网络作业

数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。数据传输速率在数值上等

于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second)，记作bps。对于二进制数据，数据传输速率为： S=1/T(bps) 其中，T为发送每一比特所需要的时间。

调制速率指的是信号被调制以后在单位时间内的波特数，即单位时间内载波参数变化的次数。它是对信号传输速率的一种度量，通常以“波特每秒”（Bps）为单位。

2.请解释消息、数据和信号三者之间的相同与不同。数据类型分几种？信号类型有几种?

消息：通常把语言和声音、音乐、文字、符号、数据、图象等统称为消息。 数据 (Data) 是传递信息的实体，它总是和一定的形式相联系的，而信息 (Information)则是该数据的内容或解释。数据分两种：模拟数据和数字数据。

信号(Signal)是数据的电编码或电磁编码。它分为两种：模拟信号和数字信号。

3.何谓单工、半双工和全双工？请举出它们在实际生活中的应用例子。

单工通信：在同一时间只有一方能接受或发送信息，不能实现双向通信，举例：电视，广播

半双工通信：在同一时间只可以有一方接受或发送信息，可以实现双向通信。举例：对讲机

全双工通信：在同一时间可以同时接受和发送信息，实现双向通信，举例：电话通信

4.数字信号只能用数字传输方式传输，模拟信号只能用模拟传输方式传输，这种说法对不对？为什么？

不对，因为数字信号和模拟信号之间本身就是可以进行相互转换的，所以这种说法是错误的。

5.何谓基带传输？在基带传输中，有几种数字编码？这几种编码有何特点？它们是怎样描述二进制数“0”和“1”的？

非归零编码可以规定为用负电压代表“0”，正电压代表“1”。当然也可以有其他表示方法。

基带传输是指由计算机或数字终端产生的信号是一连串的脉冲信号，它包含有直流、低频和高频等分量。

常见的编码方法有三种：非归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码 曼彻斯特编码的规则是：每比特的时钟周期的1/2都有跳变，该跳变既可代表本地时钟，也可代表数字信号的取值；由高电位向低电位跳变代表“1”，由低电位向高电位跳变代表“0”。 曼彻斯特编码的缺点是效率较低。

差分曼彻斯特编码在信号位开始时不改变信号极性，表示辑\"1\"，在信号位开始时改变信号极性，表示逻辑\"0\"。

6.何谓频带传输？数字信号采用频带传输，有哪几种调制方式？说出这几种调制方式的特点和使用范围。

频带传输就是先将基带信号变换（调制）成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的模拟信号（称为频带信号），再将这种频带信号在模拟信道中传输。

相应的调制方式分别称为幅度调制、频率调制和相位调制。

(1) 幅度调制。幅度调制又称为“振幅键控”(ASK，Amplitude-Shift Keying)。在幅度调制中，频率和相位都是常数，振幅为变量，即载波的幅度随发送的信号而变化，表示为

ω(t)= ω0 φ(t)=φ0 A(t)=A1，A2，…，An

图2-8(a)是具有0、1两个幅度值的调幅波形(二元制调幅波)，具有一定幅度的载波信号表示“1”，幅度等于0的载波信号表示“0”。为提高传输速度，可采用多幅度调制，即调制电平有4个、8个或更多。图2-8(a)是具有0、1两个幅度值的调幅波形(二元制调幅波)，具有一定幅度的载波信号表示“1”，幅度等于0的载波信号表示“0”。为提高传输速度，可采用多幅度调制，即调制电平有4个、8个或更多。

(2) 频率调制。频率调制又称“移频键控”(FSK，Frequency-Shift Keying)。在频率调制中，振幅和相位为常量，频率为变量，表示为

A(t)=A0 φ(t)=φ0 ω(t)= ω1，ω2，…，ωn

在二元制中，数字信号“0”和“1”分别用两种不同频率的波形表示，如图2-8 (b) 所示，“1”调制为频率为ω1的波，“0”调制为频率为ω2的波。频率调制的电路简单，抗干扰能力强，频带利用率低，适用于传输较低速的数字信号。

