《计算机网络技术与应用》数据交换技术和差错控制技术（举一反三考点练）-讲义（内蒙古）

举一反三考点练 《计算机网络技术与应用》数据交换技术和差错控制技术-讲义 第二章 数据通信基础 数据交换技术 √ 差错控制技术 √ 知识点一 数据交换技术 一、定义 数据交换是指网络中数据通过中间节点转发，从信源逐点传送到信宿的过程。中间节点仅负责转发数据，不处理数据内容。采用该技术可避免设备两两直连的高成本，适用于用户数量多、通信距离远的场景。 二、技术分类 网络常用数据交换技术分为电路交换和存储转发交换两大类，其中存储转发交换又包含报文交换和分组交换。 1. 电路交换 核心特征：在两个站点间建立专用物理连接，典型应用为电话通话。 通信流程：建立连接→数据传输→拆除连接。 优点：实时性好。 缺点：呼叫建立时间长，通信带宽利用率低，需适配不同设备的传输速率。 2. 报文交换 核心特征：采用存储转发方式，无需建立专用线路；数据传输单元为报文，长度不受限制，附加目的地址。 工作机制：中间节点接收并缓存报文，根据地址选择线路转发，直至送达目的站点。 优点：线路利用率高，可将报文发送到多个目的站点。 缺点：报文传输延迟长且随长度变化，不适合实时、交互式通信。 3. 分组交换 核心特征：属于存储转发交换，将数据分成等长的分组（最大长度数千位），核心思想为数据分组、路由选择、存储转发。 工作机制：源站点拆分数据为分组并顺序发送；中间节点通过路由表确定转发路径，缓存分组并在空闲时转发；目的站点接收并重组分组。 优点：传输延迟小，可靠性高，通信费用低，适合远程终端与计算机的交互通信。 分类： 面向连接：需建立虚电路，分组按虚电路号传输，无需逐包寻址，关闭连接时撤销虚电路。 无连接：不建立连接，分组（数据报）带目标地址，需单独寻址。 应用：现有公共数据交换网均采用该技术；局域网也采用，但无需路由选择和交换功能。 1.（单项选择题）下列数据交换技术中，需要在两个站点之间建立专用物理连接的是（ ） A. 报文交换 B. 电路交换 C. 分组交换 D. 数据报交换 【答案】B 1.（单项选择题）分组交换技术中，面向连接的通信方式需要建立的连接类型是（ ） A. 物理连接 B. 虚电路连接 C. 专线连接 D. 临时连接 【答案】B 2.（填空题）电路交换实现数据通信的三个步骤依次是______、和，其典型应用是______。 【答案】建立连接；数据传输；拆除连接；电话通话 解析：本题考查电路交换的核心流程与应用。需精准记忆三步流程的顺序，以及电路交换的典型实例，易错点在于步骤顺序混淆。 3.（填空题）存储转发交换技术分为______和______，二者的核心区别是______是否受限。 【答案】报文交换；分组交换；传输单元长度 1.（简答题）简述报文交换与分组交换的核心异同点。 【答案】 相同点：均属于存储转发交换技术，无需在站点间建立专用物理连接；中间节点均需缓存数据并根据地址转发。 不同点：①传输单元不同：报文交换的传输单元是长度不限的报文，分组交换的传输单元是等长分组；②延迟不同：报文交换延迟长且随报文长度变化，分组交换传输延迟小（毫秒级）；③适用场景不同：报文交换不适合实时通信，分组交换适合远程终端与计算机的交互通信。 2.（简答题）对比电路交换、报文交换、分组交换三种技术的核心优缺点。 【答案】 电路交换：优点是实时性好；缺点是呼叫建立时间长、带宽利用率低、需适配不同设备传输速率。 报文交换：优点是线路利用率高、可发送到多个目的站点；缺点是传输延迟长、不适合实时 / 交互式通信。 分组交换：优点是传输延迟小、可靠性高、费用低、灵活性强；缺点是对节点存储和处理能力有一定要求。 3.电路交换中，建立连接的时间通常（ ）数据传输时间 A. 短于 B. 等于 C. 长于 D. 