大学院試験コンピュータ ネットワーク第 7 版 (Xie Xiren) 第 1 章の回答

大学院試験コンピュータ ネットワーク第 7 版 (Xie Xiren) 第 1 章の回答

目次

大学院試験コンピュータ ネットワーク第 7 版 (Xie Xiren) 第 1 章の回答

1. 簡単な紹介

2. コンピュータ ネットワーク 第 7 版 (Xie Xiren) 第 1 章以降の回答

1. コンピュータ ネットワークはユーザーにどのようなサービスを提供できますか?

2. パケット交換の要点を簡単に説明してみてください。

3. 回線交換、メッセージ交換、パケット交換の主な長所と短所を複数の側面から比較してみてください。

4. インターネットは、情報の保存と交換の分野において、印刷以来の最大の変化であると言われているのはなぜですか?

5. インターネット インフラストラクチャの開発段階はどのようなものですか? これらのステージの主な特徴を指摘してください。

6. インターネット標準策定のいくつかの段階を簡単に説明してください。

7. 小文字と大文字で始まる英語名 Internet と Internet の重要な意味の違いは何ですか?

8. コンピュータ ネットワークのカテゴリは何ですか? 各種ネットワークの特徴は?

9. コンピュータ ネットワークにおけるバックボーン ネットワークとローカル アクセス ネットワークの主な違いは何ですか?

10. 以下の条件で、回線交換とパケット交換を比較してみてください。送信するメッセージの総数は x (ビット) です。始点から終点までのリンクには k セクションがあり、各リンクの伝搬遅延は d (s)、データ レートは b (bit/s) です。回線交換における回線の確立時間はs(s)です。パケット交換では、パケット長は p (ビット) であり、各ノードの待ち行列待ち時間は無視できます。パケット交換の遅延が回線交換の遅延よりも小さいのはどのような条件下ですか? (ヒント: スケッチを描いて、k セグメント リンクにいくつのノードがあるかを観察します。)

11. 上記の問題のパケット交換ネットワークで、メッセージ長とパケット長をそれぞれ x と (p+h) (ビット) とします。ここで、p はパケットのデータ部分の長さ、h はコントロールです。各パケットによって運ばれる情報 p のサイズに関係なく、固定長。通信の両端は、合計で k リンクを通過します。リンクのデータ レートは b (bit/s) ですが、ノードの伝搬遅延とキューイング時間は無視できます。総時間遅延を最小化する場合、パケットのデータ部分の長さ p は? (ヒント: 総遅延を構成するコンポーネントを確認するには、図 1-9 のパケット交換部分を参照してください。) 編集

 12. インターネットの 2 つの主要コンポーネント (エッジとコア) の特徴は何ですか? 彼らの働き方の特徴は?

14. コンピュータ ネットワークで一般的に使用されるパフォーマンス インジケータは何ですか?

15. ネットワークの使用率が 90% に達したとします。現在のネットワーク遅延が最小値の何倍になるかを見積もってみてください。

16. コンピュータ通信ネットワークの非パフォーマンス特性は何ですか? 非パフォーマンス特性とパフォーマンス指標の違いは何ですか?

17. 送信端と受信端の間の伝送距離は 1000km で、媒体上の信号の伝搬速度は 2×108m/s です。次の 2 つのケースについて、送信遅延と伝播遅延を計算してみてください。

18. 媒体上の信号の伝搬速度を 2×108 (10 の 8 乗) m/s とします。メディアの長さ l はそれぞれ次のとおりです。データ レートが 1Mbit/s と 10Gbit/s の場合に、上記のメディアで伝送されるビット数を計算してみてください。

19. 長さ 100 バイトのアプリケーション層データがトランスポート層に送信され、20 バイトの TCP ヘッダーが追加される必要があります。次に、送信のためにネットワーク層に配信され、20 バイトの IP ヘッダーを追加する必要があります。最後に、データ リンク層のイーサネット伝送に加えて、ヘッダーとテール用に合計 18 バイトが配信されます。データ転送の効率を見つけます。データ伝送効率とは、送信されたアプリケーション層のデータを、送信されたデータの合計 (つまり、アプリケーション データとさまざまなヘッダーおよびトレーラのオーバーヘッドを加えたもの) で割った値を指します。アプリケーション層のデータ長が 1000 バイトの場合、データ伝送効率はどのくらいですか?

20. なぜネットワーク アーキテクチャは階層構造を採用するのですか? レイヤード アーキテクチャの考え方に似た日常の状況をいくつか挙げてみてください。

21. 契約とサービスの違いは何ですか? どうしたの?

