计算机网络课后答案(第5版).doc 22页

'第一章1-02试简述分组交换的要点。答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。在分组交换网络中，数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。以短的分组形式传送。分组交换在线路上采用动态复用技术。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。在路径上的每个结点，把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，韶关学院信息工程学院骆耀祖整理交互性好。分组交换网的主要优点是：①高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占有。②灵活。每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发的路由。③迅速。以分组作为传送单位，通信之前可以不先建立连接就能发送分组；网络使用高速链路。④可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。1-03试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。1-10试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（b/s）。在电路交换时电路 的建立时间为S（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？答：对于电路交换，t=s时电路建立起来；t=s+x/b时报文的最后1位发送完毕；t=s+x/b+kd时报文到达目的地。而对于分组交换，最后1位在t=x/b时发送完毕。为到达最终目的地，最后1个分组必须被中间的路由器重发k1次，每次重发花时间p/b（一个分组的所有比特都接收齐了，才能开始重发，因此最后1位在每个中间结点的停滞时间为最后一个分组的发送时间），所以总的延迟为为了使分组交换比电路交换快，必须：1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而此为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过ｋ段链路。链路的数据率为b（b/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度Ｐ应取为多大？答：所需要的分组总数是x/p，因此总的数据加上头信息交通量为（p+h）x/p位。源端发送这些位需要时间为：中间的路由器重传最后一个分组所花的总时间为（k1）（p+h）/b因此我们得到的总的延迟为1-17试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1）数据长度为107bit，数据发送速率为100kb/s，收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。 解：第二章：p622-01物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？答：（1）物理层要解决的主要问题：①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。②给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力。为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。③在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。（2）物理层的主要特点：①由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用。加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。②由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。201网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？答：在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。一个网络协议主韶关学院信息工程学院骆耀祖整理要由以下三个要素组成：（1）语法，即数据与控制信息的结构或格式；（2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答；（3）同步，即事件实现顺序的详细说明。对于非常复杂的计算机网络协议，其结构最好采用层次式的2-07解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户/服务器方式。答：协议栈——协议套件又称为协议栈，因为它由一系列的子层组成，各层之间的关系好像一个栈。实体（entity）——用以表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。对等层与协议：任何两个同样的层次（例如在两个系统的第4层）之间，好像将数据（即数据单元加上控制信息）直接传递给对方。这就是所谓的“对等层”（peerlayers）之间的通信。我们以前经 常提到的各层协议，实际上就是在各个对等层之间传递数据时的各项规定。服务访问点SAP——是相邻两层实体交互的一个逻辑接口。协议数据单元PDU——各层的数据单元服务数据单元SDU——各层之间传递数据的单元客户服务器模型——大部分网络应用程序在编写时都假设一端是客户，另一端是服务器，其目的是为了让服务器为客户提供一些特定的服务。可以将这种服务分为两种类型：重复型或并发型。客户机是主叫方，服务器是被叫方。2-16有4个站进行码分复用CDMA通信。4个站的码片序列为：A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）现收到这样的码片序列：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。