《计算机网络》习题答案.doc 28页

'习题1一、选择题(从给出的多种选择中选择一个正确的答案)1．网络体系结构可以定义成：a.一种计算机网络的实现b．执行计算机数据处理的软件模块c．建立和使用通信硬件和软件的一套规则和规范d．由ISO(国际标准化组织)制定的一个标准解答；C2．下列哪一项描述了网络体系结构中的分层概念?a．保持网络灵活且易于修改b．所有的网络体系结构都使用相同的层次名称和功能c．把相关的网络功能组合在一层中d．a和c解答；d3．在下列功能中，哪一个最好地描述了OSI(开放系统互连)模型的数据链路层?a.保证数据正确的顺序、无错和完整b．处理信号通过介质的传输c．提供用户与网络的接口d．控制报文通过网络的路由选择解答：a4.OSI模型的物理层负责下列哪一种功能?a．格式化报文．h为数据选择通过网络的路由c．定义连接到介质的特征d．提供远程文件访问能力解答：C5．ISO提出OSI模型是为了；a．建立一个设计任何网络结构都必须遵从的绝对标准b．克服多厂商网络固有的通信问题c．证明没有分层的网络结构是不可行的d．a和be．上列陈述都不是解答：b6．在不同网络结点的对等层之间的通信需要下列哪一项?a模块接口b．对等层协议c．电信号，c．传输介质解答：b二、填空题1．ISO对开放系统互连参考模型采用了分层的方法。从概念上讲，这些层可以被看成执行两类总功能：(1)的功能，(2)的功能；由此产生了三种不同的操作环境：(1)环境，(2)环境，(3)环境。28 解答：ISO对开放系统互连参考模型采用了分层的方法To从概念上讲，这些层可以被看成执行两类总功能;(1)面向应用的功能，(2)依赖于网络的功能；由此产生了三种不同的操作环境：(1)网络环境，(2)OSI环境，(3)现实系统环境。2．在下列每一特征前面的空白处标出该特征所描述的是局域网(LAN)还是广域网(V／AN)?，(1)通常为一个单位所拥有(2)限制条件是传输通道的速率(3)跨越无限的距离(4)通常使用广播技术来替代存储转发的路由选择解答：LAN通常为一个单位所拥有WAN限制条件是传输通道的速率WAN跨越无限的距离LAN通常使用广播技术来替代存储转发的路由选择3．在下列每一个OSI层的名称前面标上一个正确的字母序号，使得每一个名称与你认为最恰当的描述相匹配。应用层表示层舍话层传输层网络层数据链路层物理层a．指定在网络上沿着网络链路在相邻结点之间移动数据的技术b．在通信应用进程之间组织和构造交互作用c．提供分布式处理和访问d．在由许多开放系统构成的环境中允许在网络实体之间进行通信e．将系统连接到物理通信介质f．协调数据和数据格式的转换，以满足应用进程的需要g．在端点系统之间传送数据，并且有错误恢复和流控功能解答：C应用层F表示层B会话层G传输层D网络层A数据链路层E物理层4．在下列每个空白处填上一个阿拉伯数字(1,--6)，表示在源结点的一个用户发送一个信息给在目标结点的一个用户所发生的事件的顺序。——当信息通过源结点时，每一层都给它加上控制信息——在源结点的网络用户产生信息——在目标结点的网络用户接收信息——信息向上通过目标结点的各个网络层次，每一层都除去它的控制信息——信息以电信号的形式通过物理链路发射——信息传给源结点的最高层(OSI模型的应用层)解答：3当信息通过源结点时，每一层都给它加上控制信息1在源结点的网络用户产生信息6在目标结点的网络用户接收信息5信息向上通过目标结点的各个网络层次，每一层都除去它的控制信息4信息以电信号的形式通过物理链路发射2信息传给源结点的最高层(OSI模型的应用层)三、综合应用题1．在OSI的第几层分别处理下面的问题?a．将待传输的比特流化分成帧b．决定使用哪条路径通过子网c．传输线上的位流信号同步28 d．两端用户间传输文件解答：a．第二层(数据链路层)将待传输的比特流化分成帧b．第三层(网络层)决定使用哪条路径通过子网c．第一层(物理层)处理传输线上的位流信号同步d．第七层(应用层)处理两端用户间的文件传输2．举出使用分层协议的两条理由。’解答：通过协议分层可以把设计问题划分成较小的易于处理的片段。分层意味着一层的协议的改变不会影响较高层或较低层的协议。3．假定有一个人训练他的小狗为他运送一盒3盘8mm磁带。每一盘磁带的容量都是7GB，小狗以每小时18km的速度向你跑来。问在什么样的距离范围内，小狗的数据传输速率比155Mb／s的ATM线路高?解答：·狗可以运载21GB，即168Gb。每小时20km的速度等于每秒0．0056km，跑xkm花费的时间是z／0．0056=180xs，所产生的运载数据的速率等于168／(180x)]Gb／s，即840／xMb／s．令840／x>155，得到x<5．4km。因此在5．4kin的距离范围内，小狗的数据传输速率比155Mb／s，的ATM线路4．无连接通信和面向连接的通信之间的主要区别是什么7．解答：面向连接的通信有3个阶段。在连接建立阶段，先要做一个请求，然后才能建立连接。仅仅在这个阶段被成功地完成后，才可以开始数据传送阶段。然后是连接放阶段。无连接通信没有这些阶段。它只是发送数据。5．有两个网络，它们都提供可靠的面向连接的服务。一个提供可靠的字节流，另一个提供可靠的报文流。请问二者是否相同?为什么?解答：不相同。在报文流中，网络保持对报文边界的跟踪；而在字节流中，网络不做这样的跟踪。例如，一个进程向一条连接写了1024字节，稍后又写了另外1024字节。那么接收方共读了2048字节。对于报文流，接收方将得到两个报文，、每个报文1024字节。而对于字节流，报文边界不被识别。接收方把全部的2048字节当作一个整体，在此已经体现不出原先有两个不同的报文的事实。6．有确认服务和无确认服务之间的差别是什么?在下列情况下，请说出哪些可能是有确认服务或无确认服务?哪些两者皆可?哪些两者皆不可?a．连接建立b．数据传输c．连接释放解答：在有确认服务中，作为对请求原语的反应，接收方要发出一个明确的响应语。具体地讲，有确认服务包括请求、指示、响应和证实4个原语，而无确认服务则只有请求和指示2个原语。连接服务总是有确认服务，因为远程对等实体必须同意才能建立连接。在所给出的3个例子中，a必须是有确认服务；取决于网络设计者的选择，b和c可以是有确认服务，也可以是无确认服务。7．Internet的规模大约每18个月翻一番。虽然无人能肯定，但人们估计在1996年1月，Intemet上的主机数达到700万台。请根据这些数据计算到2008年时Intemet上预计的主机数。解答：每18个月翻一番，意味着3年增加到4倍，那么12年将增加到44，即256倍。700X10000X256=1.792X109实际上，这种估计可能还过于保守，因为到了2008年，也许世界上的每台电视机，可能还有数以干兆计的其他电器通过家庭局域网连接到Intemet。28 8．TCP和UDP之间的主要区别是什么?解答：TCP是面向连接的，而UDP是一种数据报服务。9．有5个路由器要连成一个点到点结构的子网。在每一对路由器之间可以设置一条高速线路，或者是一条中速线路，或者是一条低速线路，也可以不设置任何线路。如果产生和考察每一种拓扑要花lOOms的计算机时间，那么为了寻找匹配预期负载的拓扑而考察所有可能的拓扑需用多长时间?解答：设这5个路由器分别叫做A、B、C、D和E。存在10条可能的线路：AB、AC、AD、AE、BC、BD、BE、CD、CE和DE。它们中的每一条都有4种可能性，即3种速率。以及没有线路；因此总的拓扑数等于410=1048576。因为每种拓扑花lOOms的时间，所以总共需用的时间等于104857．6s，即约为29h习题2一、选择题1．下列哪一项最好地描述了模拟信号?a．用图表示像是一个正弦波h有两个不同的状态c．以每秒周期数计量d．b和ce．a和C·解答：e2．下列哪一项最好地描述了基带信号?a．通过同一通道传输多重信号b．信号以其原始的状态传输c．对通道上的频率范围通常要进行划分d．b和c解答：b3．下列哪一种传输方式被用于计算机内部的数据传输?a．串行b．并行c．同步d．异步解答：b4．在串行传输中，所有的数据字符的比特a．在多根导线上同时传输b．在同一根导线上同时传输c．在传输介质上一次传输一位d．以一组16位的形式在传输介质上传输解答：C5．波特率等于a．每秒传输的比特b．每秒钟可能发生的信号变化的次数c．每秒传输的周期数d．每秒传输的字节数解答；b6.假定一条线路每1/1628 s采样一次，每个可能的信号变化都运载3bit的信息。问传输速率是每秒多少比特？a．16b／sb．3b／sc．24b／sd．48b／s解答：d7．