《计算机网络》专题6 数据通信（2）（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《计算机网络》数据通信（2）-讲义 1. 掌握数据通信技术指标。 2. 识记数据传输方式。 3. 掌握数据传输介质。 知识点一 数据通信技术指标 1. 带宽 带宽是指网络传输数据的能力，通常以比特每秒（bps）为单位。它表示单位时间内网络可以传输的最大数据量。带宽分为两种：上行带宽和下行带宽。上行带宽指的是数据从本地网络传输到外部网络的速度，下行带宽则相反。 2. 吞吐量 吞吐量是指网络在单位时间内实际传输的数据量，也以比特每秒（bps）为单位。它与带宽的区别在于，吞吐量考虑了网络的实际性能，包括数据包丢失、错误等因素。 3. 延迟 延迟是指数据从发送端到接收端所需的时间，包括传输延迟、处理延迟、排队延迟和传播延迟。延迟以毫秒（ms）为单位。在网络通信中，延迟越小，系统的实时性越好。 4. 抖动 抖动是指延迟的变化，即数据包到达目的地的延迟时间的波动。在网络通信中，抖动越小，数据传输的稳定性越好。 5. 误码率 误码率是指数据在传输过程中发生错误的概率。它表示为单位时间内错误比特数与总比特数的比值。误码率越低，数据传输的可靠性越高。 6. 数据包丢失率 数据包丢失率是指在网络传输过程中，数据包未能成功到达目的地的概率。数据包丢失率越低，网络性能越好。 7. 数据传输速率 数据传输速率是指单位时间内数据传输的速度，通常以比特每秒（bps）为单位。它与带宽和吞吐量有关，但更侧重于实际传输数据的速度。 8. 网络利用率 网络利用率是指网络实际传输数据时所占用的带宽与总带宽的比值。网络利用率越高，说明网络资源利用率越高，但过高的利用率可能导致网络拥塞。 9. 重传率 重传率是指在数据传输过程中，因数据包丢失或错误而需要重新发送数据包的概率。重传率越低，网络性能越好。 10. 网络拥塞 网络拥塞是指网络中的数据流量超过了网络设备的处理能力，导致数据传输速率下降、延迟增加、数据包丢失等现象。网络拥塞会导致网络性能下降。 1. (多项选择题)下列关于数据通信技术指标的说法中，正确的有（ ）。 A. 带宽越宽，网络传输数据的速度越快 B. 延迟是指数据从发送端到接收端所需的时间 C. 误码率越低，数据传输的可靠性越高 D. 网络利用率达到100%时，网络性能最佳 【答案】ABC 【解析】A选项带宽越宽，网络传输数据的速度确实越快；B选项延迟确实是指数据从发送端到接收端所需的时间；C选项误码率越低，数据传输的可靠性确实越高。D选项网络利用率达到100%时，网络可能会出现拥塞，导致性能下降，所以D选项错误。 【要点】考查数据通信技术指标的基本概念。 1. (单项选择题)下列关于带宽的说法，错误的是（ ）。 A. 带宽表示单位时间内网络可以传输的最大数据量 B. 带宽的单位是比特每秒（bps） C. 带宽分为上行带宽和下行带宽 D. 带宽是指网络传输视频文件的能力 【答案】D 【解析】A、B、C选项关于带宽的描述都是正确的。D选项带宽是指网络传输数据的能力，而不是特指传输视频文件的能力，所以D选项错误。 【要点】考查带宽的定义。 2. (单项选择题)下列关于延迟的说法，正确的是（ ）。 A. 延迟是指数据在网络上传输的速度 B. 延迟包括传输延迟、处理延迟、排队延迟和传播延迟 C. 延迟越大，系统的实时性越好 D. 延迟与网络带宽成正比 【答案】B 【解析】A选项延迟不是指数据传输速度，而是指数据传输所需的时间；B选项描述正确；C选项延迟越大，系统的实时性越差；D选项延迟与网络带宽不成正比，所以B选项正确。 【要点】考查延迟的概念。 3. (判断题)数据包丢失率是指在网络传输过程中，数据包成功到达目的地的概率。