Microsoft Word - 習題解答_1~5.DOC

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1 第一章網路初探 填充 : ( 為了避免學生抄襲作業, 增加未來年度教學上 的困擾, 本習題解答建議僅提供教師參考使 1. TCPIP ARPANet 2. 星型 (Star) 直線型(Bus) 環型(Ring) 樹狀(Tree) 3. 區域網路 (LAN) 都會網路 (MAN) 廣域網路 (WAN) 4. 主從式架構 對等式架構 5. 伺服 客戶 藍芽 (Bluetooth) 選擇 : 1. D 2. C 3. D 4. C 5. D 6. A 7. C 8. B 9. D 10. A 11. A 12. D 13. B 14. C 15. A 17. C 18. A 19. D 20. C 21. B 問答 : 1. 請說明下列字詞的英文全名 :(1) TCP/IP (2) DoD (3) ARPA (4) DARPA (5) NSF (6) NII (7) QoS (8) BITNET (9) FTP (10) WWW (11) BBS (12) VoD (13) LAN (14) MAN (15) WAN (16) TANet (17) FDDI (18) bps (19) ATM (20) DSL (21) ISDN (22) GSM (23) GPRS (24) HSDPA (25) OC (26) STM (27) NOS Ans: (1) Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (2) Department of Defense (3) Advanced Research Projects Agency (4) Defense ARPA (5) National Science Foundation (6) National Information Infrastructure (7) Quality of Service (8) Because It s Time Network (9) File Transfer Protocol (10) World Wide Web (11) Bulletin Board System (12) Video on Demand (13) Local Area Network (14) Metropolitan Area Network (15) Wide Area Network (16) Taiwan Academic Network (17) Fiber Distributed Data Interface (18) bits per second (19) Asynchronous Transfer Mode (20) Digital Subscriber Line (21) Integrated Service Digital Network (22) Global System for Mobile Communications (23) General Packet Radio Service (24) High-Speed Downlink Packet Access (25) Optical Carrier (26) Synchronous Transport Module (27) Network Operating System 2. 何謂網路? 請針對網路架構繪圖進行說明, 並為網路下一個簡要的定義 Ans: ~ 1 ~

2 網路架構 : 一些的網路節點 ( 如個人電腦 工作站 印表機 終端機等 ) 藉由網路硬體的相互連接, 達到資料 數據 影音等的傳輸通訊, 並完成軟硬體資源共享的目的 圖請參見 Page 1-3 圖 1.3 網路的簡要定義 : 網路就是一些如個人電腦 工作站 印表機 終端機等的節點藉由硬體的相互實際連線連接, 達到資料 數據 影音等的傳輸通訊, 並完成彼此間的軟硬體資源共享目的的架構 3. 請說明網路因距離遠近的幾種分類 並請分別舉兩個實例進行說明 Ans: 網路因規模的大小 距離的遠近大致可區分為 LAN (Local Area Network; 區域網路 ) MAN (Metropolitan Area Network; 都會網路 ) 以及 WAN (Wide Area Network; 廣域網路 ) 三種類型 LAN: 辦公室 住宅社區乃至校園網路系統 ; MAN: 城市各區行政網路系統 交通控制網路系統 ; WAN: 網際網路 (Internet) 台灣學術網路 (TANet);HiNet SeedNet 4. 何謂拓撲? 請繪圖簡述常見的幾種網路拓撲型態 Ans: 網路的分佈狀態, 稱之為拓撲 (Topology) 常見的有星型 (Star) 直線型 (Bus) 環型 (Ring) 樹狀 (Tree), 圖請參見 Page 1-11 ~ 1-13 之圖 1.11~ 請簡單描述常見的幾種區域網路型態及其傳送速率等進行分類說明 Ans: (1) 有線環境乙太網路 (Ethernet):10Mbps 100Mbps 1Gbps 10Gbps 40Gbps 甚至 100Gbps 等幾種 (2) 無線傳輸環境 IEEE 無線區域網路系統 :11Mbps 或 54Mbps 藍芽 (Bluetooth) 通訊環境 :1Mbps ~ 2 ~

3 6. 請針對常見的廣域網路架構及其網路的傳送速率進行分類與說明 Ans: 架構電話撥接 ADSL Cable Modem 衛星直播 GSM 手機 GPRS 手機 3G 手機 HSDPA 手機 ISDN Frame Relay T1 T3 E1 OC-n STM-n 傳輸速率 56Kbps 512Kbps ~ 12Mbps 1~2Mbps 400Kbps 9.6 Kbps 56 ~ 114 Kbps 384 Kbps 3.6~14.4 Mbps 144Kbps 或 1.544Mbps 1.544Mbps 1.544Mbps Mbps 2.048Mbps x n Mbps x n Mbps 7. 請說明 T4 專線是由幾組 T1 專線所組成 而 OC-36 的傳輸速率為何? 其相對應於哪一項的 STM 標準? Ans: T4 專線是由 168 (4x7x6) 組 T1 專線所組成 OC-36 的傳輸速率為 Mbps (51.84x36) 該速率相對應於 STM 標準的 STM 何謂 NOS? 與 OS 有何差別? Ans: 使作業系統具備網路環境以便進行網路連線工作的作業系統架構稱之為網路作業系統 (NOS;Network Operating System) 其與一般 OS 的差別在於 NOS 可使硬體架構得以進行網路運作, 而一般 OS 則不具備網路功能 9. 請說明主從架構與對等架構, 並簡述兩者之間的差別 Ans: 主從式架構中, 有些網路節點為提供服務的伺服端, 有些則為要求服務的客戶端, 客戶節點要求服務, 而伺服節點提供服務 這種架構下, 伺服與客戶彼此間的角色不變更, 屬於集中式的管理架構 至於對等式的網路架構, 顧名思義, 每一個網路 ~ 3 ~