无关 【答案】C 知识点二 差错控制技术 一、核心背景与定义 背景：计算机网络传输中，信号衰减、线路干扰、自然现象等因素会导致数据出现错误位，需通过技术手段解决。 定义：差错控制技术是采取合适手段对传输错误进行控制，提升数据传输可靠性的技术。 二、差错控制编码 这是差错控制的核心，按功能分为两类： 检错码 特征：仅添加足够检测错误的附加位，接收端检测到错误后需请求重发，无法纠正错误。 优势：原理简单、实现容易、编解码速度快，是目前网络中广泛使用的类型。 纠错码 特征：添加足够附加位，接收端可检测并纠正错误，典型技术为汉明码，理论上可纠正二进制编码错误。 局限：实现复杂、造价高、耗时久，纠错效率低，多用于纠正一位、两位或三位错误，一般通信场合较少采用。 三、差错控制方式 反馈纠错 机制：发送端用简单编码加入监督码元，接收端检测出错后，发送询问信号要求重发，直到正确接收。 特点：原理和设备简单，通信效率低，计算机网络通信常用。 前向纠错 机制：发送端用复杂编码，接收端可直接检测并纠正错误。 特点：无需反馈信道，无重发延迟，适合实时传输，纠错设备复杂，广泛用于卫星、移动通信网络。 混合纠错 机制：结合前两种方式，少量错误接收端自动纠正，超出纠正能力时，请求发送端重发。 四、常用检错码 奇偶校验 原理：在原始数据字节的最高位或最低位加一个校验位，使数据中 “1” 的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）；接收端重新计算 “1” 的个数，判断数据是否出错。 局限：仅能检测单个比特出错的情况，无法检测多比特错误。 CRC 循环冗余校验 原理：发送端将传输数据除以预设除数，根据余数生成 CRC 校验码，附加在数据末尾传输；接收端用同一除数除接收数据，余数为 0 则传输正确，否则存在错误。 特点：功能强、应用广泛。 1.（单项选择题）下列关于检错码的说法，正确的是（ ） A. 检错码可以自动纠正传输中的错误 B. 检错码原理复杂，编码解码速度慢 C. 检错码检测到错误后需请求发送端重发数据 D. 汉明码是一种常用的检错码 【答案】C 1.（单项选择题）适合卫星通信、移动通信等实时传输场景的差错控制方式是（ ） A. 反馈纠错 B. 前向纠错 C. 混合纠错 D. 检错重发 【答案】B 2.（填空题）常用的检错码有两种，分别是______和______，其中仅能检测单个比特错误的是______。 【答案】奇偶校验；CRC 循环冗余校验；奇偶校验 解析：本题考查常用检错码的类型及局限。奇偶校验的缺点是无法检测多比特错误，CRC 功能更强，应用更广泛。 3.（填空题）差错控制方式分为反馈纠错、前向纠错和______，其中计算机网络通信中一般采用的是______。 【答案】混合纠错；反馈纠错 1.（简答题）简述检错码和纠错码的核心异同点。 【答案】 相同点：二者均属于差错控制编码，核心目的都是提升数据传输的可靠性，都需要在原始数据中添加附加位。 不同点：①功能不同：检错码仅能检测错误，无法纠正；纠错码可检测并纠正错误。②实现复杂度不同：检错码原理简单、实现容易、编解码速度快；纠错码实现复杂、造价高、耗时久。③适用场景不同：检错码广泛应用于一般计算机网络通信；纠错码多用于需要纠正少量错误的场景，且一般通信场合较少采用。 2.（单项选择题）下列因素中，不会导致数据传输出现错误位的是（ ） A. 信号在通信线路上的衰减 B. 相邻通信线路的干扰 C. 数据的加密解密 D. 自然现象的影响 【答案】C 3.（单项选择题）差错控制技术的核心目的是（ ） A. 提高数据传输速率 B. 提高数据传输的可靠性 C. 降低数据传输成本 D. 简化数据传输流程 【答案】B 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 $