22. ネットワーク プロトコルの 3 つの要素とは何ですか? また、その意味は何ですか?

23. ネットワーク プロトコルがあらゆる種類の不利な状況を考慮に入れなければならないのはなぜですか?

24. 各層の主な機能を含む、5 層プロトコルを使用したネットワーク アーキテクチャの要点を説明してください。

25. 日常生活における「透明性」という用語の例を挙げてください。

26. 次の用語を説明してください: プロトコル スタック、エンティティ、ピア層、プロトコル データ ユニット、サービス アクセス ポイント、クライアント、サーバー、クライアント-サーバー アプローチ。

27. Everything over IP と IP over everything の意味を説明してみてください。

28. 1.5MB のファイルをネットワーク経由で転送するとします。パケット長を 1KB、往復時間を RTT=80ms とします。データを送信する前に、まだ TCP 接続を確立する時間があり、この時間は 2×RTT=160ms です。次の条件の下で、受信側がファイルの最後のビットを受信するのに必要な時間を計算してみてください。

29. 長さ 50km のポイント ツー ポイント リンクがあります。このリンク上のデータの伝搬速度が 2×108m/s の場合、伝搬遅延が 100 バイトのパケットを送信する際の送信遅延と同じになるようにするには、リンクの帯域幅をどれくらいにすればよいですか? 512 バイト長のパケットが送信されるとどうなりますか?

30. 長さ 20000km のポイント ツー ポイント リンクがあります。データ送信速度は 1kbit/s で、送信するデータは 100bit です。このリンクのデータの伝搬速度は 2×108m/s です。ビットがワイヤ上を移動しているのを見ることができると仮定して、ビットが見えるようにワイヤ上にビットを描画してみてください (100 ビットが送信されたときと 0.05 秒後に 1 つ、2 つの図を描画します)。

 31. 条件は上記の質問と同じです。ただし、データの送信速度は 1Mbit/s である必要があります。前の質問の結果と比較して、どのような結論を導き出すことができますか?

32. 1Gbit/s の速度でデータを送信します。横軸に距離や時間をとったときのビットの幅はどのくらいですか?

33. 私たちがインターネット上で送信するデータは、送信してから返信するのではなく、特定のソースから特定の宛先に送信されることがよくあります。では、なぜ往復時間 RTT が非常に重要なパフォーマンス指標なのですか?


 

1. 簡単な紹介

自己の能力と学力を向上させるための大学院試験。

ここでは、大学院試験の学習におけるコンピュータネットワークの学習における各章の放課後の解答を、後で見やすくするために簡単に紹介します.ここでの解答が間違っている場合は、お気軽に指摘してください.回答は参考用です. より良い回答があれば、メッセージを残すこともできます.

 

2. コンピュータ ネットワーク 第 7 版 (Xie Xiren) 第 1 章以降の回答

1. コンピュータ ネットワークはユーザーにどのようなサービスを提供できますか?


回答: コンピュータ ネットワークがユーザーに提供する最も重要なサービスは、分散処理、信頼性向上、負荷分散などの機能に加えて、データ通信、リソース共有です。


2. パケット交換の要点を簡単に説明してみてください。

回答: パケット スイッチングはメッセージ スイッチングの改良版であり、ストア アンド フォワード技術を使用しています。長いメッセージ セグメントを比較的短いパケットに分割し、ルーターを介して格納
および転送し、受信側でそれらをマージして受信します。効率的で効率的です。高速、信頼性
、その他の利点。


3. 回線交換、メッセージ交換、パケット交換の主な長所と短所を複数の側面から比較してみてください。

回答: (1) 回線交換
回線交換とは、コネクション確立(通信資源の占有)→通話(常に通信資源の占有)→コネクション解放(通信資源
の返却送信元から送信先まで連続です;
利点: データが失われることはなく、データは元のシーケンスを維持し、単純で信頼性が高くなります;
欠点: 接続が確立された後、チャネルは常に占有されているため、使用率が低下します。通信端末には物理的な要件があり、エラー制御
が困難です。
(2) メッセージ交換
ストア アンド フォワード技術を使用して、メッセージ全体を最初に隣接ノードに送信し、格納してから転送テーブルを検索し、
次のノードに転送する、パケット交換の前身である
利点: ストアあり-and-forward テクノロジでは、接続の確立に遅延がなく、ユーザーはいつでもメッセージを送信できます;
欠点: メッセージ交換中のキューイング時間が長くなり、メッセージ自体の長さが長くなり、
大きな一時時間が必要になります。転送に使用されるルーターのストレージ スペース。
(3) パケット交換は、
送信前にメッセージを複数のパケットに分割するストア アンド フォワード技術を使用します。つまり、単一のパケットを
格納および転送できます。
利点: 動的に帯域幅を割り当て、セグメントごとにネットワーク セグメントを占有し、ノードをルーティングします。交換は柔軟で、ネットワーク遅延が減少し、エラーが減少し、
信頼性が向上します;
欠点: 保存および転送時にキューイング遅延もあります.


