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1、南邮计算机通信与网络习题答案 计算机通信与网络习题答案 1、1 什么就是计算机网络？答:我们可以把计算机网络定义为:把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机,通过通信设备与线路连接起来,在功能完善的网络软件运行下,以实现网络中资源共享为目标的系统。1、3 计算机网络的拓扑结构种类有哪些？各自的特点就是什么？答:网络的拓扑(Topology)结构就是指网络中各节点的互连构形,也就就是连接布线的方式。网络拓扑结构主要有五种:星形、树形、总线形、环形与网络形,如图 1、1 所示。图 1、1 星形结构的特点就是存在一个中心节点,其她计算机与中心节点互连,系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系。树
2、形结构的特点就是从根节点到叶子节点呈现层次性。总线形结构的特点就是存在一条主干线,所有的计算机连接到主干线上。环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路,每两个计算机之间有两条线路相连。网络型就是一种不规则的连接,事实上,目前的因特网就就是这种拓扑结构。1、5 由 n 个结点构成的一星型拓扑结构的网络中,共有多少个直接的连接？对由 n 个结点构成的环状拓扑结构的网络中呢？对由 n 个结点构成的全连接网络中呢？答:在由 n 个结点构成的一星型拓扑结构的网络中有(n-1)个直接连接。在由 n 个结点构成的环状拓扑结构的网络中有(n)个直接连接。在由 n 个结点构成的全连接拓扑结构的网络有(n 1
3、)n/2 个直接连接。1、6 在广播式网络中,当多个节点试图同时访问通信通道时,信道将会产生冲突,所有节点都无法发送数据,形成信道容量的浪费。假设可以把时间分割成时间片,n 个节点中每个节点在每个时间片试图使用信道的概率为 p,试计算由于冲突而浪费的时间片的百分比。答:每个时间片只有一个节点访问的概率为:p(1-p)n-1+p(1-p)n-1+、+p(1-p)n-1=n*p(1-p)n-1 从而每个时间片冲突的概率为:1-n*p(1-p)n-1 即位由于冲突而浪费的时间片百分比。1、8 什么就是网络协议？由哪几个基本要素组成？答:简单地说,协议就是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合
4、,就是一套语义与语法规则,用来规定有关功能部件在通信过程中的操作,它定义了数据发送与接收工作中必经的过程。协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序与检错。一般说,一个网络协议主要由语法、语义与同步三个要素组成。语法:指数据与控制信息的结构或格式,确定通信时采用的数据格式,编码及信号电平等。即对所表达内容的数据结构形式的一种规定,也即怎么讲、例如,在传输一份数据报文时数星型结构 树型结构 总线型结构 环型结构 网络型结构 南邮计算机通信与网络习题答案 据格式,传输一封信函的地址格式等。语义:协议的语义就是指对构成协议的协议元素含义的解释,也即讲什么、不同类型的协议元素规定了通信双方所要表达的不
5、同内容(含义)、例如,在基本型数据链路控制协议中规定,协议元素SOH 的语义表示所传输报文的报头开始;而协议元素ETX 的语义,则表示正文结束等。同步:规定了事件的执行顺序、例如在双方通信时,首先由源站发送一份数据报文,如果目标站收到的就是正确的报文,就应遵循协议规则,利用协议元素 ACK 来回答对方,以使源站知道其所发出的报文已被正确接收。1、12 在试比较 OSI-RM 与 TCP/IP 模型的异同点。答:它们的相同点主要体现在:1)都参与层次化模型,TCP/IP 与 OSI-RM 都采用层次化体系结构,都按功能分层。其差别主要体现在以下两方面:1)出发点不同 OSI-RM 就是作为国际标
6、准而制定的,不得不兼顾各方,考虑各种情况,造成 OSI-RM 相对比较复杂,协议的数量与复杂性都远高于 TCP/IP。早期 TCP/IP 协议就是为军用网 ARPANET设计的体系结构,一开始就考虑了一些特殊要求,如可用性,残存性,安全性,网络互联性以及处理瞬间大信息量的能力等。此外,TCP/IP 就是最早的互联协议,它的发展顺应社会需求,来自实践,在实践中不断改进与完善,有成熟的产品与市场,为人们所广泛接受。2)对以下问题的处理方法不相同 对层次间的关系。OSI-RM 就是严格按层次关系处理的,两个(N)实体通信必须通过下一层的(N1)实体,不能越层、而 TCP/IP 则不同,它允许越层直接