哪种硬件设备使用移位寄存器执行串行／并行转换?a．数据集中器b．硬件接口c．调制解调器d．多路复用器解答：b8．半双工支持哪一种类型的数据流?a．一个方向b．同时在两个方向上c．两个方向，但每一时刻仅可以在一个方向上有数据流解答：C9．在下列传输介质中，哪一种错误率最低?a．同轴电缆b．光缆c．微波d．双绞线解答：b10．多路复用器的主要功能是什么?a．执行数／模转换b．减少主机的通信处理负荷c．结合来自两条或更多条线路的传输d．执行串行／并行转换解答：c11．在调制解调器的握手规程中，在可以进行通信之前必须先交换下列哪一组信号?a．信号地，请求发送，响铃指示b．数据装置就绪，数据终端就绪，检测到载波c．请求发送，清送，保护地d．信号质量检测，检测到载波，数据装置就绪解答：b12．下列调制解调器测试中的哪一个测试将隔离在本地调制解调器中的故障，而不能够定位其他故障?a．模拟回路测试b．数字回路测试c．远程数字回路测试d．自测试解答：a二、填空题28 1．将下列描述与调制技术相匹配。一个设备类型可以用一次、多次或根本不用。而对于每一个描述仅有一个正确的设备类型。设备类型a．DCEb．DTEc．硬件接口描述1．实际地处理和使用数据2．例子包括调制解调器或数字服务装置3．处理信号使其与线路规范相一致4．在处理机和调制解调器之间传送信息5．例子包括终端和主计算机解答：1．b2．a3．a4．C5．B2．(a)允许信号同时在两个方向上流动的数据传输叫做。(b)允许信号在两个方向上流动但每一时刻仅可以在一个方向上有信号流动的数据传输叫做。(c)信号仅可以在一个方向上流动的数据传输叫做。解答：(a)全双工通信(b)半双工通信(c)单工通信3．将下列的描述与调制技术相匹配。每种调制技术可以使用一次、多次或根本不用。某些描述可能对应多种调制技术。调制技术a．调幅b．调频c．调相d．正交调幅描述：1．用于低速异步传输2．最快的调制技术，因为它每个波特可以表示4—7位3．非常容易受到线路噪声干扰，数据通信中很少使用4．传达定时信息，因此用于同步传输解答：1．b,a2．d3．a4．c,d4．把下列的描述与复用类型相匹配。每种复用类型可以使用一次、多次或根本不用。对应每一个描述仅可以有一个正确的复用类型。28 复用类型：a．频分b．时分．c．统计复用描述：1．免除了对调制解调器的需求，因为它使用模拟技术2．智能多路复用，能够最大限度地使用线路3．把通道划分成若干个较慢的窄的子信道4．把固定的时槽分配给每条传输线路，不管它的用户是否有数据要传输解答：1．a2．C3．a4．b5．把下列的描述与硬件设备相匹配。每种硬件设备可以使用一次、多次或根本不用。对应每一个描述仅可以有一个正确的硬件设备。硬件设备a．调制解调b．硬件接口c．多路复用器d．数据集中器描述：1．减少主计算机的通信处理负担2．负责把来自DCE的数据传给CPU3．执行数／模转换4．使用移位寄存器把数据从并行格式转换成串行格式5．减少线路数目，结合来自两条或更多条线路的传输解答：1．d2．b3．a4．b5．C6．根据RS-232-C标准，在传送每一字符或每一比特块之前，DTE都要把电路置成ON状态，DCE作为响应动作把电路也置成ON状态。而在每一字符或比特块传送结束时，这两个电路都会被关闭。如果在这里发生的握手过程是基于字符的，可以推断，与RS-232-C相邻的高层采用步协议。如果在这里发生的握手过程是基于比特块的，可以推断，与RS-232-C相邻的高层采用步协议。解答：根据RS-232-C标准，在传送每一字符或每一比特块之前，DTE都要把RST电路置成ON状态，DCE作为响应动作把CTS电路也置成ON状态。而在每一字符或比特块传送结束时，这两个电路都会被关闭。如果在这里发生的握手过程是基于字符的，可以推断，与RS-232-C相邻的高层采用昱步协议。如果在这里发生的握手过程是基于比特块的，可以推断，与RS-232-C相邻的高层采用同步协议。28 7．将下列描述与交换技术相匹配。一种交换技术可以用一次，多次，或根本不用。而对于每一个描述仅有一种正确的交换技术。交换技术a．电路交换b．报文交换c．分组交换描述1．必须在传输数据之前建立铜线通路2．适用于交互式数据处理的高速交换形式3．被进行话音通信的电话系统所采用的交换形式4．在每个中间交换站都要把用户报文存储在磁盘上5．在时间的任一点上都限制可以传输的数据量解答：1．A2．C3．A4．B5．C8．普通的电话线路常称做话音级线路，人为设置的截止频率大约在3000Hz。假定比特率等于波特数，8bit信息所对应的时间被看成是信号周期，那么，根据傅里叶分析和有限带宽条件，在一条话音级线路上以2400b／s的速率传输数据信号，其周期T=(ms)，一次谐波频率=(Hz)，最高谐波次数=解答：普通的电话线路常称做话音级线路，人为设置的截止频率大约在3000Hz。假定比特率等于波特数，8bit信息所对应的时间被看成是信号周期，那么，根据傅里叶分析和有限带宽条件，在一条话音级线路上以2400b／s的速率传输数据信号，其周期T=3.33(ms)，一次谐波频率=300(Hz)最高谐波次数=10。9．仙农关于噪声信道的主要结论是；任何带宽为H(赫兹)，信噪比为S／N的信道，其最大数据率为(b／s)。电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz，信噪比为30dB，那么不管使用多少信号电平级，也不管采用多大的采样频率，决不能以大于b／s的速率传输数据。实际上，要接近这个仙农极限也是很困难的。在话音级线路上，9600b／s的比特率被认为已经很好了，这是在波特的线路上通过发送每波特位调制的信号达到的。解答：仙农关于噪声信道的主要结论是：任何带宽为H(赫兹)，信噪比为S／N的信道其最大数据率为Hlog2(1+s/n)(b／s)。电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz，信噪比为30dB，那么不管使用多少信号电平级，也不管采用多大的采样频率，决不能以大于30000b／s的速率传输数据。实际上，要接近这个仙农极限也是很困难的。在话音级线路上，9600b／s的比特率被认为已经很好了，这是在2400波特的线路上通过发送每波特4位调制的信号达到的。10．RS-232-C是一个典型的物理层协议，根据RS-232-C标准的规定：(1)为了表示逻辑1或MARK条件，驱动器必须使用在V和V之间的一个电压。(2)为了表示逻辑0或SPACE条件，驱动器必须使用在V和V之间的一个电压。(3)作为DTE和DCE之间的接口，RS-232-C使用接插件，其中插座用于方，插头用于方。(4)只有当处于ON状态时，DCE才能将DSR置成ON状态。(5)CTS是对RTS的条件，同时DSR是条件情况下的响应。解答：28 (1)为了表示逻辑1或MARK条件，驱动器必须使用在-5V和-15V之间的一个电压。(2)为了表示逻辑0或SPACE条件，驱动器必须使用在+5V和+15之间的一个电压。(3)作为DTE和DCE之间的接口，RS-232-C使用DB—25接插件，其中插座用于DCE方，插头用于DTE方。(4)只有当DTE处于ON状态时，DCE才能将DSR置成ON状态。三、综合应用题1．使用多个接收缓冲区使得硬件接口可以有更多的时间把信息传送给CPU。试举出具有这种额外时间的两个优点。解答：(1)防止数据溢出(2)允许硬件接口执行简单的错误检查2．一个无噪声4kHz信道每毫秒采样一次。问最大数据速率是多少?解答：不管采样速率如何，一个无噪声信道都可以运载任意大数量的信息，因为每个采样都可以发送大量数据。事实上，对于4kI-Iz信道，以高于每秒8kHz的速率采样是没有意义的。现在每秒采样1000次(每毫秒采样一次)，如果每次采样是16位，数据速率可达16kb／s，如果每次采样是1024位，则数据速率是1．024Mb／s。当然，对于通常的4kHz通道，由于受仙农限制的约束，不可能达到这么高的速率。3．一个用于发送二进制信号的3kHz信道，其信噪比为20dB，可以取得的最大数据速率是多少?·．解答：20=101g100仙农极限是3log2(1+100)=3×6.66=19.98kb／s奈魁斯特极限是6kb／s显然，瓶颈是奈魁斯特极限，最大数据速率是6kb／s。4．在50kHz线路上使用T1载波需要多大的信噪比?解答：为发送T1信号，我们需要Hlog2(1+s/n)=1.544×106,H=50000,s/n=231-1，101g(231-1)≈93(dB)因此，在50kHz线路上使用T1载波需要93dB的信噪比5．