问哪个站发送数据了？发送的代码是什么？答：只须计算4个常规的内积：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）∙（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）/8=1（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）∙（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）/8=－1（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）∙（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）/8=0（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）∙（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）/8=1结果是A和D发送比特1，B发送比特0，而C未发送数据。2-02协议与服务有何区别？有何关系？答：协议是水平的，服务是垂直的。协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间的通信的规则。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。协议与服务的关系在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用交换原语交换信息。同层两个实体间有时有连接。第三章P10501数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？答：（1）数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输。因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。（2）“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。但是，数据传 输并不可靠。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”。此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。02数据链路层中的链路控制包括哪些功能？答：数据链路层中的链路控制包括链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；将数据和控制信息分开；透明传输；寻址等功能。316数据率为10Mb/s的以太网的码元传输速率是多少？答：码元传输速率即为波特率。10Mb/s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，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。306PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？答：主要特点：（1）点对点协议，既支持异步链路，也支持同步链路。（2）PPP是面向字节的。PPP不采用序号和确认机制是出于以下的考虑：第一，若使用能够实现可靠传输的数据链路层协议（如HDLC），开销就要增大。在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的PPP协议较为合理。第二，在因特网环境下，PPP的信息字段放入的数据是IP数据报。假定我们采用了能实现可靠传输但十分复杂的数据链路层协议，然而当数据帧在路由器中从数据链路层上升到网络层后，仍有可能因网络授拥塞而被丢弃。因此，数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。第三，PPP协议在帧格式中有帧检验序列FCS安段。对每一个收到的帧，PPP都要使用硬件进行CRC检验。若发现有差错，则丢弃该帧（一定不能把有差错的帧交付给上一层）。端到端的差错检测最后由高层协议负责。因此，PPP协议可保证无差错接受。PPP协议适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况。307要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？答：添加的检验序列为1110（11010110110000除以10011）数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。316数据率为10Mbit/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少波特？ 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。319以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何？答：CSMA/CD是一种动态的媒体随机接入共享信道方式，而传统的时分复用TDM是一种静态的划分信道，所以对信道的利用，CSMA/CD是用户共享信道，更灵活，可提高信道的利用率，不像TDM，为用户按时隙固定分配信道，即使当用户没有数据要传送时，信道在用户时隙也是浪费的；也因为CSMA/CD是用户共享信道，所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。对局域网来说，连入信道的是相距较近的用户，因此通常信道带宽较宽，如果使用TDM方式，用户在自己的时隙内没有数据发送的情况会更多，不利于信道的充分利用。对计算机通信来说，突发式的数据更不利于使用TDM方式320假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。答：对于1km电缆，单程传播时间为，即5μs，来回路程传播时间为10μs。