Respuestas de la quinta edición de redes informáticas
Descripción general del capítulo 1
Retraso de propagación = longitud del canal/velocidad de propagación de ondas electromagnéticas en el canal
Retardo de transmisión = longitud del bloque de datos/ancho de banda del canal
p>
Retraso total = retraso de propagación + retraso de envío + retraso de cola
101 ¿En cuántas etapas se puede dividir el desarrollo de las redes informáticas? ¿Cuáles son las características de cada etapa?
102 Intente describir brevemente los puntos clave de la conmutación de paquetes.
103 Intente comparar las principales ventajas y desventajas de la conmutación de circuitos, la conmutación de mensajes y la conmutación de paquetes desde múltiples aspectos.
104 ¿Por qué Internet es el mayor cambio en la comunicación humana desde la imprenta?
105 Intente analizar el método de procesamiento de la capa de red en la red de transmisión. ¿La discusión requiere esta capa?
106 ¿En qué aspectos se pueden clasificar las redes informáticas?
107 Intente comparar la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes en las siguientes condiciones. El mensaje a transmitir***x (bit). Desde la estación de origen a la estación de destino, se pasan k enlaces. El retardo de propagación de cada enlace es d (s) y la velocidad de datos es b (b/s). En la conmutación de circuitos, el tiempo de establecimiento del circuito es S (s). En la conmutación de paquetes, la longitud del paquete es p (bit) y el tiempo de espera en la cola de cada nodo es insignificante. Pregunte ¿bajo qué condiciones el retardo de la conmutación de paquetes es menor que el de la conmutación de circuitos?
108 En la red de conmutación de paquetes de la pregunta anterior, suponga que la longitud del mensaje y la longitud del paquete son x y (p+h) (bit) respectivamente, donde p es la longitud de la parte de datos del paquete, y esto es La información de control transportada por cada paquete tiene una longitud fija, independientemente del tamaño de p. Los dos extremos de la comunicación pasan a través de enlaces de segmento k. La velocidad de datos del enlace es b (b/s), pero el retraso de propagación y el tiempo de cola del nodo son insignificantes. Si queremos minimizar el retraso total, ¿cuál debería ser la longitud P de la parte de datos del paquete?
109 ¿Cuáles son las características de la red troncal y el acceso local en las redes informáticas?
110 Intente calcular el retraso de envío y el retraso de propagación en las dos situaciones siguientes: (1) La longitud de los datos es 107 bits, la velocidad de envío de datos es 100 kb/s y el envío y la recepción
111 Red de Computadoras ¿De qué partes se compone?
101 ¿En cuántas etapas se puede dividir el desarrollo de las redes informáticas? ¿Cuáles son las características de cada etapa?
Respuesta: El desarrollo de las redes informáticas se puede dividir en las siguientes cuatro etapas.
(1) Red de comunicación informática orientada a terminales: Su característica es que la computadora es el centro y controlador de la red, y los terminales rodean el centro.
Las computadoras están distribuidas por todas partes. En una estructura jerárquica de estrella, cada terminal comparte los recursos de hardware y software del host a través de líneas de comunicación. La tarea principal de la computadora es el procesamiento por lotes. Después de la aparición de los sistemas de tiempo compartido en la década de 1960, el procesamiento Express interactivo. /p>
capacidades de procesamiento por lotes.
(2) Red de conmutación de paquetes: la red de conmutación de paquetes se compone de una subred de comunicación y una subred de recursos con la subred de comunicación como centro, no solo ***
. disfruta de las ventajas de los recursos de la subred de comunicación, también puede *compartir los recursos de hardware y software de la subred de recursos. La red disfruta del método de cola, es decir, el conmutador de paquetes del nodo es responsable del almacenamiento, reenvío y enrutamiento del paquete, proporcionando comunicación intermitente (o dinámica) entre dos usuarios.
La asignación de ancho de banda de transmisión puede Mejora en gran medida la utilización de las líneas de comunicación, lo cual es muy adecuado para datos informáticos en ráfagas.
(3) Formación de una arquitectura de red de computadoras: para permitir la interconexión de redes de computadoras de diferentes arquitecturas, la organización internacional de estandarización ISO ha propuesto un sistema que puede permitir que varias computadoras operen en el mundo. Marco estándar para la interconexión dentro del alcance - Open Systems Interconnection Base
Este modelo de referencia es OSI. De esta forma, siempre que siga el estándar OSI, un sistema puede comunicarse con cualquier otro sistema ubicado en cualquier parte del mundo que también siga el mismo estándar.
(4) Red informática de alta velocidad: se caracteriza por el uso de tecnología de red de alta velocidad, la realización de redes digitales empresariales integradas y el auge de multimedia y
Redes inteligentes.
