02、试简述分组交换的要点。

1-02、试简述分组交换的要点.

答:在分组交换网络中,采用存储转发方式工作,数据以短的分组形式传送.如 果一个源站有一个长的报文要发送, 该报文就会被分割成一系列的分组. 每个分 组包含用户数据的一部分加上一些控制信息. 控制信息至少要包括网络为了把分 组送到目的地做路由选择所需要的信息. 在路径上的每个结点, 分组被接收, 短 时间存储,然后传递给下一结点.

分组交换网的主要优点:① 高效.② 灵活.③ 迅速.④ 可靠.

缺点:分组在节点转发时因排队而造成一定的延时 ; 分组必须携带一些控制信息 而产生额外开销 ;

1-03、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:在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理 通路.

优点:传输数据的时延非常小.实时性强.不存在失序问题.控制较简 单.

缺点:电路交换的平均连接建立时间长.信道利用低.

(2)分组交换:分组交换采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割 为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地 发送出去 .

优点:加速了数据在网络中的传输. 简化了存储管理. 减少了出错机率 和重发数据量.

缺点:仍存在存储转发时延.增加了处理的时间,使控制复杂,时延增 加.

1-06、试将 tcp/ip和 osi 的体系结构进行比较.讨论其异同之处.

答:(1) osi 和 tcp/ip的相同点是二者均采用层次结构,而且都是按功能 分层.

(2) osi 和 tcp/ip的不同点:

① osi 分七层,自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话 层、表示层和应用层,而 tcp/ip分四层:网络接口层、网间网层(ip )、传输 层(tcp )和应用层.严格讲, tcp/ip网间网协议只包括下三层,应用程序不算 tcp/ip的一部分.

② osi 层次间存在严格的调用关系,两个(n )层实体的通信必须通过下一 层(n-1)层实体,不能越级,而 tcp/ip可以越过紧邻的下一层直接使用更低层 次所提供的服务,因而减少了一些不必要的开销,提高了协议的效率.

③ osi 开始偏重于面向连接的服务,后来才开始制定无连接的服务标准,而 tcp/ip一开始就有面向连接和无连接服务,无连接服务的数据报对于互联网中 的数据传送以及分组话音通信都是十分方便的.

④ osi 与 tcp/ip对可靠性的强调也不相同.对 osi 的面向连接服务,数据 链路层、 网络层和运输层都要检测和处理错误, 尤其在数据链路层采用校验、 确 认和超时重传等措施提供可靠性,而且网络和运输层也有类似技术.而 tcp/ip则不然, tcp/ip认为可靠性是端到端的问题,应由运输层来解决,因此它允许 单个的链路或机器丢失数据或数据出错, 网络本身不进行错误恢复, 丢失或出错

数据的恢复在源主机和目的主机之间进行, 由运输层完成. 由于可靠性由主机完 成,增加了主机的负担.但是,当应用程序对可靠性要求不高时,甚至连主机也 不必进行可靠性处理,在这种情况下, tcp/ip网的效率最高.

1-07、计算机网络可从哪几个方面进行分类?

答:计算机网络可以从不同的角度进行分类:

(1)根据网络的交换功能分为电路交换、报文交换、分组交换和混合交换;

(2)根据网络的拓扑结构可以分为星型网、树型网、总线网、环型网、网 状网等;

(3)根据网络的通信性能可以分为资源共享计算机网络、分布式计算机网 络和远程通信网络;

(4)根据网络的覆盖范围与规模可分为局域网、城域网和广域网;

(5)根据网络的使用范围分为公用网和专用网.

1-10、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 c (bit/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:对电路交换,当 t=s时,链路建立;

当 t=s+x/c,发送完最后一 bit ;

当 t=s+x/c+kd,所有的信息到达目的地.

对分组交换,当 t=x/c, 发送完最后一 bit ;

为到达目的地, 最后一个分组需经过 k-1个分组交换机的转发, 每次转发的时间为 p/c,

所以总的延迟 = x/c+(k-1)p/c+kd

所以当分组交换的时延小于电路交换

x/c+(k-1)p/c+kd<s+x/c+kd时,

(k-1)p/c<s

1-11、 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 h 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 (bit/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:分组个 x/p,

传输的总比特数:(p+h)x/p

源发送时延:(p+h)x/pb

最后一个分组经过 k-1个分组交换机的转发, 中间发送时延:(k-1)(p+h)/b 总发送时延 d=源发送时延 +中间发送时延

d=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b

令其对 p 的导数等于 0,求极值

p=√

1-13、面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么?

答:面向连接服务的特点是,在服务进行之前必须建立数据链路 (虚电路 ) 然后 在进行数据传输,传输完毕后,再释放连接.在数据传输时,好象一直占用了 一条这样的电路.适合于在一定期间内要向同一目的地发送许多报文的情况. 对传输数据安全,不容易丢失和失序.但由于虚电路的建立,维护和释放要耗 费一定的资源和时间.

无连接服务的特点,在服务工程中不需要先建立虚电路,链路资源在数据 传输过程中动态进行分配.灵活方便,比较迅速;但不能防止报文的丢失、重 复或失序.适合于传送少量零星的报文.

1-14、协议与服务有何区别?有何关系?

答:1、协议是控制对等实体之间通信的规则,是水平的.服务是下层通过层间 接口向上层提供的功能,是垂直的.

2、协议的实现保证了能够向上一层提供服务,要实现本层协议还需使用下 层提供的服务.

1-20、传播距离为 1000km ,信号在媒体上的传播速率为 2×108m/s,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 100kbit/s.

(2) 数据长度为 103bit ,数据发送速率为 1gbit/s.

答(1):发送延迟 =107/(100×1000) =100s

传播延迟 =1000×1000/(2×108) =5×10-3s=5ms

(2):发送延迟 =103/(109) =10-6s=1us

传播延迟 =1000×1000/(2×108) =5×10-3s=5ms

1-22. 长度为 100字节的应用层数据交给运输层传送,需加上 20字节的 tcp 首 部.再交给网络层传送,需加上 20字节的 ip 首部.最后交给数据链路层的以 太网传送,加上首部和尾部 18字节.试求数据的传输效率.

若应用层数据长度为 1000字节,数据的传输效率是多少?

答:数据长度为 100字节时

传输效率 =100/(100+20+20+18) =63.3%

数据长度为 1000字节时,

传输效率 =1000/(1000+20+20+18) =94.5%