为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10μs。以1Gb/s速率工作，10μs可以发送的比特数等于，因此，最短帧长10000比特或1250字节。327假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的，而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器，另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络上。答：以太网交换机用在这样的网络，其20%通信量在本局域网而80%的通信量到因特网。328有10个站连接在以太网上。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。（3）10个站共享100Mb/s。（3）每个站独占10Mb/s。32910Mb/s以太网升级到100Mb/s和1Gb/s时，需要解决哪些技术问题？答：欲保持10M，100M，1G的MAC协议兼容，要求最小帧长的发送时间大于最长的冲突检测时间，因而千兆以太网采用载波扩充方法。而且为了避免由此带来的额外开销过大， 当连续发送多个短帧时采用帧突发技术。而100M以太网采用的则是保持帧长不变但将最大电缆长度减小到100m。其它技术改进：（1）采用专用的交换集线器，缩小冲突域（2）发送、接收、冲突检测传输线路独立，降低对媒体带宽要求（3）为使用光纤、双绞线媒体，采用新的信号编码技术。补充题：为什么在CSMA/CD协议中参数a必须很小？用什么方法可以保证a的值很小？答：在CSMA/CD协议中参数a很小，可以使线路利用率和整个网络系统吞吐率保持较高水平。限制网络传输媒体长度、提高总线速率或增加帧长度都是保证a值很小的有效方法331网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？答：网桥从端口接收网段上传送的各种帧。每当收到一个帧时，就先存放在其缓存中，若此帧未出现差错，且欲发往的目的站MAC地址属于另一网段，则通过查找网桥中生成的站表，将收到的帧送往对应的端口转发出去。否则，就丢弃该帧。网桥过滤了通信量，扩大了物理范围，提高了可靠性，可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网。但网桥转发前需先缓存并查找站表，连接不同MAC子层的网段时需耗时修改某些字段内容；增加了时延；无流量控制，以致产生丢帧；当网桥连接的用户过多时易产生较大广播风暴。网桥与转发器相比，主要有以下异同点：（1）网桥和转发器都有扩展局域网的作用，但网桥还能提高局域网的效率并连接不同MAC子层和不同速率局域网的作用。转发器的数目受限，而网桥从理论上讲，扩展的局域网范围是无限制的；（2）都能实现网段的互连，但网韶关学院信息工程学院骆耀祖整理桥工作在数据链路层，而转发器工作在物理层；转发器只通过按比特转发信号实现各网段物理层的互连，网桥在MAC层转发数据帧实现数据链路层的互连，而且网桥能互连不同物理层甚至不同MAC子层的网段；（3）互连的各网段都在同一广播域，但网桥不像转发器转发所有的帧，而是只转发未出现差错，且目的站属于另一网络的帧或广播帧；网桥将网段隔离为不同的冲突域，而转发器则无隔离信号作用。（4）转发器转发一帧时不用检测传输媒体，而网桥在转发一帧前必须执行CSMA/CD算法；网桥与以太网交换机相比，主要有以下异同点：（1）以太网交换机实质上是一个多端口的网桥，以太网交换机通常有十几个端口，而网桥一般只有24个端口；它们都工作在数据链路层；（2）网桥的端口一般连接到局域网，而以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，（3）交换机允许多对计算机间能同时通信，而网桥允许每个网段上的计算机同时通信。（4）网桥采用存储转发方式进行转发，而以太网交换机还可采用直通方式转发。以太网交换机采用了专用的交换机构芯片，转发速度比网桥快。 330以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网？答：特点：以太网交换机实质就是一个多端口的的网桥，它工作在数据链路层上。每一个端口都直接与一个主机或一个集线器相连，并且是全双工工作。它能同时连通多对端口，使每一对通信能进行无碰撞地传输数据。在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽。以太网交换机支持存储转发方式，而有些交换机还支持直通方式。但要应当注意的是：用以太网交换机互连的网络只是隔离了网段（减少了冲突域），但同一台交换机的各个网段仍属于同一个广播域。因此，在需要时，应采用具VLAN能力的交换机划分虚拟网，以减少广播域（802.1q协议）。习题一个信道速率为4kb/s。采用停止等待协议。传播时延为20ｍｓ。确认帧长度和处理时间均可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50％？答：当发送一帧的时间等于信道的传播时延的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时延时，效率将是50％。即20ms*2=40ms。现在发送速率是每秒4000bit，即发送一位需0.25ms。则帧长40/0.25=160bit习题卫星信道的数据率为1Ｍb/s。数据帧长为2000bit。忽略确认帧长和处理时间。试计算下列情况下的信道利用率：（1）停止等待协议。（2）连续ARQ协议，Wt=7。（3）连续ARQ协议，Wt＝127。（4）连续ARQ协议，Wt＝255。答：使用卫星信道端到端的传输延迟是250ms270ms,以1Mb/s发送，2000bit长的帧的发送时间是2000bit/（1Mb/s）=2ms。若用t=0表示开始传输时间，那么在t=2ms，第一帧发送完毕。t=252ms，第一帧完全到达接收方。t=254ms，对第一帧的确认帧发送完毕。t=504ms时带有确认的帧完全到达发送方。因此周期是542ms。如果在504ms内可以发送k个帧（每个帧的发送用2ms时间），则信道利用率是2k/504，因此，（1）停止等待协议，k=1,2/504=1/252（2）W=7，14/504=7/252（3）W=127，254/504=127/252（4）W=255，2W=510>504，故信道利用率为1。