当两束波180度异相时，多路衰减的效应最明显。对于50km长的1GHz微波链路，要使衰减最大，则路径的差别需要多大?解答：1GHz微波的波长是30cm。如果一个波比另千个波多行进15~m，那么它们到达时将180度异相。显然，答案与链路长度是50km的事实无关6．一个简单的电话系统由两个端局和一个长途局连接而成，端局和长途局间由1MHz的全双工主干连接。在8h工作日中，平均一部电话使用4次，每次的平均使用时间为6min。10％的通话是长途的(即通过长途局)。一个端局能支持的最大电话数是多少(假定每条线路4kHz)?解答：每部电话每小时做0．5次通话，每次通话6min。因此一部电话每小时占用一条电路3min，60÷3=20，即20部电话可共享一条线路。由于只有10％的呼叫是长途，所以200部电话占用一条完全时间的长途线路。局间干线复用了1000000÷4000=250条线路，每条线路支持200部电话，因此，一个端局可以支持的电话部数为200×250--50000。28 7．假定一个区域电话公司有1000万个用户，每部电话都通过铜双绞线连接到中心局，这些双绞线的平均长度是10km。问本地回路的铜价值多少?假定每束线的直径为lmm,铜的密度为9.0g／cm3，铜的价格是每千克3美元。解答：双绞线的每一条导线的截面积是，丌（1÷2）2=0.25丌mm2，每根双绞线的两条导线在10km长的情况下体积是0.25丌×(10-3)2×10×1000×2=0.5丌×10-2m3，即约为15708cm~。由于铜的密度等于9.0g／cm3，每个本地回路的质量为9×15708=141372g，约为141kg。这样，电话公司拥有的本地回路的总质量等于141×1000×104≈1.4×109kg。由于每千克铜的价格是3美元，所以总的价值等于3×1.4×109=4.2×109美元。8．为什么把PCM采样时间设置成125μs?解答：125μs的采样时间对应于每秒8000次采样。一个典型的电话通道是4kHz。根据奈魁斯特定理，为获取在一个4kHz通道中的全部信息需要每秒8000次的采样频率。9．T1线路的开销比例有多大?即1.544Mb／s中有多少比例没有投递给端点用户?解答：T1载波处理复用在一起的24条话音信道。24条信道轮流将其采样的8位数字插入输出串，其中7位是用户数据，1位是控制信号。1帧包含24×8=192bit和一个附加的帧位(用于帧同步)，这样总的数据率是193bit/125μs=1.544Mb／s。由于在一个帧中，端点用户使用193位中的168(=7×24)位，开销占25(=193—168)位，因此开销比例等于25÷193≈13％。10．有3个分组交换网，每个都有／，个结点。第1个网络是星形拓扑，有1个中央交换机；第2个是(双向)环；第3个是完全互连，每个结点到每1个其他结点都有连线。那么按跳段数计算的最好的、平均的和最坏情形的传输通路是什么样子的?解答：星型：最好是2，平均是2，最坏是2。环型；最好是1，平均是n／4，最坏是n／2。完全互连：最好是1，平均是1，最坏是111．如果RAM的访问时间是50ns，那么时分交换机可以处理多少条线路?(假定一个帧的时间是125μs)解答：如果交换机有n条线路，那么交换每一帧都要写和读RAM各一次，需花时间100ns，即0.1μs。事实上，在时分交换机中，n条输入线路被顺序扫描，以建立有n个时槽的一个输入帧。每个时槽kbit，例如，对于T1交换机，每个时槽8bit，每秒处理8000帧。当有输入帧要处理时，每个时槽七陆都要被写到RAM缓存中。这是按顺序写的，因此缓存中的第ⅰ项包含时槽ⅰ。当输入帧中的所有时槽都已被存到缓存中后，交换机把这些项重新读出来以组建输出12．时分交换必然会在每个交换级都引入一个最小时延吗?如果是，是多少?解答：是的。因为整个帧必须被存储之后才可以发送，接收完最后一个时槽，才能够发送第一个时槽。因此，延迟等于1个帧时，对于T1，这个延迟是125μs。13．在划分成六边形单元的一个典型的蜂窝电话系统中，禁止在邻接单元内重用一个频带。如果总共有840个频率，那么在一个给定的单元里可以使用多少个频率?解答：在蜂窝电话系统图中，可以看到每个单元有6个邻接单元。因此，在所观察的单元中使用n个频率，在每个邻接单元中也使用n个频率，它们总共使用7n个频率。这样，在每个单元中可以使用总频率数的1／7。现在总频率数是840，所以在每个单元中可以使用的频率数是840×1／7=12028 因此，在一个给定的单元里可以使用120个频率习题3一、选择题1．下列哪一项最好地描述了循环冗余检验的特征?a逐个地检查每一个字符b查出99％以上的差错c查不出有偶数个位出错的差错d不如纵向冗余检查可靠解答：b、2．下列哪种错误检查方法常被用来在面向字符的传输协议中产生块检查字符(BCC)?a奇检验b偶检验c水平奇偶检验d循环冗余检验解答：c3．BSC被看成是哪种类型的数据链路协议? a面向位的b面向字节计数的c面向字符的d面向分组的解答：C4．在下列协议中，哪一种使用带位填充的首尾标志法组帧?aDDCMPbHDLCcBSCdSLIP解答：b二、填空题1．使用偶检查法计算下列字符的奇偶位：0011011解答：00110110奇偶位是02．下列字符块是BSC协议从相邻高层接收来的数据的一部分，准备组帧交给物理层传送。为了能够以透明方式传送，请按照字符填充算法写出填充后放在帧的数据段中的对应这个字符块的输出。DLESTXCDLEADLEETX解答:DLEDLESTXCDLEDLEADLEDLEETX.3．下列比特块是HDLC协议从相邻高层接收来的数据的一部分，准备组帧交给物理层传送，为了能够以透明方式传送，请按照位填充算法写出填充后放在帧的数据段中的对应这个比特块的输出。011111011110111111011111110解答：0111100111101111101111101104．PPP帧格式的开头和结尾都是1字节的段，其值用十六进制表示等于_______；地址段的值设置成等于十六进制的_____；协议段用2个字节指明_____；控制段的值设置成等于十六进制的_______。解答：PPP帧格式的开头和结尾都是1字节的标志段，其值用十六进制表示等于7e；地址段的值设置成等于十六进制的FF；协议段用2个字节指明高层协议；控制段的值设置成等于十六进制的03。28 三、综合应用题1．为提供比使用单个奇偶位可能得到的更大可靠性，一种检错编码方案使用一个奇偶位检测所有的奇数位，用第二个奇偶位检测所有的偶数位。那么此代码的海明距离是多少?解答：由于奇偶位性质，对任何有效码字做一个改变不会产生另一个有效码字。对偶数位做两个改变或对奇数位做两个改变将产生另一个有效码字，因此海明距离是2。2．在网络传输中解决差错问题的一种方法是在每个要发送的字符或数据块上附加足够的冗余信息，使接收方能够推导出发送方实际送出的应该是什么内容。请根据能够纠正单比特错的海明编码方法对ASCII字符Z(二进制编码是1011010)形成11位码字。要求简要地写出编码过程，并说明在传输过程中有一位错的情况下如何能够检查出是哪一位错。解答：m=7,r=4,n=11。编号1=1，2=2，3=1+2，4=4，5=1+4，6=2+4，7=1+2+4，8=8，9=1+8，10=2+8，11=1+2+8，于是有：(1)--(1)+(3)+(5)+(7)+(9)+(11)(2)--(2)+(3)+(6)+(7)+10)+(11)(4)--(4)+(5)+(6)+(7)(8)--(8)+(9)+(10)+(11)编号：1234567891011码字：001001110l0当一码字到达时，接收方将计数器清零。然后接收方检查每个校验位D，看是否具有正确的奇偶性，这里的D是检验位的编号。如果第D位奇偶性不对，则计数值加D。若所有校验位被检查过后，计数器值仍为0，这个码字就作为有效码字接受。假如计数器值不为0，则该值就是出错位的编号。3．在使用位填充的情况下，对于丢失、插入或修改单个位的错误，检验和是否可能发现不了?如果不可能，为什么不?如果可能，怎么回事?在这里检验和的长度起作用吗?解答，可能。假定原来的正文包含位序列01111110作为数据。位填充之后，这个序列将变成011111010。如果由于传输错误第二个0丢失了，收到的位串又变成01111110，被接收方看成是帧尾。然后接收方在该串的前面寻找检验和，并对它进行验证。如果检验和是16位，那么被错误地看成是检验和的16位的内容碰巧经验证后仍然正确的概率是1／216。如果这种概率的条件成立了，就会导致不正确的帧被接受。