4 節點具有相同的地位, 皆可進行提供服務與要求服務的一方, 工作點間因提供服務 者的不同, 所扮演的角色也有所不同 對等式網路架構一般而言成本較低, 但在管 理上則較為費事繁瑣 10. 請為 Internet 下一個簡要的定義 Ans: Internet 乃泛指以 TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol; 傳輸控制協定 / 網際網路協定 ) 為主所架設的網路系統, 系統由全球各地許多區域網路互相連接所形成的全球性超大網路架構 11. 請簡述 Internet 的簡易發展史 Ans: 1964 RAND 公司 Paul Baran 提出分散式機制 1968 英國國家物理實驗室完成對分散式架構測試 1969 ARPA 開始推動 ARPANET 計劃 1971 ARPANET 主機以 NCP (Network Control Protocol; 網路控制協定 ) 為通訊協定開始運作 1973 國際連線首次由倫敦大學學院及挪威皇家雷達組織與 ARPANET 相連線 1981 BITNET 啟用, 由 CUNY (City University of New York) 連線到 Yale ( 耶魯 ) 大學 1982 美國國防部宣佈 TCP/IP 協定組為 DoD 的協定標準 Internet 這個名詞首次採用 年 1 月 1 日 ARPANET 將其通訊協定由 NCP 移轉為 TCP/IP ARPANET 分為兩部分, 即軍事用途的 MILNET 以及人人可存取使用的 Internet 1986 NSFNET (National Science Foundation Network; 美國國家科學基金會網路 ) 設立, 將美國境內 5 個高速電腦中心連接在一起 1987 台灣與 BITNET 連線 (1987,7) 1991 ARPANET 停止運作 12 月 3 日台灣與 Internet 連線 1993 NSF 創立 InterNIC 以提供特殊的 Internet 服務 推動 國家資訊基礎建設 (NII ; National Information Infrastructure) 工作, 以期達到資訊高速公路的目標 1996 Internet2 提出, 提供更高層次網路傳輸與研究工作的運用 ~ 4 ~

5 第二章基本通訊概念 填充 : ( 為了避免學生抄襲作業, 增加未來年度教學上 的困擾, 本習題解答建議僅提供教師參考使 1. 單工 半雙工 全雙工 2. 載波 調變 解調變 3. 大小 頻率 相位 4. 載波 5. 兩倍 K 自我時序 (Self-Clocking) 8. 微分編碼 (Differential Encoding) 9. 分頻多工 分時多工 n x 51.84Mbps 選擇 : 1. A 2. B 3. D 4. C 5. B 6. C 7. B 8. D 9. A 10. C 11. B 問答 : 1. 請說明下列各項的英文全名 :(1) AM (2) FM (3) PM (4) ASK (5) FSK (6) PSK (7) CD (8) PCM (9) NRZ-L (10) RS-232 (11) NRZ-I (12) FDM (13) TDM (14) CATV (15) ISDN (16) BRI (17) PRI (18) PBX (19) DS-1 (20) ATM (21) SONET (22) OC (23) ANSI (24) STS (25) CCITT (26) STM Ans: (1) Amplitude Modulation (2) Frequency Modulation (3) Phase Modulation (4) Amplitude Shift Keying (5) Frequency Shift Keying (6) Phase Shift Keying (7) Collision Detection (8) Pulse Code Modulation (9) Nonreturn to Zero Level (10) Recommended Standard 232 (11) Nonreturn to Zero, Invert on Ones (12) Frequency Division Multiplexing (13) Time Division Multiplexing (14) Community Antenna Television (15) Integrated Service Digital Network (16) Basic Rate Interface (17) Primary Rate Interface (18) Private Branch exchange (19) Digital Signal Level 1 (20) Asynchronous Transfer Mode (21) Synchronous Optical Network (22) Optical Carrier (23) American National Standard Institute (24) Synchronous Transport Signal (25) Consultative Committee on International Telephone and Telegraph (26) Synchronous Transport Module 2. 以生活上的實務為例說明單工 半雙工 全雙工的運作機制 Ans: (1) 單工 : 僅可以單方向進行傳輸 Ex: 電台 電視的廣播 ~ 5 ~

6 (2) 半雙工 : 雙方向都可以進行傳輸, 但同一個時間僅可以進行某一方向的傳送 Ex: 無線電對講機 (3) 全雙工 : 雙方可以同時傳送訊息 Ex: 電話通訊 3. 以表列方式簡述類比訊號與數位訊號的特性與區別 Ans: 區別 類比訊號 數位訊號 數學 實數 (Real Number) 整數 (Integer) 數值性質 連續性 階段性 存在 自然界中的訊號 數位式電腦中的高低訊號 4. 訊號的特性主要有哪三個因子? 並請配合式子 [2-1], 對其中各參數的特質及代表意 義進行說明 Ans: 訊號的特性一般包含有大小 (Magnitude) 頻率 (Frequency) 與相位 (Phase) 三個重要的因子 式子 [2-1] 的 m(t) f (t) θ (t) 代表訊號的大小 頻率 與相角 以聲音為例, 訊號的大小代表聲音的音量 頻率代表聲音的高低音 相角 代表聲音的音差 5. 何謂頻譜? 並請繪圖說明其與以時間為橫軸圖形的差異 Ans: 如左圖所示, 橫軸所代表的是個頻率軸, 不再是以往常用如右圖的時間軸概念 ; 縱軸代表的是某個頻率所擁有量的多寡, 這樣的圖稱為頻譜圖 (Frequency Spectrum) S(f) f(hz) 4000 時間 6. 影響傳送距離的因素主要有哪兩項? 如何影響? 請說明之 Ans: (1) 訊號的能量 : 例如振幅大的訊號所具的能量高, 可以將訊號傳達到較遠的地方 (2) 環境因素 : 傳送過程存在障礙, 傳送自然不會順利, 但是所有的波不會被比自己波長還小的物體所阻擋 ~ 6 ~