7.指出下列说法错误之处：

(1) 某信道的信息传输速率是400 Baud。(应为“400Baud/s”) (2) 每秒50 Baud的传输速率是很低的。（应该是“每秒传输50Baud的传输速率”） (3) 500 Baud与500 b/s是一个意思。（不是一个意思，500b/s指的是传输速率） (4) 每秒传送100个码元也就是每秒传送100个bit。（应该是“100个bit”）

9.一模拟信道带宽为48 kHz，能否不失真地传输下列各信号：

(1) 电视信号(6 MHz)。(不能) (2) 语音信号。(能)

(3) 数据率为2400 b/s的数字信号。(能)

11. 请阐述频分多路复用技术、时分多路复用技术和统计多路复用技术的区别。

频分多路复用就是将信道的可用带宽按频率分割成若干个子频带信道，并把它们分配给每一个通信装置。为防止相邻两个信号频率覆盖造成串扰，在相邻两信号频率段间留有一个频率保护带来隔离相邻信号。

时分多路复用是将整个传输时间划分为许多时间间隔，每个时间片分配给一路信号。这

样每一个信道就能按时间片传送多个信号。

统计时多分复用不是将时间片预先固定分配给每一个信息源，而是动态地按需分配时间片。

频分多路复用是在同一个时刻t，信道上存在的每路信号的频带不同。时分多路复用则是在每一时段t内，信道上只有一路信号存在，多路信号分时在信道内传送。统计十分多路复用则需按分配时间t。频分多路复用适合于模拟信号的传输，时分多路复用及统计时分多路复用适合于数字信号的传输。

14. 数据通信同步方式有几种？各自的优缺点是什么？

同步主要包括位同步和字符同步。

位同步：目的是使接收方可以正确地接受各个二进制位。通常，分为自同步和外同步两种方法。

自同步方法是指接收方直接利用通信编码的特点从数据块中获取同步信息，包括利用独特的信号来激活接收动作，或者利用数据块中的电平变换调整接收采样脉冲。

外同步方法是指发送方在发送数据之前，先向接收方发出一串同步时钟序列，接收方根据这一时钟脉冲频率和时序锁定接收频率，以便在接收数据过程中始终与发送方保持同步。

字符同步也称群同步，其目的是使接收方可以争取地识别数据（常指一个字符），以构成完整信息。显然字符同步是基于位同步的，仅当识别了独特的同步模式后，才可是真正的数据接收。

16.什么是DTE和DCE，请问主机与显示器通过RS-323接口连接时，哪一个是DTE，哪一个是DCE？

DataTerminalEquipment(数据终端设备)\"的首字母缩略词。DTE提供或接收数据。联接到调制解调器上的计算机就是一种DTE。DTE是数据终端设备，如终端，是广义的概念，PC也可以是终端。(一般广域网常用DTE设备有：路由器，终端主机)

Data Communications Equipment(数据通信设备)的首字母缩略词。它在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码功能，并负责建立、保持和释放链路的连接，如Modem。DCE是数据通信设备，如MODEM，连接DTE设备的通信设备。(一般广域网常用DCE设备有：CSU/DSU，广域网交换机，MODEM)

DCE设备通常是与DTE对接，因此针脚的分配相反。其实对于标准的串行端口，通常从外观就能判断是DTE还是DCE，DTE是针头（俗称公头），DCE是孔头（俗称母头），这样两种接口才能接在一起。

17. RS-232接口的机械特性和电气特性是什么? 请简述利用RS-232接口通信的过程。

（1）RS-232的电气特性RS-232采用负逻辑，属于不平衡型电气特性(所有电路共用一个公共地)。

（2）．RS-232的机械特性一般RS-232用的接插件是25 pin(引脚)的D型接插件，以其接头的不同(针或孔)分为DB-25P(公)与DB-25S(母)，引脚分为上、下两排，分别有13和12根引脚，如图2-14所示，引脚编号分别规定为1～13和14～25，都是从左到右排列的(引脚指向人时)。