显然，检验和段越长，传输错误不被发现的概率会越低，但该概率永远不等于零。4．你能想出在什么环境下开环协议(例如海明码)较之反馈型协议(依赖重传)更为可取吗?解答：如果传播延迟很长，例如在探测火星或金星的情况下，需要采用前向错误纠正方法。还有在某些军事环境中，接收方不想暴露自己的地理位置，所以不宜发送。如果错误率足够地低，纠错码管用(冗余位串不是很长，又能纠正所有的错误)，前向纠错协议也可能是比较简单的。5．检错的一个方法是按n行、每行k位的块传输数据，并在每行每列增加奇偶位。这种方法能检测出所有单个位错误吗?2位的错误呢?3位的错误呢?解答：单个错误将引起水平和垂直奇偶检查都显示出错。两个错误也容易被检测到。3个错误也容易被检测到，而不管它们是在同一行(列)，两行(列)，或在3个不同的行(列)。6．数据链路协议几乎总是把CRC放在尾部，而不是放在头部，为什么?28 解答：CRC是在发送期间进行计算的。一旦把最后一位数据送上外出线路，就立即把CRC编码附加在输出流的后面发出。如果把CRC放在帧的头部，那么就要在发送之前把整个帧先检查一遍来计算CRC。这样每个字节都要处理两遍，第一遍是为了计算检验码，第二遍是为了发送。把CRC放在尾部就可以把处理时间减半。7．一个信道的比特率是4kb／s，传播延迟为20ms，那么帧的大小在什么范围内，停止等协议才有至少50％的效率?解答：当发送一帧的时间等于信道的传播延迟的2倍时，信道利用率是50％。或者说，当发送一帧的时间等于来回路程的传播延迟时，效率将是50％。20ms×2=40ms现在发送速率是每秒4000bit，即发送一位需0.25ms40ms÷0．25ms/bit=60bit答：帧大于160位停-等协议才有至少500／0的效率。8．在使用选择性重传的滑动窗口协议中，当一个数据帧到达时，要检查其序列号是否不同于所期待接收的号码，同时要检查布尔量NONAK是否为真。这里的NONAK表示还没有发送过NAK。如果这两个条件都成立，就发出一个NAK，否则就要启动一个辅助计时器。假定省去“否则”子句，会对协议的正确性有什么样的影响?解答：可能导致死锁。假定有一批的帧正确到达，并被接收。然后，接收方将会向前移动其窗口。现在假定所有的确认都丢失了，发送方最终会产生超时事件，并且再次发送第一帧，接收方将发送一个NAK。然后NONAK被置成伪。假定NAK也被丢失了，那么从这时候开始，发送方不断发送已经被接收方接受了的帧。接收方只是忽略这些帧，但由于NONAK为伪，所以不会再发送NAK，从而产生死锁。如果设置辅助计数器(实现“否则”子句)，超时后重发NAK，终究会使双方重新获得同步。9．在一个实现采取选择性重传的滑动窗口协议的程序代码中，如果把负责处理错误检验码的那部分程序删除，会影响协议的运行吗?解答：将会取消否定确认的功能，因此将回到超时重传操作。虽然性能会有所减退，但不会影响数据传输服务的正确性。NAK不是必须的。10．PPP是以HDLC为基础的，HDLC使用位充填防止在有效载荷内偶尔出现的标志字节产生混淆。给出至少一个理由，说明PPP为什么使用字符充填来代替位充填。解答：PPP被明确地设计成是以软件形式实现的，而不像HDLC那样几乎总是以硬件形式实现。对于软件实现，完全用字节操作要比用单个位操作简单得多。此外，PPP被设计成与调制解调器一道使用，而调制解调器是以1个字节为单元而不是以1个比特为单元接受和发送数据的。习题4一、选择题1．下面描述的每一个LAN拓扑的特征属于哪一种拓扑?a．总线b．环形c.星形(1)具有中心结点的拓扑解答：c(2)可以使用令牌传递或CSMA／CD控制媒体访问的拓扑解答；a(3)数据从发送结点传播到媒体的两端解答：a(4)仅使用像令牌传递这样的确定性媒体控制方法28 解答；b(5)结点都连接到一条线性的线缆段解答：a2．下面描述的每一个特征属于哪一种媒体访问技术?a．CSMA／CDb令牌传递(1)当通道是干净时任一结点都可以发送．解答：a(2)考虑网络性能时最重要的因数是结点数目解答：b(3)仅使用总线拓扑解答：a二、填空题1．在下列每一个关于网络拓扑结构的描述前面标上千个正确的字母序号，使得每一个描述与你认为最恰当的网络拓扑名称相匹配。a．总线b.分布网状c．等级树d．星形结点在源和目的地之间可以从若干条可能的通路中选择最佳路径任意两个结点之间的距离都不会大于2_______采用具有中，凸结点的拓扑，而且只有一个路由结点．_______结点只可以通过位于它的上面和下面的结点传递信息所有结点都连接到单个传输媒体的局域网拓扑_______点到点地连接到多个其他拓扑解答：b__结点在源和目的地之间可以从若干条可能的通路中选择最佳路径d___任意两个结点之间的距离都不会大于2d___采用具有中心结点的拓扑，而且只有一个路由结点c__结点只可以通过位于它的上面和下面的结点传递信息a__所有结点都连接到单个传输媒体的局域网拓扑b__点到点地连接到多个其他拓扑2．IEEE的局域网模型包括3个层次(含子层)，它们分别是_____层______子层和_____子层。为了表示所有可能的高层协议，Intemet团体对IEEE802．2LLC头部做了扩展，定义了______协议。该标准将通用SAP段的值置成_____，是要告诉目的地LLC层查看帧中数据段开头5个字节，在那里有关于厂商或团体和高层协议的说明。解答；IEEE的局域网模型包括3个层次(含子层)，它们分别是物理层、逻辑链路控制子层，媒体访问控制子层。为了表示所有可能的高层协议，Iternet团体对IEEE802．2LLC头部做了扩展，定义了子网访问协议。该标准将通用SAP段的值置成AA，是要告诉目的地LLC层查看帧中数据段开头5个字节，在那里有关于厂商或团体和高层协议的说明。3．在下列每一IEEE802．4令牌总线帧名字前面填上一个正确的字母序号，使得每一个名字与你认为合适的功能描述相匹配。claim-tokensolicit-successor-128 solicit-successor-2who-followsresolve-contentiontoken____set-successora．让站脱离逻辑环b.解决多个站要求加入逻辑环产生的冲突c．让站加入逻辑环，后随两个响应窗口d．传递令牌e.从丢失令牌的状态恢复f.让站加入逻辑环，后随一个响应窗口g．在逻辑环初始化期间创建令牌声明解答：___g___claim-token___f___solicit-successor-1__c____solicit-successor-2___e____who-follows__b___resolve-contention__d___tOken__a____set-SUCCCSSOr4．IEEE802．2定义了3种LLC协议或称操作模式，其中：类型I操作支持_________服务类型2操作支持_________服务类型3操作支持_________服务解答：类型1操作支持___不确认的无连接________服务类型2操作支持____连接方式_____________服务类型3操作支持____确认的无连接_________服务。三、综合应用题1．标准10Mb／s802．3局域网的波特率是多少?解答：以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10Mb／s，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。2．令牌环网上的环时延必须能够容纳整个令牌。如果电缆不够长，必须人为地增加时延。解释一下，为什么在时延只有16bit而令牌为24bit的环上，必须额外地增加时延?解答：在发出16位之后，第1位又回来了，发送方不能让它继续绕环传输，因为令牌的发送还未结束。发送站可以在其内部人为地增加8位时延，在继续完成令牌发送的同时，缓存收到的8位，但此后，令牌中总会有8位通过发送站循环。在这种情况下，发送站不能发送更多的帧；并且只要令牌没有丢失，系统就不会崩溃。3．在令牌环网络中，发送方负责把帧从环上移走。如果改成让接收方除去帧，需要对系统作什么样的修改?这样做会产生什么样的后果?解答：最大的问题是一位缓冲区不够了。在收到帧的第一位后，该站不知道是否应该吸收或转发该位，因此它必须有足够的缓冲区空间来存储帧，直到接收完地址段。作为这样做的结果，确认应答再也不能捎带给接收方。4．使用布线中心对于令牌环的性能是否会有什么影响?、解答：会有影响。我们知道，当令牌旋转时间增加时，令牌环网的性能减退。设立布线中心会增加总的电缆长度，因此也增加了令牌旋转时间。