【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

（1）电路交换的主要特点:

①电路交换三个阶段：建立连接、通信、释放连接；

②在整个通信过程中，通信的双方自始至终占用着所使用的物理信道。

由于计算机数据是突发性的，因此从通信线路的利用率来考虑，电路交换的效率就比较低。

当通信双方占用的通信线路由很多个链路（通过若干个交换机把这些链路连通）组成时，只有在每一段链路都能接通〈即每一段链路都有空闲的信道资源还没有被其他用户占用，即有可用资源）时，整个的连接建立才能完成（哪怕只有一段链路没有空闲的信道可供使用，连接建立也无法完成)。当通信网的业务量很大时，电路交换无法保证用户的每一个呼叫都能接通。如果第一阶段的连接建立不能完成，那么后续阶段的通信过程当然也就无法进行。

在电路交换的通信过程中，只要在整个连接中有一个环节（如某条链路或某个交换机）出了故障，那么整个连接就不复存在，接着就是通信的中断。若要重新进行通信，必须重新建立连接。如果能够绕过刚才的故障链路或故障交换机而建立新的连接，那么就可以开始新的通信。这就是说，电路交换系统不能自动从敌障中进行恢复。

但电路交换有一个最主要的优点，就是只要连接能够建立，那么双方通信所需的传输带宽就已经分配好而不会再改变。这叫做静态分配传输带宽。通信双方愿意占用通信资源多久，就占用多久(对于公用网，只要按规定付费即可)，而不受网络中的其他用户的影响。当网络发生拥塞时，网络中的其他用户很可能反复呼叫都无法建立连接，但这些动作都不会影响已经占用了通信资源的用户的通信质量（除非发生了通信网中的故障，影响到正在进行通信的连接)。

（2）分组交换的主要特点：

目前最常用的分组交换是使用无连接的IP协议。这种分组交换以分组作为传输的单位，采用存储转发技术，并且没有连接建立和连接释放这两个阶段，因此传送数据比较迅速。在传输数据的过程中，是动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用的。这就是说，若某段链路的带宽较高，分组的传输速率就较快;若另一段链路的带宽较低，传输速率就较慢。不像电路交换那样，从源点到终点都是同样的传输速率。分组交换能够比较合理而有效地利用各链路的传输带宽。

分组交换采用分布式的路由选择协议。当网络中的某个结点或链路出现故障时，分组传送的路由可以自适应地动态改变，使数据的传送能够继续下去。传送数据的源点和接收数据的终点甚至不会感觉到网络中所发生的故障。因此分组交换网络有很好的生存性。

分组交换也有一些缺点。例如，分组在各路由器存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。此外，由于分组交换无法确保通信时端到端所需的带宽，当分组交换网的通信量突然增大时，可能会在网络中的某处产生拥塞，从而延长数据的传送时间。当网络拥塞非常严重时，整个网络也可能会瘫痪。分组交换的另一个问题是各分组必须携带控制信息，这也造成了一定的开销。整个分组交换网还需要专门的管理和控制机制。当然，电路交换网也需要网络管理，但电路交换网的交换机都具有很强的网络管理功能，能够对网络进行很有效的管理。分组交换网中的路由器比较简单，无法对整个网络进行管理。必须在网络中由专门的主机来运行专门的网络管理软件，对整个网络进行管理。

（3）报文交换的主要特点：

报文交换也采用存储转发技术，不同的是，报文交换不再把报文分割为更小的分组，而是把整个报文在网络的结点中存储下来，然后再转发出去。这样做，省去了划分小的分组的步骤，也省去了在终点把分组重装成报文的过程。但报文交换在灵活性上就不如分组交换，传送数据的时延较大。本来报文交换是用来传送电报的。现在已经很少有人还打电报，因此报文交换现在已经很少使用了。

【1-08】计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点?

（1）从网络的作用范围来划分：

①广域网WAN，作用范围通常为几十到几千公里，有时也称为远程网。

②城域网MAN，作用范围一般是城市，可跨越几个街区甚至整个城市，其作用距离约为5~50 km。

③局域网LAN，作用范围局限在较小的范围（如1 km左右)。

④个人区域网PAN，也常称为无线个人区域网WPAN，其作用范围大约在10m左右。

（2）按照使用者来划分：

①公用网，这是指电信公司(国有或私有〉出资建造的大型网络。“公用”的意思就是所有愿意按电信公司的规定交纳费用的人都可以使用这种网络。因此公用网也可称为公众网。

②专用网，这是某个部门为满足本单位特殊业务的需要而建造的网络。这种网络不向本单位以外的人提供服务。例如，军队、铁路、电力、银行等系统均有本系统的专用网。

（3）按照采用的交换技术的不同来划分，有:

①电路交换网

②分组交换网

③混合交换网

（4）还有一种网络叫做接入网AN（本地接入网），用来把用户接入到互联网。

【1-17】收发两端之间的传输距离为1000 km，信号在媒体上的传播速率为2× 10^8m/s

【1-22】网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？

网络协议主要由以下三个要素组成:

