大学生建立福州大学部分数据通信课后答案

2020年12月15日发(作者：施盘)

重点：子网划分

曼彻斯特编码特点画波形图

crc

校验

ip

地址

路由选择算法路由表

ICMP IPV4

数据报分片组装

★

1-6

从系统功能的角度考察，计算机网络由哪两个 子网组成？它们各自的功

能是什么？

计算机网络由资源子网和通信子网组成。

所谓 通信子网就是计算机网络中负责数据通信的部分

;

资源子网是计算机网络中面向用 户的

部分

,

负责全网络面向应用的数据处理工作

;

而通信双方必须共同遵守的规则和约定就称为

通信协议

资源子网：负责全网面向应用的数据处理工作，向用户提供数据处理能力，数据 存储能力，

数据管理能力，数据输入输出能力以及其他数据资源。

资源子网由主机系统、终端控制器、

终端组成。

也可以说成：

资源子网包括各种与计算机

和相关的硬件和软件。

主要功能：

负责数据处理，为用户提供透明的信息传输。

通信子网由网络节点、通信链路组成。也可以说成：

通 信子网是连接资源子网中各计算机

资源并提供通信服务的连接服务。

主要功能：

为主机提供数据传输，实现信息交换。

1-9

什么是计算机网络结构的拓扑结构？计算机网络有哪些拓扑结构？

网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，

就是用什么方式把

< p>
网络中的计算机等设备连接起来。

拓扑结构包括总线型拓扑，环型拓扑，星型拓扑，网状拓扑和混合型拓扑

1-11

简单叙述

OSI

参考模型中各层的主要功能。

OSI

模型将网络功能分为

物理层：保证二进制位流的透明传输。

数据链路层：在网络两节点间进行无差错的帧传送。

网络层：在源节点和目的节点之间进行路径选择和拥塞控制。

传输层：端到端经网络传送报文。

会话层：会话管理与数据传送的同步。

表示层：数据格式转换，数据加密、解密等。

应用层：为用户使用网络提供接口。

★

2-4

通过基带传输数字信号时采用哪些编码？各有什么特点？

采用单极性编码、双极性编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码

单极性编码和双极性编码：

编码密度最高，

接收端一次采样可 得到一个

bit

，

即波特率等于比特率，但不能携带时钟。

< p>
★曼彻斯特码和差分曼彻斯特码

：编码密度最低，接收端二次采样才可得到

一个

bit

，即波特率是比特率的两倍，但每个

bit

中都有信号跳变，即携带了

时钟。

★

2-5

已知脉冲序列为

010011 0

，

请按上题介绍的编码方案绘制相应的波形。

参考

P38-39

（

图

2-13

（

a

）

、图

2-14

（

a

）

、图

2-15< /p>

（

a

）

、

（

b

）

）

单极性

不归零码

单极性

归零码

双极性

不归零码

双极性

归零码

曼彻斯特

编码

差分曼彻斯

特编 码

★曼彻斯特编码

2-6

有几种网络交换方式？各有什么特点？

三种，电路交换，报文交换，报文分组交换。

电路交换：

要求在通信双方之间建立起一条实际的物理通路，

并且在整个传

输过程中，

这条通路被独占。

优点是数据传输可靠迅速，

缺点是建立和拆除通路

时间长，通路被独占，资源浪费

报文交换：从信源到目的地采用存储

-

转发的方式，报文传送时 ，只占用一

段通道。在交换节点需要缓冲储存，报文需要排队。不能满足实时通信要求。

分组交换：

与报文交换相似，

就是报文 被分组传送并规定最大分组长度。

在

数据报文分组交换中，在目的地需要 重新组装报文。应用广泛。

2-7

分别叙述调幅制（

ASK

）

、调频制（

F SK

）和调相制（

PSK

）信号的形成。已

知脉冲序列为

1100101

，画出

ASK

、< /p>

PSK

、

FSK

信号波形。

调幅制是按照数字数据的取值来改变载波信号的振幅。

可用载波的两个振幅

值表示两个二进制值，也可用“有载波”和“无载波”表示二进制的两个值。

调频制用数字数据的取值去改变载波的频率，即用两种频率分别表示“

1

”

和“

0

”

。

< p>

调相制是用载波信号的不同相位来表示二进制数。

绝对调相是利用 正弦载波

的不同相位直接表示数字。

相对相移调制是利用前后码元信号相 位的相对变化来

传送数字信息。

★

2-8

设信息为

7

位，冗余位为

4

位，生成多项式采用

x

?

x

?

1

，试计算传输

信息为

1011001

和

1101001

的

CRC

编码。

（

1

）除数为：

11001< /p>

，

r=4

。

在信息码字后 附加

4

个

0

形成的串为：

1

，进行模

2

除法如下：

1101010

11001 1

（余数）

：

1010

得到余数后构成的帧为：

1

。

（

2

）除数为：

11001

，

r=4

。

在信息码字后附加

4

个

0

形成的串为：

110100l 0000

，进行模

2

除法如下：

1001001

11001 110100l0000

（余数）

：

0001

得到余数后构成 的帧为：

110100l0001

。

4

3

3-1

物理层的功能是什么？其主要特点是什么？

物理层功能 ：

提供了比特流的透明传输。

1.