PPP协议的主要特点是什么？它适用在什么情况下？答：点对点协议PPP,它有三个组成部分:（1）一个将IP数据报封装到串行链路的方法.（2）一个用来建立,配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP. （3）一套网络控制协议NCP,支持不同的网络层协议.点对点协议PPP适用于在PSTN拨号的情况习题有600MB（兆字节）的数据，需要从南京传送到北京。一种方法是将数据写到磁盘上，然后托人乘火车将这些磁盘捎去。另一种方法是用计算机通过长途电话线路（设信息传送的速率是2.4kb/s）传送此数据。试比较这两种方法的优劣。若信息传送速率为33.6kb/s，其结果又如何？答：假定连续传送且不出错。若用2.4Kb/s速率，传输600MB需要24.3天（=600×1048576×8=5033164800bit）。若用33.6Kb/s速率传送，则需时间1.73天。比托人乘火车捎去要慢，且更贵。习题256kb/s的调制解调器是否已突破了香农的信道极限传输速率？这种调制解调器的使用条件是怎样的？答：56Kb/s的调制解调器主要用于用户与ISP的通信，这时从用户到ISP之间只需经过一次A/D转换，比两个用户之间使用的33.6Kb/s调制解调器的量化噪声要小，所以信噪比进一步提高。虽然33.6Kb/s调制解调器的速率基本已达到香农的信道极限传输速率，但是56Kb/s的调制解调器的使用条件不同，它提高了信噪比，它没有突破香农极限传输速率的公式。56Kb/s的调制解调器的使用条件是ISP也使用这种调制解调器（这里是为了进行数字信号不同编码之间的转换，而不是数模转换），并且在ISP与电话交换机之间是数字信道。若ISP使用的只是33.6Kb/s调制解调器，则用户端的56Kb/s的调制解调器会自动降低到与33.6Kb/s调制解调器相同的速率进行通信。313第四章40303作为中间系统。转发器、网桥、路由器和网关有何区别？答：转发器：是物理层中间设备。主要作用是在物理层中实现透明的二进制比特复制，以补偿信号衰减。网桥：是数据链路层的中间设备。主要作用是根据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。路由器：网络层的中间设备。作用是在互连网中完成路由选择的功能。网关：网络层以上的中间系统。作用是在高层进行协议的转换以连接两个不兼容的系统。4046-04试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。答：IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。ARP协议：完成IP地址到MAC地址的映射。 RARP：使只知道自己硬件地址的主机能够知道其IP地址。ICMP：允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。从而提高IP数据报交付成功的机会。406试根据IP地址的规定，计算出表中的各项数据。10NetidHostid1110组播地址110NetidHostid11110保留为今后使用韶关学院信息工程学院骆耀祖整理网络类别最大网络数第一个可用的网络号最后一个可用的网络号每个网络中的最大主机数A126112616777214B16384128.0191.25565534C2097152192.0.0223.255.255254解：1）A类网中，网络号占七个bit,则允许用的网络数为2的7次方，为128，但是要除去0和127的情况，所以能用的最大网络数是126，第一个网络号是1，最后一个网络号是126。主机号占24个bit,则允许用的最大主机数为2的24次方，为16777216，但是也要除去全0和全1的情况，所以能用的最大主机数是16777214。2）B类网中，网络号占14个bit，则能用的最大网络数为2的14次方，为16384，第一个网络号是128.0，因为127要用作本地软件回送测试，所以从128开始，其点后的还可以容纳2的8次方为256，所以以128为开始的网络号为128.0~~128.255，共256个，以此类推，第16384个网络号的计算方法是：16384/256=64128+64=192，则可推算出为191.255。主机号占16个bit,则允许用的最大主机数为2的16次方，为65536，但是也要除去全0和全1的情况，所以能用的最大主机数是65534。3）C类网中，网络号占21个bit,则能用的网络数为2的21次方，为2097152，第一个网络号是192.0.0，各个点后的数占一个字节，所以以192为开始的网络号为192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此类推，第2097152个网络号的计算方法是：2097152/65536=32192+32=224，则可推算出为223.255.255。主机号占8个bit,则允许用的最大主机数为2的8次方，为256，但是也要除去全0和全1的情况，所以能用的最大主机数是254。 408IP地址方案与我国的电话号码体制的主要不同点是什么？答：IP地址分为网络号和主机号，它不反映有关主机地理位置的信息。而电话号码反映有关电话的地理位置的信息，同一地域的电话号码相似，比如说，我们学校都是8230开头的。注：我国电话号码体制是按照行政区域划分的层次结构，同一地域的电话号码有相同的若干位前缀。号码相近的若干话机，其地理位置应该相距较近。IP地址没有此属性，其网络号和主机地理位置没有关系。709（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？（2）某网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？（3）某一A类网络和一B类网络的子网号subnetid分别为16bit和8bit的1，问这两个网络的子网掩码有何不同？（4）某Ａ类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是否为一个有效的子网掩码？答：（1）可以代表C类地址对应的子网掩码默认值；也能表示A类和B类地址的掩码,前24位决定网络号和子网号，后8位决定主机号.