7 7. 何謂調變? 為何需要調變? Ans: 調變就是訊號在傳送端 (Transmitter) 運用一個高頻率的訊號將原來的訊號夾帶傳送到遠方去, 而接收端則相對應地將訊號由高頻率訊號還原回原來的訊號, 使原音得以重現, 這種將訊號搬動到高頻率的過程便稱為調變 調變可以讓同一個地點同一時間讓兩個音源訊號經過調變而不互相干擾, 得以進行傳送 8. 請繪圖說明數位訊號的 AM FM 與 PM 處理機制 Ans: (a) (b) 載波 (c) AM (d) FM (e) PM 9. 請說明為何 B 通道的傳輸速率訂為 64Kbps Ans: 人的語音訊號頻率 < 3,400Hz 取樣率 : > 二倍最大頻率 => 8,000 ( 取樣 / 秒 ) 8,000 ( 取樣 / 秒 ) 8 ( 位元 / 取樣 )=64Kbps 10. 針對訊號每秒取樣 10 萬次, 每個取樣量化為 10 萬個層級, 請問儲存十分鐘這樣的 訊號資料, 需要多少位元組的記憶體容量? Ans: 因為 100,000 介於 2 16 與 2 17 之間, 故需用 17 個位元來量化 (100,000*17*60*10)/8=127,500,000Byte ~ 7 ~

8 11. 請思考 Baud 與 bps 的不同 Ans: 每秒訊號的變化次數稱之為 Baud ( 鮑 ), 而每秒執行的位元數稱之為 bps; bps 是傳輸速率的單位,Baud 則是變化速率的單位 12. 請繪圖說明 在 節所列的各種編碼方式的編碼結果為何 Ans: ( 假設初始值為 0) (a) NRZ-L: (b) NRZ-I: (c) Manchester: (d) Differential Manchester: (e) MLT-3: 13. 何謂微分編碼? 請以 NRZ-I 與微分曼徹斯特編碼舉例說明 Ans: 微分編碼類型的編碼法在編碼時依據其相鄰訊號值來決定, 就好像在微積分的運算中, 微分值的決定也是依其相鄰值執行運算的方式是類似的 (1) NRZ-I: 在資料 0 出現時, 無論當時的訊號為何, 維持前一位元原來的電位狀態, 而在資料 1 出現時, 無論當時的訊號為何, 則改變前一位元原來狀態 (2) 微分曼徹斯特 : 無論是資料 0 或資料 1, 訊號在位元中間都執行訊號電位的轉換 ; 但在位元起始點, 資料為 0 時, 無論原來的訊號為何, 均對電位進行轉換的工作, 資料為 1 時, 無論原來的訊號為何, 則不進行電位轉換 14. 何謂自我時序?2.3.4 節各種編碼方式中, 有哪些方式提供自我時序功能? Ans: 自我時序 (Self-Clocking) 為傳送訊號中隱含了傳送端的時脈訊號, 因此接收端可以依其訊號隨時調整解調的時脈速率 提供自我時序功能的編碼方式有曼徹斯特 微分曼徹斯特 ~ 8 ~

9 15. 請說明 4B5B 編碼方式取碼的基本原則 Ans: 4B/5B 編碼乃是將四個位元的資料轉換成五個位元的數碼, 讓訊號可以更有效率地在通道上進行傳輸 取碼的基本原則 :(a) 直流平衡 (DC Balance), 避免有太多的訊號 1 或太多的訊號 0, 造成電位的總合無法接近零電位, 產生電位不平衡的現象 ;(b) 避免有相同連續的訊號, 不產生有連續 3 個以上的 0 或連續 8 個以上的 1 出現 ;(c) 儘量選取較高轉換次數的碼 16. 何謂 FDM TDM? 請繪圖說明其工作原理 Ans: (1) FDM: 在頻率上進行多工處理的稱之為分頻多工 (FDM) A B C FDM f1 f f2 (a) f f3 f fa - f1 fa fa + f1 fb - f2 fb fb + f2 f c - f3 fc f c + f3 f (b) (2) TDM: 在時間上進行多工處理的方式則稱之為分時多工 (TDM) 接收 傳送 1010 S1(t) S1(t) S2(t) S2(t) S3(t) S3(t) t 0011 S1(t) S2(t) (a) S1 S2 S3... Sn S1 S2 S3... Sn S1 S2 S3... (b) Sn t 17. 請思考並舉例說明 FDM 與 FM 的觀念差異 Ans: FDM 是個分工傳輸技術, 至於這些 FDM 內訊號的調變方式則是另一回事, 也許是 AM, 也許是 FM, 也有可能是以 PM 的方式進行調變 ; 而 FM 訊號則是改變傳送載 波的頻率, 是個調變技術, 與 FDM 屬於兩個不同的概念 ~ 9 ~

10 18. 何謂 TDM? 其優點為何? 並請說明其工作原理 Ans: TDM 為分時多工 (Time Division Multiplexing), 將通訊通道在時間軸上切分成許多 的時間間隔, 分配給幾個不同的使用者來使用, 讓各個使用者的訊號間隔性地出現 在通訊通道上, 以便有效對此通訊通道頻寬做充分的利用 19. 請說明 T1=1.544Mbps 是如何求算得到的 Ans: T1 的傳輸速率為 1.544Mbps (=8,000 (1+24 8)) 20. 請整理常見的幾種數據通道標準 Ans: 北美歐洲日本 T1:1.544 E1: T2:6.312 (4 T1) E2:8.448 (4 E1) T3: (7 T2) E3: (4 E2) T4: (6 T3) E4: (4 E3) ANSI 標準 CCITT 標準傳輸速率 (Mbps) STS-1 (OC-1) (Mbps) STS-3 (OC-3) STM (Mbps) STS-12 (OC-12) STM (Mbps) STS-192 (OC-192) STM (Mbps) 第三章傳輸媒介與配備 填充 : ( 為了避免學生抄襲作業, 增加未來年度教學上 的困擾, 本習題解答建議僅提供教師參考使 1. 抵消電磁干擾 2. 傳送訊號 3. 步級式多膜 漸級式多膜 單膜 4. 地波 天波 直線 5. 連接頭 天線 6. ST SC 7. 數據機 8. 中繼器 9. 集線器 交換式集線器 10. 路由器選擇 : 1. C 2. A 3. C 4. D 5. C 6. C 7. B 8. D 9. D 10. B 11. D 12. A 13. B 14. C 15. D 16. D 問答 : 1. 請解釋下列名詞的英文全名 :(1) EMI (2) UTP (3) STP (4) EIA/TIA (5) FTTH (6) LOS (7) ISDN (8) ADSL (9) NIC (10) ATM (11) SNMP ~ 10 ~