①语法，即数据与控制信息的结构或格式。

②语义，即需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种响应

③同步，即事件实现顺序的详细说明。

【2-10】 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？

传输媒体可分为两大类，即导向传输媒体和非导向传输媒体。

在导向传输媒体中，电磁波被导向沿着固体媒体（铜线或光纤）传播，而非导向传输媒体就是指自由空间，在非导向传输媒体中电磁波的传输常称为无线传输。

（1）常用的导向传输媒体有以下几种。

①双绞线（双扭线）：结构简单，把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合起来。双绞线的价格便宜且性能也不错，其通信距离一般为几到十几公里，使用十分广泛。双绞线又可分为无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两大类。前者更加便宜，但传输距离和抗干扰性能比不上后者。

②同轴电缆:由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线)、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层（也可以是单股的）以及保护塑料外层所组成。由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有很好的抗干扰特性，被广泛用于传输较高速率的数据。目前同轴电缆主要用在有线电视网的居民小区中。同轴电缆的带宽取决于电缆的质量。目前高质量的同轴电缆的带宽已接近1GHz。

③光纤:光纤是光纤通信的传输媒体。在发送端有光源，可以采用发光二极管或半导体激光器，它们在电脉冲的作用下能产生出光脉冲。在接收端利用光电二极管做成光检测器，在检测到光脉冲时可还原出电脉冲。光纤有多模光纤和单模光纤之分，现在多模光纤已经很少使用了。单模光纤的衰耗较小，过去在2.5 Gbit/s的高速率下可传输数十公里而不必采用中继器，但随着光纤的制造工艺不断进步，单根光纤的传输速率已提高到 10 Gbit/s，甚至40Gbit/s。如果采用密集波分复用技术，例如使用160的波分复用，那么一根光纤的传输速率就达到了1.6 Tbit/s。光纤不仅具有通信容量非常大的优点，而且还具有其他的一些特点:如传输损耗小，抗雷电和电磁干扰性能好，无串音干扰，保密性好。此外，体积小和重量轻。现在光纤通信的性价比越来越高，己经成为非常普及的一种传输媒体。

④架空明线:虽然铺设容易，但通信质量差，受气候环境等影响较大，目前已经很少使用。

（2）非导向传输媒体实际上就是利用自由空间来传播传播电磁波。

由于信息技术的发展，社会各方面的节奏变快了。人们不仅要求能够在运动中进行电话通信（即移动电话通信)，而且还要求能够在运动中进行计算机数据通信（俗称上网)。因此最近无线电通信发展得特别快,因为利用无线信道进行信息的传输，是在运动中通信的唯一手段。

无线传输可使用的频段很广，人们现在已经利用了好几个波段进行通信，例如:

①短波波段:通信距离远，但通信质量较差。

②微波波段:微波在空间是直线传播，因此其传播距离受到限制，一般只有50 km到100 km。然而可用接力的方法把信号传送到很远的地方。卫星通信实质上也是一种微波接力通信，其频带很宽，通信容量很大，信号所受到的干扰也较小，通信比较稳定。但信号经受的迟延较大。

【2-08】假定要用3 kHz带宽的电话信道传送64 kbit/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？

【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？

许多用户通过复用技术就可以共同使用一个共享信道来进行通信。

虽然复用要付出一定代价（共享信道由于带宽较大，因而费用也较高，再加上复用器和分用器也要增加成本）但如果复用的信道数量较大，那么总的来看在经济上还是合算的。

常用的复用技术有：频分复用、时分复用〈包括统计时分复用)、波分复用（包括密集波分复用和稀疏波分复用)和码分复用（即码分多址)。

 

 

 

A 、B 两站位于长2Km的基带总线局域网的两端， C 站位于 A 、 B 站之间，数据传输速率为10Mbps，信号传播速度为200m/ us 。 B 站接收完毕 A 站发来的一帧数据所需的时间是80us.

1．求数据帧的长度。
2．若 A 、C 两站同时向对方发送一帧数据，4us后两站发现冲突，求 A、 C 两站的距离。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是192.77.33/24。公司的网络布局如图示。总部共有五个局域网，其中的LAN1-LAN4都连接到路由器R1上，R1再通过LAN5与路由器R5相连。R5和远地的三个部门的局域网LAN6～LAN8通过广域网相连。每一个局域网旁边标明的数字是局域网上的主机数。试给每一个局域网分配一个合适的网络的前缀。

 

 50个主机的LAN1需要前缀/26（主机号6位，62个主机号），30个主机的LAN3需要前缀/27（主机号5位，30个主机号），两个10个主机的LAN2和LAN4各需要一个前缀/28（主机号4位，14个主机号）。 LAN6~LAN8（加上路由器）各需要一个前缀/27（主机号5位，30个主机号），3个WAN各有两个端点，各需要一个前缀/30（主机号2位，2个主机号）。LAN5需要前缀/29（主机号3位，6个主机号。 本题的解答有很多种，下面给出其中的一种答案（先选择需要较大的网络前缀）： LAN1:192.77.33.0/26    LAN3:192.77.33.64/27   LAN6:192.77.33.96/27 LAN7:192.77.33.128/27  LAN8:192.77.33.160/27  LAN2:192.77.33.192/28 LAN4:192.77.33.208/28  LAN5:192.77.33.224/29  WAN1:192.77.33.232/30 WAN2:192.77.33.236/30  WAN3:192.77.33.240/30