4. インターネットは、情報の保存と交換の分野において、印刷以来の最大の変化であると言われているのはなぜですか?

回答: 21 世紀の重要な特徴のいくつかは、デジタル化、ネットワーク化、および情報化であり、ネットワークを中心とした情報化時代です
私たちの生活、勉強、仕事はすべてインターネットと切り離すことができず、インターネットは
印刷の発明以来の最大のコミュニケーションの変化であると言えます。


5. インターネット インフラストラクチャの開発段階はどのようなものですか? これらのステージの主な特徴を指摘してください。

回答: インターネットの発展は、大まかに次の 3 つの段階に分けることができます:
(1) 単一のネットワーク ARPANET からインターネットまで、最初に TCP/IP プロトコルが形成されます; (
2) 3 レベルの構造 (バックボーン ネットワーク、地域ネットワーク) 、キャンパスまたは企業ネットワーク) インターネット;
(3) マルチレベルの ISP (インターネット サービス プロバイダー) 構造を徐々に形成するインターネット。


6. インターネット標準策定のいくつかの段階を簡単に説明してください。

回答: すべてのインターネット標準は、インターネット上で RFC の形式で公開されています。インターネットの正式な標準は、
次の 3 つの段階を経ます:
(1) インターネット ドラフト — 6 か月間有効で、まだ RFC ドキュメントではない;
(2) 提案された標準 — この段階から RFC ドキュメントになる;
(3) インターネット標準 — 適合正式な基準と番号を割り当てます。


7. 小文字と大文字で始まる英語名 Internet と Internet の重要な意味の違いは何ですか?

回答: (1) インターネット (インターネットまたはインターネット) とは一般的な用語で、複数のコンピュータ ネットワークを相互接続して形成されるネットワークを一般的に指します
これらのネットワーク間の通信プロトコルは任意です.
(2) インターネット (インターネット) は特別な用語です. 多くのネットワークで接続された世界最大のオープンな
特定のコンピュータ ネットワークを指します. TCP/IP プロトコル ファミリーは通信のルールです. 、およびその
前身は米国のARPANETです;
(3) 違い: 後者は実際には前者の双方向アプリケーションです。


8. コンピュータ ネットワークのカテゴリは何ですか? 各種ネットワークの特徴は?

回答: (1) ネットワークの範囲から分類する
①ローカル エリア ネットワーク LAN: 一般に高速通信回線を介してマイクロコンピュータまたはワークステーションと接続され、狭い範囲 (通常は
数十から数千キロ) で接続されます;
②メトロポリタン エリア ネットワーク MAN: ほとんどそれらのうちイーサネット技術を使用し、カバレッジは一般的に都市で、約 5 ~ 50 km です;
③ワイド エリア ネットワーク WAN: リモート ネットワークとしても知られる、数十から数千キロメートルのカバレッジを持つ長距離通信を提供します;
④パーソナル エリア ネットワークPAN : パーソナル エリア ネットワークは
、個人の職場で個人の電子機器を無線技術で接続するネットワークで、その範囲は約 10 m です。
(2) ネットワーク利用者からの分類
①パブリックネットワーク:電気通信事業者が出資・構築する大規模ネットワーク
②プライベートネットワーク:ある部署が独自の業務用に構築するネットワーク
(3) ユーザーをインターネットに接続するためのネットワーク

この種のネットワークはアクセスネットワークANと呼ばれ、ローカルアクセスネットワークまたはレジデントアクセスネットワークとも呼ばれる。彼は
インターネットのコアにもフリンジにも属していません。
(4) トポロジーによる分類:
①スター型ネットワーク:各端末またはコンピュータが中央装置に独立して接続されたネットワーク;
②バス型ネットワーク:ネットワーク内のコンピュータを伝送線で接続する;
③リング型ネットワーク:ネットワーク内のすべてのコンピュータを接続する.リング;
④ メッシュ ネットワーク: ネットワーク内の各ノードには、他のノードに接続された少なくとも 2 つの回線があります。


9. コンピュータ ネットワークにおけるバックボーン ネットワークとローカル アクセス ネットワークの主な違いは何ですか?

