1、网络组建各章习题参考答案物理层 物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。 媒体和互连设备 物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE既数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。数据传输通常是经过DTEDCE，再经过DCEDTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置，如各种插头、插座。LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头，接收器，发送器,中继器等都
2、属物理层的媒体和连接器。 物理层的主要功能 为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路。 传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞。传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工，同步或异步传输的需要。完成物理层的一些管理工作。 物理层的一些
3、重要标准 物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了，OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果。下面将一些重要的标准列出，以便读者查阅。 ISO2110：称为数据通信-25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配。它与EIA(美国电子工业协会)的RS-232-C基本兼容。 ISO2593：称为数据通信-34芯DTE/DCE-接口连接器和插针分配。 ISO4092：称为数据通信-37芯DTE/DEC-接口连接器和插针分配。与EIARS-449兼容。 CCITT V.24：称为数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备之间的接口电路定义表。其功能与EI
4、ARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上. 数据链路层 数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接。媒体是长期的，连接是有生存期的。在连接生存期内，收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信。每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程。这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路。而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除，对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。 链路层的主要功能 链路层是为网络层提供数据传送服务的,
5、这种服务要依靠本层具备的功能来实现。链路层应具备如下功能： 链路连接的建立，拆除，分离。 帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧。协议不同。帧的长短和界面也有差别，但无论如何必须对帧进行定界。 顺序控制。指对帧的收发顺序的控制。 差错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。 数据链路层的主要协议 数据链路层协议是为发对等实体间保持一致而制定的,也为了顺利完成对网络层的服务。主要协议如下： ISO1745-1975：数据通信系统的基本型控制规程。这是一种面向字符的标准，利用1
6、0个控制字符完成链路的建立，拆除及数据交换。对帧的收发情况及差错恢复也是靠这些字符来完成。 ISO1155, ISO1177, ISO2626, ISO2629等标准的配合使用可形成多种链路控制和数据传输方式。 ISO3309-1984：称为HDLC 帧结构。 ISO4335-1984：称为HDLC 规程要素。 ISO7809-1984：称为HDLC 规程类型汇编。这3个标准都是为面向比特的数据传输控制而制定的.有人习惯上把这3个标准组合称为高级链路控制规程。 ISO7776：称为DTE数据链路层规程。与CCITT X.25LAB平衡型链路访问规程相兼容。 链路层产品 独立的链路产品中最常见的
7、当属网卡，网桥也是链路产品。MODEM的某些功能有人认为属于链路层，对些还有争议。数据链路层将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE802.3情况下，数据链路层分成了两个子层，一个是逻辑链路控制，另一个是媒体访问控制。下图所示为IEEE802.3LAN体系结构。 AUI=连接单元接口 PMA=物理媒体连接 MAU=媒体连接单元 PLS=物理信令 MDI=媒体相关接 网络层 网络层的产生也是网络发展的结果.在联机系统和线路交换的环境中，网络层的功能没有太大意义.当数据终端增多时。它们之间有中继设备相连。此时会出现一台终端要求不只是与唯一的一台而是能和多台终端通信的情况，