11 Ans: (1) Electromagnetic Interference (2) Unshielded Twisted Pair (3) Shielded Twisted Pair (4) Electronic Industries Association/Telecommunication Industry Association (5) Fiber To The Home (6) Line-of-sight (7) Integrated Service Digital Network (8) Asymmetric Digital Subscriber Line (9) Network Interface Card (10) Asynchronous Transfer Mode (11) Simple Network Management Protocol 2. 雙絞線為何要互絞? Ans: 雙絞線互絞的主要目的就是要抵消兩條電線上所產生的磁場效應, 降低電磁現象對傳輸所產生的負面影響, 而雙絞線互絞的程度愈高, 電磁效應互抵的功效也就愈高, 傳輸的效果也就愈好 3. UTP 與 STP 有何差異? 並請說明各部分的功能為何? Ans: 差異處為 STP 有一條細導線並以一層金屬箔片包裹住 ; 細導線用以執行接地之用, 而這箔片的作用則是用以對外界電磁干擾的遮蔽 4. 請就一般對 UTP 的分類方式及各類型線材的特性做簡要說明 Ans: 類別互絞程度傳輸速率用途 第一類 (Category I) 第二類 (Category II) 第三類 (Category III) 第四類 (Category IV) 第五類 (Category V) 第五類增強型 第六類 (Category VI) 第七類 (Category VII) 未絞線 1~2 MHz 基本語音通訊 每英吋絞 3 次 4 MHz 4Mbps 記號環網路 16 MHz 20 MHz 每英吋絞 4 次 100 MHz 200~300 MHz 350~600 MHz 600 MHz 以上 10BaseT 16Mbps 記號環網路 100BaseT4 16Mbps 記號環網路 100BaseT 100CDDI 網路 ATM 網路 (OC-3) Gigabit Ethernet 10G Ethernet 5. 請以圖 3.4 說明同軸電纜線各部分之用途及其運作原理 ~ 11 ~

12 Ans: A. 中心金屬導線乃是用以執行訊號傳輸的媒介 ; B. 導線以塑膠絕緣體包裹著, 以便與外界進行隔離 ; C. 金屬導體網層, 除接地用之外, 也用來遮蔽電磁波對內部訊號的影響 ; D. 塑膠保護外皮, 用以保護線材, 以避免受潮污損等破壞 6. 請說明光纖的優點與缺點 ; 並請說明圖 3.8 三種光纖的架構 傳送原理與傳輸特性 Ans: 優點 : 重量輕 體積小 使用年限更久 沒有輻射 無電磁干擾 低衰減 傳輸頻寬大 不受雷擊以及竊取訊號安全性高 缺點 : 價格高 鋪設困難 光電轉換元件貴 安裝比較不容易 A. 單膜光纖 : 中心直徑只有 5~10μm, 外圍直徑則是 125μm, 可以讓光波在幾乎沒有折射的情況下以直線傳輸, 效能最好, 傳輸距離可達 20~50 公里以上 B. 步級式多膜光纖 : 中心直徑 50~100μm, 外圍直徑大約是 125μm~140μm, 光纖只有兩種折射率, 直線行走光波與折線行走光波到達末端的時間有所不同, 也使得輸入波在輸出端的波形會暈開, 波型也會有所差距, 傳輸距離大約在 2 公里左右 C. 漸級式多膜光纖 : 折射率採逐漸變化, 大部分入射角度的光線在光纖內的行進時間不會因為距離的遠近而有所差異, 輸出波與輸入波間的差異縮小 7. 請以表列方式簡述地波 天波與直接波的傳輸頻率範圍 傳輸原理 特性與應用實 例 Ans: 比較 地波 天波 直接波 傳輸頻率範圍 3KHz ~ 3MHz 3MHz ~ 30MHz 30MHz 以上 傳輸原理 波沿著地表行進 電離層與地面間的來回反射傳輸方式以所謂的直線行進 特性 波長甚長 由電離層與地面間形成傳送傳輸距離相當遠的導波通道 應用實例 航海通訊與 AM 廣播航海通訊 無線電視台 大哥大基地台 衛星通訊 外太空通訊 8. 請比較家中電話接頭與乙太網路 RJ-45 接頭的差異 Ans: 家中的電話接頭, 只有四個接點, 大小也比 RJ-45 小一些, 一般稱之為 RJ-11 接頭 9. 市調 : 請至一般材料行針對不同廠牌所生產之不同纜線 連接頭及其價格進行分析 比較 ~ 12 ~

13 Ans: 請依實際市場價格決定, 或參閱以下網址 為何需要數據機? 請說明數據機的主要功能及其工作原理 Ans: 數據機是用以將兩個遠端電腦能相互溝通的設備 數據機的主要功能在於將傳送端電腦的數位訊號以類比方式進行調變後, 送上電話系統執行傳輸工作, 而在接收端的一方, 再將訊號自電話系統上還原回數位的型態, 以完成調變 (Modulation) 與解調變 (Demodulation) 的任務 11. 為何需要中繼器? 請說明中繼器的主要功能 Ans: 訊號在經過一段距離的傳輸之後會有一定程度的衰減, 因此如果需傳送的距離相當 遠, 必需有中繼器將訊號重新整理後, 再行傳送出去 12. 為何需要集線器? 請說明集線器的主要用途, 其與中繼器的差別為何? Ans: 通常接進實驗室或辦公室的網路線路只有一條, 為了使每一台電腦都可以與網路連上, 就必須使用集線器, 增加網路連接點的數量 主要用途為所有進入集線器的訊號都會重新整理過後再傳送出去, 所以都具備有前述中繼器的功能, 也可以說集線器其實就像是一個多埠的中繼器 13. 一般型集線器與交換式集線器的運作有何不同? 又何謂智慧型集線器? 請分別說明之 Ans: 一般型集線器以廣播方式對訊息進行傳送, 媒介與頻寬共享 ; 而交換式集線器各埠區分為各自獨立區塊, 通訊頻寬也各自獨立, 整體頻寬也隨著埠數的增加而增加 ; 至於智慧型集線器則具備網路管理協定, 與網管軟體搭配使用可以對網路的流量 效能等進行統計與分析的工作 14. 橋接器的主要用途為何? 請說明其工作原理 Ans: 將大區塊的廣播網路系統區隔成兩個較小的區塊, 降低忙碌網路間訊號碰撞的機 率, 各區塊頻寬各自獨立, 而整體傳輸頻寬也隨之增加一倍 15. 交換式集線器的運作原理為何? 其與橋接器 集線器的差異為何? ~ 13 ~