回答: コンピュータ ネットワークにおけるバックボーン ネットワークとローカル アクセス ネットワークの主な違いは次のとおりです
利用率が高い
;
(2) ローカル アクセス ネットワーク: 集中型で、すべての情報フローは中央処理装置を通過する必要があります。これは、ユーザーをインターネットに接続するために使用されるネットワークであり、分散型で独立しており、多くの種類のアクセス サービスがあり、困難です
。ライン工事、設備の稼働環境が悪い。


10. 以下の条件で、回線交換とパケット交換を比較してみてください。送信するメッセージの総数は x (ビット) です。始点から終点までのリンクには k セクションがあり、各リンクの伝搬遅延は d (s)、データ レートは b (bit/s) です。回線交換における回線の確立時間はs(s)です。パケット交換では、パケット長は p (ビット) であり、各ノードの待ち行列待ち時間は無視できます。パケット交換の遅延が回線交換の遅延よりも小さいのはどのような条件下ですか? (ヒント: スケッチを描いて、k セグメント リンクにいくつのノードがあるかを観察します。)

回答: 質問から知ることができます:
回線交換遅延: kd + x/b + s;
パケット交換遅延: kd + (x/p) × (p/b) + (k-1) × (p/b) );
ここで、(k-1 ) × (p/b) は、k セグメント送信に (k-1) ストア アンド フォワード遅延があることを意味します。
s > (k-1) × (p/b) の場合、パケット交換の遅延は回線交換の遅延よりも小さくなります。


11. 上記の問題のパケット交換ネットワークで、メッセージ長とパケット長をそれぞれ x と (p+h) (ビット) とします。ここで、p はパケットのデータ部分の長さ、h はコントロールです。各パケットによって運ばれる情報 p のサイズに関係なく、固定長。通信の両端は、合計で k リンクを通過します。リンクのデータ レートは b (bit/s) ですが、ノードの伝搬遅延とキューイング時間は無視できます。総時間遅延を最小化する場合、パケットのデータ部分の長さ p は? (ヒント: 総遅延を構成するコンポーネントを確認するには、図 1-9 のパケット交換部分を参照してください。)

回答: キューイング時間と伝搬遅延を無視すると、合計パケット交換遅延 = 送信遅延、合計で x/p 個のパケットがあり、各パケットの長さは p+h なので、パケット交換遅延 D=(x/
p ) ×((p+h )/b) +((k-1)×(p+
h) )/b から、p に関する D の導関数を求めます D'(p)=(-xh)/bp2+( k-1)/b、D' (p) = 0 とすると、
p の値は次のようになります。

 
12. インターネットの 2 つの主要コンポーネント (エッジとコア) の特徴は何ですか? 彼らの働き方の特徴は?

回答: (1) エッジ部分は、インターネットに接続されたすべてのホストで構成されます. ユーザーは直接データ通信とリソース
共有を行います. 作業方法には、一般的にクライアント/サーバー (C/S) モードとピアツーピア接続 (P2P) があります. (
2) コア部は多数のネットワークとこれらのネットワークを接続するルータで構成され、
エッジ部では高速な遠隔パケット交換などのサービスを提供し、その運用方法には主に回線交換、パケット交換、通信などがあります。メッセージの切り替え。


13. クライアント/サーバー方式と P2P ピアツーピア通信方式の主な違いは何ですか? 似たような場所はありますか?
回答: (1) クライアント/サーバー モードとピアツーピア通信モードの主な違いを表 1-1 に示します。
 (2) 同点: ピアツーピア通信方式 (P2P) は本質的にクライアント/サーバー方式であり、実際には
クライアント/サーバー方式の双方向アプリケーションです。


14. コンピュータ ネットワークで一般的に使用されるパフォーマンス インジケータは何ですか?

