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计算机网络理论复习
一、单项选择题
1．Internet网是一种 （ C ）
A 帧中继网 B 企业部网 C 国际互联网 D 局域网
2．计算机网络的两大基本功能是数据处理和 （ A ）
A 数据通信 B 数据分析 C 差错控制 D 帧中继
3．利用LAN传输数据时，给计算机必须配备的硬件设备是 （ A ）
A 网卡 B 调制解调器 C 同轴电缆 D 中继器
4．以分组为单位进行数据传送的层对应于OSI的 （ B ）
A 物理层 B 网络层 C 传输层 D 数据链路层
5．TCP/IP协议的（ C ）包括TCP和UDP协议。
A 物理层 B 网络层 C 传输层D 应用层
6． X.25网是一种（ C ）.
A 帧中继网 B 企业部网 C 公用分组交换网 D 局域网
7．利用线传输数据时，给计算机必须配备的硬件设备是 （ B ）
A 网卡 B 调制解调器 C 同轴电缆 D 中继器
8．以帧为单位进行数据传送的层对应于OSI的 （ D ）
A 物理层 B 网络层 C 传输层 D 数据链路层
9．TCP/IP协议的（ D ）包括简单传输协议SMTP、域名系统服务DNS、远程登录协议Telnet、文件传输协议FTP、简单文件传输协议TFTP、名字服务协议NSP，远程过程调用RPC和简单网络管理协议SNMP。
A 物理层 B 网络层 C 数据链路层D 应用层
10．（ D ）工作在数据链路层
A 集线器 B 路由器 C 网关 D 交换机
11．在以下四个WWW网址中，（ B ）不符合WWW网址的书写规。

C . . D . hotel. net. fr
12．利用LAN传输数据时，给计算机必须配备的硬件设备是 （ A ）
A 网卡 B 调制解调器 C 同轴电缆 D 中继器
13．在域名系统中，edu表示（ C ）
A 政府机构 B 大学 C 教育机构 D 商业公司
14．科技大学主页的统一资源定位器URL为：，其中 表示（ A ）
A 传输访问控制协议 B 主机名 C 网页名 D 被访问的文件名
15．C类IP地址默认的网络掩码是（ C ）。
A 255.0.0.0 B 255.255.0.0 C
16．SNMP协议的下层协议是（ B ）。
A IP B UDP C TCP D SMTP
17．描述大型、复杂、异步系统的问题的最有效工具是（ D ）
A 线性代数 B 图论 C 流程图 D Petri网
18．述随机服务系统最有效的工具是 （ B ）。
A Petri网 B 排队论 C 运筹学 D 线形规划
19．计算机网络中分析分组传输系统性能的有效的工具是 （ B ）。
A Petri网 B 排队论 C图论运筹学 D 线性代数
20．顾客到达服从泊松分布，服务时间固定时间发布，单服务台排队系统的排队模型为（ B ）。
A M/M/1 B M/D/1 CM/G/1 D M/Er/1
二、填空题
1．Petri网的理论是由德国人Carl Adam Petri于20世纪50年代提出的。
2．．Petri网有两种元素：__位置__和__过渡_；其中_位置_用圆圈“○”表示，_过渡___用短线“∣”表示。动态Petri网的运行是靠 Token的移动来完成的 。
3．Petri网事件的操作关系主要有： 与、或、非、分配式操作、选择式操作、条驱动、条件过渡，源结点，阱结点等9个操作。
4．带有标记μ的Petri网可表示为一个五元体：M=（P，T，I，O，u）。
5．排队系统的三个基本参数是：顾客到达率、服务台数目和服务员服务速率。
6．一个Petri网的结构定义为四联体（四元组）：C=（P，T，I，O）。
7．排队系统的三个过程特性是：输入过程、排队规则、服务机构
8．排队系统按照排队规则通常可以分为三种：损失制系统、等待制系统，混合制系统。
9．负指数分布的表达式为：。
10．排队系统的几个主要性能指标是：排队长度、队长、等待时间、服务时间、系统时间、系统效率、稳定性。
11． 在标准M/M/1 模型中，里特公式的含义为：系统中的用户数=用户的平均到达率*用户的平均时延；Lq =；Ls-Lq = ；Ws－Wq =。
12．在M/G/1排队系统中，系统的平均等待时间(即P－K公式)为：。
13．在M/M/m排队系统中，稳态时的概率：。
14．简单顾客输入流（Poisson流），要求排队系统顾客输入过程满足的三个条件是：　平稳性、稀疏性、无后效性
15．在等待排队系统中相应的排队服务规则主要有以下四种规则：先到先服务、后到先服务、随机服务、有优先权的服务 。
16．泊松分布的表达式为：
17．排队系统的基本定理是：　Little定理　　
18．在标准 M/M/1排队模型中，稳态时的概率
三、简答题
1、简述Petri网中P、T的含义。
位置P：代表一个具体事物、状态、或是事物（状态）变化的条件。
过渡T：代表一个具体的事物（状态）变化到下一种事物（状态）的变化过程。
2、简述Petri网模型的特性。
1．串行性/并行性 2.导步性 3.非确定性.4瞬时性5.描述对象的多样性. 6各P、T元素表示的可分层性。
3、简述Petri网中并行事件和冲突事件的区别，并画Petri网图说明。
并行事件：两个同时发生，互不影响的事件。 冲突事件：两个同时发生而又相互冲突的事件。
P1
P3
P2
P4
T1
T2
P1
P4
P5
T1
T2
P3
P2