8、这就是产生了把任意两台数据终端设备的数据链接起来的问题，也就是路由或者叫寻径。另外，当一条物理信道建立之后，被一对用户使用，往往有许多空闲时间被浪费掉。人们自然会希望让多对用户共用一条链路，为解决这一问题就出现了逻辑信道技术和虚拟电路技术。 网络层主要功能 网络层为建立网络连接和为上层提供服务,应具备以下主要功能： 路由选择和中继 激活,终止网络连接 在一条数据链路上复用多条网络连接，多采取分时复用技术 差错检测与恢复 排序,流量控制 服务选择 网络管理 网络层标准简介 网络层的一些主要标准如下： ISO.DIS8208：称为DTE用的X.25分组级协议 ISO.DIS8348：称为CO 网络
9、服务定义(面向连接) ISO.DIS8349：称为CL 网络服务定义(面向无连接) ISO.DIS8473：称为CL 网络协议 ISO.DIS8348：称为网络层寻址 除上述标准外,还有许多标准。这些标准都只是解决网络层的部分功能，所以往往需要在网络层中同时使用几个标准才能完成整个网络层的功能。由于面对的网络不同，网络层将会采用不同的标准组合。 在具有开放特性的网络中的数据终端设备，都要配置网络层的功能。现在市场上销售的网络硬设备主要有网关和路由器。 传输层 传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时，第一个端到端的层次，具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时，它将服务加以提高，以满足高层
10、的要求；当网络层服务质量较好时，它只用很少的工作。传输层还可进行复用，即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。 传输层也称为运输层。传输层只存在于端开放系统中，是介于低3层通信子网系统和高3层之间的一层，但是很重要的一层。因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层。 有一个既存事实，即世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异。例如电话交换网，分组交换网，公用数据交换网，局域网等通信子网都可互连，但它们提供的吞吐量，传输速率,数据延迟通信费用各不相同。对于会话层来说，却要求有一性能恒定的界面。传输层就承担了这一功能。它采用分流/合流，复用/介复用技术来调节上述通信子网的差异,使会话层感
11、受不到。 此外传输层还要具备差错恢复，流量控制等功能，以此对会话层屏蔽通信子网在这些方面的细节与差异.传输层面对的数据对象已不是网络地址和主机地址，而是和会话层的界面端口。上述功能的最终目的是为会话提供可靠的，无误的数据传输。传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段，,数据传送阶段，传输连接释放阶段3个阶段才算完成一个完整的服务过程。而在数据传送阶段又分为一般数据传送和加速数据传送两种。传输层服务分成5种类型。基本可以满足对传送质量，传送速度，传送费用的各种不同需要。传输层的协议标准有以下几种： ISO8072:称为面向连接的传输服务定义 ISO8072:称为面向连接的传输协议规范 会话层 会话
12、层提供的服务可使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。这种能力对于传送大的文件极为重要。会话层,表示层,应用层构成开放系统的高3层，面对应用进程提供分布处理，对话管理,信息表示,恢复最后的差错等. 会话层同样要担负应用进程服务要求，而运输层不能完成的那部分工作,给运输层功能差距以弥补.主要的功能是对话管理，数据流同步和重新同步。要完成这些功能,需要由大量的服务单元功能组合,已经制定的功能单元已有几十种，现将会话层主要功能介绍如下。 为会话实体间建立连接。为给两个对等会话服务用户建立一个会话连接，应该做如下几项工作： 将会话地址映射
13、为运输地址 选择需要的运输服务质量参数(QOS) 对会话参数进行协商 识别各个会话连接 传送有限的透明用户数据 数据传输阶段 这个阶段是在两个会话用户之间实现有组织的，同步的数据传输。用户数据单元为SSDU，而协议数据单元为SPDU。会话用户之间的数据传送过程是将SSDU转变成SPDU进行的。 连接释放 连接释放是通过有序释放、废弃、有限量透明用户数据传送等功能单元来释放会话连接的。会话层标准为了使会话连接建立阶段能进行功能协商，也为了便于其它国际标准参考和引用，定义了12种功能单元.各个系统可根据自身情况和需要，以核心功能服务单元为基础，选配其他功能单元组成合理的会话服务子集。会话层的主要标
14、准有DIS8236:会话服务定义和DIS8237:会话协议规范。 表示层 表示层的作用之一是为异种机通信提供一种公共语言，以便能进行互操作。这种类型的服务之所以需要，是因为不同的计算机体系结构使用的数据表示法不同。例如，IBM主机使用EBCDIC编码，而大部分PC机使用的是ASCII码。在这种情况下，便需要会话层来完成这种转换。 通过前面的介绍,我们可以看出,会话层以下5层完成了端到端的数据传送，并且是可靠,无差错的传送。但是数据传送只是手段而不是目的，最终是要实现对数据的使用。由于各种系统对数据的定义并不完全相同，最易明白的例子是键盘，其上的某些键的含义在许多系统中都有差异。这自然给利用其它
15、系统的数据造成了障碍。表示层和应用层就担负了消除这种障碍的任务。 对于用户数据来说，可以从两个侧面来分析，一个是数据含义被称为语义，另一个是数据的表示形式，称做语法。像文字、图形、声音、文种、压缩、加密等都属于语法范畴。表示层设计了3类15种功能单位，其中上下文管理功能单位就是沟通用户间的数据编码规则，,以便双方有一致的数据形式，能够互相认识。ISO表示层为服务、协议、文本通信符制定了DP8822、DP8823、DIS6937/2等一系列标准。 应用层 应用层向应用程序提供服务，这些服务按其向应用程序提供的特性分成组，并称为服务元素。有些可为多种应用程序共同使用，有些则为较少的一类应用程序使用