对于直径只有几公里的网络，影响较小；但对于一个大的都市网，影响可能是显著的。28 5．许多人认为，以太网不适合实时计算，因为最坏情况的重传时间长度无上限。在什么条件下，该议论也适用于令牌环?在什么条件下，令牌环才会有一个已知的最坏情况?假定令牌环上站点的数目是固定的和已知的。解答：在令牌环网上，如果一个站在抓取到令牌以后，保持令牌的时间不受限制，即它可以发送任意多个分组，那么，该令牌环网与以太网一样，要发送数据的站点等待时间无上限。仅当每个站保持令牌的时间都有一个上限的条件下，令牌环网才是确定性的，即任何一站等待发送的时间都是有限的。6．以太网帧必须至少64字节长，才能保证在线缆的远端发生碰撞的情况下发送方仍然在发送。快速以太网同样有一个64字节的最小帧长规范，但位速率提高到了10倍。它是如何使得最小帧长规范能够维持不变的?解答：快速以太网的最大线缆长度是以太网的1/10。7．假定有两个局域网桥接器，它们都连接到一对802．4网络。第一个桥接器每秒必须转发1000个512字节的帧。第二个桥接器每秒要转发200个4096字节的帧。你认为哪个桥接器需要更快的CPU?请讨论。解答：每秒转发1000帧的桥接器需要比较快的CPU。虽然另一个桥接器有更高的吞吐率，但每秒转发1000帧的桥接器要处理更多的中断，更多的过程交换，传递更多的帧，需要CPU的其他各种处理工作也多。8．在802．3LAN和802．4LAN之间的桥接器存在断续的存储器错误的问题。这个问题会引起传送帧的错误不被检测到吗?或者说帧的检验和能够发现这些错误吗?解答：工作在异类LAN之间的桥接器必须重新计算检验和，如果桥接器的存储器有故障，检验和又是针对存储在存储器中的帧计算，就会产生错误。假定不发生传输错误，到达目的地的帧将会有一个与数据一致的检验和，但不同于源发帧的检验和(实际上数据也不同于源发方数据)，因此可能出现发现不了的错误。9．一个大学的计算机系有3个以太网段，使用两个透明桥接器连接成一个线性网络。有一天，网络管理员离职了，仓促地请一个来自计算机中心的人替代，他的本行是IBM令牌环。这个新的管理员注意到网络的两个端头没有连接，随即订购了一个新的透明桥接器，把两个敞开的头都连到桥，形成一个闭合环。这样做之后会发生什么现象?解答：不会出现什么特别的现象。新的桥接器在网上宣告自己的存在，生成树算法为新的配置计算一个生成树。新的拓扑会把其中的一个桥接器设置成备用方式，它将在其他桥接器失效的情况下投入工作；这种类型的配置以附加的代价提供附加的可靠性，但并非不正常。它不会引起任何问题，因为无论你连接多少个桥接器，结果你总是以生成树的形式运行网络。10．一个大的FDDI环有100个站，令牌环行时间是40ms。令牌保持时间是10ms。该环可取得的最大效率是多少?解答：由于共有100个站，且环行时间是40ms，所以令牌在两个邻接站之间的传播时间是40/100，即0.4ms。这样一个站可以发送10ms，接着是0.4ms的间隙，在此期间令牌移动到下一站。因此最好情况的效率是：10÷(10+0．4)≈96％，即该环可取得的最大效率是96％．习题5一、选择题1．当使用一个公用分组交换网络时，用户负责下列任务中的哪一种?a.把数据从源结点传输到目的地结点b.检查数据中的传输错误c．把数据加工成网络所期望的格式d．把数据划分成分组解答c28 2．在下列关于网络运行机制和所提供的服务的描述中，哪些语句适用于帧中继网络?(请选择你认为正确的字母序号)a．从本质上讲是电路交换的。b．保持用户信息和信令分离。c．采用LAPB规程。d．在链路层实现链路的复用和转接。e．提供面向连接的虚电路分组服务。f.采用简单的快速分组交换机。g．提供端到端的流控制和错误恢复功能。h．与X．25网络比较，具有较低的延迟和较高的吞吐率。i.是开展B-ISDN研究的主要技术成果。j.也称做信元中继。解答；bdefh3．在下列几组协议中，哪一组属于网络层协议?a．IP和TCPb.ARP和TELNETc．FTP和UDPd．ICMP和IP解答：d二、填空题1．CCITTX．25建议书定义了三级通信，即______级、______级和______级。X.25建议书的第二级使用ISO的______标准，主要目的是错误控制，称为______方式。解答：CCITTX.25建议书定义了三级通信，即物理级、链路级和分组级。X.25建议书的第二级使用ISO的HDLC标准，主要目的是错误控制，称为链路访问协议平衡方式。2．帧中继是在______网标准化过程中提出来的一种协议，它不采用LAPB规程，而是采用______的一个子集，称为______协议。帧中继公用服务一般可用两种形式提供，通常称为______服务和______服务。解答：帧中继是在综合业务数据网标准化过程中提出来的一种协议，它不采用LAPB规程，而是采用LAPF的一个子集，称为数据链路核心协议。帧中继公用服务一般可用两种形式提供，通常称为成捆服务和非成捆服务。3．1988年，CCITT蓝皮书把ATM描绘成一种基于______的交换技术。链路本身是全部基于光纤的点到点的干线，安排成每秒______位范围内的等级速度。这些在美国称为______网络的光纤链路与ATM交换机相耦合形成新一代的网络，就是宽带ISDN。解答：1988年，CCITT蓝皮书把ATM描绘成一种基于非通道化的高速数字链路的交换技术。链路本身是全部基于光纤的点到点的干线，安排成每秒109位范围内的等级速度。这些在美国称为SONET网络的光纤链路与ATM交换机相耦合形成新一代的网络，就是宽带ISDN。三、综合应用题1．有5个路由器要连成一个点到点结构的子网。在每一对路由器之间可以设置一条高速线路，或者是一条中速线路，或者是一条低速线路，也可以不设置任何线路。如果产生和考察每一种拓扑要花lOOms的计算机时间，那么，为了寻找匹配预期负载的拓扑而考察所有可能的拓扑需用多长时间?28 解答；设这5个路由器分别叫做A、B、C、D和E。存在10条可能的线路；AB，AC，AD，AE，BC，BD，BE，CD，CE和DE。它们中的每一条都有4种可能性：3种速率以及没有线路；因此总的拓扑数是410=1048576。因为每种拓扑花lOOms的时间，所以，总共需用的时间为104857.6s，约等于29h。3．交换型多兆位数据服务(SMDS)是一种公用的高速分组数据服务，它的设计目标是将一个企事业单位内位于广域范围的多个局域网互连。试问为什么SMDS被设计成无连接网络，而帧中继却被设计成面向连接的网络?解答：SMDS被设计成起主干LAN的作用，连接许多个LAN。由于在主干上的分组很可能需要在多个LAN之间扩散传播，因此，五连接操作是有意义的。帧中继永久虚电路的设计是要替代租用线路。租用线路是面向连接的，因此帧中继也被设计成面向连接的网络。4．为什么ATM使用小的固定长度的信元?解答：小的定长信元可以快速地选择路径通过交换机，并且对其进行的交换操作可以完全用硬件来实现。5．给出两个适合于使用面向连接的服务的示例应用。再给出两个最好使用五连接服务的例子。解答：文件传送、远程登录和视频点播需要面向连接的服务。在另一方面，信用卡验证和其他的销售点终端、电子资金转移，以及许多形式的远程数据库访问生来具有无连接7．数据报网络把每个分组都作为独立的单元(独立于所有其他单元)进行路由选择。虚电路网络则不必这样做，每个数据分组都遵循一个事先确定好的路由。这个事实意味着虚电路网络不需要从任意源到任意目的地为分组做路由选择的能力吗?解答：不对。为了从任意源到任意目的地为连接建立分组选择路由，虚电路网络肯定需要这一能力。8．假定所有的路由器和主机都工作正常，所有软件的运行也都没有错误，那么是否还有可能(尽管可能性很小)会把分组投递到错误的目的地?解答：有可能。大的突发噪声可能破坏分组。使用k位的检验和，差错仍然有2-k的概率被漏检。如果分组的目的地段或虚电路号码被改变，分组将会被投递到错误的目的地并可能被接收为正确的分组。换句话说，偶然的突发噪声可能把送往一个目的地的完全合法的分组改变成送往另一个目的地的也是完全合法的分组。9．对于具有4800个路由器的等级式路由，为了尽量减少三级结构的路由表的尺寸，区(REGION)和簇(CLUSTER)的大小应当如何选择?解答：当使用等级式路由时，把整个网络内的路由器按区(REGION)进行划分，每个路由器只须知道在自己的区内如何为分组选择路由到达目的地的细节，而不用知道其他区的内部结构。