7、使用更低层次所提供的服务。因此,这种关系实际上就是等级关系,这种等级关系减少了一些不必要的开销,提高了协议的效率。对异构网互连问题。TCP/IP 一开始就考虑对异构网络的互连,并将互连协议 IP单设一层。但 OSI-RM 最初只考虑用一个标准的公用数据网互联不同系统,后来认识到互联协议的重要性,才在网络层中划出一个子层来完成 IP 任务。OSI-RM 开始只提供面向连接的服务,而 TCP/IP 一开始就将面向连接与无连接服务并重,因为无连接的数据报服务,对互联网中的数据传送与分组话音通信就是很方便的。此外,TCP/IP 有较好的网络管理功能,而OSI-RM 也就是到后来才考虑这个问题。1、13
8、 设有一个系统具有 n 层协议,其中应用进程生成长度为 m 字节的数据,在每层都加上长度为 h 字节的报头,试计算传输报头所占用的网络带宽百分比。答:若应用层数据长度为 m 字节,则每一层加 h 字节的报头,经过 n 层后总数据长度为:从而,传输报头所占用的网络带宽百分比为:100%nhmnh 1、15/2、2(略)2、3 什么叫传信速率？什么叫传码速率？说明两者的不同与关系。答:传信速率又称为比特率,记作 Rb,就是指在数据通信系统中,每秒钟传输二进制码元的个数,单位就是比特/秒(bit/s,或 kbit/s 或 Mbit/s)。传码速率又称为调制速率、波特率,记作 NBd,就是指在数据通信
9、系统中,每秒钟传输信号码元的个数,单位就是波特(Baud)。若就是二电平传输,则在一个信号码元中包含一个二进制码元,即二者在数值上就是相等的;若就是多电平(M 电平)传输,则二者在数值上有 Rb=NBd log2 M 的关系 2、4 设数据信号码元长度为 83310-6秒,若采用 16 电平传输,试求传码速率与传信速率。答:由于 T=83310-6秒,所以传码速率 NBd=1/T1200 波特 由于传送的信号就是 16 电平,所以,M=16。则传信速率 Rb=NBdlog2 M=4800bit/s。网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什么答网络的拓扑结构就是指
10、网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 2、7 假设带宽为 3000Hz 的模拟信道中只存在高斯白噪声,并且信噪比就是 20dB,则该信道能否可靠的传输速率为 64kb/s 的数据流？答:按 Shannon 定理:在信噪比为 20db 的信道上,信道最大容量为:C=Wlog2(1+S/N)已知信噪比电平为 20db,则信噪功率比 S/N=100 C=3000 log2(1+100)=3000 6、
11、66=19、98 kbit/s 则该信道不能可靠的传输速率为 64kb/s 的数据流 2、11 带宽为 6MHz 的电视信道,如果使用量化等级为 4 的数字信号传输,则其数据传输率就是多少？假设信道就是无噪声的。答:由奈氏准则,其数据传输率=2Wlog2 M =26 Mlog2 4=24Mbit/s 2、13 一个每毫秒钟采样一次的 4kHz 无噪声信道的最大数据传输率就是多少？答:不管采样速率如何,一个无噪声信道都可以运载任意数量的信息,因为每个采样值都可以发送大量数据。事实上,对于4KHz 的信道,以高于每秒8000次的速率来采样就是没有意义的。因为本题中每毫秒采样一次,则采样频率为 10
12、00 次/秒,若每个采样点的值用 4bit 编码,则速率就是 4kb/s,若每个采样点的值用 16bit 编码,则速率可达 16kb/s。2、17 在循环冗余校验系统中,利用生成多项式 G(x)=x 5+x 4+x+1 判断接收到的报文 11就是否正确？并计算 100110001 的冗余校验码。答:若收到的报文就是 11,则用其去除以生成多项式对应的码组 110011,1 1 0 0 0 1 0 0 110011 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0
