计算机网络 复习题答案精简版.docx

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计算机网络复习题答案精简版

CHAPTER1概论（P34-35）

1-08计算机网络都有哪些类别？

各种类别的网络都有哪些特点？

答：

按范围：

（1）广域网WAN：

远程、高速、是Internet的核心网。

（2）城域网MAN：

城市范围，链接多个局域网。

（3）局域网LAN：

校园、企业、机关、社区。

（4）个域网PAN：

个人电子设备

按用户：

公用网：

面向公共营运。

专用网：

面向特定机构。

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）。

从源点到终点共经过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？

（提示：

画一下草图观察k段链路共有几个结点。

）

答：

电路交换时延：

kd+x/b+s,分组交换时延：

kd+（x/p）*（p/b）+（k-1）*（p/b），其中（k-1）*（p/b）表示K段传输中，有（k-1）次的储存转发延迟，当s>（k-1）*（p/b）时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。

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h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？

（提示：

参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。

）

答：

总时延D表达式，分组交换时延为：

D=kd+（x/p）*（（p+h）/b）+（k-1）*（p+h）/b

D对p求导后，令其值等于0，求得p=[（xh）/（k-1）]^0.5

1-13客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？

有没有相同的地方？

答：

主要区别：

客服服务器方式中客户是服务请求方，服务器是服务提供方；而在P2P方式中，两个主机在通信时不区分哪个是服务请求方，哪个是服务提供方。

相同之处：

P2P方式本质上还是客户服务器方式，只是每个主机既是服务提供方，同时有又是接受服务方，

即：

当其中一台主机为另一台主机提供服务时，它便是一种特定的客户服务器方式。

1-17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。

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。

（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。

从上面的计算中可以得到什么样的结论？

解：

（1）发送时延：

ts=107/105=100s

传播时延tp=106/（2×108）=0.005s

（2）发送时延ts=103/109=1µs

传播时延：

tp=106/（2×108）=0.005s

结论：

若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。

但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。

1-21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。

协议是控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合。

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，两个对等实体间的通信是的本层能够向上一层提供服务。

要实现本层协议，还需要使用下一层所提供的服务。

1-24论述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。

答：

综合OSI/RM和TCP/IP的优点，采用一种原理体系结构。

各层的主要功能：

1）应用层：

应用层直接为用户的应用进程提供服务。

2）运输层：

运输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。

3）网络层：

网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

4）数据链路层：

在两个相邻结点间的链路上“透明”地传送帧中的数据。

5）物理层：

物理层的任务就是透明地传送比特流。

CHAPTER2物理层（P62）

2-03试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。

答：

源点：

源点设备产生要传输的数据。

源点又称为源站。

发送器：

通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。

接收器：

接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。

终点：

终点设备从接收器获取传送过来的信息。

终点又称为目的站。

传输系统：

信号物理通道。

2-07假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。

如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?

答：

C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

2-08假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示？

这个结果说明什么问题？

）

答：

C=Wlog2（1+S/N）（b/s）

W=3khz，C=64khz----àS/N=64.2dB是个信噪比要求很高的信源

2-09用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/ｓ，

那么若想使最大信道传输速率增加６０％，问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？

如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？

如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加２０％？

答：

C=Wlog2（1+S/N）b/s-àSN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1

SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1

SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。

C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）

C3/C2=18.5%

如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-14试写出下列英文缩写的全文，并做简单的解释。

FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-48.

答：

FDM（frequencydivisionmultiplexing）TDM（TimeDivisionMultiplexing）

STDM（StatisticTimeDivisionMultiplexing）WDM（WaveDivisionMultiplexing）

DWDM（DenseWaveDivisionMultiplexing）CDMA（CodeWaveDivisionMultiplexing）

SONET（SynchronousOpticalNetwork）同步光纤网SDH（SynchronousDigitalHierarchy）同步数字系列

STM-1（SynchronousTransferModule）第1级同步传递模块OC-48（OpticalCarrier）第48级光载波

CHAPTER3数据链路层（P105-107）

3-03网络适配器的作用是什么?

网络适配器工作在哪一层?

答：

适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件

网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）

3-04数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？

答：

帧定界是分组交换的必然要求

透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆

差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源

3-07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？

采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

答：

作二进制除法，1101011011000010011得余数1110，添加的检验序列是1110。

作二进制除法，两种错误均可发展仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

3-08要发送的数据为101110。

采用CRCD生成多项式是P（X）=X3+1。

试求应添加在

数据后面的余数。

答：

作二进制除法，10111000010011添加在数据后面的余数是011。

3-20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1/200000=5为微秒，来回路程传播时间为10微秒，为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以发送的比特数等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短帧是10000位或1250字节长。

3-28有10个站连接到以太网上。

试计算一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个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器：

10Mbs

（2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器：

100Mbs

（3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机：

10Mbs

CHAPTER4网络层（P175-179）

4-05IP地址分为几类？

各如何表示？

IP地址的主要特点是什么？

答：

分为ABCDE5类;

每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。

各类地址的网络号字段net-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。

特点：

（1）IP地址是一种分等级的地址结构。

（2）实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。

（3）用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号net-id。

（4）所有分配到网络号net-id的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。

4-07试说明IP地址与硬件（MAC）地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？

答：

IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。

从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。

MAC地址在一定程度上与硬件一致，基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。

4-20设某路由器建立了如下路由表：

目的网络子网掩码下一跳

128.96.39.0255.255.255.128接口m0

128.96.39.128255.255.255.128接口m1

128.96.40.0255.255.255.128R2

192.4.153.0255.255.255.192R3

*（默认）——R4

现共收到5个分组，试分别计算其下一跳。

这五个分组的目的地址如下：

（1）128.96.39.10

（2）128.96.40.12（3）128.96.40.151（4）192.153.17（5）192.4.153.90

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。

4-21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，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掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值。