对于大的网络，也许两级结构是不够的，还可以把区组合成簇(CLUSTER)，把簇再组合成域(ZONE)，……对于等级式路由，在路由表中对应所有的本地路由器都有一个登录项，所有其他的区(本簇内)、簇(本域内)和域都缩减为单个路由器，因此减少了路由表的尺寸。在本题中，4800=15×16×20。当选择15个簇、16个区，每个区20个路由器时(或等效形式，例如20个簇、16个区，每个区15个路由器)，路由表尺寸最小，此时的路由表尺寸为15+16+20=51。10．在一个特别的系统中使用了字节计数类的漏桶算法。其规则是在每一个滴答时间上可以发送1个1024字节的分组，两个512字节的分组等等。试给出该系统一个严重的限制。解答：不可以发送任何大于1024字节的分组。11．请说明漏桶算法为什么每个滴答时间允许一个分组进入网络，而不考虑分组的大小。28 解答：通常计算机能够以很高的速率产生数据，网络也可以用同样的速率运行。然而，路由器却只能在短时间内以同样高的速率处理数据。对于排在队列中的一个分组，不管它有多大，路由器必须做大约相同份量的工作。显然，处理10个100字节长的分组所做的工作要比处理1个1000字节长的分组所做的工作多得多。12．一个ATM网络使用令牌漏桶方案管制交通。每5gs放入漏桶一个新的令牌。试问最大的可持续的净数据速率(即不包括头位)是多少?解答：每5μs产生1个令牌，ls=106gμs，1秒钟可以发送2×105个信元。每个信元含有48个数据字节，即8×48=384bit。384×2×105=76.8×106b／s。所以，最大的可持续的净数据速率为76.8Mb／s。13．试举出在ISDN网中NTl2(相对于NTl和NT2)的一个优点和一个缺点。解答：在ISDN的拓扑结构中，NTl设备包括与在用户建筑物内ISDN物理的和电气的端接相关的功能。NTl可以由ISDN提供者控制，形成到达网络的一个边界。这个边界把用户与订户回路的传输技术隔离开来，并为附接用户设备提供物理连接器接口。此外，NTl执行诸如回路测试和性能监视等线路维护功能。NTl支持多个通道(例如2B+D)；在物理层，使用同步时分复用技术，把这些通道的位流复用在一起。NTl接口可以通过多投点配置支持多个设备，例如一个住户接口可能包括一部电话、一台个人计算机和一个报警系统，所有这些设备都通过一条多投点线路附接到单个NTl接口。NT2是一个智能设备，能够执行交换和集中功能：它可以包括OSI模型直至第3层的功能。NT2的例子包括数字PBX，终端控制器和局域网。NTl和NT2设备可以被结合成单个设备，称作NTl2。该设备处理物理层、数据链路层和网络层功能。NTl2的优点是比较便宜，但是如果线路技术改变了，整个的设备必须更换。习题6一、选择题1．下列哪一个描述是Intemet的比较正确的定义?a．一个协议b．一个由许多个网络组成的网络C．OSI模型的下三层d．一种内部网络结构e．TCP／IP协议栈解答：b2．下列哪一种描述对于一个子网来说是正确的?a．它是一个自治系统b．它由OSI模型的第1层和第2层组成C．它具有除路由选择之外的网络层功能d．它是数据链路层的LLC组分e．它由OSI模型的第2层和第3层组成解答：a3．RFC是下列哪一个英文短语的缩写?a．ReferenceForComputersb．RequestForComment，C．RegistrationFunctionCitationd．ReadingFootballClube．RenewalFormCatalogue28 解答：b4．下列哪一种陈述是真实的?a．对应于系统上的每一个网络接口都有一个Ⅲ地址b．IP地址中有16位描述网络c．位于美国的NIC提供具惟一性的32位Ⅲ地址d．D类地址仅用于多投点传送解答：a和d5．在下列关于子网的描述中，哪一个是真实的?a．.描写许多的逻辑和物理子网b．仅具有本地意义c．使得场点特有的寻址成为可能d．可以是p地址中位的一个任意的集合解答：b6．在下列几组协议中，哪一组是网络层协议?a．IP，TCP和UDPb．ARP，IP和UDPc．FTP，SMTP和TELNETd．ICMP，ARP和IP解答：d二、填空题1．选择发送IP分组的通路的过程被称作。解答：选择发送1y分组的通路的过程被称作路由选择。2．为把IP分组传送到一个与本主机没有直接连接的网络所做的路由选择被叫做解答：为把IP分组传送到一个与本主机没有直接连接的网络所做的路由选择被叫做间接路由选择3．因为IP地址既对一个网络编码，也对那个网络上的一台主机编码，所以，它们不是确定单个主机，而是确定。解答；因为IP地址既对一个网络编码，也对那个网络上的一台主机编码，所以，它们不是确定单个主机，而是确定对一个网络的一条连接。4．IP网关进行的路由选择是基于，而不是基于目标主机。解答：Ⅳ网关进行的路由选择是基于目标网络，而不是基于目标主机5．IPV6允许三种类型的地址，它们分别是(1)地址(2)地址(3)地址。解答：IPV6允许三种类型的地址，它们分别是(1)单投点地址(2)任意投点地址(3)多投点地址。6．无类别域间路由选择(CIDR)的基本思想是以可变大小的方式分配剩下的类网络地址。解答：无类别域问路由选择(CIDR)的基本思想是以可变大小的方式分配剩下的C类网络地址。·三、综合应用题1．通常，当一个移动主机不在居所的时候，送往它的居所LAN的分组被它的居所代理(homeagent)截获。对于一个在802.3LAN上的IP网络，居所代理如何完成这个截获任务?28 解答：可以想到的一种方法是让居所代理不加选择地读在LAN上传送的所有帧，通过查看其中的IP地址确定是否指向移动主机。该方法的缺点是效率非常低。通常采用的替代方法是通过响应ARP请求，居所代理让路由器认为它(指居所代理)就是移动主机。当路由器得到一个前往移动主机的IP分组时，它广播一个ARP查询请求，询问与目的地计算机(即移动主机)的IP地址相对应的802.3MAC级地址。当移动主机不在居所时，居所代理响应该ARP请求，从而路由器把移动用户的IP地址与居所代理的802.3MAC级地址相关联。2．有一个使用“严格源路由选择”选项的IP数据报必须被分割传送。你认为是要把该选项拷贝到每一个分割的片段，还是仅拷贝到分割后的第一个片段就可以了呢?请解释你的答案。解答：因为为每一个分割的片段选择路由都需要该选项信息，因此该选项必须出现在每一个片段中。3．假定IP的B类地址不是使用16位而是使用20位作为B类地址的网络号部分，那么将会有多少个B类网络?，。解答：除去2位作为前缀，将剩下18位表示网络。从概念上讲，网络数目可以有218或262144个。然而，全0和全1是特别地址，所以只有262142个可提供分配。4．试把以十六进制表示成C22F1582的Ⅳ地址转化成点分十进制表示。解答：用点分十进制表示，该IP地址是194．47．21．130。5．在因特网上的一个B类网络具有子网掩码255．255．240．0。问每个子网中的最大主机数目是多少?解答：对于一个B类网络，高端16位形成网络号，低端16位是子网或主机域。在子网掩码的低端16位中，最高有效4位是1111，因此剩下12位(第3字节低4位和第4字节)用于主机号。因此，存在4096个主机地址，但由于全零和全1是特别地址，因此最大主机数目应该是4094。6．ARP和RARP都把地址从一个空间映射到另一个空间。在这方面，它们是相似的，然而，它们的实现是根本不同的。试问，它们的不同点主要表现在什么方面?解答：在RARP的实现中有一个RARP服务器负责回答查询请求。在ARP的实现中羽没有这样的服务器，主机自己回答ARP查询。7．给出一种在目的地重组IP片段的方法。解答：一般情况下，片段可能不是按照顺序到达，有的也可能在途中丢失，而且，在最后一个片段到达之前，不知道被分割的IP数据报的总长度。也许处理重组的惟一方法是缓存所有的片段，直到最后一个片段的到达，知道IP数据报的尺寸。建立一个适当大小的缓冲区，把各个片段都放进缓冲区，同时维持一个位图，用8个字节1比特保持跟踪哪些字节已经存放在缓冲区中。当位图中的所有比特都是1时，表示该IP数据报是完整的。8．大多数IP数据报重组算法都有一个计数器来避免一个丢失的片段长期挂起一个重组缓冲区。假定一个数据报被分割成4个片段。开头3个片段到达了，但最后一个被耽搁了，最终计数器超时，在接收方存储器中的3个片段被丢弃。过了一段时间，最后一个片段蹒跚而至。那么应该如何处置这个片段?解答：对接收方而言，这是一个新的IP数据报的一部分，该数据报的其他部分还不得而知，收到的这个片段被放在队列中，等待其余片段的到来。显然，在其余片段不可能到达的情况下，这个片段最终也会因超时而被丢弃。]9．在IP和ATM中，检验和都是仅覆盖头部而不包括数据。