13、 可知结果不就是全零,所以肯定就是有错的。当要发送的数据就是 100110001,根据生成多项式,可知所对应的冗余校验码为 5 位,则在100110001 后添加 00000,用 100/110011 后,所得余数为 110,则冗余校验码为 00110。2、19 已知(7,4)汉明码接收码组为 0100100,计算其校正子并确定错码在哪一位。答:因为校正子 S1=c6 c5 c4 c2=0,S2=c6 c5 c3 c1=1,S3=c6 c4 c3 c0=0,因为三个校正因子不全为 0,说明码字有错。S=S1S2S3=010,说明信息位 c1有错,将 c1上的 0 变为 1,即可纠正错误。2、2
14、2 简述 DTE 与 DCE 的概念。答:DTE:数据终端设备(DTE,Data Terminal Equipment)就是泛指智能终端(各类计算机系统、服务器)或简单终端设备(如打印机),内含数据通信(或传输)控制单元,其又称为计算机系统。DCE:数据电路终接设备(DCE,Data Circuit Terminating Equipment)就是指用于处理网络通信的设备。3、2 试解释以下名词:数据电路,数据链路,主站,从站,复合站。答:数据电路就是一条点到点的,由传输信道及其两端的 DCE 构成的物理电路段,中间没有交网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什
15、么答网络的拓扑结构就是指网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 换节点。数据电路又称为物理链路,或简称为链路。数据链路就是在数据电路的基础上增加传输控制的功能构成的。一般来说,通信的收发双方只有建立了一条数据链路,通信才能够有效地进行。在链路中,所连接的节点称为“站”。发送命令或信息的站称为“主站”,在通信过程中一般起控制作用;接收数据或命令并做出响应的站称为“从站”,在通信过程中处于受控地位。同
16、时具有主站与从站功能的,能够发出命令与响应信息的站称为复合站。3、6 对于使用 3 比特序号的停止-等待协议、连续 ARQ 协议与选择 ARQ 协议,发送窗口与接收窗口的最大尺寸分别就是多少？答:使用 3 比特对帧进行编号,可以有 07,共 8 种编码。停止-等待协议:发送窗口1,接收窗口1;连续 ARQ 协议:最大发送窗口7,接收窗口1;选择 ARQ 协议:最大发送窗口4,最大接收窗口4。3、7 信道速率为 4kb/s,采用停止等待协议,单向传播时延 tp为 20ms,确认帧长度与处理时间均可忽略,问帧长为多少才能使信道利用率达到至少 50%？答:不考虑确认帧发送时间与双方的处理时间,则 信
17、道利用率tF/(2tp+tF)tF=L/v,其中 L为帧长度,v=4kb/s 要使信道利用率达到 50,则 tF=40 ms 可以得到 L=160 bit 3、8 假设卫星信道的数据率为 1Mb/s,取卫星信道的单程传播时延为 250ms,每一个数据帧长度就是 1000bit。忽略误码率、确认帧长与处理时间。试计算下列情况下的卫星信道可能达到的最大的信道利用率分别就是多少？1)停止-等待协议;2)连续 ARQ 协议,WT=7;3)连续 ARQ 协议,WT=127。答:不考虑差错情况,确认帧发送时间与双方的处理时间,则 信道利用率tF/(2tp+tF)tF=L/v,其中 L 为一个帧长度,v=1
18、Mb/s,则 tF=1000/10000000、001s1ms 1)停止-等待协议:每次只发送一个帧,信道利用率1/(25021)1/501 2)连续ARQ 协议,WT=7:可以连续发送7个帧,但后面的6个帧就是在等待的同时发送,信道利用率7/(25021)7/501 3)连续ARQ 协议,WT=127:可以连续发送127 个帧,但后面的126 个帧就是在等待的同时发送,而且,当 127 个帧全部发送完毕使用了 127ms,确认应答还没有到达,信道利用率127/(25021)127/501 3、9 简述 PPP 协议的组成。答:PPP 由以下三个部分组成:(1)在串行链路上封装 IP 数据报的
19、方法:PPP 既支持异步链路(无奇偶校验的 8 比特数据),也支持面向比特的同步链路。(2)链路控制协议(Link Control Protocol,LCP):用于建立、配置与测试数据链路连接,通信的双方可协商一些选项。(3)网络控制协议(Network Control Protocol,NCP):用于建立、配置多种不同网络层协议,如 IP,OSI 的网络层,DECnet 以及 AppleTalk 等,每种网络层协议需要一个 NCP 来进行配置,在单个 PPP 链路上可支持同时运行多种网络协议。3、11 简述 HDLC 信息帧控制字段中的 N(S)与 N(R)的含义。要保证 HDLC 数据的透