回答: コンピュータ ネットワークで一般的に使用されるパフォーマンス インジケータには
次の
ものがあります。ビット/秒 (ビット/秒)。
(2) 帯域幅
コンピューター ネットワークでは、帯域幅は、ネットワーク内の特定のチャネルが単位時間あたりに通過できる「最高のデータ レート」を表し、当然、単位は
レートの単位と同じです。
(3) スループットとは、
単位時間あたりに特定のネットワーク (またはチャネル、インターフェース) を通過する実際のデータ量を意味します。
(4) 待ち時間
データ (メッセージまたはパケット、ビットも含む) がネットワーク (またはリンク) の一方の端から他方の端に送信されるのに必要な時間
主に以下の種類があります。
①送信遅延(伝送遅延):ホストやルーターがデータフレームを送信するのに要する時間(送信
したデータフレームの最初のビットからフレームの最後のビットが送信されるまでの時間で計算) ) ); 送信遅延 = データ フレーム長
(ビット) / 送信速度 (ビット/秒)。
②伝搬遅延:電磁波がチャネル内を一定距離伝搬するのにかかる時間 伝搬遅延=チャネル長
(m)/チャネル上の電磁波の伝搬速度(m/s)。
③処理遅延:ホストやルーターがパケットを受信した際のエラーチェックや
ルーティングテーブルの参照などの処理にかかる時間。
④キューイング遅延:パケットがルーターの入力キューにキューイングされる時間は、
その時のネットワークのトラフィックに依存することがよくあります。
要約すると、総遅延 = 送信遅延 + 伝搬遅延 + 処理遅延 + キューイング遅延であることがわかります。
(5) 遅延帯域幅積
遅延帯域幅積 = 伝搬遅延 × 帯域幅。
(6) ラウンドトリップ時間 RTTラウンドトリップ時間 RTT
は、送信者がデータを送信してから、送信者が受信者から確認を受信する (受信者はデータを受信した直後に確認を送信する) までの
合計経過時間を示します。
(7) 使用率
①チャネル使用率:有効に使用されている(データが通過している)チャネルの割合
②ネットワーク使用率:ネットワーク全体のチャネル使用率の加重平均。


15. ネットワークの使用率が 90% に達したとします。現在のネットワーク遅延が最小値の何倍になるかを見積もってみてください

回答: ネットワーク使用率を U、ネットワーク遅延を D、ネットワーク遅延の最小値を D0、U=90% とすると、D= D0
/(1-U)、解は D/D0 となります。 =10; したがって、現在のネットワーク遅延は最小値の 10 倍です。


16. コンピュータ通信ネットワークの非パフォーマンス特性は何ですか? 非パフォーマンス特性とパフォーマンス指標の違いは何ですか?

回答: (1) コンピュータ通信ネットワークの非パフォーマンス特性には、コスト、品質、標準化、信頼性、スケーラビリティとアップグレード可能性
、管理と保守の容易さなどが含まれます;
(2) 非パフォーマンス特性とパフォーマンス指標の違い: パフォーマンス指標と非パフォーマンス特性は、
コンピュータ通信ネットワークの特性を、それぞれ定量的および定性的という 2 つの異なる観点から記述したものであり、どちらもコンピュータ通信ネットワークにとって非常に重要です。


17. 送信端と受信端の間の伝送距離は 1000km で、媒体上の信号の伝搬速度は 2×108m/s です。次の 2 つのケースについて、送信遅延と伝播遅延を計算してみてください。

(1) データ長は 107bit、データ送信速度は 100kbit/s です。
(2) データ長は103bit、データ伝送速度は1Gbit/sです​​。
上記の計算結果から、どのような結論を引き出すことができますか?
回答: 送信遅延と伝搬遅延の計算式:
送信遅延 = データ フレーム長 (ビット) / 送信速度 (ビット/秒);
伝搬遅延 = チャネル長 (m) / チャネル上の電磁波の伝搬速度 ( m/ s);
質問の条件によると、
(1) 伝送遅延 = 107bit/(100×103bit/s) = 100s;
伝搬遅延 = 1000×103m/(2×108m/s) = 5ms;
( 2) 送信遅延 = 103bit/(1×109bit/s) = 1μs;
伝搬遅延 = 1000×103m/(2×108m/s) = 5ms;
結論: データ長が大きく、送信レートが遅延の中で、送信遅延は伝搬遅延よりも大きいことが多く、
データ長が短く送信レートが高い場合、伝搬遅延が合計遅延の主な構成要素になる可能性があります。


18. 媒体上の信号の伝搬速度を 2×108 (10 の 8 乗) m/s とします。メディアの長さ l はそれぞれ次のとおりです。データ レートが 1Mbit/s と 10Gbit/s の場合に、上記のメディアで伝送されるビット数を計算してみてください。