（用24bit表示网络部分地址，包括网络号和子网号）（2）255.255.255.248化成二进制序列为：11111111111111111111111111111000，根据掩码的定义，后三位是主机号，一共可以表示8个主机号，除掉全0和全1的两个，该网络能够接6个主机.（3）子网掩码的形式是一样的，都是255.255.255.0；但是子网的数目不一样，前者为65534，后者为254.（4）子网掩码由一连串的1和一连串的0组成，1代表网络号和子网号，0对应主机号.255.255.0.255变成二进制形式是：11111111111111110000000011111111.可见，是一个有效的子网掩码，但是不是一个方便使用的解决办法.40909（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？（2）一网络的子网掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少台主机？（3）一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16bit的8bit，问这两个网络的子网掩码有何不同？（4）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？（5）一个A类地址的子网掩码为255.255.0.255。它是否为一个有效的子网掩码？（6）某个IP地址的十六进制表示是C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP地址?（7）C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么? 答：（1）C类地址对应的子网掩码值。但也可以是A类或B类地址的掩码，即主机号由最后的8位决定。而路由器寻找网络由前24位决定。（2）6个主机。（3）子网掩码一样，但子网数目不同。（4）最多可有4094个（不考虑全0和全1的主机号）。（5）有效。但不推荐这样使用。（6）192.47.20.129。C类。（7）有。对于小网络这样做还可进一步简化路由表。4-10试辨认以下IP地址的网络类别：韶关学院信息工程学院骆耀祖整理（1）128.36.199.3（2）21.12.240.17（3）183.194.76.253（4）192.12.69.24（5）89.3.0.1（６）200.3.6.2答：（2）和（5）是A类，（1）和（3）是B类，（4）和（6）是C类。解题思路：A类地址以1126开始，B类地址以128191开始，C类地址以192223开始411IP数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据，这样做的最大好处是什么？坏处是什么？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。因此，这样作可以加快分组的转发，但是数据部分出现差错时不能及早发现。412当某个路由器发现一数据报的检验和有差错时。为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报？计算首部检验和为什么不采用CRC检验码？答：之所以不要求源站重发，是因为地址字段也有可能出错，从而找不到正确的源站.CRC检验码需要使用多项式除法，逐站使用代价太高。数据报每经过一个结点，结点处理机就要计算一下校验和.不用CRC，就是为了简化计算416.在因特网中分段传送的数据报在最后的目的主机进行组装。还可以有另一种做法， 即通过了一个网络就进行一次组装。试比较这两种方法的优劣。答：在目的站组装的好处：（1）路由器处理数据报简单些；（2）并非所有的数据报片都经过同样的路由器，因此在每一个中间的路由器进行组装可能总会缺少几个数据报片（3）也许分组后面还要经过一个网络，它还要给这些数据报片划分成更小的片。如果在中间的路由器进行组装就可能会组装多次。417一个3200bit长的TCP报文传到IP层，加上160bit的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据20部分只有1200bit，因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”当然指局域网看见的数据）？答：第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字节即64bit为单位的，所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit，这样3200bit的报文要分4个数据片，所以第二个局域网向上传送的比特数等于（3200+4×160），共3840bit。420解：（1）分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。（2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12。①与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。②与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。（3）分组的目的IP地址为：128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。（4）分组的目的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3转发。（5）分组的目的IP地址为：192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。.421某单位分配到一个B类IP地址，其net-id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，试给每一地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。