20、明传输,需要采用哪种方法？答:HDLC 信息帧控制字段中的N(S)表示当前发送的帧的编号,使接收方能够正确识别所接收的帧及帧的顺序;N(R)表示 N(R)以前的各帧已正确接收,通知发送方希望接收下一帧为第 N(R)帧。网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什么答网络的拓扑结构就是指网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 要保证HDLC 数据的透明传输,需要避免数据与
21、控制序列中出现类似帧标志的比特组合,保证标志 F 的唯一性,HDLC 采用“0”比特插入删除法。采用这种方法,在 F 以后出现 5个连续的 1,其后额外插入一个“0”,这样就不会出现连续 6 个或 6 个以上“1”的情况。在接收方,在 F 之后每出现连续 5 个“1”后跟随“0”,就自动将其后的“0”删除,还原成原来的比特流。3、14 在面向比特同步协议的帧数据段中,出现如下信息:10111101(高位在左低位在右),则采用“0”比特填充后的输出就是什么？答:“0”比特自动插入/删除技术就是在信息序列中连续 5 个“1”后自动加入一个“0”比特,则以下信息序列采用“0”比特插入后为:信息序列:
22、10111101“0”比特插入后:110111101 3、15 HDLC 协议中的控制字段从高位到低位排列为 11010001,试说明该帧就是什么帧,该控制段表示什么含义？答:HDLC 协议中的控制字段从高位到低位排列为 11010001,即最低两位(b1b0)为“01”,表示就是监督帧。其控制字段 b3b2为“00”,表示就是“RR”,接收准备好,可以继续发送。P/F1,N(R)110,表示对第 5 号帧及以前各帧确认,希望下一次接收第 6 号帧。3、16 HDLC 协议的帧格式中的第三字段就是什么字段？若该字段的第一比特为“0”,则该帧为什么帧？答:HDLC 协议的帧格式中的第三字段就是控
23、制(C)字段。若该字段的第一比特(最低位 LSB)为“0”,则该帧为信息帧。3、17 试比较非坚持型、1-坚持型与 P-坚持型 CSMA 的优缺点。答:根据监听后的策略,CSMA 有三种不同的方法:非坚持型、1坚持型、P坚持型。三种方法各自优缺点如下:(1)非坚持型在监听到信道忙时,不坚持监听,而就是延迟一个随机时间再次监听,准备发送。这种方法控制简单,减少了冲突发生的概率。但再次监听之前可能信道早已空闲,这就造成一定的时间浪费,效率较低。(2)1坚持型方法在监听到信道忙时,一直坚持监听,直到监听到信道空闲,以概率 1 立即发送。这种策略能够及早发送数据,但当有两个或以上的站同时在监听与准备发
24、送时,信道由忙至空闲的状态转换就起了同步的作用,造成两个或多个站同时发送,就会发生冲突,反而降低了效率。(3)P坚持型采用了一种折中方案,当监听到总线空闲时,以 P 的概率发送,而以 1P 的概率延迟一个时间单位后再监听,准备发送。这种方法减少了发送冲突的可能性,但退避也可能造成信道浪费。3、18 CSMA 控制方案包括哪三种算法？简述三种算法的算法思想。答:载波监听多路访问(Carries Sense Multiple Access,CSMA)就是每个站在发送帧之前监听信道上就是否有其她站点正在发送数据,即检查一下信道上就是否有载波,或者说信道就是否忙。如果信道忙,就暂不发送,否则就发送。这
25、种方法称为“先听后说”,减少了发生冲突的概率。根据监听后的策略,有三种不同的协议,即:非坚持型、1坚持型、P坚持型。(1)非坚持型 非坚持型的工作原理就是当监听到信道空闲时,则立即发送;当监听到信道忙时,不坚持监听,而就是延迟一个随机时间再次监听,准备发送。当然,再次监听之前可能信道早已空闲,这就造成一定的时间浪费,但减少了冲突发生的概率。(2)1坚持型 网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什么答网络的拓扑结构就是指网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个