√4、写出Petri网事件的“分配式”，“选择式”，“条件驱动”“条件过渡”操作,，并画出其Petri网图。（不全）
P1
P2
P3
T1
P1
P2
P3
T1
T2
P1
P2
T

5、简述静态 Petri网和动态Petri网的区别。
一个静态Petri网的结构元素包括位置（P）变迁（T）和弧，动态Petri网的结构元素除了包括上述的位置、变迁和弧之外，还有标识（Token），动态Petri网是靠Token的移动完成的。
6、简述带标记Petri网的执行规则。
1） 变迁被激活的基本条件是每个输入位置至少有一个Token存在。
2） 过渡被点燃后，就从它的每个输入中取走一个Token，而给它的每个输入位置中放入一个Token.
3） 从任何位置中取一个（多个）Token后，必段保证剩余的Token数都不能为负值。
7、什么是排队论？
排队论是研究服务系统中排队现象随机规律的学科，是专门研究带有随机因素，产生拥挤现象的优化理论，它由3个基本部分组成：输入过程，排队规则与服务机构。
8．说明排队模型为 M/M/m/各部分的意义。
M:顾客到达规律（服从泊松分布） M：服务时间规律（服从负指数分布） m:服务员数。
9．说明排队系统中Little定理的各个物理量的意义和Little定理的物理意义。
Little定理：其中L：系统中的用户数，：顾客的平均到达率，：用户的平均时延 定理表明系统中的用户数=用户的平均到达率*用户的平均时延
10． 试说明求解排队系统的一般方法。
1)首先建立系统状态概率微分方程，简称系统方程
2）令得到系统稳态方程。
3）推导出稳定状态时的
4）由分析系统Ls, Lq,Ws, Wq
11、写出2H2 +O2 =2H2 O的Petri网表示。
2H2
2H2O
T
O2

12、简述静态 Petri网和动态Petri网的区别重复（同5）
13简述Petri网中简单事件和非简单事件的区别，并画Petri网说明。
简单事件：变迁的点燃是瞬时进行的，任何两个变迁都不能同时点燃；
非简单事件：变迁的点燃需要花费一定的时间的事件。
P2
P1
P2
T1
T2
P3
P1
P2
T
P1
t1
t2
P3

14、写出Petri网事件的“与”“或”“非”操作，并画出其Petri网图。
2H2
2H2O
T
O2
P1
P3
T
P2
P1
P3
P2
T1
T2
P1
P3
T
P2