14 Ans: 如同橋接器的功能一般, 交換式集線器各埠區分為各自獨立區塊, 通訊頻寬也各自獨立, 整體頻寬也隨著埠數的增加而增加 可以說是集線器與橋接器的結合, 兼具兩者的功能 橋接器只有兩個埠, 而交換式集線器則有多個埠, 因此交換式集線器又稱之為多埠橋接器 16. 市調 : 請至一般電腦販售店分別針對網路卡 數據機 集線器 交換式集線器各詢問至少三種以上不同品牌不同功能之產品價格與功能, 並比較分析其優劣性 Ans: 請依實際市場價格決定, 或參閱以下網址 路由器的主要用途為何? 請說明其工作原理 Ans: 透過路由器的連線轉接與其他網路系統相連接, 使訊息在各網路系統間達到相互連通的目的 路由器運用尋徑協定, 根據各路由器擁有的路徑表, 在眾多的傳輸路徑上, 尋找最佳的傳輸路徑, 讓網路傳輸運用最有效率的方式, 在最短的時間內將訊息傳達目的端 18. 請說明圖 3.24 與圖 3.27 的差異? Ans: 圖 3.24 為多種網路系統透過路由器相連接, 距離不至於太遠, 圖 3.27 為將相距遙 遠的網路系統, 透過連接到路由器上的專線數據機, 進行遠距離的連線 19. 請上網了解市場各廠牌路由器的規格 性能及其價格差異 Ans: 請參閱以下網址進行訪查 請說明 Router Route Routing 三者的差異 Ans: (1) Router ( 路由器 ): 尋覓路徑的功能的網路設備 (2) Route ( 路徑 ): 兩網路節點間連結可能經過的節點形成的傳輸路徑 (3) Routing ( 尋覓 ): 在眾多路徑中尋找最佳的傳輸路徑, 讓網路傳輸運用最有效率的方式, 在最短的時間內將訊息傳達目的端 ~ 14 ~

15 21. 何謂第三層交換器? 並請說明其與路由器的差異 Ans: (1) Router ( 路由器 ): 尋覓路徑的功能的網路設備 第三層交換器 (Layer 3 Switch) 與路由器一樣執行尋徑的工作, 在許多網路系統間進行封包的交換 不同於路由器運用軟體的方式進行處理, 第三層交換器以硬體方式執行封包的尋徑工作, 提供更好的執行效能 第三層交換器主要著重在封包路徑的交換工作, 架構單純簡單, 對品質化服務 網路安全防護管理 多種協定的支援等則較缺乏, 在功能上比路由器要簡化 22. 請依據您目前使用的網路系統, 說明該網路系統所需的配備, 並繪圖說明其架構 Ans: 請依實際情況而定 第四章通訊協定 ( 為了避免學生抄襲作業, 增加未來年度教學上 的困擾, 本習題解答建議僅提供教師參考使 填充 : 1. 通訊協定 2. 資料連結層 傳輸層 會議層 應用層 3. 片段 (segment) 4. 訊框 訊胞 5. MAC LLC 6. IETF IRTF 7. 提案標準 草案標準 標準選擇 : 1. B 2. D 3. D 4. C 5. B 6. D 7. C 8. C 9. A 10. D 11. A 12. B 問答 : 1. 請解釋下列名詞的英文全名 : (1) IEEE (2) ANSI (3) ITU (4) CCITT (5) EIA/TIA (6) ISO (7) IAB (8) IETF (9) IRTF (10) OSI (11) RS-232 (12) ISA (13) PCI (14) TCP/IP (15) IPX (16) LLC (17) MAC (18) RIP (19) OSPF (20) UDP (21) RFC (22) PPP Ans: (1) The Institute of Electrical and Electronic Engineers (2) American National Standard Institute (3) International Telecommunications Union (4) Consultative Committee on International Telephone and Telegraph (5) Electronic Industries Association/Telecommunication Industry Association (6) International Organization for Standardization (7) Internet Activities Board (8) Internet Engineering Task Force (9) Internet Research Task Force (10) Open Systems Interconnection (11) Recommended Standard 232 (12) Industrial ~ 15 ~

16 Standard Architecture (13) Peripheral Component Interconnect (14) Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (15) Internet Packet exchange (16) Logical Link Control (17) Medium Access Control (18) Routing Information Protocol (19) Open Shortest Path First (20) User Datagram Protocol (21) Request for Commends (22) Point-to-Point Protocol 2. 何謂 Protocol? 其重要性為何? 由誰制定? 不同 Protocol 之間的通訊如何處理? Ans: 電腦間為了傳送與接收雙方達到通訊溝通的目的, 制定大家可以接受的共通標準稱為通訊協定 (Protocol) 一般是由一些具公信的機構經過多次會議的反覆討論所制定出來的 若想在不同協定標準之間進行傳輸, 就必須用中介設備或系統進行轉換, 以達到彼此間通訊的目的 3. OSI 模式分為哪幾層? 是否為一種標準? 請說明 Ans: 網路通訊的軟硬體架構, 按照不同的功能分為七層, 由最底層到最高層分別為實體層 (Physical Layer) 資料連結層 (Data Link Layer) 網路層 (Network Layer) 傳輸層 (Transport Layer) 會議層 (Session Layer) 呈現層 (Presentation Layer) 與應用層 (Application Layer) OSI 模式並不能說是一個協定標準, 應該說是提供給各家網路架構設計的公司與個人的一個 參考模式, 提供網路廠家或網路學習者一個依循的參考 4. 請以表列方式說明 OSI 各層的名稱 各層主要功能 至少二種的代表性產品或架構 用以表示各層傳送訊號的用辭 Ans: OSI 名稱 OSI 主要功能 產品或架構 用辭 實體層 負責傳輸線規範傳輸線材 中繼器 一般型的集線器 訊號 資料連結層 將傳輸線上的訊號進行處理網路卡 橋接器 交換式集轉換與偵錯線器 訊框 訊胞 網路層 提供在網路節點間進行定址路由器 ;IP IPX 以及尋找路徑等的工作 封包 資料報 傳輸層 針對節點間真正傳輸的資料 TCP UDP SPX 進行處理 片段 會議層 負責電腦間連線模式的建獨立視窗的建立 維護與結 ~ 16 ~