（ ） 【答案】× 【解析】数据包丢失率是指数据包未能成功到达目的地的概率，而不是成功到达的概率。 【要点】考查数据包丢失率的定义。 1. (判断题)网络拥塞会导致数据传输速率上升、延迟减少、数据包丢失率降低。（ ） 【答案】× 【解析】网络拥塞会导致数据传输速率下降、延迟增加、数据包丢失率上升。 【要点】考查网络拥塞的影响。 2. (填空题)在计算机网络中，______是指单位时间内网络可以传输的最大数据量，通常以比特每秒（bps）为单位。 【答案】带宽 【解析】带宽是指单位时间内网络可以传输的最大数据量，通常以比特每秒（bps）为单位。 【要点】考查带宽的定义。 3. (填空题)在数据通信中，______是指数据从发送端到接收端所需的时间，包括传输延迟、处理延迟、排队延迟和传播延迟。 【答案】延迟 【解析】延迟是指数据从发送端到接收端所需的时间，包括传输延迟、处理延迟、排队延迟和传播延迟。 【要点】考查延迟的概念。 · 网络性能评估：数据通信技术指标是评估网络性能的关键参数，包括带宽、吞吐量、延迟、误码率、数据包丢失率、网络利用率和重传率等，这些指标共同决定了网络的传输速度、可靠性和效率。 · 带宽与吞吐量：带宽是网络传输数据的理论上限，而吞吐量则是实际传输数据的能力。在实际网络环境中，吞吐量往往低于带宽，这受到网络拥塞、设备性能等因素的影响。 · 延迟与网络响应：延迟是影响网络实时性的重要因素，包括传输延迟、处理延迟、排队延迟和传播延迟。降低延迟对于提高网络游戏的流畅性、视频会议的实时性等具有重要意义。 · 网络可靠性与拥塞管理：误码率、数据包丢失率和重传率是衡量网络可靠性的重要指标。网络拥塞管理则是提高网络性能的关键，通过合理分配网络资源、优化数据传输路径等措施，可以减少网络拥塞，提升网络整体性能。 知识点二 数据传输方式 1. 传输方式分类 (1) 根据传输方向 单工传输 数据只能单向传输，如广播。 半双工传输 数据可以在两个方向上传输，但不可同时进行，如对讲机。 全双工传输 数据可以同时在两个方向上传输，如电话通话。 (2) 根据传输距离 局域网 通常在一个建筑物或校园内，距离较短。 广域网 覆盖广泛地理区域的网络，通常通过公共网络连接。 2. 数据传输模式 (1) 同步传输 数据块（帧）以固定的时钟进行发送。 需要同步机制，如时钟同步、帧同步。 通常用于高速数据传输。 (2) 异步传输 数据以字符为单位发送，每个字符前后有起始位和停止位。 不需要时钟同步，字符之间可以有任意长的时间间隔。 通常用于低速数据传输，如键盘输入。 3. 数据传输技术 (1) 电路交换 在通信前建立一条专用的通信电路，直到通信结束。 适用于长时间、连续的数据传输。 (2) 报文交换 数据以报文为单位进行传输。 节点存储整个报文，然后转发到下一个节点。 (3) 分组交换 数据被分成固定长度的分组（Packet）进行传输。 每个分组独立选择路由，到达目的地的顺序可能不同。 包括数据报和虚电路两种方式。 4. 数据传输介质 (1) 有线传输介质 双绞线 同轴电缆 光纤 (2) 无线传输介质 微波通信 无线电波通信 红外线通信 5. 数据传输速率与带宽 数据传输速率 每秒传输的比特数（bps）。 带宽 信号频谱的范围，决定了数据传输速率的上限。 6. 传输层协议 传输控制协议（TCP） 提供可靠的、面向连接的服务。 用户数据报协议（UDP） 提供不可靠的、无连接的服务。 1. (多项选择题)下列关于数据传输方式的说法中，正确的有（ ）。 A. 单工传输允许数据在一个方向上传输 B. 半双工传输允许数据同时在两个方向上传输 C. 全双工传输的数据传输速率是半双工的两倍 D. 同步传输需要时钟同步机制 【答案】AD 【解析】A选项单工传输确实只允许数据在一个方向上传输；D选项同步传输确实需要时钟同步机制。