(1) 10cm (ネットワーク インターフェイス カード) (
2) 100m (LAN)
(3) 100km (MAN)
(4) 5000km (WAN)
・帯域幅積=伝搬遅延×データレート
うち、伝搬遅延=チャネル長(m)/チャネル上の電磁波の伝搬速度(m/s) (
1)伝搬遅延=0.1/(2×108)= 5×10-10;
データレート1Mbit/sの場合:ビット数=5×10-10×1×106=5×10-4;
データレート10Gbit/sの場合:ビット数= 5×10-10 ×1×109=5×10-1;
(2) 伝搬遅延=100/(2×108)=5×10-7;
データレート1Mbit/sの場合 ビット数=5× 10-7×1×106=5×10-1;
データレート10Gbit/sの場合:ビット数=5×10-7×1×109=5×102;
(3)伝搬遅延=105/ (2×108)=5×10-4;
データレート1Mbit/sの場合:ビット数=5×10-4×1×106=5×102;
データレート10Gbit/sの場合:ビット数= 5×10-4×1×109 =5×105;
(4) 伝搬遅延=(5×106)/(2×108) =2.5×10-2;
データレート1Mbit/sの場合 ビット数= 2.5×10-2×1×106 =2.5×104;
データレートが10Gbit/sの場合、ビット数=2.5×10-2×1×109=2.5×107.


19. 長さ 100 バイトのアプリケーション層データがトランスポート層に送信され、20 バイトの TCP ヘッダーが追加される必要があります。次に、送信のためにネットワーク層に配信され、20 バイトの IP ヘッダーを追加する必要があります。最後に、データ リンク層のイーサネット伝送に加えて、ヘッダーとテール用に合計 18 バイトが配信されます。データ転送の効率を見つけます。データ伝送効率とは、送信されたアプリケーション層のデータを、送信されたデータの合計 (つまり、アプリケーション データとさまざまなヘッダーおよびトレーラのオーバーヘッドを加えたもの) で割った値を指します。
アプリケーション層のデータ長が 1000 バイトの場合、データ伝送効率はどのくらいですか?

回答:データ長100バイトのデータ伝送効率:100/(100+20+20+18)=63.3% データ長1000
バイトのデータ伝送効率:1000/(1000+20+20+ 18) = 94.5%。


20. なぜネットワーク アーキテクチャは階層構造を採用するのですか? レイヤード アーキテクチャの考え方に似た日常の状況をいくつか挙げてみてください。

回答: (1) 階層構造には多くの利点があります:
① 各層は独立して特定の機能を実現できるため、システムの複雑さを軽減できます;
② 層間の影響が小さく、柔軟性に優れています;
③ 構造は、分離 , 各層は最適な技術で実装できる;
④上位層は下位層が提供するサービスを一方向に使用するため、デバッグと保守が容易である;
⑤標準化作業を促進できる.
(2) 例:日常業務における物流システムと郵便システムの両方に、この階層化された思考が反映されます。


21. 契約とサービスの違いは何ですか? どうしたの?

回答: (1) プロトコルとサービスの違い:
①プロトコルはピア エンティティ間の通信のルールを制御する「水平」であり、サービスは「垂直」であり、
下位層から上位層に提供されます。中間層インターフェイス;
②のみ 上位エンティティから見える機能のみをサービスと呼ぶことができます;
③プロトコルの実装により、上位層にサービスを提供できることが保証され、下位プロトコルは上位サービス ユーザーに対して透過的です。
(2) プロトコルとサービス間の接続
①プロトコルの制御下で、2 つのピア エンティティ間の通信により、このレイヤは上位レイヤにサービスを提供できます;
②このレイヤのプロトコルを実現するために、によって提供されるサービスも使用する必要があります。下位層;
③ 利用者に提供するサービスが変わらない限り、エンティティはプロトコルを任意に変更できる。


22. ネットワーク プロトコルの 3 つの要素とは何ですか? また、その意味は何ですか?

回答: プロトコルは、2 つのピア エンティティ間の通信を制御する一連のルールです. その 3 つの要素は:
(1) 構文: データおよび制御情報の構造または形式;
(2) セマンティクス: どのような種類の制御情報が通信に必要かどのアクションを完了し、どのような応答を行うか
(3) 同期: 一連のイベントの詳細な説明。


23. ネットワーク プロトコルがあらゆる種類の不利な状況を考慮に入れなければならないのはなぜですか?