26、环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 1坚持型的工作原理就是在监听到信道忙时,一直坚持监听,直到监听到信道空闲,以概率 1立即发送。这种策略就是争取及早发送数据,但当有两个或以上的站同时在监听与准备发送时,信道由忙至空闲的状态转换就起了同步的作用,两个或多个站同时发送,就会发生冲突。(3)P坚持型 为了降低 1坚持型的冲突概率,又减少非坚持型造成的介质时间浪费,采用了一种折中方案,这就就是 P坚持型 CSMA。这种方案的特点就是当监听到总线空闲时,以 P 的概率发送,而以 1P 的概率延迟一个时间单位。时间单位等于最大端端传播延时。然后再
27、监听,如果监听到信道忙,则继续监听,直到空闲。上述三种方案都不能避免冲突发生,无非冲突的概率不同。一旦有冲突发生,则要延迟随机个时间片再重复监听过程。3、19 简单比较一下纯 ALOHA 与时隙 ALOHA 协议。答:ALOHA 就是最基本的随机访问技术,其又分为纯 ALOHA 与时隙 ALOHA。它们的区别在于就是否将时间分成离散的时隙以便所有的帧都必须同步到时隙中。纯 ALOHA 不要求全局的时间同步,而时隙 ALOHA 则需要。由于采用纯 ALOHA 技术的系统中,任何站点可以在任意时刻发送帧。在一个站发送分组过程中的任何时刻都可能发生冲突。这样相邻的两冲突分组都必须重发。需要重发的分组
28、各自延迟一个随机时间后再重发,直至成功。采用时隙ALOHA 技术,只要发送帧的长度小于时隙长度,如果在帧开始时没有冲突,则在这个时隙内就不会出现冲突,帧就能发送成功。与纯 ALOHA 相比,时隙 ALOHA 冲突的危险区时间由 2 个 T0变为一个 T0,在同等条件下冲突的可能性减小。时隙 ALOHA 的最大信道利用率就是纯 ALOHA 的 2 倍,但需要全系统同步,增加了控制开销。3、21 假设某个 4Mb/s 的令牌环的令牌保持计时器的值就是 10ms。则在该环上可以发送的最长帧就是多少？答:在令牌环网中,为了保证不会因为令牌丢失而使网络不能正常工作,需要对令牌监测。令牌保持计时器的值就是
29、 10ms,就表示监控站必须在 10ms 内监测到网络中有令牌帧传送,否则会进入令牌丢失处理过程。因此要求网络中传输一个数据帧的时间不能超过 10ms。此令牌环网络的数据速率4Mb/s,则10ms 可以传送数据40000bit,即最长的帧为40000bit。实际上,考虑必要的控制开销与传播时延、节点延迟,实际应用的帧长度会更小一些,数据部分更短。4、3 简述以太网 CSMA/CD的工作原理。答:CSMA/CD采用分布式控制方法,总线上的各个计算机通过竞争的方式,获得总线的使用权。只有获得总线使用权的计算机才能向总线上发送数据,而发送的数据能被连在总线上的所有计算机接收到。CSMA/CD 的具体
30、含义解释如下:(1)载波监听 就是指每个计算机在发送数据之前先要检测总线上就是否有其她计算机在发送数据,如果有,则暂时不发送数据,以减少发生冲突的机会。(2)多点接入 就是指在总线式局域网中,有多台计算机连接在一根总线上,共享总线的信道资源。(3)冲突检测 就是指发送数据的计算机在发送数据的同时,还必须监听传输媒体,判断就是否发生了冲突。因为如果存在多个计算机都在发送数据,就会形成信号的叠加,即冲突,从而造成接收方无法接收到正确的数据。一旦检测到冲突,发送方应立即停止发送,等待一个随机时间间隔后重发。4、4 以太网中争用期有何物理意义？其大小有哪几个因素决定？答:我们将总线式局域网的端到端往返
31、时延 称为争用期,也称为冲突窗口。总线式局域网中,网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什么答网络的拓扑结构就是指网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 一台计算机从开始发送数据起,最多要经过 时间就可确知就是否发生了冲突。如果数据帧长度过短,在争用期 2 时间内即可发送完毕,那么,发送方与接收方都无法正确判别此次发送的数据就是否发生了冲突。因为在 02 时间内,极
32、有可能发生了冲突。争用期,端到端往返时延 2,其物理意义在于:提供了设计总线式局域网中最小有效帧长的计算依据。争用期的大小由总线式局域网的总线长度以及电磁波的传播速率决定。4、5 有 10 个站连接到以太网上。试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。(1)10 个站都连接到一个 10Mb/s 以太网集线器;(2)10 个站都连接到一个 100Mb/s 以太网集线器;(3)10 个站都连接到一个 10Mb/s 以太网交换机。答:(1)10 个站共享 10Mb/s 带宽(2)10 个站共享 100Mb/s 带宽(3)每个站独享 10Mb/s 带宽 4、6 100 个站分布在 4km 长的总线上