15．简述带标记Petri网的执行规则。(同6)
16是么是可达性集合？
一个带标记的Petri网，M=(P,T,I,O,u)，从标记u开始产生的全部可达的标记集合。
17．一个完整的排队模型为 M/M/1/∞/∞/FCFS说明各部分的意义。
M:顾客到达规律（泊松分布）；M:服务时间规律（负指数分布）1：服务台数（只有一个）∞：系统容量无限；∞：顾客源无限；FCFS：先来先服务。
18． 简述求解排队系统的一般方法。（同10）
19. 简述NS2和Opnet仿真工具的相同点和区别以与各自的优缺点。

Opnet
NS2
模拟方法
事件驱动
事件驱动
面向对象建模
是
是
建模环境
图形化编辑器
图形化编辑器
模型扩展
使用C/C++语言编制新模型
使用C/C++语言编制新模型
动态观察模拟过程
支持
支持
仿真结果
使用结果分析器输出
使用图形显示器输出
运行环境
WinNT410/2000、UNIX、HP-UX
UNIX、Linux、window95以上
价格
十分昂贵
免费
20 简述NS2进行路由仿真的一般步骤。
（1）用户首先要进行问题定义
（2）编写Tc1/Otc1仿真代码
（3）用NS2执行脚本进行仿真，结果生成Trace文件
21. 简述Opnet进行网络协议/路由仿真的一般步骤。
（1）网络模型的建立和配置
OPNET使用网络编辑器、节点编辑器、进程编辑器建立仿真模型。首先，要在网络编辑器中建立系统的仿真环境和网络拓扑结构；然后，定义网络中各通信实体；接着，测试各节点的连接状况；最后，进入节点编辑界面，建立节点的功能模块和模块间的数据流。
（2）仿真运行
（3）结果分析
√22. 局域网关键技术。
从局域网设计与实现的角度看，局域网有四大关键技术：
拓扑结构（总线形、星形、环形、树形等）；
传输介质（基带、宽带、同轴电缆、双绞线、光纤等）；
介质访问协议（CSMA/CD和Token-passing）；
综合布线技术（6个子系统：工作区子系统，水平子系统，管理子系统，垂直子系统，设备间子系统，建筑群子系统）
√23. OSI/RM与TCP/IP网络结构特点。
OSI/RM网络体系结构划分为七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层；
TCP/IP网络体系结构划分为四个层次：网络接口层或网络访问层、网络层、传输层、应用层。
分层比较如下图：

√24. WLAN、云计算、物联网等新技术特点。
WLAN，即无线局域网，无线局域网利用电磁波在空气中发送和接收数据，而无需线缆介质。无线局域网是对有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。
与有线网络相比，无线局域网具有以下优点：
（1） 安装便捷。无线局域网只有安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
（2） 使用灵活。在无线网的信号覆盖区域任何一个位置都可以接入网络。
（3） 经济节约。
（4） 易于扩展。
云计算，狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式；广义云计算是指服务的交付和使用模式。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。
云计算特点
（1）计算资源集成提高设备计算能力
（2）分布式数据中心保证系统容灾能力
（3）软硬件相互隔离减少设备依赖性
（4）平台模块化设计体现高可扩展性
（5）虚拟资源池为用户提供弹性服务
（6）按需付费降低使用成本
物联网，指的是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。
一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；
二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；
三是智能处理，利用云计算，模糊识别等各种理，利用智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
四、综合计算题
1．求小球在光滑槽中运行的Petri网图。
1
2
A
B

解：系统状态分析
小球1和小球2的状态有：停止、向左运动、向右运动改变小球运动状态的事件：端点A（或B），两球相撞
右
A
小球2
外力
碰
B
左
停
小球1
左
右
停
碰