B选项半双工传输虽然允许数据在两个方向上传输，但不是同时进行的；C选项全双工传输的数据传输速率并不是半双工的两倍，而是指可以同时双向传输。因此，B和C选项错误。 【要点】考查数据传输方式的基本概念。 1. (单项选择题)下列哪种传输方式不需要建立连接就可以发送数据？（ ） A. 电路交换 B. 报文交换 C. 分组交换 D. TCP协议 【答案】B 【解析】报文交换不需要建立连接，数据以报文为单位进行传输。电路交换需要建立连接，分组交换和TCP协议在传输数据前也需要建立连接。 【要点】考查数据传输技术的基本特点。 2. (单项选择题)在以下哪种传输介质中，数据传输速率最高？（ ） A. 双绞线 B. 同轴电缆 C. 红外线 D. 光纤 【答案】D 【解析】光纤的数据传输速率最高，因为它使用光信号进行传输，具有很高的带宽。 【要点】考查不同传输介质的传输速率。 3. (判断题)同步传输和异步传输的主要区别在于是否需要时钟同步。（ ） 【答案】√ 【解析】同步传输确实需要时钟同步，而异步传输不需要。 【要点】考查同步传输和异步传输的区别。 1. (判断题)在分组交换中，每个分组都必须包含完整的源地址和目的地址。（ ） 【答案】× 【解析】在分组交换中，每个分组通常只包含目的地址，而源地址可能在建立连接时已经确定，不需要在每个分组中重复。 【要点】考查分组交换的基本概念。 2. (填空题)在计算机网络中，用于连接不同网络的设备通常称为______。 【答案】路由器 【解析】路由器是用于连接不同网络的设备。 【要点】考查网络设备的基本功能。 3. (填空题)在数据传输中，______是指数据在传输过程中的最大数据传输速率。 【答案】带宽 【解析】带宽是指数据在传输过程中的最大数据传输速率。 【要点】考查数据传输速率与带宽的关系。 · 数据传输方式的分类：计算机网络中的数据传输方式分为单工传输、半双工传输和全双工传输。单工传输是单向的，半双工传输可以双向但不同时，全双工传输则可以同时双向传输。 · 传输速率与带宽：数据传输速率是指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bps）来衡量。带宽则是指传输介质的频谱范围，决定了数据传输速率的上限。 · 传输层协议：传输层协议如TCP和UDP定义了数据在网络中的传输方式。TCP提供可靠的、面向连接的服务，而UDP提供不可靠的、无连接的服务。 · 同步与异步传输：同步传输要求发送方和接收方之间有严格的时钟同步，而异步传输则不要求时钟同步，数据传输更加灵活。 知识点三 数据传输介质 一、数据传输介质的定义 数据传输介质是指在计算机网络中，用于传输数据信号的一种物质或物理媒介。它可以是电缆、光纤、无线电波等，为数据通信提供传输通道。 二、数据传输介质的分类 1. 有线传输介质 有线传输介质主要包括以下几种： （1）双绞线：由两根相互绝缘的铜线扭绞而成，分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。双绞线常用于局域网和电话系统中。 （2）同轴电缆：由内导体、绝缘层、外导体和护套组成。根据频率范围和传输距离的不同，同轴电缆可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。同轴电缆常用于有线电视和早期的以太网。 （3）光纤：利用光的全反射原理进行信号传输。光纤具有高速、高带宽、抗干扰性强、保密性好等优点，广泛应用于长途通信和高速局域网。 2. 无线传输介质 无线传输介质主要包括以下几种： （1）无线电波：利用无线电波在空间中传播，适用于移动通信、无线局域网等。 （2）微波：频率较高的无线电波，通常沿直线路径传播。