102 Intente describir brevemente los puntos principales de la conmutación de paquetes.
Respuesta: La conmutación de paquetes se desarrolla esencialmente sobre la base de "almacenamiento y reenvío". Tiene las ventajas tanto de conmutación de circuitos como de conmutación de mensajes. En una red de conmutación de paquetes, los datos se dividen en muchos pequeños segmentos de datos (paquetes) según una determinada longitud. Enviado en paquetes cortos
. La conmutación de paquetes utiliza tecnología de multiplexación dinámica en la línea. Después de identificar cada paquete, se utiliza tecnología de multiplexación dinámica en una línea física para transmitir múltiples paquetes de datos al mismo tiempo. En cada nodo de la ruta, los datos del usuario se almacenan temporalmente en la memoria del conmutador y luego se reenvían dentro de la red. Al llegar al extremo receptor, se elimina el encabezado del paquete y cada campo de datos se vuelve a ensamblar en un mensaje completo en secuencia. La conmutación de paquetes tiene una mayor utilización de circuitos que la conmutación de circuitos, un retraso de transmisión menor que la conmutación de mensajes y tiene una mejor interactividad.
Las principales ventajas de la red de conmutación de paquetes son:
① Alta eficiencia. En el proceso de transmisión de paquetes, el ancho de banda de transmisión se asigna dinámicamente y el enlace de comunicación se ocupa segmento por segmento.
②Flexible. Cada nodo tiene inteligencia y selecciona de forma independiente una ruta de reenvío para cada paquete.
③ Rápidamente. Al utilizar paquetes como unidades de transmisión, los paquetes se pueden enviar sin establecer una conexión antes de que la red utilice enlaces de alta velocidad.
④ Fiable. Protocolo de red completo; subred de comunicación distribuida de múltiples enrutamientos.
103 Intente comparar las principales ventajas y desventajas de la conmutación de circuitos, la conmutación de mensajes y la conmutación de paquetes desde múltiples aspectos.
Respuesta: (1) Conmutación de circuitos La conmutación de circuitos significa que cuando los terminales de computadora se comunican, una parte inicia una llamada y ocupa una línea física
. Cuando el conmutador completa la conexión, la otra parte recibe la señal del iniciador y las dos partes pueden comunicarse. Durante todo el proceso de comunicación ambas partes han ocupado este circuito. Se caracteriza por un sólido rendimiento en tiempo real, un pequeño retraso y un bajo coste del equipo de conmutación. Pero también trae desventajas como la baja utilización de la línea, el largo tiempo de conexión del circuito, la baja eficiencia de la comunicación y la incapacidad de comunicarse entre diferentes tipos de usuarios finales. Conmutación de circuitos
La conmutación de circuitos es más adecuada para comunicaciones entre usuarios fijos con grandes cantidades de información, mensajes largos y uso frecuente.
(2) El cambio de mensajes almacena los mensajes del usuario en la memoria del conmutador. Cuando el circuito de salida requerido esté inactivo,
envíe el mensaje al conmutador o terminal receptor, que transmite datos dentro de la red en forma de "almacenamiento y reenvío". La ventaja de la conmutación de mensajes es que la tasa de utilización del circuito de retransmisión es alta, varios usuarios pueden transmitir en una línea al mismo tiempo y se pueden lograr terminales con diferentes velocidades y procedimientos
Interoperabilidad. Pero sus deficiencias también son evidentes. Almacenar y reenviar en función de paquetes, el retraso en la transmisión de la red es grande y ocupa una gran cantidad de memoria del conmutador y memoria externa, lo que no puede satisfacer a los usuarios con altos requisitos en tiempo real. La conmutación de mensajes es adecuada para la comunicación entre usuarios de redes donde los mensajes transmitidos son cortos y los requisitos en tiempo real son bajos, como las redes telegráficas públicas.
(3) Conmutación de paquetes La conmutación de paquetes se desarrolla esencialmente sobre la base de "almacenamiento y reenvío". Tiene las ventajas tanto de conmutación de circuitos como de conmutación de mensajes. La conmutación de paquetes utiliza tecnología de multiplexación dinámica en la línea para transmitir datos divididos en muchos segmentos pequeños de cierta longitud: paquetes. Después de identificar cada paquete, se utiliza tecnología de multiplexación dinámica en una línea física para transmitir múltiples paquetes de datos al mismo tiempo. Los datos del usuario se almacenan temporalmente en la memoria del conmutador y luego se reenvían dentro de la red. Al llegar al extremo receptor,
elimine el encabezado del paquete y vuelva a ensamblar cada campo de datos en orden para formar un mensaje completo. La conmutación de paquetes tiene una tasa de utilización de circuitos más alta que la conmutación de circuitos, tiene un retraso de transmisión menor que la conmutación de mensajes y tiene mejor interactividad.
104 ¿Por qué Internet es el mayor cambio en la comunicación humana desde la imprenta?
105 Intente analizar el método de procesamiento de la capa de red en la red de transmisión.
¿La discusión requiere esta capa?
