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一、综合题

1． 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。

【答案】如图所示，一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（或发送端、发送方）、传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端、接收方）。

（1）源系统：一般包括源点和发送器两部分。源点设备产生要传输的数据，又称为源站或信源；通常源点生成的数据比特流要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输；

（2）目的系统：包括接收器和终点两部分。接收器接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息；终点设备从接收器获取传送来的信息，又称为目的站或信宿；

（3）传输系统：在源系统和目的系统之间的传输系统可以是简单的传输线，也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂的网络系统。

图 数据通信系统的模型图

2． 为什么在TCP 首部中有一个首部长度字段，而UDP 的首部中就没有这个字段？

【答案】TCP 首部除固定长度部分以外，还有选项字段。TCP 首部长度是可变的，而UDP 首部长度是固定的。当没有使用选项时，TCP 的首部长度是20字节。长度可变，最长可达40字节。所以TCP 首部中有一个首部长度字段，而UDP 的首部中就没有这个字段。

3． 结合隐蔽站问题和暴露站问题说明RTS 帧和CTS 帧的作用。RTS/CTS是强制使用还是选择使用？请说明理由。

【答案】如图所示，当A 和C 都检测不到无线信号时，以为是空的，向B 发送数据，结果B 同时收到A 和C 发送的数据，发生碰撞，这就是隐蔽站问题。使用RTS 与CTS 帧后，B 处在A 的传输范围，可以收到A 发送的RTS 。当请求允许后，B 将会向其余站点发送CTS 。当C 收到B 的CTS 后，在A 和B 通信的时间内就不能发送数据，保证了A 和B 的正常通信。

当站B 向A 发送数据，而C 又想和D 通信时，由于C 检测到了媒体上有信号，于是不能向D 发送数据。这就是暴露站问题。使用RTS 和CTS 帧后，在A 和B 通信的时间内，C 能收到B

的RTS ，但是收不到A 的CTS ，所以C 可以发送自己的数据给D 而不会干扰。

可以看到通过使用RTS 和CTS 较好的解决了隐蔽站和暴露站的问题。

图 隐蔽站问题和暴露站问题

RTS/CTS是选择使用的。因为当数据帧本身长度很短时，使用RTS/CTS反而会降低效率。

4． 图表示了各应用协议在层次中的位置。

（1）简单讨论一下为什么有的应用层协议要使用TCP 而有的却要使用UDP?

（2）为什么MIME 画在SMTP 之上？

（3）为什么路由选择协议RIP 放在应用层？

图

【答案】（1）应用层协议根据各自功能的需求，有的需要使用面向连接的TCP 服务，提供可靠的数据传输服务，如FTP , HTTP 等；而有的协议使用无连接的UDP 服务，提供比较灵活的服务，如DHCP , SNMP 等。

（2）MIME 协议是扩展了的SMTP 协议，是基于SMTP 的，所以要放在SMTP 上面。 （3）由于RIP 协议是基于UDP 协议而创建的，所以RIP 协议应该放在UDP 协议的上一层，即应用层协议。

5． 数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？

【答案】数据链路层协议有许多种，但有三个基本问题是共同的，即封装成帧、透明传输和差错检测。

（1）封装成帧：在一段数据的前后分别添加首部和尾部。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。帧定界有利于检测数据传输过程中的差错，若接收到的帧不完整（缺少头部开始符SOH 或传输结束符EOT ），接收方就会将帧丢弃；

（2）透明传输：由于帧的开始和结束标记是使用专门指明的控制字符，因此，所传输的数据中的任何8比特的组合一定不允许用作帧定界的控制字符的比特编码，否则会出现帧定界错误。为此，发送端的数据链路层在数据中出现控制字符时，在前面插入一个转义字符ESC , 接收端的数据链路层在将数据送往网络之前删除这个插入的转义字符；

（3）差错检测：现实的通信链路是不理想的，比特在传输过程中可能会产生差错，为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。目前在数据链路层广泛使用的是循环冗余校验（CRC ）检错技术。

6． 在ASN.1中，IP 地址（IPAddress ）的类别是应用类。若IPAddress=131.21.14.2，试求其ASN.1编码。

【答案】若IPAddress=131.21.14.2，则其ASN.1编码为：

7． 试将数据

【答案】

进行base64编码，并得出最后传送的

8． 什么是应用编程接口API? 它是应用程序和谁的接口？

【答案】当某个应用进程启动系统调用时，控制权就从应用进程传递给了系统调用接口，此接口再将控制权传递给计算机的操作系统，操作系统将此调用给某个内部过程，并执行所请求的操作。内部过程一旦执行完毕，控制权就又通过系统调用接口返回给应用程序。只要应用进程需要从操作系统获得服务，就要将控制权传递给操作系统，操作系统在执行必要的操作后将控制权返回给应用进程，这种系统调用接口又称为应用编程接口API 。

API 是应用程序和操作系统之间的接口。

数据。