16、。应用层是开放系统的最高层，是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务.其服务元素分为两类:公共应用服务元素CASE和特定应用服务元素SASE.CASE提供最基本的服务，它成为应用层中任何用户和任何服务元素的用户，主要为应用进程通信,分布系统实现提供基本的控制机制。特定服务SASE则要满足一些特定服务，如文卷传送、访问管理、作业传送、银行事务、订单输入等。 这些将涉及到虚拟终端、作业传送与操作、文卷传送及访问管理、远程数据库访问、图形核心系统、开放系统互连管理等等。应用层的标准有DP8649公共应用服务元素、DP8650公共应用服务元
17、素用协议、文件传送、访问和管理服务及协议。osi参考模型各层设备的解释 :1:中继器（repeater）：工作在物理层 可以延长网络传输距离，在网络传输中起信号放大的作用。 数据经过中继器不需要包的转换，中继器连接的网络在逻辑上是同一个网络2:网桥（bridge）：工作在数据连路层(是基于网卡的MAC地址进行转发的网络设备,所以它比集线器更加智能) 过滤通讯量，扩大物理范围，可互连不同的局域网。 缺点：在mac子层没有流量控制。3:路由器（router）：工作在网络层(因为路由器可以识别IP地址，所以可以工作在第三层) 具有广播包抑制和子网隔离功能，具有路径选择功能。4:网关（gateway）
18、：不能具体的说它工作在那一个层,(具体内容请看我的博客 的文章). 当连接两个不同结构的网络时必须使用网关。重新封装信息以使信息能被另一个系统读去。5:集线器（hub）：属于物理层的设备(因为集线器仅仅是再生信号并复制到其他所有端口,集线器并不认识信号,地址或数据中任何信息模式,所以被认为是的一层的设备) 它只起信号放大和中转，不具有自动寻址能力和交换作用。6:交换机（switch）：工作在数据链路层(一般的2层交换机只能识别MAC地址,所以只能工作在第二层,三层交换机的话就可以工作在第三层.) 采用电话交换原理，它可以让多对端口同时发送和接收数据，每一个端口独占整个带宽。附录 各章习题参考答
19、案第1章 习题参考答案1. （1）总线型拓扑 星型拓扑 环型拓扑 树型拓扑 网状型拓扑 （2）语义 语法 时序 （3）物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 （4）应用层 传输层 互联网层 主机到网络层2. （1）B（2）B（3）D3. （1） 答：从广义上来讲，计算机网络就是将多台处在不同地理位置的、功能独立的计算机利用通信设备和线路互联起来，通过遵守约定的通信协议以及网络软件来实现资源共享、信息传递和协同工作的系统。从狭义上来讲我们分为两个角度：首先，从设备角度来讲，计算机网络是由特定的传输介质和连接设备，通过协议互连起来的网络系统。其次，从功能角度来讲，计算机网络是多
20、台具有独立功能的计算机连接起来，能够实现完成互通信息、资源共享的网络系统。（2）答：计算机网络按拓扑结构可分：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和网状型拓扑。（3）答：OSI参考模型按功能划分为层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性，负责处理数据传输并监控数据出错率，以便数据流的透明传输。数据链路层负责在两个相邻结点间的线路上，无差错的传送以“帧”为单位的数据。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。传输层层的任务是：根据通信子网的特性最佳的利用网络
21、资源，并以可靠和经济的方式，为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，也就是端到端服务会话层也称称会晤层或对话层负责维持两个结点之间的传输链接，以便确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。表示层提供格式化的表示和转换数据服务。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。（4） 答：TCP/IP模型共分四层，分别为应用层、传输层、互联网层和主机到网络层。主机到网络层的功能是连接上一层的IP数据报，通过网络向外发送，或者接收和处理来自网络上的物理帧，并抽取IP数据传送到上一层。互联网层是TCP/IP模型中的第二
22、层。相当于OSI参考模型网络层的无连接网络服务。在网络服务不被中断的情况下，即使网络中部分设备不能正常运行，已经建立的网络连接依然可以有效地传输数据。传输层不仅可以提供不同服务等级、不同可靠性保证的传输服务，而且还可以协调发送端和接收端之间的传输速度差异。应用层主要功能是在互连网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端-端连接。第2章 习题参考答案1. （1）独立式集线器 堆叠式集线器 底盘集线器 （2）帧的转发和过滤 帧的分组和重组 （3）三层交换 （4）边界路由器 中间节点路由器 2. （1）A （2）D （3）D3. （1）答：网络连接的基本设备，包含网络工作站、网络适配器、网桥、
23、中继器、集线器、交换机和路由器（2） 答：网桥的功能有：源地址跟踪、帧的转发和过滤、帧的分组和重组、协议转换、生成树、管理功能。源地址跟踪是网桥将帧中的源地址记录到它的转发数据库（或者地址查找表）中，该转发数据库就存放在网桥的内存中，其中包括了网桥所能见到的所有连接站点的地址。这个地址数据库是互联网所独有的，它指出了被接收帧的方向。在相互连接的两个局域网之间，网桥起到了转发帧的作用，它允许每个局域网上的站点与其他站点进行通信，看起来像在一个扩展网络上一样。为了有效地转发数据帧，网桥提供了存储和转发功能，他自动存储接收进来的帧，通过地址查找表完成寻址；然后把它转发到源地址另一边的目的站点上，而源