答：4000/16=250，平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码地点：子网号（subnet-id）子网网络号主机IP的最小值和最大值1：00000001129.250.1.0129.250.1.1---129.250.1.254 2：00000010129.250.2.0129.250.2.1---129.250.2.2543：00000011129.250.3.0129.250.3.1---129.250.3.2544：00000100129.250.4.0129.250.4.1---129.250.4.2545：00000101129.250.5.0129.250.5.1---129.250.5.2546：00000110129.250.6.0129.250.6.1---129.250.6.2547：00000111129.250.7.0129.250.7.1---129.250.7.2548：00001000129.250.8.0129.250.8.1---129.250.8.2549：00001001129.250.9.0129.250.9.1---129.250.9.25410：00001010129.250.10.0129.250.10.1---129.250.10.25411：00001011129.250.11.0129.250.11.1---129.250.11.25412：00001100129.250.12.0129.250.12.1---129.250.12.25413：00001101129.250.13.0129.250.13.1---129.250.13.25414：00001110129.250.14.0129.250.14.1---129.250.14.25415：00001111129.250.15.0129.250.15.1---129.250.15.25416：00010000129.250.16.0129.250.16.1---129.250.16.254答：每个地点主机号码的最小值为1，最大值为254。422一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。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、片偏移字段和ＭＦ标志应为何数值？答：3片；第一片：数据字段长度1480、片偏移是0，MF是1；第二片：数据字段长度1480、片偏移是185，MF是1；第三片：数据字段长度1020、片偏移是370和MF是0422一具数据报长度为4000字节（固定首部长度）。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、片偏移字段和MF标志应为何数值？答：IP数据报固定首部长度为20字节总长度(字节)数据长度(字节)MF片偏移原始数据报4000398000数据报片11500148010数据报片2150014801185数据报片3104010200370429解:分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀。地址块30.138.118/23可写成30.138.118.0/23写成二进制表示：00011110100010100111011000000000掩码11111111111111111111111000000000LAN3有150个主机加一个路由器地址为151个地址。地址块00011110100010100111011*********分配地址块000111101000101001110110******** 即30.138.118.0/24LAN2有91个主机加一个路由器地址为92个地址。分配地址块0001111010001010011101110*******即30.138.119.0/25LAN5有15个主机加一个路由器地址为16个地址。需要/27地址块，可分配/26地址块。分配地址块00011110100010100111011110******即30.138.119.128/26LAN4有3个主机加一个路由器地址为4个地址。至少需要/29地址块分配地址块00011110100010100111011111000***22即30.138.119.192/29LAN1至少有3个IP地址供路由器用。也分一个/29地址块分配地址块00011110100010100111011111001***即30.138.119.200/29424试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码（采用连续掩码）（1）2，（2）6，（3）20，（4）62，（5）122，（6）250答：（3）20+2=22<25（加2即将不能作为子网号的全1和全0的两种，所以子网号占用5bit，所以网络号加子网号共13bit，子网掩码为前13个1后19个0，即255.248.0.0。依此方法：（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0425以下有四个子网掩码，哪些是不推荐使用的？（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0答：只有（4）是连续的1和连续的0的掩码，是推荐使用的。426有如下的四个/24地址块，试进行最大可能的聚合。212.56.132.0/24，212.56.133.0/24。212.56.134.0/24，212.56.135.0/24答：212=（11010100）2，56=（00111000）2132=（10000100）2，133=（10000101）2134=（10000110）2，135=（10000111）2所以共同的前缀有22位，即1101010000111000100001，聚合的CIDR地址块是：212.56.132.0/22427有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有哪一个地址块包含了另一地址块？如果有，请指出，并说明理由。答：208.128/11的前缀为：11010000100208.130.28/22的前缀为：1101000010000010000101，它的前11位与208.128/11的前缀是一致的，所以208.128/11地址块包含了208.130.28/22这一地址块。440440 试简述RIP、OSPF和BGP选路协议的主要特点：答：如下表所示：ICMP协议的要点是什么？