17 呈現層 應用層 立 重建 結束與主控工作束將使用者輸入的訊息與電腦壓縮 / 解壓縮 加 / 解密可以了解型態的互換使用者或使用者程式與網路各種的應用程式皆在此列溝通的操作介面 資料 訊息 5. 請說明圖 4.5 的處理機制 Ans: 各層為了達成傳送的目的, 會依各層的需要在傳送資料前端進行通訊標頭 (Header) 包裝 (Encapsulation) 與拆裝 (Decapsulation) 的工作, 並在資料連結層進行標尾 (Trailer) 的拆組裝工作 標頭內包含各層在傳輸的重要訊息, 而標尾則進行訊號末端的宣告與錯誤檢查偵測工作 6. 請說明 OSI 模式資料連結層的主要功能為何?IEEE 對資料連結層又區分成哪些子層? Ans: 資料連結層基本上是處理在不經過路由器以上層級設備的網路通訊範圍內兩個節點間的通訊工作 處理的工作項目主要包含有資料框的建立與起始點的定義 傳輸通道的建立與管制 訊號的同步時序處理以及錯誤偵測等等 IEEE 將資料連結層又區分為邏輯連結控制 (Logical Link Control;LLC) 與媒體存取控制 (Medium Access Control;MAC) 兩個子層 7. 網路的尋徑架構中, 所謂的 距離 一般以什麼為依據進行量測? Ans: 所謂的距離, 可以將兩台路由器間的距離單純地設為 1, 也可以依傳輸頻寬 傳輸 延遲 傳輸負載 可靠度 價格等來進行綜合定義 8. 請簡要比較 RIP 與 OSPF 架構的差異? Ans: RIP 架構每隔 30 秒對相鄰路由器廣播其網路連接資訊, 了解網路連接情況, 進而可以執行尋徑訊息的方式 ; 至於 OSPF 架構也是根據相鄰路由器資訊建立起路徑資訊, 而後依照網路現況選擇一條最佳的路徑, 只有在連線狀況有所變更時, 才需要再次進行路徑資訊交換動作 9. 依圖 4.10, 請問節點 E 到節點 C 的理想路徑為何? 為什麼? ~ 17 ~

18 Ans: 由節點 E 到節點 C 的理想路徑為 (E G F C), 因為其網路距離最短 10. 傳輸層的功能為何? 傳輸層如何提供可靠的傳輸服務? Ans: 傳輸層主要對節點間真正傳輸的資料進行處理 ; 為了使目的端得以正確無誤地將先後到達的封包組合成原來訊號, 傳輸層會在每一封包上編訂序列碼進行處理, 如此就能達到可靠性服務 11. 呈現層主要的功能有哪些? 各功能各有哪些常見的實例? Ans: 主要對資料進行字元碼的轉換工作 ( 如文字轉為 ASCII 碼或 EBCDIC 碼 ), 以及對資 料進行壓縮 ( 如 GIF JPG MPEG 等 ) 或加密 ( 如網頁資料加密 SSL) 的處理工作 12. 請繪圖說明中繼器 交換式集線器 路由器 閘通道等設備的運作與 OSI 模式的關係 Ans: (1) 中繼器是傳輸線上的訊號進行重新整理與發送工作, 屬於 OSI 模式第一層的架構 (2) 交換式集線器以第二層架構做為交換依據, 且各連接埠各有其獨立專屬的傳輸頻寬, 屬於 OSI 模式第二層的架構 (3) 路由器能在路徑中尋找最佳的傳輸路徑, 屬於 OSI 模式第三層的架構 (4) 閘通道可以對系統執行連接轉換的工作, 屬於 OSI 模式第七層的架構 13. TCP/IP 協定組只有 TCP 協定與 IP 協定? 其與 OSI 的關係為何? Ans: TCP/IP 協定組是一個完整的網路架構,TCP 協定與 IP 協定只是整個協定組中較具代表性的兩個協定, 分別對應 OSI 傳輸層與網路層的工作, 也對應到 TCP/IP 協定組中的傳輸層與網際網路層, 至於整個 TCP/IP 協定組與 OSI 的對應關係如下圖所示 : ~ 18 ~

19 OSI 應用層 Application Layer 呈現層 Presentation Layer 會議層 Session Layer 傳輸層 Transport Layer 網路層 Network Layer 資料連結層 Data Link Layer 實體層 Physical Layer TCP/IP 應用層 Application Layer 傳輸層 Transport Layer 網際網路層 Internetwork Layer 網路存取層 Network Access Layer 14. 何謂 RFC? 有何功能? 何處可以找到 RFC 相關資訊? Ans: RFC 是一系列與 Internet 相關的文件, 討論的層面包括各項網路協定 演算法與機制的建置概念, 也涵蓋重要會議的記錄與意見陳述等等 對於從事網路工作或系統建置的工作者來說,RFC 絕對是必須常常參考的文件 可以直接到 網頁上進行下載, 也可以由 搜尋相關的 RFC 文件 第五章區域網路架設 ( 為了避免學生抄襲作業, 增加未來年度教學上 的困擾, 本習題解答建議僅提供教師參考使 填充 : 1. 10Mbps Broadband Mbps 基頻 雙絞線 3. 全雙工 4. 藍 橙 綠 棕 5. 白綠 綠 白橙 藍 白藍 橙 白棕 棕 公尺 8. GBIC 9. 無線都會網路 無線區域網路 無線個人網路 10. 藍芽 HR-WPAN (UWB) LR-WPAN (ZigBee) WEP 13. Ad Hoc Infrastructure 14. SSID 15. 橋接 16. 漫遊選擇 : 1. D 2. D 3. A 4. C 5. B 6. D 7. B 8. B 9. D 10. A (0.5) 11. A 12. C 13. A 14. C 15. C 16. A 問答 : 1. 請針對下列各名詞的英文全名進行說明 :(1) DIX (2) UTP (3) LED (4) TIA/EIA (5) EMI (6) GBIC (7) WMAN (8) WLAN (9) WPAN (10) ISM (11) UNII ~ 19 ~