过程：首先，当终端接至线路上时，20号线(DTE就绪)为高电平(通状态)，表示通知

Modem(DCE)要求与线路接通，Modem响应，通过6号线(DCE就绪)发信号，以高电平回答，表示Modem(DCE)已准备好，同时向远程Modem(远程DCE)发载波。以上属于数据通信连接建立阶段。接下来，若终端想发送数据，就使4号线(请求发送)处于通状态，表示请求发送，并向对方发送载波。与终端连接的Modem收到发送请求，用5号线(允许发送)响应，使其接通，表示准备好发送，此时终端就可通过2号线(发送数据)发送数据。与此同时，对方Modem(远程DCE)收到载波后通过8号线(载波检测)向主机(远程DTE)发信号，表示已检测到接收数据载波，准备接收数据，并经3号线(接收数据)接收数据。以上属于数据通信阶段。最后，当数据发送完毕后，4号线变成低电平(断开状态)，5号线也随之降低，恢复成原始状态，数据通信连接断开。

18.书中说“厂商可能只实现了整个RS-232标准的子集”是什么意思？

RS-232只适于短距离，一般规定DTE与本地DCE设备的连接电缆不超过15m，即通过虚Modem时，两端的DTE连接线总长不能超过30m。

RS-232接口标准有较大的弱点：通信速度较慢(<20 kb/s)，DTE与本地DCE设备的连接电缆短(<15 m)，需提供额外电压。

19.何谓协议？在网络中为何使用协议？请举出使用分层协议的两个理由。

协议是通信双方为了实现通信而设计的约定或通话规则。协议总是指某一层的协议。准确地说，它是在同等层之间的实体通信时，有关通信规则和约定的集合就是该层协议，例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。

计算机通信网是由许多具有信息交换和处理能力的节点互连而成的. 要使整个网络有条不紊地工作, 就要求每个节点必须遵守一些事先约定好的有关数据格式及时序等的规则。 这些为实现网络数据交换而建立的规则、约定或标准就称为网络协议。

使用分层协议的理由：

（1）因为网络协议够复杂,如果在一层上传输是很难的所以就有了二次群三次群...的概念。

（2）这样各个层都只要向上层服务,不需要去关心上层是怎么传输,也不用关心下层怎么传输,只要做好层之间的接口就可以了。

20.请说明协议与服务的关系。服务原语有哪几种？面向连接服务与无连接服务有什么不同？

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。

四种基本原语：

（1）请求（Request） 用户实体要求服务做某项工作 源（N+1）实体—>源（N）实体。

（2）指示（Indication） 用户实体被告知某事件发生 目的（N）实体—>目的（N+1）实体。

（3）响应（Response） 用户实体表示对某事件的响应 目的（N+1）实体—>目的（N）

实体。

（4）确认（Confirm） 用户实体收到关于它的请求的答复 源（N）实体—>源（N+1）实体。

面向连接的服务是按顺序，保证传输质量的，可恢复错误和流量控制的可靠的连接。基于TCP/IP协议。

无连接服务是不按顺序，不保证传输质量的，不可恢复错误不进行流量控制的不可靠连接。基于UDP/IP的连接。

21.在OSI/RM中，各层都有差错控制过程。试指出下列每种差错发生在OSI的哪些层：

(1) 噪音使传输链路上的一个0变为一个1。（应用层）

(2) 一个分组被传送到错误的目的站。（网络层） (3) 收到一个序号错误的帧。（数据链路层） (4) 通信子网交付给一个终端的分组的序号错误。（传输层） (5) 一个打印机正在打印，突然收到一个错误的指令要打印头回到本行的开始位置。（表示层）

(6) 在一个半双工会话中，正在发送数据的用户突然开始接收对方发来的数据。（会话层）

22.OSI的哪一层分别处理以下问题：

(1) 把传输的比特划分为帧。（数据链路层）

(2) 决定使用哪条路径通过通信子网。（网络层） (3) 提供端到端的服务。（网络层） (4) 为了数据的安全将数据加密传输。（表示层） (5) 光纤收发器将光信号转为电信号。（表示层） (6) 电子邮件软件为用户收发邮件。（应用层） (7) 提供同步和令牌管理。（物理层）

24.特种颜料公司的总裁打算与本地的啤酒酿造商合作生产一种啤酒罐。总裁指示他的法律部门调查此事，后者又请工程部门帮助。于是，总工程师打电话给啤酒公司这方面的主管，讨论此事的技术问题。然后，工程师们又各自向自己的法律部门汇报。双方法律部门通过电话商议，安排了有关法律方面的事宜。最后，两位公司总裁讨论这笔生意经济方面的问题。请问，这是否是OSI模型意义上的多层协议的例子? 不是 25.IP地址与IPv6地址有什么不同？

