計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第四版課后習(xí)題解答(謝希仁)

1、習(xí)題解答習(xí)題及參考答案說明第 1 章1-1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)？解答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種通信基礎(chǔ)設(shè)施，向用戶提供的最核心的服務(wù)就是信息交互服務(wù)和資源共享服務(wù)。雖然計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)一樣，都是一種通信基礎(chǔ)設(shè)施，但與這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)最大的不同在于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的端設(shè)備是功能強(qiáng)大且具有智能的計(jì)算機(jī)。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)通信基礎(chǔ)設(shè)施，計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的各種應(yīng)用程序通過彼此間的通信能為用戶提供更加豐富多彩的服務(wù)和應(yīng)用，如文件傳輸、電子

2、郵件、網(wǎng)絡(luò)電視等待。1-2 試簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。解答：分組交換采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)無需在源和目的之間先建立一條物理的通路，而是將要發(fā)送的報(bào)文分割為較小的數(shù)據(jù)段，將控制信息作為首部加在每個(gè)數(shù)據(jù)段前面（構(gòu)成分組）一起發(fā)送給分組交換機(jī)。每一個(gè)分組的首部都含有目的地址等控制信息。分組交換網(wǎng)中的分組交換機(jī)根據(jù)分組首部中的控制信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)分組交換機(jī)。用這種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式將分組轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)最終目的地。1-3 試從多個(gè)方面比較電路

3、交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。解答：電路交換通信雙方獨(dú)占端端固定傳輸帶寬，其優(yōu)點(diǎn)是適合傳輸大量連續(xù)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。其缺點(diǎn)是對(duì)于突發(fā)數(shù)據(jù)信道利用率低。報(bào)文交換采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，信道利用率高。其缺點(diǎn)是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延長(zhǎng)，過長(zhǎng)的報(bào)文誤碼率高不利于可靠傳輸，而且過長(zhǎng)的報(bào)文占用鏈路時(shí)間太長(zhǎng)，不利于資源共享。分組交換將長(zhǎng)的報(bào)文劃分為多個(gè)短的分組減小的資源共享的粒度，提高了整個(gè)系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延比報(bào)文交換要短，靈活的路由選

4、擇提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。其缺點(diǎn)是分組在各結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)可能排隊(duì)，端到端時(shí)延不確定，網(wǎng)絡(luò)通信量過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞。分組首部攜帶的控制信息造成一定的額外開銷。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程（第四版）為以下的兩大塊：（1）邊緣部分 由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成。這部分是用戶直接使用的，用來進(jìn)行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。（2）核心部分 由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的（提供連通性和交換） 。1-10 試在下列條

5、件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共 x (bit)。從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過 k段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為 d (s)，數(shù)據(jù)傳輸速率為 b (bit/s)。在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為s (s)。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為 p (bit)，假設(shè) x > p 且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要?。浚ㄌ崾荆寒嬕幌虏輬D觀察 k 段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。 ）解答：分組交換時(shí)延為： 。電路交換時(shí)延為

6、： 。因此，分組交換 b x d k b p k / / ) 1 ( ? ? ? ? b x d k s / ? ? ?時(shí)延較電路交換時(shí)延小的條件為： s b p k ? ? / ) 1 (1-11 在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)度分別為 x 和 (p ? h) (bit)，其中 p 為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，而 h 為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與 p 的大小無關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過 k 段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率為

7、b (bit/s)，排隊(duì)時(shí)間可忽略不計(jì)。若打算使總的時(shí)延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度 p 應(yīng)取多大？解答：假設(shè)每段鏈路的傳播時(shí)延為 d (s)，計(jì)算總時(shí)延 D 為：， b h p x b x d k b h p k / ) / ( / / ) )( 1 ( ? ? ? ? ? ?求 D 對(duì) p 的導(dǎo)數(shù)，令其為零。解出) 1 /( ? ? k xh p1-12 從差錯(cuò)控制、時(shí)延和資源共享 3 個(gè)方面分析，分組交換為什么要將長(zhǎng)的報(bào)文劃分為多