20 (12) MIMO (13) Wi-Fi (14) WiMax (15) WEP (16) PDA (17) CF (18) AP (19) IBSS (20) SSID (21) BSS Ans: (1) DEC-Intel-Xerox (2) Unshielded Twisted Pair (3) Light Emitted Diode (4) Electronic Industries Association/Telecommunication Industry Association (5) Electromagnetic Interference (6) GigaBit Interface Converter (7) Wireless Metropolitan Area Network (8) Wireless Local Area Network (9) Wireless Personal Area Network (10) Industrial Science Medical (11) Unlicensed National Information Infrastructure (12) Multiple Input Multiple Output (13) Wireless Fidelity (14) Worldwide Interoperability for Microwave Access (15) Wired Equivalent Privacy (16) Personal Digital Assistant (17) Compact Flash (18) Access Point (19) Independent Basic Service Set (20) Service Set ID (21) Basic Service Set 2. 乙太網路發明者 Bob Metcalfe 將此網路系統取名為 Ethernet 的原因為何? Ans: Metcalfe 希望終有一天,Ethernet 能像宇太 (Ether) 一般地充斥在宇宙的每一個角 落 ; 也用來描述將網路訊號進行傳送的物質 3. 請大致說明乙太網路的發展沿革 Ans: 第一次出現乙太網路系統是 1973 年 Metcalfe 與 Boggs 所發展出來的, 其傳輸速率為 2.94Mbps;1980 年 9 月迪吉多 英代爾以及全錄三家公司訂出 10Mbps 速率的乙太網路系統的標準, 稱之為 DIX (DEC-Intel-Xerox) 乙太網路 美國電話電報公司所開發 1Mbps 傳輸速率的 StarLAN 系統, 而速率 10Mbps 的 10BaseT 乙太網路架構則是 1987 年才發展出來 速率為 100Mbps 的高速乙太網路架構在 1992 年提出 ; 規範此高速乙太網路標準的 IEEE802.3u 規格則於 1995 年訂定 速率達 1Gbps 的超高速乙太網路 (Gigabit Ethernet), 標準規格 IEEE802.3z 於 1998 年制定完成, 目前最高速的 10Gbp 乙太網路規範於 2002 年完成 4. 請說明乙太網路普及的主要原因為何? Ans: 乙太網路普及的主要原因, 除了架構簡單之外, 另一個主要的原因是因為在 1982 年全錄公司放棄對乙太網路的商標權, 讓乙太網路的發展不受到限制, 進而使這個網路系統可以成為主流 ~ 20 ~

21 5. 全錄 (Xerox) 公司放棄對的商標權對此網路系統有何影響 Ans: 全錄公司放棄對的商標權, 是乙太網路之所以會普及的主要原因之ㄧ 6. 請以表列方式對各種乙太網路傳輸系統的代表名稱 傳輸速率 傳輸方式 傳輸媒 Ans: 介與最遠傳輸距離等進行說明 類型傳輸速率傳送方式傳輸線材最遠傳送距離 10Base5 10Mbps Baseband RG-11 同軸電纜線 500 公尺 10Base2 10Mbps Baseband RG-58 同軸電纜線 185 公尺 10BaseT 10Mbps Baseband 第三類雙絞線 100 公尺 10BaseF 10Mbps Baseband 多膜光纖 500~2000 公尺 10Broad36 10Mbps Broadband RG-59 同軸電纜線 3600 公尺 100BaseT4 100Mbps Baseband 第三類雙絞線 100 公尺 100BaseTx 100Mbps Baseband 第五類雙絞線 100 公尺 100BaseT2 100Mbps Baseband 第三類雙絞線 100 公尺 100BaseFx 100Mbps Baseband 多膜光纖 412 公尺 1000BaseCx 1000Mbps Baseband 遮蔽雙絞線 25 公尺 1000BaseSx 1000Mbps Baseband 多膜光纖 550 公尺 1000BaseLx 1000Mbps Baseband 單膜光纖 10 公里 1000BaseZx 1000Mbps Baseband 單膜光纖 100 公里 1000BaseT 1000Mbps Baseband 增強第五類雙絞線 100 公尺 10GBaseCX4 10Gbps Baseband 遮蔽雙絞線 15 公尺 10GBaseSR 10Gbps Baseband 多膜光纖 300 公尺 10GBaseLR 10Gbps Baseband 單膜光纖 25 公里 10GBaseZR 10Gbps Baseband 單膜光纖 80 公里 10GBaseT 10Gbps Baseband 第六類雙絞線 56 公尺 100GbE-MMF 100Gbps Baseband 多膜光纖 100 公尺 100GbE-SMF 100Gbps Baseband 單膜光纖 10 公里 7. 市調 : 請針對 節所列之各項材料與配備進行市場調查, 以表列方式對各項對規格與價格進說明 Ans: 請依實際市場價格決定, 或參閱以下網址 ~ 21 ~

22 8. 如果你也要架設網路, 依據自己的需求, 請問你會選擇採購哪些材料與配備進行架 設? 為什麼? Ans: 請依自己所在環境情況進行規劃架設 9. 請仔細觀察一個 RJ-45 接頭與圖 5.3 進行對照, 並比較壓線前與壓線後,RJ-45 接頭的差異 Ans: RJ-45 接頭壓線前各接點是凸出來的, 但壓線後這些的接點會壓入與接頭的塑膠頭平面差不多高, 以便接點可以與雙絞線內的導線相接觸 10. 請說明 RJ-45 護套的主要功能有哪些 Ans: 護套是用以保護 RJ-45 接頭, 除了預防接頭卡榫可能因碰撞導致接頭脫落之外, 也 兼具雙絞線與接頭間加強固定與扭轉緩衝的作用 11. 一個具有 4 埠的高速乙太網路產品, 其產品規格說明其總傳輸頻寬可達 800Mbps, 請問此集線器至少可能會具備哪些特性 Ans: 這台高速乙太網路產品需具備有全雙工的功能, 讓每個連接埠都達到 200 Mbps 的傳輸速率, 並且需為交換式集線器, 使得每個連接埠的頻寬獨立, 才能夠達到總傳輸頻寬為 800Mbps 12. 如果可能, 請實際進行壓線實習, 並量測所壓線材的連通情形是否良好 Ans: 請實際壓線進行實習 13. 針對 TIA/EIA 568 的配線規範, 請說明在下列情況下的接腳接線顏色排列與連接 (a) 網路卡與網路卡 (b) 網路卡與集線器 (c) 集線器與集線器 Ans: (a) 白綠 綠 白橙 藍 白藍 橙 白棕 棕 (b) 白橙 橙 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕 (c) 白綠 綠 白橙 藍 白藍 橙 白棕 棕 ~ 22 ~