在

DTE

和

DCE

接口处提供数据链

接

2.

在设备间提供控制信号和时钟信号，用以同步数据流和规定比特传输速

率

3.

提供机械连接器，以完成匹配。

物理层的主要特点：

①

由于在

OSI

之前，

许多物理规程或协议已经制定出来了，

而且在数据通

信领 域中，

这些物理规程已被许多商品化的设备所采用。

加之，

物理层 协议涉及

的范围广泛，

所以至今没有按

OSI

< p>的抽象模型制定一套新的物理层协议，

而是沿

用已存在的物理规程，

将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、

电气、

功能

和规程特性。

②

< /p>

由于物理连接的方式很多，

传输媒体的种类也很多，

因此，

具体的物理

协议相当复杂

3-3

为什么双绞线是在目前计算机网络工程中应用最广泛的传输媒体？

双绞线的价格比较低廉，

接线比较方便，

有利于网络的扩展与维护。< /p>

双绞线

本身结构上采用绞合的方式，

可以减少电磁干扰，< /p>

增强抗干扰的能力，

同时也不

易成为噪声源，能满足计算机 网络传输的抗干扰要求。

4-2

数据链路层的基本功能是什么？

在网络相邻的两个节点 间进行可靠的传输。

在物理层提供的比特流传送服务

的基础上，通过一系 列的控制和管理，构成透明的、相对无差错的数据链路，向

网络层提供可靠、有效的数据 帧传送的服务。具体功能为：

（

1

）链路管理

< /p>

（

2

）定界与同步（

3

）流 量控制（

4

）差错控制（

5

）透明传输（

6

）寻址

4-7 < /p>

简述

HDLC

帧各字段的意义以及如何实现透明传输。

标志字段：在一个帧的开头和结尾放入一个标志字段，作为帧的分隔标志。

地址字段：在非平衡方式下，地址字段写入次站的地址；在平衡方式下，地

址字段填入应答站的地址。

信息字段：从网络层交下来的分组数据

帧校验：校验从地址字段到信息字段之间的比特

控制字段：

控制字段构成各种命令和响应，

定义帧的类型、

序号 等和其它一

些功能。

透明传输：

采用零比特填充法，

即在发送端只要发现

5

个连续

1

，

便立即填入

一个

0

，就可以保证不在数据比特中出现

6

个连续

1

。在 接收端，在

F

之后每当发

现

5

< p>个连续

1

时，就将后面的

0

删除，就还原成原 始的比特流，这样就保证了比特

流在数据链路层的透明传输。

4-10

简述

HDLC

协议的工作过程。

HDLC

工作过程：分为三个阶段，建立数据链路，帧传输，释放数据链路

建立数据链路：

A

站和

B

< p>站连续发送标志字段，双方都检测出

F

，可以建立

数 据链路。

B

站作为主站，首先向

A

站发送

SARM

命令帧，

A

站回应一个

UA

，准

备接受来自

B

站的信息帧

帧传输：

B

站的数据链路层从网络层获得数据并加上报头 变成帧。

A

站不处

于忙碌状态时，

接受到 正确的信息帧，

并将该帧送交网络层，

并按情况对

B

站做

出应答。

释放数据链路：当信息传送完 毕后，就拆除已链路链接。

B

站给

A

站发送一

个拆除链路命令

DISC

，表示拆除已建立的数据链路连接，

A

站接收到

DISC

命令

且同意拆除就向

B

站返回一个

UA

响应帧表示认可 ，数据链路连接拆除，工作过

程结束。

4-11 PPP

协议时如何工作的？

（

1

）从静止状态开始，用户拨

ISP

码 ，准备接入

ISP

（

2

）路由器的

MoDem

对拨号做出应答，并与用户的

MoDem

建立一条物理连

接。线路进入建立状态

（

3

）

PC

机向路由器发 送一系列的

LCP

分组，协商

PPP

参数。协商结 束后进

入鉴别状态

（

4

）若通信的双方鉴别身份成功，则进入网络状态

< /p>

（

5

）开始配置网络层，

NCP

< p>给新接入的

PC

机分配一个临时的

IP

地址。 随

后进入可进行数据通信的打开状态

（

6

）

数据传输结束后，

NCP

释放网络层连接，

收回原来分配出去的

IP

地址。

接着，

LCP

释放数据链路层连接。就转到终止状态。最后释放物 理层连接。载波

停止后则回到静止状态

5-1

简述数据报服务和虚电路服务各自的特点。

< /p>

数据报：

主机可以随时发送数据，

发送出去的数据分组独立 选择路由，

分组

的到达顺序无法进行控制，

需要目的站进 行缓存后交付主机。

在网络发生拥塞时，

一些数据分组可能丢失，即数据 报提供的服务不可靠。

虚电路：类似于电话通信，在通信前发送一个虚 呼叫，找到一个最佳路由，

建立起虚电路，

之后所有的数据都经由这条虚 电路传送。

数据传送的可靠性很高，

并且不同分组可以按照发送的顺序到 达目的站，数据不会因为拥塞而发生丢失。