隧道技术是怎样使用的？答：要点有：1、IGMP是用来进行多播的，采用多播协议可以明显地减轻网络中各种资源的消耗，IP多播实际上只是硬件多播的一种抽象；2、IGMP只有两种分组，即询问分组和响应分组。IGMP使用IP数据报传递其报文，但它也向IP提供服务；3、IGMP属于整个网际协议IP的一个组成部分，IGMP也是TCP/IP的一个标准。隧道技术使用：当多播数据报在传输过程中，若遇到不运行多播路由器或网络，路由器就对多播数据报进行再次封装（即加上一个普通数据报的首部，使之成为一个向单一目的站发送的单播数据报），通过了隧道以后，再由路由器剥去其首部，使它又恢复成原来的多播数韶关学院信息工程学院骆耀祖整理据报，继续向多个目的站转发447假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）N14BN22CN31FN45G现在A收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”和“距离”）：N12N21N33试求出路由器A更新后的路由表。解：路由器A更新后的路由表如下：N13C不同的下一跳，距离更短，改变N22C不同的下一跳，距离一样，不变 N31F不同的下一跳，距离更大，不改变N45G无新信息，不改变24习题在因特网上的一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？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0和全1是特别地址，因此最大主机数目应该是4094。习题一个7层楼，每层有一排共15间办公室。每个办公室的楼上设有一个插座。所有的插座在一个垂直面上构成一个正方形栅格组成的网的结点。设任意两个插座之间都允许韶关学院信息工程学院骆耀祖整理连上电缆（垂直、水平、斜线、……均可）。现要用电缆将它们连成：（1）集线器在中央的星形同；（2）以太网；试计算每种情况下所需的电缆长度。答：（1）假定从下往上把7层楼分别编号为1～7层。在星形网中，路由器放在4层中间位置。到达7×15－1=104个场点中的每一个场点都需要有电缆。因此电缆的总长度等于：（2）对于以太网（10BASE5），每一层都需要56m水平电缆，再加上24m（=4×6）垂直方向电缆，所以总长度等于：56×7＋24=416（m）习题数据率为10Mb/s的以太网的码元传输速率是多少？答：码元传输速率即为波特率。10Mb/s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，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。习题设有一分组交换网。若使用虚电路，则每一分组必须有3字节的分组首部，而每个网络结点必须为虚电路保留8字节的存储空间来识别虚电路。但若使用数据报，则每个分组需有15字节的分组首部，而结点就不需要保留转发表的存储空间。设每段链路每传1MB需0.01元。购买结点存储器的代价为每字节0.01元，而存储器的寿命为2年工作时间（每周工作40小时）。假定一条虚电路的每次平均时间为1000s，而在此时间内发送200分组，每个分组平均要经过4段链路。试问采用哪种方案（虚电路或数据报）更为经济？相差多少？答：每个分组经过4段链路意味链路上包括5个分组交换机。虚电路实现方案：需在1000秒内固定分配5×8=40bytes存储空间，存储器使用的时间是2年，即2×52×40×3600=1.5×107sec每字节每秒的费用=0.01/（1.5×107）=6.7×10-10元总费用，即1000秒40字节的费用=1000×40×6.7×10-10=2.7×10-5元数据报实现方案：比上述虚电路实现方案需多传(15-3)×4×200=9600bytes，每字节每链路的费用=0.01/106=10-8元总费用，即9600字节每链路的费用=9600×10-8=9.6×10-5元9.6-2.7=6.9毫分 可见，本题中采用虚电路实现方案更为经济，在1000秒的时间内便宜6.9毫分。习题在广域网的转发表中使用默认路由有什么好处？答：使用默认路由使转发表更加简洁，可减少查找转发表的时间。608第五章513一个UDP用户数据报的数据字段为8192字节。要使用以太网来传送。试问应当划分为几个数据报片？说明每一个数据报片的数据字段长度和片偏移字段的值。答：6个。数据字段的长度：前5个是1480字节，最后一个是800字节。片偏移字段的值分别是：0，185，370，555，740和925。524一个TCP连接下面使用256kbit/s的链路，其端到端时延为128ms。经测试，发现吞吐量只有120kbit/s。试问发送窗口是多少？答：来回路程的时延=128×2=256ms。设发送窗口为X字节，假定一次最大发送量等于窗口值，那么，每发送一次都得停下来等待得到本窗口的确认，以得到新的发送许可，这样=120×103，X=7228字节256×1037-526为什么在TCP首部中有一个首部长度字段，而UDP的首部中就没有这个字段？答：这是TCP与UDP包的区别，TCP包的首部字段可以更好的保证数据传输的可靠安全，而UDP就不能保证，所以UDP比TCP快，不间断但是不可靠，例如QQ视频就是使用UDP，经常出现人不动，就是这个原因530设TCP使用的最大窗口为64KB，即64*1024字节。而传输信道貌岸然的带宽可认为是不受限制的。若报文段的平均时延为20ms，问所能得到的最大的吞吐量是多少？答：可见在报文段平均往返时延20ms内，发送方最多能发送64×1024×8比特，所以最大的吞吐量为=64×1024×8÷（20×10-3）=26214400bit/s=26.21Mbit/s26.214Mbps÷1000Mbbps≈2.6%所以，最大吞吐率是26.214Mbps，线路效率约为2.6%。 531通信信道速率为1Gb/s，端到端时延为10mS。TCP的发送窗口为65535字节。试问：可能达到的最大吞吐量是多少？信道的利用率是多少？答：10ms*2=20ms每20ms可以发送一个窗口大小的交通量，因此每秒50个窗口。65536×8×50=26.2Mb/s26.2/1000=2.6%所以，最大的数据吞吐率为26.2Mb/s，线路效率为2.6%。532什么是Karn算法？