Respuesta: La red de transmisión es un canal de transmisión compartido. No hay problema de enrutamiento y no se requiere la capa de red. Sin embargo, desde una perspectiva OSI
, los dispositivos de red deben estar conectados. al punto de acceso al servicio de la capa de red, por lo que el punto de acceso al servicio se establece en la interfaz entre el protocolo de alto nivel y la subcapa de enlace lógico en la capa de enlace de datos. Así es como lo maneja el estándar IEEE 802.
106 ¿En qué aspectos se pueden clasificar las redes informáticas?
Respuesta: Clasificar según la función de conmutación de la red: conmutación de circuitos, conmutación de mensajes, conmutación de paquetes y conmutación híbrida; clasificar según la topología de la red: red centralizada, red descentralizada y red distribuida; según el alcance de la red: red de área amplia WAN, red de área local LAN, red de área metropolitana MAN clasificación según el ámbito de uso de la red: red pública y red privada;
107 Intente comparar la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes en las siguientes condiciones. El mensaje a transmitir***x (bit). Desde la estación de origen a la estación de destino, se pasan k enlaces. El retardo de propagación de cada enlace es d (s) y la velocidad de datos es b (b/s). En la conmutación de circuitos, el tiempo de establecimiento del circuito es S (s). En la conmutación de paquetes, la longitud del paquete es p (bit) y el tiempo de espera en la cola de cada nodo es insignificante. Pregunte ¿bajo qué condiciones el retardo de la conmutación de paquetes es menor que el de la conmutación de circuitos?
Respuesta: Para la conmutación de circuito, el circuito se establece cuando t=s; el último dígito del mensaje se envía cuando t=s+x/b el mensaje llega al destino cuando t=s+x; /b+kd tierra. Para la conmutación de paquetes, el último bit se envía en t=x/b. Para llegar al destino final, el último paquete debe ser retransmitido k1 veces por el enrutador intermedio. Cada retransmisión lleva un tiempo p/b (se deben recibir todos los bits de un paquete antes de que pueda comenzar la retransmisión, por lo que el último bit es el tiempo muerto). de cada nodo intermedio es el tiempo de envío del último paquete), por lo que el retraso total es
Entonces:
108 En la red de conmutación de paquetes en la pregunta anterior, supongamos que la longitud del texto y la longitud del paquete son x y (p+h) (bit) respectivamente, donde p es la longitud de la parte de datos del paquete, y esta es la longitud fija de la información de control transportada por cada paquete, independientemente del tamaño de p. . Los dos extremos de la comunicación pasan a través de enlaces de segmento k. La velocidad de datos del enlace es b (b/s), pero el retraso de propagación y el tiempo de cola del nodo son insignificantes. Si queremos minimizar el retraso total, ¿cuál debería ser la longitud P de la parte de datos del paquete?
Respuesta: El número total de paquetes requeridos es x/p, por lo que el tráfico total de datos más la información del encabezado es (p+h)x/p bits. El tiempo que tarda la fuente en enviar estos bits es: El tiempo total que tarda el enrutador intermedio en retransmitir el último paquete es (k1) (p+h)/b. Por lo tanto, el retraso total que obtenemos es la derivada de. p para esta función y obtenemos make? conseguir ? Debido a que p>0, el retraso total se puede minimizar.
109 ¿Cuáles son las características de la red troncal y el acceso local en las redes informáticas?
Respuesta: La red troncal generalmente está distribuida y tiene las características de una red distribuida: cualquier nodo está conectado directamente a al menos otros dos nodos; la red de acceso local generalmente está centralizada. Red centralizada: todos los flujos de información deben pasar a través del dispositivo de procesamiento central (nodo de conmutación) y los enlaces se irradian hacia afuera desde el nodo de conmutación central.
110 Intente calcular el retraso de envío y el retraso de propagación en las dos situaciones siguientes: (1) La longitud de los datos es 107 bits, la velocidad de envío de datos es 100 kb/s y la distancia de transmisión entre el envío y Los extremos receptores son 1000 km. La velocidad de propagación de las señales en los medios es 2 × 108 m/s. Solución: Retraso de transmisión = 107 bits/100 kbit/s = 100 s
Retraso de propagación = 1000 km/2 × 108 m/s = 5 × 103 s
(2) La longitud de los datos es 103 bits, La La velocidad de transmisión de datos es de 1 Gb/s.
La distancia de transmisión entre los extremos emisor y receptor es de 1000 km y la velocidad de propagación de la señal en los medios es de 2 × 108 m/s.
Solución: Retraso de transmisión = 103bit/1×109bit/s =1×106s
Retraso de propagación = 1000km/2×108m/s =5×103s
111 ¿De qué partes consta una red informática?
Respuesta: Una red informática debe tener tres componentes principales:
(1) Varios hosts, que brindan servicios a los usuarios
(2) Una subred de comunicación; , que consta de algunos conmutadores de nodos dedicados y enlaces de comunicación que conectan estos nodos (3) Una serie de protocolos, que se utilizan para la comunicación entre hosts o entre hosts y subredes;