24、地址同一边的帧就从存储区中删除。若网桥在转发数据时帧的字节较长，超出了接收方承受的最大帧长度，那就必须将其分割成几个适合接收方协议长度的帧，这就是帧的分割。相反，若接收方支持的帧长度较大，而发送方则发送几个小段的帧，这就需要对发送方的帧进行重组。在一个大型的扩展局域网中，有很多系统在一起操作，为了提供相互操作的能力，在封装式网桥之后，采用了新的转换技术，依照与其他网络的桥接标准，形成了转换式网桥，建立可适应局域网互联的标准帧生成树（Spanning Tree）是基于IEEE 802.1d的一种工业标准算法，利用它可以防止产生回路。使用生成树，可以确保任两个局域网之间只有唯一一条路径。网桥的另一
25、项重要功能是对扩展网络的状态进行监督，其目的就是为了更好地调整拓朴逻辑结构，有些网桥还可对转发和丢失的帧进行统计，以便进行系统维护。（3） 答：从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。从传输介质和传输速度上可分为：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上交换机又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。（4）答：按照连接方式的不同，路由器又可以分为直连路由和非直连路由。根据性能和价格，路由器还可分为低端、中端和高端三类。按路由器所处的网络位置划分，则通常把路由器划分为边界路由器和中间节点路由器两类。从
26、功能上划分，可将路由器分为核心层（骨干级）路由器，分发层（企业级）路由器和访问层（接入级）路由器。从性能上分，路由器可分为线速路由器和非线速路由器。第3章 习题参考答案1. （1）可靠性原则、可扩展性原则、可运营性原则、可管理性原则 （2）核心层、汇聚层、接入层 （3）重要信息的保密性、网络系统的安全性、数据安全、病毒防护。2. （1）A （2）B3. （1）答：网络的层次化设计有以下优点：1、结构简单。通过网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除或扩展更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在问题。2、升级灵活。网络容易升级到最新的技术，升级任意层的网络不会对其他层造成影
27、响，无需改变整个网络环境。3、易于管理。层次结构降低了设备配置的复杂性，使网络更容易管理。（2）答：1、Banyan System公司的VINES VINES其优点是：安装及管理简单，可靠性高。缺点是：多种平台的可移植性差；容错能力不足；与其它PC操作系统的集成能力较低；所占市场份额较小。 2、Microsoft的Windows NT Windows NT的优点是：硬件的独立性较强，网络操作系统能在不同的硬件平台上运行。缺点是：对硬件的要求较高，所占的内存较大，安全性较低。 3、Novell公司的NetWare NetWare的优点是：支持各种硬件，广泛的网络互联性能、具有出色的容错特性。缺点
28、是对新硬件的识别率低，缺乏更深层次的技术革新。4、UNIX其优点是性能及可靠性较高，缺点是价格昂贵，且市场份额较小。（3）答：计算机网络系统集成是指通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。 第4章 习题参考答案1. （1）自动化、通信自动化、办公自动化 （2）工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统 （3）EIA/TIA 568 （4）RJ45、RJ11、RJ45、RJ11 （5）多模光纤、单模光纤、单模光纤、
29、多模光纤2. （1）B （2）B （3）C3. （1）答：综合布线系统是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。 综合布线系统是建筑物或建筑群内的信息传输系统。它使话音和数据通信设备、交换机设备、信息管理系统及设备控制系统彼此相连，也使这些设备与外部通信网络相连接。它包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线、与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线部件。布线系统由不同系列的部件组成，其中包括：传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电器保护设备和支持硬件。完善的布线系统工程必须完成六个方面的工作:方案论证、系统选择、工程施工、系统验收
30、、文档说明和应用培训。（2）答：综合布线系统设计的一般原则：兼容、开放性原则；灵活性原则；可靠性原则；先进性原则；可扩展性原则；经济性原则；标准化和规范化原则。其步骤一般分为分析用户需求；获取建筑平面图；系统结构设计；布线路由设计；可行性论证；绘制综合布线图；编制综合布线用料清单第5章 习题参考答案1. （1）同轴电缆、双绞线、光纤、无线电波 （2）IPV4、IPV6 （3）面向连接、无连接、虚电路、数据报 （4）PAP、CHAP （5）DDN、帧中继、ISDN、XDSL、HFC2. （1）A （2）B （3）A、C3. （1）答：常见的传输介质有四种基本类型：同轴电缆、双绞线、光纤和无线电波。同轴电缆对外界具有很强的抗干扰能力，是有线电视网最普遍使用的传输媒体；双绞线因为低成本、高速度和高可靠性的特点在局域网中应用广泛；光纤对于网络应用要求很高，可靠、高速地长距离传送数据的情况下，特别是在广域网中应用相当广泛；无线电波 不用敷设缆线就可以把网络连接起来。通常应用在无线电通信系统，例如中国移动、中国联通等。（2）答：IP地址管理分