在TCP的重传机制中，若不采用Karn算法，而是在收到确认时认为是对重传报文段的确认，那么由此得出的往返时延样本和重传时间都会偏小。试问：重传时间最后会减小到什么程度？答：Karn提出了一个算法：在计算平均往返时延时，只要报文段重发了，就不采用其往返时延样本。这样得出的平均往返时延和重发时间当然就较准确。反之，若不采用Karn算法，若收到的确认是对重发报文段的确认，但却被源站当成是对原来的报文段的确认，那么这样计算出的往返时延样本和重发时间就会偏大。如果后面再韶关学院信息工程学院骆耀祖整理发送的报文段又是经过重发后才收到确认报文段，那么按此方法得出的重发时间就越来越长。若收到的确认是对原来的报文段的确认，但被当成是对重发报文段的确认，则由此计算出的往返时延样本和重发时间都会偏小。这就必然导致报文段的重发。这样就有可能导致重发时间越来越短。535试计算一个包括5段链路的运输连接的单程端到端时延。5段链路程中有2段是卫星链路。每条卫星链路又由上行链路和下行链路两部分组成。可以取这两部分的传播时延之和为250ms，每一个广域网的范围为1500km，其传播时延可按150000km/s来计算。各数据链路数率为48kbit/s，帧长为960bit。答：5段链路的传播时延=250×2+（1500/150000）×3×1000=530ms5段链路的发送时延=960÷（48×1000）×5×1000=100ms25所以5段链路单程端到端时延=530+100=630ms541用TCP传送512字节的数据，设窗口为100字节，而TCP报文段每次也是传送100字节的数据。再设发送端和接收端的起始序号分别选为100和200。试画出类似于图7-15的工作示意图，从连接建立阶段到连接释放都要画上。 解：第六章602域名系统的主要功能是什么？域名系统中的根服务器和授权服务器有何区别？授权服务器与管辖区有何关系？ 答:域名系统的主要功能：将域名解析为主机能识别的IP地址。因特网上的域名服务器系统也是按照域名的层次来安排的。每一个域名服务器都只对域名体系中的一部分进行管辖。共有三种不同类型的域名服务器。即本地域名服务器、根域名服务器、授权域名服务器。当一个本地域名服务器不能立即回答某个主机的查询时，该本地域名服务器就以DNS客户的身份向某一个根域名服务器查询。若根域名服务器有被查询主机的信息，就发送DNS回答报文给本地域名服务器，然后本地域名服务器再回答发起查询的主机。但当根域名服务器没有被查询的主机的信息时，它一定知道某个保存有被查询的主机名字映射的授权域名服务器的IP地址。通常根域名服务器用来管辖顶级域。根域名服务器并不直接对顶级域下面所属的所有的域名进行转换，但它一定能够找到下面的所有二级域名的域名服务器。每一个主机都必须在授权域名服务器处注册登记。通常，一个主机的授权域名服务器就是它的主机ISP的一个域名服务器。授权域名服务器总是能够将其管辖的主机名转换为该主机的IP地址。因特网允许各个单位根据本单位的具体情况将本域名划分为若干个域名服务器管辖区。一般就在各管辖区中设置相应的授权域名服务器。605文件传送协议FTP的主要工作过程是怎样的？主进程和从属进程各起什么作用？答：FTP使用客户服务器方式。一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。FTP的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。主进程的工作步骤：1、打开熟知端口（端口号为21），使客户进程能够连接上。2、等待客户进程发出连接请求。3、启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。4、回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并发地进行。FTP使用两个TCP连接。控制连接在整个会话期间一直保持打开，FTP客户发出的传送请求通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接不用来传送文件。实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收到FTP客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和“数据连接”，用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行620试述电子邮件的最主要的组成部件。用户代理UA的作用是什么？没有UA行不行？答：电子邮件系统的最主要组成部件：用户代理、邮件服务器、以及电子邮件使用的协议。UA就是用户与电子邮件系统的接口。用户代理使用户能够通过一个很友好的接口来发送和接收邮件。没有UA不行。因为并非所有的计算机都能运行邮件服务器程序。有些计算机可能没有足够的存储器来运行允许程序在后台运行的操作系统，或是可能没有足够的CPU能力来运行邮件服务器程序。更重要的是，邮件服务器程序必须不间断地运行，每天24小时都必须不间断地连接在因特网上，否则就可能使很多外面发来的邮件丢失。这样看来，让用户的PC机运行邮件服务器程序显然是很不现实的。 621电子邮件的信封和内容在邮件的传送过程中起什么作用？和用户的关系如何？答：一个电子邮件分为信封和内容两大部分。电子邮件的传输程序根据邮件信封上的信息（收信人地址）来传送邮件。RFC822只规定了邮件内容中的首部格式，而对邮件的主体部分则让用户自由撰写。用户填写好首部后，邮件系统将自动地将所需的信息提取出来并写在信封上。622电子邮件的地址格式是怎样的？请说明各部分的意思。答：TCP/IP体系的电子邮件系统规定电子邮件地址的格式如下：收信人邮箱名@邮箱所在主机的域名符号“@”读作“at”，表示“在”的意思。例如，电子邮件地址xiexiren@tsinghua.org.cn623试简述SMTP通信的三个阶段的过程。答：1.连接建立：连接是在发送主机的SMTP客户和接收主机的SMTP服务器之间建立的。SMTP不使用中间的邮件服务器。2.邮件传送。3.连接释放：邮件发送完毕后，SMTP应释放TCP连接。614当使用鼠标点取一个万维网文档时，若该文档除了有文本外，还有一个本地.gif图像和两个远地.gif图像。试问：需要使用哪个应用程序，以及需要建立几次UDP连接和几次TCP连接？答：使用HTTP。需要建立0次UDP连接。4次TCP连接。'