试说明这样设计的理由。解答：在头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被投递到错误的主机。许多主机并不检查投递给它们的分组是否确实是要投递给它们的。它们假定网络从来不会把本来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和的计算，因为这样做代价大，上层协议通常也做这种检验工作，从而引起重复和多余。10．在IPV4的头中使用的协议段在IPV6的固定头中不复存在。试说明这是为什么?28 解答：设置协议段的目的是要告诉目的地主机把IP分组交给哪一个协议处理程序。中途的路由器并不需要这一信息，因此不必把它放在主头中。实际上，这个信息存在于头中，但被伪装了。最后一个(扩展)头的下一个头段就用于这一目的。11．针对一台通过以太网集线器连到TCP／IP网络的UNIX主机，回答下列问题：(1)什么命令使用地址分辨协议(ARP)决定一台远方主机的以太网地址?(2)什么命令使用ICMP协议得到网上一台远方主机的响应?(3)什么命令显示网络状态?(4)什么命令可以设置与主机的一个网络接口相关的选项和参数?解答：(1)arp·(2)ping(3)netstat(4)ifeonfig习题7一、选择题1．在下列关于UDP的陈述中，哪一句是正确的?a．UDP使用TCP传输协议b给出数据的按序投递c．不允许多路复用d．运行主动的流控机制e．是面向连接的解答：没有一句陈述是正确的。2．在什么条件下可以打开一条TCP连接?a在两个套接字之间当前不存在连接b有足够的资源支持连接c．两个应用进程达成一致d．MTU和缓冲区尺寸相等e序列号匹配解答：b和c。3．通常在UNIX主机上，信任主机(trustedhost)名可以在什么文件中查到?a．/etc/hosts·b/etc/hosts．equivC．/etc/resolv．confd．/etc/netwoks解答：b。4．下列哪一个文件允许一个远程用户不用给出口令就可以登录到本地另一个用户的目录中?a．/etc/rcb．/etc/hostsC..rhostd/etc／exports解答：c。、5．计算机通信的基础构筑块是：a．端口28 b服务器c．套接口d．分组解答：C。二、填空题1．OSI传输协议所提供的面向连接的传输服务仅含有4个服务元素，它们是______,____和_______。解答：OSI传输协议所提供的面向连接的传输服务仅含有4个服务元素，它们是T-CONNECT、T-DATA、T-EXPEDITED-DATA和T-DISCONNECT。2．ISO定义了3种类型的网络服务，即——网络服务、——网络服务和——网络服务。基于3种类型的网络服务，ISO定义了5类运输协议，其中0类是____类，1类是______类，2类是______类，3类____类，4类是______类。解答：ISO定义了3种类型的网络服务，即A型网络服务、B-型网络服务和c型网络服务，基于3种类型的网络服务，ISO定义了5类传输协议，其中0类是简单类,1类是基本差错恢复类，2类是多路复用类，3类是差错恢复与多路复用类，4类是差错检测与恢复类。3．构造套接号后，网络上具有惟一性的______地址和____号结合在一起，才构成惟一能识别的标识符。解答：构造套接号后，网络上具有惟一性的IP地址和端口号结合在一起，才构成惟一能识别的标识符。4．当在一个TCP报文段中发送紧急数据时，用以标志紧急数据的机制由段中的URG位和____段组成。当URG位置1时，紧急指针指出窗口中紧急数据_____位置。将紧急指针值与_____相加就得到最后一个紧急数据字节的编号。解答：当在一个TCP报文段中发送紧急数据时，用以标志紧急数据的机制由CODE段中的URG位和紧急指针段组成。当URG位置1时，紧急指针指出窗口中紧急数据最后位置。将紧急指针值与序列号相加就得到最后一个紧急数据字节的编号。5．在地址方面，UDP报头本身只是确定了协议——的编号。因而，为验证报宿，发送计算机的UDP要计算一个检验和，这个检验和既包括了UDP数据报，也包括了地址。解答：在地址方面，UDP报头本身只是确定了协议端口的编号。因而，为验证报宿，发送计算机的UDP要计算一个检验和，这个检验和既包括了UDP数据报，也包括了报宿主机IP地址。三、综合应用题1.在UNIX系统中，传输层的协议号和服务方应用程序的端口号分别在哪两个文件中定义?解答：在UNIX系统中，传输层的协议号和服务方应用程序的端口号分别在/etc/protocols和/etc/services中定义。2．讨论信用量协议相对于滑动窗口协议的优点和缺点。解答：滑动窗口协议比较简单，仅需要管理窗口边缘一组参数，而且，对于到达顺序有错的TPDU不会引起窗口增加和减少方面的问题。然而，信用量方案比较灵活，允许独立于确认，动态地管理缓冲区。3．数据报的分片和重组由IP控制，并且对于TCP不可见。这是不是意味着TCP不必担心到达数据的失序问题?解答：尽管到达的每个数据报都是完整的，但可能到达的数据报顺序是错误的，因此，TCP必须准备适当地重组报文的各个部分。28 4．在主机1上的一个进程被分配端口p，在主机2上的一个进程被分配端口q试问，在这两个端口之间是否可以同时有两条或更多条TCP连接?解答：不可以。一条连接仅仅用它的套接口标识。因此，(1，p)--(2，q)是在这两个端口之间惟一可能的连接。5．一个TCP报文段的最大载荷是65515字节，为什么要选择这样一个奇怪的数字呢?解答：整个TCP报文段必须适配IP分组65535字节的载荷段。因为TCP头最少20个字节，所以仅剩下65515字节用于TCP数据。6．在一个网络中，最大TPDU尺寸为128字节，最大的TPDU存活时间为30秒，使用8位序列号，问每条连接的最大数据速率是多少?解答：具有相同编号的TPDU不应该同时在网络中传输，必须保证，当序列号循环回来重复使用的时候，具有相同序列号的TPDU已经从网络中消失。现在存活时间是30秒，那么在30秒的时间内发送方发送的TPDU的数目不能多于255个。255×128X8÷30=8738b/s所以，每条连接的最大数据速率是8.738kb/s。7．一个客户机通过1×109位渺的光缆发送128字节的请求给位于100公里以外的服务器。在该远地过程调用期间线路的效率如何?解答：128字节等于1024位，在1Gb/s的线路上发送1000位需要lμs的时间。光在光导纤维中的传播速度是200km/ms，请求到达服务器需要传输0.5ms的时间，应答返回又需要0.5ms的传输时间。总起来看，1000位在lms的时间内传输完成。这等效于1Mb/s，即线路效率是0.1％.8．再考虑上一道练习中的问题，试计算对于1Gb／s和1Mb／s的最小可能的响应时间。你可以得到什么样的结论?解答：在1Gb/s，响应时间由光的速度决定。可以取得的最好情况是lms。在1Mb/s，发射1024位需要大约lms的时间，再经过0.5ms最后一位到达服务器，还需要另外0.5ms应答才能返回，这是最好的情况。因此，最好的RPC时间是2ms。结论是，线路速度改善到1000倍，性能仅改善到2倍。对于这种应用，除非千兆位线路特别便宜，否则是不值得拥有的。9．假定你测量接收一个TPDU的时间。当中断发生时，你以ms为单位读取系统时钟。当该TPDU得到完全处理时，你再次读取时钟。你270000次测得0ms，730000次测得lms，问接收一个TPDU花多长时间?解答：计算平均值：(270000×0十730000×1÷(270000+730000)=730000÷1000000≈0．73(ms)因此，接收一个TPDU花730μs的时间。习题8一、选择题’1．下列哪一组协议属于应用层协议?a.IP，TCP和UDPb．ARP，p和UDPc．FTP，SMTP和TELNETd．ICMP，RARP和ARP解答：c2．在下面列出的UNIX命令中，哪一个在远程主机上执行一条指定的命令?a．ftpb．rcpC．rshd．telnet28 解答；c3．在下面列出的TCP／IP命令中，哪一个可以被用来远程上机到任何类型的主机?a．ftpb．telnetc．rlogind．tftp解答：b4．在下面列出的UNIX命令中，哪一个可以被用来远程上机到另一台UNIX主机?a．ftpb．telnetC．rlogind．tftp解答：c5．下列哪一项形成NFS(网络文件系统)的基础软件层次?a．UDPb．IPC．RPCd．XDRe．上列所有4项解答：e6．