33、。协议采用 CSMA/CD。总线速率为 5Mb/s,帧平均长度为 1000bit。试估算每个站每秒钟发送的平均帧数的最大值。信号传播速率为 2108m/s。答:由题意,N=100 1max11NANP0、36973 1.010*5/100010*2/10*4/6830ClvlTaf)12(111APa0、693993697 每个站每秒钟发送的平均帧数的最大值为:1000*10070.69399369*10*5*6flNC34、7(帧/秒/站)4、7 简述网桥的工作原理及特点。网桥、转发器以及以太网交换机三者异同点有哪些？答:网桥的工作原理:当连接多个不同类型的局域网时,就需要在数据链路层扩展局
34、域网,使用的设备为网桥。网桥工作在数据链路层,它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到个帧时,并不就是向所有的端口转发此帧,而就是先检查此帧的目的 MAC地址,然后再确定将该帧转发到哪一个端口。网桥工作在数据链路层,转发器工作在物理层,以太网交换机又叫多端口网桥。4、11 广域网中的主机为什么采用层次结构的编址方式？答:为了便于实现高效率的寻址。5、2 转发器、网桥与路由器都有何区别？答:1)转发器、网桥、路由器、与网关所在的层次不同。转发器就是物理层的中继系统。网桥就是数据链路层的中继系统。路由器就是网络层的中继系统。在网络层以上的中继系统为网关。2)
35、当中继系统就是转发器或网桥时,一般并不称之为网络互连,因为仍然就是一个网络。路由器其实就是一台专用计算机,用来在互连网中进行路由选择。一般讨论的互连网都就是网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什么答网络的拓扑结构就是指网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 指用路由器进行互连的互连网络。5、3 试简单说明 IP、ARP、RARP 与 ICMP 协议的作用。答:IP
36、:网际协议,TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一,IP 使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。无连接的数据报传输、数据报路由。ARP(地址解析协议)实现地址转换,将 IP 地址映射成物理地址。RARP(逆向地址解析协议)将物理地址映射成 IP 地址。ICMP:Internet 控制消息协议,进行差错控制与传输控制,减少分组的丢失。注:ICMP 协议帮助主机完成某些网络参数测试,允许主机或路由器报告差错与提供有关异常情况报告,但它没有办法减少分组丢失,这就是高层协议应该完成的事情。IP 协议只就是尽最大可能交付,至于交付就是否成功,它自己无法控制。5、5 试说明 IP 地址与硬件地址的区别
37、,为什么要使用这两种不同的地址？答:网络层及以上使用 IP 地址;链路层及以下使用硬件地址。IP 地址在 IP 数据报的首部,而硬件地址则放在 MAC 帧的首部。在网络层以上使用的就是 IP 地址,而链路层及以下使用的就是硬件地址。在 IP 层抽象的互连网上,我们瞧到的只就是 IP 数据报,路由器根据目的站的 IP 地址进行选路。在具体的物理网络的链路层,我们瞧到的只就是 MAC 帧,IP 数据报被封装在 MAC帧里面。MAC 帧在不同的网络上传送时,其 MAC 帧的首部就是不同的。这种变化,在上面的 IP 层上就是瞧不到的。每个路由器都有 IP 地址与硬件地址。使用 IP 地址与硬件地址,尽
38、管连接在一起的网络的硬件地址体系各不相同,但 IP 层抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节,并使我们能够使用统一的、抽象的 IP 地址进行通信。5、6 简述以太网主机何时如何通过 ARP 查询本地路由器的物理地址。答:本地主机与目的主机通信之前,先判断目的主机就是否在本地网络上,如果不就是,则要将IP 包先发给本地路由器,此时如果本地主机不知道本地路由器的物理地址,则广播发送一个ARP 请求报文询问,路由器收到后发送 ARP 响应报文告知自己的物理地址,本地主机收到ARP 响应后再真正发送目的地址为目的主机的 IP 包给路由器,由它进行转发。5、8 IP数据报中的首部检验与并不检验数据报中
