了分組，但也不能應(yīng)答。這樣，此后所有的路由器都不會應(yīng)答。僅當(dāng)目的主機(jī)從目的地結(jié)點交換機(jī)取得分組時，才會發(fā)送第 1 個應(yīng)答。現(xiàn)在確認(rèn)應(yīng)答開始往回傳播。在源結(jié)點交換機(jī)可以發(fā)送第 2 個分組之前，需兩次穿行該子網(wǎng)，需要花費(fèi)的時間等于 2（n173。1）T。所以，源結(jié)點交換機(jī)往目的主機(jī)投遞分組的速度是每 2（n173。1）T 秒 1 個分組。顯然這種協(xié)議的效率是很低的。 6173。10 為什么 分組交換網(wǎng)會發(fā)展到幀中繼？幀中繼有什么優(yōu)點？試從層次結(jié)構(gòu)上以及結(jié)點交換機(jī)需要進(jìn)行的處理過程進(jìn)行討論。答：在 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施基本上是借用了模擬電話線路，這種線路容易受噪聲的干擾而產(chǎn)生誤碼。為確保傳輸無差錯， 在每個結(jié)點都需要作大量的處理。對于經(jīng)歷多個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的幀，這種處理幀的方法會導(dǎo)致較長的時延。除了數(shù)據(jù)鏈路層的開銷，分組層協(xié)議為確保在每個邏輯信道上按序正確傳送，還要有一些處理開銷。在一個典型的 網(wǎng)絡(luò)中，分組在傳輸過程中在每個結(jié)點大約有 30 次左右的差錯檢查或其他處理步驟。今天的數(shù)字光纖網(wǎng)比早期的電話網(wǎng)具有低得多得誤碼率，因此，我們可以簡化 的某些差錯控制過程。幀中繼就是一種減少結(jié)點處理時間的技術(shù)。幀中繼的原理：認(rèn)為幀的傳送基本上不會出錯，因而只要一知道幀的目的地址就立即開始轉(zhuǎn)發(fā)該幀。這樣，在一個幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，一個結(jié)點在收到一個幀時，大約只需執(zhí)行 6 個檢錯步驟。這顯然減少了幀在結(jié)點的時延。這種傳輸數(shù)據(jù)的幀中繼方式也稱為 的流水線方式，但幀中繼網(wǎng)絡(luò)的吞吐率卻要比 網(wǎng)絡(luò)的提高一個數(shù)量級以上。幀中繼（frame relay，F(xiàn)R）是在用戶與網(wǎng)絡(luò)接口之間提供用戶信息流的雙向傳輸，并保持信息順序不變的一種承載業(yè)務(wù)。用戶信息以幀為單位進(jìn)行傳輸，并對用戶信息流進(jìn)行統(tǒng)計復(fù)用。幀中繼是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDN 標(biāo)準(zhǔn)化過程中產(chǎn)生的一種重要技術(shù)，它是在數(shù)字光纖傳輸線路逐步替代原有的模擬線路，用戶終端日益智能化的情況下，由 分組交換技術(shù)發(fā)展起來的一種傳輸技術(shù)。 6173。11 快速分組交換和普通的分組交換的區(qū)別是什么？ ATM 是 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE（異步轉(zhuǎn)移模式）的英文縮寫，是在分組交換技術(shù)上發(fā)展起來的快速分組交換技術(shù)，它采用統(tǒng)計時分復(fù)用技術(shù)，并綜合吸收了分組交換高效率和電路交換高速度的優(yōu)點，針對分組交換速率比較低的缺陷，利用電路交換幾乎與協(xié)議處理無關(guān)的特點，通過高性能的硬件設(shè)備來提高處理速度，實現(xiàn)高速化傳輸。ATM 以獨有的 ATM 信元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每個 ATM 信元 53 個字節(jié)，可傳輸話音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻業(yè)務(wù)。可以提供 256K 到 622M 之間的高速數(shù)據(jù)傳輸通道。信息工程學(xué)院 6173。12 幀中繼的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符 DLCI 的用途是什么？什么是“本地意義”？答：DLCI 作地址信息用，用于 FR 交換機(jī)沿著虛電路向下一節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)幀。所謂“本地意義”是指幀包含的 DLCI 只標(biāo)識幀所經(jīng)過的這段鏈路，而不標(biāo)識上一段、下一段或其它鏈路，該幀前進(jìn)時其 DLCI 在每段鏈路上都可變化。另外，一條新建虛電路在某鏈路上 DLCI 值的選取，只要求在本段鏈路上與其它虛電路彼此不同，即只要局部不同，不要求跟別的鏈路段不同（全局不同）。 6173。13 幀中繼的擁塞控制是怎樣進(jìn)行的？許諾的信息速率 CIR 在擁塞控制中起何作用？答：（1）幀中繼使用的擁塞控制方法主要有三種：① 丟棄策略 173。173。173。 當(dāng)擁塞足夠嚴(yán)重時，網(wǎng)絡(luò)就要被迫將幀丟棄。② 擁塞避免 173。173。173。 在剛一出現(xiàn)輕微的擁塞跡象時可采取擁塞避免的方法。③ 擁塞恢復(fù) 173。173。173。 在已出現(xiàn)擁塞時，擁塞恢復(fù)過程可阻止網(wǎng)絡(luò)徹底崩潰。（2）許諾的信息速率 CIR 為了進(jìn)行擁塞控制，幀中繼采用了一個概念，叫做許諾的信息速率 CIR（Committed Information Rate），其單位為 b/s。 CIR 就是對一個特定的幀中繼連接網(wǎng)絡(luò)同意支持的信息傳送速率。只要數(shù)據(jù)傳輸速率超過了 CIR，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時就會遭受到幀的丟棄。 6173。14 B173。ISDN 與 N173。ISDN 的主要區(qū)別是什么？ B173。ISDN 與 ATM 有何關(guān)系？答：B173。ISDN 與 N173。ISDN 相比，具有以下的一些重大區(qū)別: N173。ISDN 使用的是電路交換。只是在傳送信令的 D 通路使用分組交換。B173。ISDN 則使用一種快速分組交換，稱為異步傳遞方式 ATM。 N173。ISDN 是以目前正在使用的電話網(wǎng)為基礎(chǔ)，其用戶環(huán)路采用雙絞線(銅線)。但在 B173。ISDN 中，其用戶環(huán)路和干線都采用光纜。 N173。ISDN 各通路的比特率是預(yù)先設(shè)置的。如 B 通路比特率為 64 kb/s。但 B173。ISDN 使用虛通路的概念，其比特率只受用戶到網(wǎng)絡(luò)接口的物理比特率的限制。 N173。ISDN 無法傳送高速圖像，但 B173。ISDN 可以傳送。窄帶 ISDN 以電路交換為基礎(chǔ)，B173。ISDN 使用 ATM 異步傳遞方式。 6173。15 共路信令和隨路信令有什么區(qū)別？什么是帶內(nèi)信令和帶外信令？答：信令就是各個交換局在