为出口文件系统，你必须在下列哪个UNIX文件中指定文件系统和用户?a．/etc/rc.localb．/etc/fstabC．/etc/hostsd．/etc/exports7．NIS(网络信息系统,也称YP)数据库放在那种计算机上？a．客户机b．服务器c．服务器和客户机解答：b8．BIND可以被用来替代或补充下列哪一项?a．NIS服务b．/etc/hosts文件C．/etc/rc.local文件解答：b9．下列哪一组服务包括在TCP/IP软件包中?a．联网数据库，远程登录和文件传送b．远程登录，文件传送和电子邮件c．电子邮件，BIND和联网数据库解答：b二、填空题1．按照国际标准化组织制定的开放系统互联参考模型，面向应用的功能包括层、层和层所提供的服务。解答：按照国际标准化组织制定的开放系统互联参考模型，面向应用的功能包括28 会话层、表示层和应用层所提供的服务。2．每个协定的抽象语法／传送语法配对称为。在一条表示连接上任一给定时间可用的表示上下文的集合称为。解答：每个协定的抽象语法／传送语法配对称为表示上下文。在一条表示连接上，任一给定时间可用的表示上下文的集合称为确定的上下文集合。3．会话与传输层的连接可以有3种对应关系。一种是的关系。另一种是。第三种情况是。解答：会话与传输层的连接可以有3种对应关系。一种是一对一的关系。另一种是多个会话对应于一个传输连接。第三种情况是一个会话对应于多个传输连接。4．在TDI的下层是传输协议本身，在NT网络上能使用3种基本协议中的任何一种。这三种协议是、和。解答：在TDI的下层是传输协议本身，在NT网络上能使用3种基本协议中的任何一种。这三种协议是NETBEUI，TCP/IP和IPX/SPX。三、综合应用题1．下面列出的是使用TCP／IP协议通信的两台主机A和B传送邮件的对话过程，请根据这个对话回答问题?A：220beta.govsimplemailtransferservicereadyB：HELOalpha．eduA：250beta．govB：MAILFROM：A：250mailacceptedB：RCPTTO：A：250recipientacceptedB：RCPTTO：A：550nosuchuserhereB：RCPTTO：A：250recipentacceptedB：DATAA：354startmailinput:endwith．B：Date：Sat27June200013:26:3lBJB：From：smith@alpha．eduB：．．．．．．B：．．．．．．B：……↙B：↙A：2500KB：QUITA：221beta．govserviceclosingtransmissionchannel．问题：(1)邮件发送方机器的全名是什么?发邮件的用户名是什么?(2)发送方想把该邮件发给几个用户?他们各叫什么名字?(3)邮件接收方机器的全名是什么?(4)哪些用户能收到该邮件?28 (5)为了接收邮件，接收方机器上等待连接的端口号是多少?(6)传送邮件所使用的传输层协议叫什么名字?(7)以2开头的应答意味着什么?以3开头的应答又表明什么?(8)以4和5开头的应答各表示什么样的错误?解答：(1)邮件发送方机器的全名是alpha．edu，发邮件的用户名smith。(2)发送方想把该邮件发给三个用户，他们的名字分别是jones、goen和brown。(3)邮件接收方机器的全名是beta．gov。(4)用户jones和brown能收到该邮件。(5)为了接收邮件，接收方机器上等待连接的端口号是25。(6)传送邮件所使用的传输层协议叫TCP(传输控制协议)。(7)以2开头的应答意味着成功，以3开头的应答表明需要有进一步的动作。(8)以4和5开头的应答表示错误，4开头是暂时性错误，比如磁盘满；5开头则是永久性错误，例如接收用户不存在。·2．想像在斯坦福大学计算机科学系的某个人刚写好一个新的程序，他想通过FTP发布。他把程序放在FTP目录ftp/pub/freebies/newprog.c下。这个程序可能的URL是什么?解答：这个程序可能的URL是卸：//www．cs．stanford．edu/ftp/pub/freebies/newprog,c3．有些电子邮件系统支持一个叫做“ContentReturn：”(内容返回：)的头段。它指定在投递不成功时是否返回消息体。这个段是属于信封还是头部?解答：信封包含传输消息所需要的所有信息，例如目的地地址，优先级，安全级别。而头部是封装在信封内，它包含用户代理所需要的控制信息。在本题中，“内容返回：”段属于信封，因为投递系统处理不能投递的电子邮件时需要知道它的值。4．一个二进制文件有3072字节长。如果用base64编码，它将会有多长?每发送80个字节和结尾处都插入CR+LF。解答：在base64编码方案中，24比特的组被分成4个6比特单位，每个单位都作为一个合法的ASCII字符发送。编码规则是A表示0，B表示l等等，接着是26个小写字母表示26到51，10个数字(0到9)表示52到61，最后，+和/分别表示62和63。=和==分别用来指示最后一组仅包含8位或16位。回车和换行被忽略不计，因此可以任意插入它们来保持一行足够短。在本题中，base64编码将把报文划分成1024个单元，每个单元3字节长。每个单元被编码为4个字节，所以共有4096个字节。如果把这些字节每80字节划分为一行，将需要52行，所以需要加52个CR和52个LF。4096+52×2=4200。综上所述，该二进制文件用base64编码将会有4200字节长。5．给出两条原因解释为什么PGP要压缩消息?解答：PGP(PrettyGoodPrivacy,相当好的保密性)是一个完整的电子邮件安全包，能够提供加密、鉴别、数字签名和压缩功能，并且都易于使用。发送方先用MD5散列(hash)处理他的消息，然后用他的RSA私钥加密所得到的散列。加密了的散列与原始消息连接在一起产生消息P1，并且用ZIP程序压缩产生P1．Z。下一步，PGP提示发送方输入一个随机数，键入的内容和键入速度被用来生成一个128比特的IDEA消息密钥KM。IDEA用KM加密P1．Z。另外，KM28 又被用接收方的公钥加密。这两部分被连接在一起，转换成base64。结果，消息只包含字母、数字、+、／和；符号。这意味着它可以被放入RFC822主体内，并且可以不加修改地到达目的地。压缩的原因，一是可以节省带宽，但更重要地，它也消除了包含在明文中的频度信息(例如，“e”是英语正文中最普遍的字母)。在效果上压缩把明文转变成无意义的字母序列，增加了密码分析员为攻破报文所必须做的工作量。6．假定某人建立了一个假期守护进程，并在退出计算机系统前发出一则消息。不幸的是接收者已经休假一周了，并且也有一个假期守护进程在运行。那么随后会发生什么样的事件?一样的回答会来回传输直到有一个人回来了吗?’解答：在退出计算机系统前发出的消息将产生一个同样的回答。它的到达又将产生同样的回答。假定每个机器记录已经应答过的电子邮件的地址，那么就不会对同一地址作更多的一样的应答。7．现在再次考虑密文块链接。代替lbit由0变成1，如果把一个额外的0bit插在密文流中块G的后面，那么因此将导致多少明文被破坏?解答：由于插入的0bit将变成块Ci+1的第1位，现在从PI+1开始的每一个明文块将都是错误的，因为对异或操作的所有输入(Ci+1，Ci+2…)都将是错误的。显然成帧错误要比单个位翻转的错误严重得多。8．如果明文仅包含大写ASCII字母加上空格、逗号、句号、分号、回车和换行，设计一个破解DES的方法。假定对明文的奇偶检验位一无所知。解答：使用每个可能的56位密钥来解密第一个密文块。如果结果产生的明文是合法的，再尝试下一块，……等。如果所得的明文是非法的，则再尝试下一个密钥。9．根据发送一个大文件所需加密操作的次数，比较加密块链接和加密反馈方式，哪一个更高效?高多少?解答：加密块链接方式每次加密产生8字节输出。加密反馈方式每次加密产生1字节输出。因此，加密块链接方式比加密反馈方式更为高效，前者的效率是后者的8倍，也就是说，在相同数目的周期中，前者可以加密8倍于后者的明文。10．在大嘴蛙协议中，每则明文消息以32个0开头；这在安全性方面是有风险的。假定每则消息以与每个用户相关的随机数开始，实际上这相当于仅仅该用户和KDC知道的第二密钥，这样做就可以消除攻破明文的可能了吗?解答：不可能。攻击者只须捕获来自或前往同一用户的两个报文。然后他可以试用同一密钥破解这两个报文。如果在两个报文中的随机数相同，那么他所使用的密钥就是正确的。实际上，所提出的新机制能够起到的作用只不过是以2倍的因子增加攻击者的工作量。28'