回答: ネットワーク内の状況は変化しやすいため、特別な状況が発生した場合、その状況を考慮しないと、ネットワークは
常に「理想的な」状態になり、正しく処理できなくなります。ある公園のゲートで午後 3 時に「会うか出発するか」を約束する.
これは非常に非科学的な合意です. どちらかが緊急
事態で来られず、相手に通知できない場合, 相手はそれに従って永遠に待たなければならないからです.合意に。したがって、
ネットワークプロトコルを設計する際には、さまざまな不利な状況を考慮する必要があります。


24. 各層の主な機能を含む、5 層プロトコルを使用したネットワーク アーキテクチャの要点を説明してください。

回答: (1) アプリケーション層: アーキテクチャの最上位層で、ユーザーのアプリケーション プロセスにサービスを直接提供します。
(2) トランスポート層: 2 つのホストのプロセス間の通信にサービスを提供する役割を担います。①Transmission Control Protocol
TCP: コネクション型の信頼性の高いデータ転送サービスで、データ転送の単位はセグメント;
②User
Datagram Protocol UDP: コネクションレスでベストエフォート型の転送 サービスの場合、データ転送の単位
ユーザーデータグラムです。
(3) ネットワーク層: パケット交換ネットワーク上のさまざまなホストに通信サービスを提供する責任があります。
(4)データリンク層:ネットワーク層で渡されたIPデータグラムをフレーム(Frame)に組み立てて伝送し、
エラー制御、フロー制御、伝送管理も行うことができます。
(5) 物理層: ビット ストリームは、物理メディア上のデータ エンド デバイスに透過的に送信され、データの送信単位はビットです。


25. 日常生活における「透明性」という用語の例を挙げてください。

回答: 透明性とは、何かが実際には存在するが、存在していないように見えることを意味します。たとえば、コンピュータ上のアプリケーション プログラムの場合
、ユーザーはプログラムの機能のみを知っていますが、プログラムの具体的な実装については知りません.このとき、プログラムの実装はユーザーにとって「
透過的」です.


26. 次の用語を説明してください: プロトコル スタック、エンティティ、ピア層、プロトコル データ ユニット、サービス アクセス ポイント、クライアント、サーバー、クライアント-サーバー アプローチ。

回答: (1) プロトコル スタック: 通信を完了するためにコンピュータ ネットワークで使用されるさまざまなプロトコルが階層的に結合され、
プロトコル スタックを形成します;
(2) エンティティ: 情報を送受信できる任意のハードウェアまたはソフトウェア プロセス;
(3 ) ピア層: ネットワーク アーキテクチャにおいて、通信の両側が同じ機能を実装する層;
(4) プロトコル データ ユニット: OSI 参照モデルのピア レイヤ間で送信されるデータ ユニット;
(5) サービス アクセス ポイント (SAP) : 2 つの隣接する層のエンティティが相互作用する同じシステム内;
(6) クライアント: 通信中のサービス要求者。

(7) サーバー: 通信におけるサービス プロバイダー;
(8) クライアント/サーバー モード: 通信モード、クライアントが要求を開始し、サーバーが要求に応答し、
クライアントに対応するサービスを提供します。


27. Everything over IP と IP over everything の意味を説明してみてください。

回答: (1) IP 上のすべて: TCP/IP アーキテクチャの下では、さまざまなネットワーク アプリケーションが IP に基づいています; (2) すべてのもの
上の IP: TCP/IP アーキテクチャの下では、IP は物理ネットワーク
上の。


28. 1.5MB のファイルをネットワーク経由で転送するとします。パケット長を 1KB、往復時間を RTT=80ms とします。データを送信する前に、まだ TCP 接続を確立する時間があり、この時間は 2×RTT=160ms です。次の条件で、受信側がファイルの最後のビットを受信するのに必要な時間を計算してみてください。

(1) データ送信速度は 10Mbit/s で、データパケットの連続送信が可能です。(2) データ転送速度は 10Mbit/s ですが、パケットを送信するたびに次のパケット
を送信する前に RTT 時間待機する必要があります。(3) データ転送速度は非常に高速であり、データの送信にかかる時間は考慮されていない場合があります。ただし、 RTT ラウンドトリップ時間ごとに20 パケットしか送信できないことが規定されています。(4) データ転送速度は非常に高速であり、データの送信にかかる時間は考慮されていない場合があります。ただし、最初の RTT 往復時間で送信できるパケットは 1 つだけで、2 番目の RTT で 2 つのパケットを送信でき、3 番目の RTT で 4 つのパケットを送信できます(つまり、23-1=22=4 パケット)。(この送信方法については、教科書の第 5 章の TCP の輻輳制御の部分を参照してください。)