39、的数据,这样做的最大好处就是什么？坏处就是什么？答:在首部中的错误比在数据中的错误更严重。例如,一个坏的地址可能导致分组被投寄到错误的主机。许多主机并不检查投递给它们的分组就是否确实就是要投递给它们的。它们假定网络从来不会把本来就是要前往另一主机的分组投递给它们。有的时候数据不参与检验与的计算,因为这样做代价大,上层协议通常也做这种检验工作,从而引起重复与多余。因此,这样做可以加快分组的转发,但就是缺点就是数据部分出现差错时不能及早发现。5、11 假设互联网由两个局域网通过路由器连接起来。第一个局域网上某主机有一个400字节长的TCP 报文传到IP层,加上20字节的首部后成为IP数据报,要发向
40、第二个局域网。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有150字节。因此数据报在路由器处必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少字节的数据？答:进入本机IP 层时TCP报文长度为400字节,进入第1个局域网IP数据报长度为 400+20=420B;在第二个局域网,报文要进行分片,已知最长数据帧的数据部分只有150B,由于3*130400,所以共分成4片,故第二个局域网向上传送400+4*20=480字节(TCP报文长度+4个IP首部长度)的数据。5、12 一个数据报长度为4000字节(包含固定长度的首部)。现在经过一个网络传送,但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问
41、应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段与MF 标志应为何数值？答:4000-20=3980字节。3 片;网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什么答网络的拓扑结构就是指网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 第一片:数据字段长度1480、片偏移就是0,MF 就是1;第二片:数据字段长度1480、片偏移就是185,MF 就是1;1480/8
42、=185 第三片:数据字段长度1020、片偏移就是370 与MF 就是0;1480*2/8=370 5、13如何利用ICMP 报文实现路径跟踪？答:(1)源站向目的站发送 TTL=1 的 ICMP echo request 报文,然后第 1 个路由器将返回 ICMP超时报文,从 IP 数据报首部即可以得到第 1 个路由器的 IP 地址;(2)将TTL增1,源站向目的站发送ICMP echo request 报文,将依次收到ICMP超时报文,如果返回的就是ICMP echo reply 报文,则说明探包已经到达了目的站。5、14 划分子网有何意义？子网掩码为255、255、255、0代表什么意思
43、？某网络的现在掩码为255、255、255、248,问该网络能够连接多少台主机？某一A类网络与一B类网络的子网号分别占16比特与8比特,问这两个网络的子网掩码有何不同？答:子网掩码为255、255、255、0表示IP地址的前24bit 表示网络地址,包括网络号与子网号,后8位表示主机号。可以代表C类地址对应的子网掩码默认值。子网掩码为255、255、255、248,根据掩码的定义,后三位就是主机号,一共可以表示8 个主机号,除掉全0 与全1 的两个,该网络能够连接6台主机。5、15 设某路由器建立了如下表所示的路由表:目的网络 子网掩码 下一跳 128、96、39、0 255、255、255、
44、128 接口 0 128、96、39、128 255、255、255、128 接口 1 128、96、40、0 255、255、255、128 R2 192、4、153、0 255、255、255、192 R3*(默认)R4 此路由器可以直接从接口0与接口1转发分组,也可通过相邻的路由器R2、R3与R4进行转发。现共收到5个分组,其目的站IP地址分别为:(1)128、96、39、10 (2)128、96、40、12(3)128、96、40、151(4)192、4、153、17(5)192、4、153、90 试分别计算其下一站。答:(1)接口0,(2)R2,(3)R4,(4)R3,(5)R4。5