23 14. 兩台集線器欲以直接纜線 (Straight) 進行連接, 該集線器必需有何條件? Ans: 必需具有稱為 Daisy-Chain ( 或稱 UpLink Cascade) 的特別連接埠, 這是因為在這個連接埠的內部已經事先做好跳接的工作, 使得連接埠各腳位的功能與網路卡 RJ-45 插槽腳位定義相同, 因此可以直接採用直接纜線 (Straight) 進行連接 15. 請觀察自己所在網路環境的連線架構, 並針對 所提進行察看, 是否有缺失? 請提供應改善的建議事項 Ans: 請依實際情況進行作答 16. 何謂 傳輸直徑? 何謂 5-4 法則? 如何解決? 許多網路架構其實已經破壞 5-4 法則 了, 為何仍然可以通訊? 請分別說明之 Ans: 傳輸直徑 是指由好幾段網段藉由中繼器或集線器設備串接在一起, 實體層所允許可傳送到達的最遠距離 5-4 法則 是說兩個工作點間最多僅允許經過 四 個集線器或中繼器設備, 而使得工作點間的網段數量最多不會超過 五 個 解決 5-4 法則的限制, 最簡單的方式就是運用橋接器或交換式集線器進行連線擴充 現在中繼設備的傳輸延遲比以往快上許多許多, 每一網段的傳輸距離也比當時制定 5-4 法則 時的網路架構為短, 使得整體網路的訊號延遲還足以為接收端所接受, 因此有些網路架構即使已經破壞 5-4 法則, 仍然可以進行通訊 17. 請簡要說明超高速乙太網路的架設方式 Ans: 常見超高速乙太網路架設的架構, 在線材上以雙絞線與光纖為主 雙絞線必須是第六類以上之雙絞線, 除了必須有超高速乙太網路卡之外, 也必須選用具備超高速乙太網路功能的設備 ; 使用光纖線材的超高速乙太網路架構, 除了必須配備光纖網路卡, 還要在集線器上具備超高速乙太網路轉換器, 然後用光纖纜線來架設 18. 無線網路依大小不同區分為哪些架構, 其用途分別為何? 請說明之 Ans: 無線網路依網路範圍的大小大致分成無線都會網路 無線區域網路與無線個人網 路 ; 無線個人網路提供居家控制 電腦週邊短距離間的連線使用, 無線區域網路提 ~ 23 ~

24 供校園網路 工廠環境 社區網路等無線環境之用, 無線都會網路則提供了處處無 線上網無線城市夢想的實現 19. 何謂 Wi-Fi? 具有何種特性? 請說明之 Ans: 無線區域網路通過 Wi-Fi (Wireless Fidelity; 無線相容認證 ) 認證的產品, 可以互通 ; 因此, 有時也將整個 統稱為 Wi-Fi 20. 請比較 Bluetooth UWB 與 ZigBee 的特性與差異 Ans: 都屬於 WPAN 的範圍, 其特性大致如下表所示 規格 Bluetooth UWB a 最高傳輸速率 2.1Mbps 1Gbps ZigBee Kbps 40Kbps 250Kbps 使用頻帶 ISM 3.1~10.6GHz ISM 最大傳輸範圍 100m 10m 100m 21. 請說明比較 與 WiMax 的特性與差異 Ans: 屬於短距離區域網路無線網路的架構, 頻帶使用免執照的 ISM UNII 頻帶 ; WiMax 屬於中距離都會網路無線網路架構, 頻帶屬付費頻帶 規格 WMAN WLAN 最高傳輸速率 134Mbps 54Mbps 使用頻帶 2~66GHz GHz 最大傳輸範圍 31km 100m 使用者人數數千人數十人 22. 無線區域網路的應用場合有哪一些? 有何限制? 最常見的無線區域網路是哪一種? 此種架構又有哪些不同的規格? 請簡要說明 ~ 24 ~

25 Ans: 量販店 工廠 倉庫的盤點工作 展覽會場的臨時性網路架設等等是常見無線區域 網路應用的場合 無線網路使用上的限制大致在其最高傳送速率較低 最遠傳輸距 離較短 比較容易受地形與電磁波的干擾等等 最常見的無線區域網路是 IEEE , 又分為下列規格 : 規格 b a g 最高傳輸速率 2Mbps 11Mbps 54Mbps 54Mbps 使用頻帶 2.4GHz 2.4GHz 5GHz 2.4GHz 所屬頻帶 ISM ISM UNII ISM 23. 何謂 Ad Hoc 無線網路? 何謂 Infrastructure 無線網路? 兩者的差異為何? 如果你要進行無線網路架設, 你會採用哪一種架構? 為什麼? Ans: Ad Hoc 模式是兩台以上配備有無線網路功能的各節點直接對傳, 彼此地位同等 ; Infrastructure 模式需要存取點設備做為節點間相互通訊的中繼中心 最主要的差別在於 Infrastructure 模式的存取點能夠與無線網路以外的網路做連接, 若一般家庭使用上, 建議是以 Infrastructure 模式來進行, 以便可以對外部網路進行存取 24. 何謂 BSS? 如何運作? 不同 BSS 之間的漫遊要如何達到通訊目的? 請說明之 Ans: 一個 AP 與一些有著無線網路裝置的節點所構成的網路系統稱為 BSS 每個 BSS 以 SSID 進行辨識 要在不同 BSS 環境中進行漫遊, 這些相關 BSS 的 SSID 必須設成一樣 ~ 25 ~