回答: (1) これらのファイルの送信時間 = 1.5×220×8bit/(10×106bit/s) = 1.258s; ファイルが
送信されると、それらはチャネルでも送信され、最後の送信時間はパケットは 0.5×RTT= 40ms である必要があり、
必要な合計時間 = 2×RTT+1.258+0.5×RTT=0.16+1.258+0.04=1.458 秒です。
(2) 分割するファイル数 = 1.5MB/1KB = 1536、
最初のパケット到着から最後のパケット到着まで 1535×RTT=1535×0.08=122.8s、合計所要
時間=1.458+122.8 = 124.258 秒。
(3) 各 RTT 往復時間で送信できるのは 20 パケットのみ. ファイルは合計 1536 パケットに分割されるため、76 RTT が必要です. 76 RTT は
76 × 20 = 1520 パケットを送信でき、16 パケットが残ります。
送信が完了し、最後に送信されたパケットが受信者に到達するまでに 0.5 × RTT が必要であるため、
総所要時間 = 76.5 × RTT + 2 × RTT = 6.12 + 0.16 = 6.28 秒です
(4) データ送信は 2 RTT 後に開始され、n RTT 後に 1+2+4+...+2n 個のパケットが送信されます.
n=10 の場合、すべてのパケットを送信できます. このように、 TCP 接続と最終的な
パケットがエンド ポイントに送信されるまでに必要な時間、合計所要時間 = (2+10+0.5) ×RTT=
12.5×0.08=1 秒。


29. 長さ 50km のポイント ツー ポイント リンクがあります。このリンク上のデータの伝搬速度が 2×108m/s の場合、伝搬遅延が 100 バイトのパケットを送信する際の送信遅延と同じになるようにするには、リンクの帯域幅をどれくらいにすればよいですか? 512 バイト長のパケットが送信されるとどうなりますか?

回答: このリンクの伝搬遅延 = (50×103) / (2×108) = 2.5×10-4 秒; 100
バイトを送信する場合、伝送遅延は伝搬遅延と同じでなければならず、帯域幅は 100×8 です。 / (2.5×10-4) =
3.2Mbit/s;
512Byteを送信する場合、伝送遅延は伝播遅延と同じでなければならず、帯域幅は 512×8/(2.5×10-4) = 16.384Mbit/
s .


30. 長さ 20000km のポイント ツー ポイント リンクがあります。データ送信速度は 1kbit/s で、送信するデータは 100bit です。このリンクのデータの伝搬速度は 2×108m/s です。ビットがワイヤ上を移動しているのを見ることができると仮定して、ビットが見えるようにワイヤ上にビットを描画してみてください (100 ビットが送信されたときと 0.05 秒後に 1 つ、2 つの図を描画します)。


回答: データの伝搬遅延は 2×107/(2×108) = 0.1 秒であり、送信遅延は 100/ (1×103) = 0.1 秒であることが質問からわかります。遅延 = 伝播遅延 したがって、データがライン上で送信されるときのビット送信の概略図を図 1-10 に示します。

 

図 1-10 データ伝送図

 

 31. 条件は上記の質問と同じです。ただし、データの送信速度は 1Mbit/s である必要があります。前の質問の結果と比較して、どのような結論を導き出すことができますか?

回答: 送信速度を 1Mbit/s に変更した場合、送信遅延 = 100/(1×106)=1×10-4s とすると、送信遅延 << 伝播遅延、このとき、送信開始からの
時間送信から送信完了までの時間は短い マクロ的には、データを送信すると、データ
全体がリンク上を一緒に伝播し、受信側が対応するビットデータを受信することに相当します。すべての
データが受信されるまでビットごとに。


32. 1Gbit/s の速度でデータを送信します。横軸に距離や時間をとったときのビットの幅はどのくらいですか?

答え: (1) 距離を横軸にとると、1 ビットの幅 = (1bit×2×108m/s) / (1×109bit/s) = 0.2m
;
 

(2) 横軸に時間をとると、1Gbit/s の速度でデータを送信する場合、各ビットの持続時間は 10-9 秒です。


33. 私たちがインターネット上で送信するデータは、送信してから返信するのではなく、特定のソースから特定の宛先に送信されることがよくあります。では、なぜ往復時間 RTT が非常に重要なパフォーマンス指標なのですか?

回答: インターネットのデータは常に一方向に送信されるわけではありません. 多くの場合, 双方向の相互作用が必要です. このとき, 処理遅延とキューイング遅延を含む往復
時間中間ノードは無視できないため、RTT
も重要なパフォーマンス指標です。
 

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転載: blog.csdn.net/u014361280/article/details/130328043