2．地铁列车驾驶示意图，试设计地铁列车自动驾驶系统的Petri网。

解： 系统状态分析
列车的运行状态有：p1表示在A站停止、p2表示加速、p3表示匀速、p4表示减速状态，po表示车门打开，pc表示车门关闭；
车站的状态有：p5表示B站空闲状态和p6表示其他站车的状态，ps表示辆车站之间空闲状态；
本车站与前方车站之间：有列车状态、无列车状态。各状态之间的转化条件有：A、a、b、B四个定位点，以与列车在站的停止时间t、列车的关门指示tx。
假设在车站A停有一辆列车R，它启动运行的条件是：
(1)在A、B之间无其他列车存在，B站也为空闲；
(2)列车在A站停车时间t ³d（规定最少停留时间）；
(3)列车R的门已经关好。
Petri网设计
地铁列车自动驾驶系统的Petri网设计如下。

3．求下图Petri网的可达性集合。

t1
t2
t3
t4
P4
P3
P5
P2
P1
•••2•
•
•

4．试分析基本FDM，时隙FDM（即SFDM）和TDM系统的性能（系统等待时间T）。
解:1)基本FDM系统有m个信道,每个信道的分组到达率为,(每个信道是M/D/1)，每个分组传输时间为m个单位时间，即服务时间，，。
2)时隙FDM-m个信道的时隙为基础，时隙宽为m,所有分组都在时隙的开始点进行传输，若在时隙开始时没有分组到达，信道空闲一个时隙，这时

3)TDM-一帧由m个时隙组，每个分组传输时间为一个时隙，由于每个分组（用户）在一个帧中仅占一个时隙，若在时隙开始时刻无分组到达，则用户必须等到下一帧的时隙才能传输，对每个用户而言，信道暂停（休假）。

分组总延时：

5．一个M/M/1排队系统，设λ=2(顾客/s),μ=3(顾客/s),求：
①　系统中的平均队长；
②　每一顾客在系统中的平均等待时间；
③　系统η。

6．某单位医院的一个科室有一位医生值班，经长期观察，每小平均有4个病人，医生每小时平均可诊5个病人，病人的到来服从泊松分布，医生的诊病时间服从负指数分布，试分析该科室的工作状况，如果满足99%以上的病人有座，此科室至少应设多少座位?如果该单位每天24小时上班，病人看病1小时因耽误工作单位要损失30元，这样单位平均每天损失多少元?如果该科室提高看病速度，每小时平均可诊6个病人，单位每天可减少损失多少?可减少多少座位?
解：
人
人 看一次病的时间小时
小时
1)99%病人有座，设科室的座位为m，

2)24小时，每天病人：24*4=96人
看病花费时间：96*1=96小时
每天损失：30*96=2880元
3)

每天损失费用：96*0.5*30=1440元
减少损失：2880-1440=1440元
减少座位：20-11=9个

7．假设某实时系统是由两个子系统构成，它们共享一台处理器进行工作，系统有三种状态：就绪、运行和阻塞。试画出该系统的petri网（共享资源的petri网）。
解：
1）系统状态分析
系统1和系统2的状态有：就绪，运行和阻塞
改变系统状态的事件：CPU忙，CPU空闲
2）
就绪
运行
阻塞
就绪
运行
阻塞
子系统2
CPU
子系统1
2)

8．某修理店只有一个修理工，来修理东西的顾客到达次数服从泊松分布，平均每小时4 人。修理时间服从负指数分布，平均需6 分钟。求：
(a) 修理店空闲时间的概率；　　　　　　　(b) 店有3 个顾客的概率；
(c) 店顾客平均数；　　　　　　　　　　(d) 店等待顾客平均数；
(e) 顾客在店平均逗留时间；　　　　　　(f) 顾客的平均等待修理时间
解：此为标准的M/M/1模型
（a） （b）
（c） （d）
（e） （f）

9. 某车间有5台机器，每台机器的连续运转时间服从负指数分布，平均连续运转时间15分钟，有一个修理工，每次修理时间服从负指数分布，平均每次12分钟。求：
(1) 修理工空闲的概率；
(2) 五台机器都出故障的概率；
(3) 出故障的平均台数；
(4) 等待修理的平均台数；
(5) 平均停工时间；
(6) 平均等待修理时间；
(7) 评价这些结果。
解：此排队系统为顾客源为有限排队系统(M/M/1/∞/N)

10. 排队系统 M/M/1, M/M/C、M/G/1, M/D/1分析法。