45、、16 某单位分配到一个B类IP地址,其网络号为129、250、0、0。该单位有4000台机器,平均分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255、255、255、0,试给每一个地点分配一个子网号码,并算出每个地点主机号码的最小值与最大值。答:一种答案:每一个地点分配其中一个子网号码:129、250、116、0,每个地点主机号码的最小值为1,最大值为254。5、17 设某ISP(因特网服务提供者)拥有CIDR 地址块202、192、0、0/16。先后有四所大学(A、B、C、D)向该ISP分别申请大小为4000、2000、4000、8000个IP地址的地址块,试为ISP给这四所大学分配地址块。答
46、:A:202、192、0、0/20(212=4096);B:202、192、00010 0002/21(211=2048);C:202、192、0010 0000/20(212=4096);D:202、192、010 000002/19(213=8096)。5、18 简述采用无分类编址时的IP数据报转发算法。从数据报 DG 中取出目的 IP 地址 ID;for 表 T 中的每一表项 do 将 ID与表项中的子网掩码按位相“与”,结果为 N;if N 等于该表项中的目的网络地址,则【与 直 连 网 络 的 匹 配 也 可 以 放 在for外】if 下一跳指明应直接交付,则 把 DG 直接交付给目
47、的站(包括解析 ID得到对应的物理地址,将 DG 封装入帧并发送);else 网络中资源共享为目标的系统计算机网络的拓扑结构种类有哪些各自的特点就是什么答网络的拓扑结构就是指网络中形结构的特点就是存在一个中心节点其她计算机与中心节点互连系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系树形线上环形结构就是将所有计算机连接到一个环形的线路每两个计算机之有两条线路相连网络型就是一种不规则的连接南邮计算机通信与网络习题答案 把 DG 发往本表项指明的下一跳地址(包括完成下一跳地址到物理地址的映射,将 DG 封装入帧并发送);return、for_end 5、19 试简述RIP、OSPF 与BGP 路由选择协
48、议的主要特点。答:如下表所示:主要特点 RIP OSPF BGP 网关协议 内部 内部 外部 路由表内容 目 的 网,下 一站,距离 目的网,下一站,距离 目的网,完整路由 最优通路依据 跳数 代价 多种策略 算法 距离向量 链路状态 路径向量 传送方式 运输层UDP IP数据报 建立TCP 连接 其她 简单、但效率低 跳 数 16 为 不可达 好消息传的快,坏消息传的慢 效率高 路由器频繁交换信息,难维持一致性 规模大,统一度量,可达性 5、20 有个IP数据报从首部开始的部分内容如右所示(16进制表示),请标出IP首部与传输层首部,并回答:(1)数据报首部长度与总长度各为多少字节？(2)数
49、据报的协议字段就是多少,表示什么意思？(3)源站IP地址与目的站IP地址分别就是什么？(用点分十进制表示)(4)TTL、校验与字段就是多少？(5)源端口与宿端口就是什么？并请推测所用的应用层协议就是什么？答:(1)数据报首部长度 54=20 字节,总长度=027916=633 字节(2)协议字段值为 6,表示 TCP(3)源 IP 地址:10、10、1、95,目的 IP 地址:218、30、115、123(4)TTL=128,校验与=00 00 (5)源端口:073816=1848,宿端口:5016=80,推测应用层协议为HTTP。5、21 以下地址前缀中的哪一个与2、52、90、140匹配？
50、(1)0/4 (2)32/4(3)4/6(4)80/4 答:(1)。5、26 简述VPN主要作用及其技术要点。答:虚拟专用网(VPN)技术提供了一种低成本的替代方法,允许机构使用因特网互连多个网点,并用加密来保证网点之间的通信量的私密性。实现VPN有两种基本技术:隧道传输技术与加密技术。6、2/6、5/6、6/6、7/6、9/6、10/6、12/6、15/6、17(略)7、2 C/S 应用模式的中间件就是什么？它的功能有哪些？答:C/S 应用模式的中间件(middleware)就是支持客户机/服务器模式进行对话、实施分布式45 00 02 79 1C A4 40 00 80 06 00 00