微波通信广泛应用于长途电话、电视广播、卫星通信等。 （3）红外线：利用红外线进行通信，适用于短距离通信，如遥控器、红外线通信设备等。 三、数据传输介质的特点 传输速率：不同传输介质的传输速率不同，如光纤的传输速率远高于双绞线。 带宽：带宽是指传输介质在单位时间内能够传输的数据量。光纤的带宽远高于其他传输介质。 抗干扰性：不同传输介质的抗干扰能力不同，光纤的抗干扰性最强。 传输距离：不同传输介质的传输距离不同，光纤的传输距离最远。 成本：不同传输介质的成本不同，双绞线成本较低，光纤成本较高。 安装和维护：有线传输介质需要铺设电缆，安装和维护较为复杂；无线传输介质安装和维护相对简单。 四、数据传输介质的选用原则 根据实际应用场景选择合适的传输介质，如传输距离、环境干扰等因素。 考虑传输速率和带宽需求，选择能满足要求的传输介质。 兼顾成本和性能，选择性价比高的传输介质。 考虑未来网络升级和扩展的可能性，预留一定的发展空间。 1. (多项选择题)下列关于数据传输介质的特点，正确的有（ ）。 A. 双绞线的传输速率高于光纤 B. 微波的传输距离一般比无线电波远 C. 光纤的抗干扰性优于同轴电缆 D. 无线传输介质的安装和维护相对简单 【答案】CD 【解析】A选项错误，光纤的传输速率高于双绞线；B选项错误，微波的传输距离通常比无线电波短；C选项正确，光纤的抗干扰性确实优于同轴电缆；D选项正确，无线传输介质的安装和维护相对简单。 【要点】考查数据传输介质的特点。 1. (单项选择题)以下哪种传输介质不属于有线传输介质？（ ） A. 双绞线 B. 同轴电缆 C. 光纤 D. 无线电波 【答案】D 【解析】双绞线、同轴电缆和光纤都属于有线传输介质，无线电波属于无线传输介质。 【要点】考查有线传输介质的分类。 2. (单项选择题)下列关于红外线传输的说法，错误的是？（ ） A. 红外线适用于短距离通信 B. 红外线通信需要视线传输 C. 红外线传输速率低于光纤 D. 红外线通信不受电磁干扰 【答案】D 【解析】红外线通信虽然在一定程度上抗电磁干扰，但并非完全不受电磁干扰。 【要点】考查红外线传输的特点。 3. (判断题)双绞线的传输速率受其线径和扭绞方式的影响。（ ） 【答案】√ 【解析】双绞线的传输速率确实会受到线径和扭绞方式的影响。 【要点】考查双绞线的传输特性。 1. (判断题)光纤通信中，信号是通过电缆中的电流进行传输的。（ ） 【答案】× 【解析】光纤通信中，信号是通过光的全反射进行传输的，而不是电流。 【要点】考查光纤通信的基本原理。 2. (填空题)在计算机网络中，用于传输数据信号的物理媒介称为______。 【答案】数据传输介质 【解析】数据传输介质是指在计算机网络中，用于传输数据信号的一种物质或物理媒介。 【要点】考查数据传输介质的概念。 3. (填空题)在无线传输介质中，______通信适用于长距离、大容量的数据传输。 【答案】微波 【解析】微波通信适用于长距离、大容量的数据传输，如卫星通信。 【要点】考查无线传输介质的应用。 · 数据传输介质是计算机网络中实现数据信号传输的关键组成部分，包括有线传输介质和无线传输介质两大类。 · 有线传输介质如双绞线、同轴电缆和光纤，各自具有不同的传输速率、抗干扰性、成本和安装维护难度。其中，光纤传输速率高，抗干扰性强，适用于高速和长距离的数据传输。 · 无线传输介质如无线电波、微波、红外线等，具有无需物理连接的优势，适用于移动通信和难以布线的环境，但可能受到环境因素和传输距离的限制。 · 选择数据传输介质时，需要考虑实际应用场景、传输速率和带宽需求、成本效益以及未来网络升级的可能性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$