Ip6比ip有更大的地址空间。更小的路由表。增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control)。加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持。更高的安全性

26.IP地址有几种类型？它们是怎样分类的？请判断下列地址是哪一种类型的IP地址： (1) 96.1.4.100。(A) (2) 133.12.6.50。（B） (3) 192.168.1.1。(C) (4) 233.2.5.9。(C)

A类网：网络号为1个字节，定义最高比特为0，余下7比特为网络号，主机号则有24比特编址。用于超大型的网络，每个网络有16777216（224）台主机（边缘号码如全“0”或全“1”的主机有特殊含义，这里没有考虑）。全世界总共有128（27）个A类网络，早已被瓜分完了。

B类网：网络号为2字节，定义最高比特为10，余下14比特为网络号，主机号则可有16比特编址。B类网是中型规模的网络，总共有16384（214）个网络，每个网络有65536（216）台主机（也忽略边缘号码）。

C类网：网络号为3字节，定义最高三比特为110，余下21比特为网络号，主机号仅有8比特编址。C类地址适用的就是较小规模的网络了，总共有2097152（221）个网络号码，每个网络有256（28）台主机（忽略边缘号码）。

D类网：不分网络号和主机号，定义最高四比特为1110，表示一个多播地址，即多目的地传输，可用来识别一组主机。

27.与IP配套的辅助协议有哪些？TCP与UDP有什么不同？

TCP和UDP是TCP/IP协议中的两个传输层协议，它们使用IP路由功能把数据包发送到目的地，从而为应用程序及应用层协议（包括：HTTP、SMTP、SNMP、FTP和Telnet）提供网络服务。TCP提供的是面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。面向连接的协议在任何数据传输前就建立好了点到点的连接。ATM和帧中继是 面向连接的协议，但它们工作在数据链路层，而不是在传输层。普通的音频电话也是面向连接的。

29.什么是端口号？端口号为21、80的端口常用作什么服务？

计算机“端口”是英文port的义译，可以认为是计算机与外界通讯交流的出口。其中硬件领域的端口又称接口，如：USB端口、串行端口等。软件领域的端口一般指网络中面向连接服务和无连接服务的通信协议端口，是一种抽象的软件结构，包括一些数据结构和I/O（基本输入输出）缓冲区。

按端口号可分为3大类：

（1）公认端口（Well Known Ports）：从0到1023，它们紧密绑定（binding）于一些服务。通常这些端口的通讯明确表明了某种服务的协议。例如：80端口实际上总是HTTP通讯。

（2）注册端口（Registered Ports）：从1024到49151。它们松散地绑定于一些服务。也就是说有许多服务绑定于这些端口，这些端口同样用于许多其它目的。例如：许多系统处理动态端口从1024左右开始。

（3）动态和/或私有端口（Dynamic and/or Private Ports）：从49152到65535。理论上，不应为服务分配这些端口。实际上，机器通常从1024起分配动态端口。但也有例外：SUN的RPC端口从32768开始。

一些端口常常会被黑客利用，还会被一些木马病毒利用，对计算机系统进行攻击，以下是计算机端口的介绍以及防止被黑客攻击的简要办法。

80端口

端口说明：8080端口同80端口，是被用于WWW代理服务的，可以实现网页浏览，经常在访问某个网站或使用代理服务器的时候，会加上“:8080”端口号，

端口漏洞：8080端口可以被各种病毒程序所利用，比如Brown Orifice（BrO）特洛伊木马病毒可以利用8080端口完全遥控被感染的计算机。另外，RemoConChubo，RingZero木马也可以利用该端口进行攻击。

操作建议：一般我们是使用80端口进行网页浏览的，为了避免病毒的攻击，我们可以关闭该端口。

端口：21 服务：FTP

说明：FTP服务器所开放的端口，用于上传、下载。最常见的攻击者用于寻找打开anonymous的FTP服务器的方法。这些服务器带有可读写的目录。木马Doly Trojan、Fore、Invisible FTP、WebEx、WinCrash和Blade Runner所开放的端口。