计算机网络第一次作业

计算机网络第一次作业 090400226 加鹏飞

1、简要说明OSI 模型和TCP/IP 模型，二者有那些共同点和区别？各自有什么优缺点？ 对于模型的高层，每层列举出一个协议。 答： 共同点：基于协议栈的概念，栈中各层次的协议相对独立，都使用传输层实行端对端的通信， 从而屏蔽网络的差别。 区别：

OSI 特别强调协议，接口和服务三个不同的概念。因此 OSI 模型可以方便的替换具体使用的协议，而 TCP/IP 相对困难；

OSI模型制定了协议之前，较为通用可以描述的多种网络，但会出现协议的模型不匹配的情况；TCP/IP 正相反，协议匹配的相当好但是不能描述网络。 OSI模型是 7 层，TCP/IP 是 4 层。

OSI模型比较重视面向链接的服务，TCP/IP 则同时并重连接和无连接的服务。 优缺点：

OSI 的缺点：糟糕的时机，糟糕的技术，糟糕的实现，糟糕的策略。

TCP/IP 缺点：没有明确却区分协议，服务和接口的概念。不能描述其他网络。主机到网络层上并不是严格意义上的层，只是一个接口。没有区分物理层和数据链路层。部分协议制定过于草率。

列举模型高层协议：应用层：虚拟终端协议（TELNET），文件传输协议（FTP）

传输层：TCP协议，UDP 协议

互联网层：IP协议。

2、在 OSI 模型中，协议、接口和服务各指什么？ 服务是指明该层要做些什么，接口是告诉他上面的进程应该如何访问本层，协议是自己内部的事情 对于层来说，什么是载荷？什么是协议数据单元？二者的区别是什么？层的个数对于系统的效率有那些影响？对等层通信时，信息是如何从一方到另外一方的？ 答：

协议，对等层中协商如何通信，控制分组格式及意义的一组规则。 接口，定义如何访问提供底层的操作和服务。 服务，定义本层所提供的操作。

层数越多，添加的控制信息就越多，CPU 处理层间的控制信息就越多。

3、普通电话线的带宽为4KHz。 甲 根据奈奎斯特定律（Nyquist Law），如果每个采样

点为128 个离散级别，则数字化后的数据率为多少？

乙 若用其以50kbps 的数据率传输计算机数据，信噪比至少应该是多少分贝？ 丙 ADSL 线路的数据率为什么能大大突破双绞线 理论上33.6kbps 的上限？ 答：

甲：数据率=2*4000log2128=2*4000*7=56000

乙：数据率=Hlog2（1+S/N）信噪比=2

丙：因为出现了专门用于网络和数据通信的纯数字线路，直接到达最近的端局。不再依赖电话通信系统。

4、一位论坛访客来自火星，想把上面漂亮的火星全景图发上论坛。

假设该图为4x6 英寸，分辨率是800dpi，32 比特真彩。

该访客使用100Mbps 的网络，忽略计算机处理时间，这副图需要传输多少 时间能出现在论坛上（设这一天火星距离地球1 亿公里）？ 答：

时间=（4*800）*（6*800）*800*5/100000000+1 亿/光速=675.9

5、交换和收费

甲 简要说明电路交换、报文交换和分组交换的原理。

乙 哪种方法适合按流量收费？哪种方法适合按时间收费？说明原因。 丙 结合自己的感受，如果不能免费的话，你希望如何收费？说明自己的理由。 答：

甲：电路交换：通信之前需要建立链接，信息沿着链路发送，结束是将其撤销。

报文交换：采用储存—转发模式，将报文独步递交到目的。报文需要携带完成的地址信息，对中间节点要求高。

分组交换：分组长度固定的储蓄转发模式。降低了对中间节点能力的要求，也 降低了延迟。

乙：电路交换适合按时间收费，分组交换适合按流量收费，因为电路交换占用固定信道，而分组交换，流量是唯一使用路由资源的标准。

丙：我希望分组交换，按时间计费，这样能省钱，降低延迟。

6、PCM 采样为什么被设置为 125微秒？简要说明 E1 和 T1 帧的结构。在 E1 一帧中，用于通信控制的开销的百分比是多少？ 答：E1是PCM其中一个标准（表现形式）。由PCM脉码调制编码中E1的时隙特征可知，E1共分 32个时隙TS0-TS31。每个时隙为 64K，其中 TS0为被帧同步码，Si，Sa4，Sa5，Sa6，Sa7，A 比特占用，若系统运用了CRC 校验，则Si比特位置改传CRC 校验码。TS16为信令时隙，当使用到信令(共路信令或随路信令)时，该时隙用来传输信令，用户不可用来传输数据。所以2M的 PCM码型有脉冲编码调制E1标准

1、PCM30：PCM30 用户可用时隙为 30 个，TS1-TS15，TS17-TS31。TS16 传送信令，无 CRC 校验。

2、PCM31：PCM30用户可用时隙为31个，S1-TS15，TS16-TS31。TS16不传送信令，无CRC 校验。

一个典型的电话信道的带宽为4KHz，根据香农采样定理，为获得在一个4KHz信道上的全部信息需要每秒钟采样2×4K=8000次，即采样时间设置为1/8000=125us

帧结构：每一帧开始处有8位作同步用，中间有 8位用作信令，在组织30路 8位数据，全帧包含256位，且每一帧用125us时间传送。(通常我们把E1载波的一个帧分为32个时隙，一个时隙为8个 bit；其中时隙0和时隙 15是传输控制信令用，所以一条E1可以传 30路话音。这里要注意：在路由器上的E1是不能划分时隙的，只能做2M线使用）。 E1载波开销所占比例为6.25% 。因为一帧 32个时隙中，30个用于用户数据，2个用于开销。所以开销所占比例=2/32=6.25%