解：

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：

地址：

子网号（subnet-id）

子网网络号

主机IP的最小值和最大值

1：

00000001

129.250.1.0

129.250.1.1---129.250.1.254

2：

00000010

129.250.2.0

129.250.2.1---129.250.2.254

3：

00000011

129.250.3.0

129.250.3.1---129.250.3.254

4：

00000100

129.250.4.0

129.250.4.1---129.250.4.254

5：

00000101

129.250.5.0

129.250.5.1---129.250.5.254

6：

00000110

129.250.6.0

129.250.6.1---129.250.6.254

7：

00000111

129.250.7.0

129.250.7.1---129.250.7.254

8：

00001000

129.250.8.0

129.250.8.1---129.250.8.254

9：

00001001

129.250.9.0

129.250.9.1---129.250.9.254

10：

00001010

129.250.10.0

129.250.10.1---129.250.10.254

11：

00001011

129.250.11.0

129.250.11.1---129.250.11.254

12：

00001100

129.250.12.0

129.250.12.1---129.250.12.254

13：

00001101

129.250.13.0

129.250.13.1---129.250.13.254

14：

00001110

129.250.14.0

129.250.14.1---129.250.14.254

15：

00001111

129.250.15.0

129.250.15.1---129.250.15.254

16：

00010000

129.250.16.0

129.250.16.1---129.250.16.254

4-22一个数据报长度为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：

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

4000

3980

0

0

数据报片1

1500

1480

1

0

数据报片2

1500

1480

1

185

数据报片3

1040

1020

0

370

4-25以下有4个子网掩码。

哪些是不推荐使用的？

为什么？

（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

4-26有如下的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚会。

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）2，132=（10000100）2，

133=（10000101）2，134=（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：

212.56.132.0/22。

4-27有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。

是否有那一个地址块包含了另一个地址？

如果有，请指出，并说明理由。

答：

208.128/11的前缀为：

11010000100

208.130.28/22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。

4-29一个自治系统有5个局域网，其连接图如图4-55示,LAN2至LAN5上的主机数分别为：

91，150，3和15。

该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23。

试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。

答：

30.138.118/23--à30.138.0111011

分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀，题目没有说LAN1上有几个主机，但至少需要3个地址给三个路由器用。

本题的解答有很多种，下面给出两种不同的答案：

第一组答案

第二组答案

LAN1

30.138.119.192/29

30.138.118.192/27

LAN2

30.138.119.0/25

30.138.118.0/25

LAN3

30.138.118.0/24

30.138.119.0/24

LAN4

30.138.119.200/29

30.138.118.224/27

LAN5

30.138.119.128/26

30.138.118.128/27

4-35已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。

试求这个地址块中的最小地址和最大地址。

地址掩码是什么？

地址块中共有多少个地址？

相当于多少个C类地址？

答：

140.120.84.24è140.120.（01010100）.24

最小地址是140.120.（01010000）.0/20（80）

最大地址是140.120.（01011111）.255/20（95）

地址数是4096.相当于16个C类地址。

4-37某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。

现在需要进一步划分为4个一样大的子网。

试问:

（1）每一个子网的网络前缀有多长？

（2）每一个子网中有多少个地址？

（3）每一个子网的地址是什么？

（4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？

答：

（1）每个子网前缀28位。

（2）每个子网的地址中有4位留给主机用，因此共有16个地址。

（3）四个子网的地址块及最小和最大地址分别是：

第一个地址块136.23.12.64/28，可分配给主机使用的

最小地址：

136.23.12.01000001＝136.23.12.65/28、最大地址：

136.23.12.01001110＝136.23.12.78/28

第二个地址块136.23.12.80/28，可分配给主机使用的

最小地址：

136.23.12.01010001＝136.23.12.81/28、最大地址：

136.23.12.01011110＝136.23.12.94/28

第三个地址块136.23.12.96/28，可分配给主机使用的

最小地址：

136.23.12.01100001＝136.23.12.97/28、最大地址：

136.23.12.01101110＝136.23.12.110/28

第四个地址块136.23.12.112/28，可分配给主机使用的

最小地址：

136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28、最大地址：

136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28

4-38IGP和EGP这两类协议的主要区别是什么？

答：

IGP：

在自治系统内部使用的路由协议；力求最佳路由；

EGP：

在不同自治系统便捷使用的路由协议；力求较好路由（不兜圈子）。

EGP必须考虑其他方面的政策，需要多条路由。

代价费用方面可能可达性更重要。

IGP：

内部网关协议，只关心本自治系统内如何传送数据报，与互联网中其他自治系统使用什么协议无关。

EGP：

外部网关协议，在不同的AS边界传递路由信息的协议，不关心AS内部使用何种协议。

注：

IGP主要考虑AS内部如何高效地工作，绝大多数情况找到最佳路由，对费用和代价的有多种解释。

4-39试简述RIP，OSPF和BGP路由选择协议的主要特点。

答：

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，完整路径

最优通路依据

跳数

费用

多种策略

算法

距离矢量

链路状态

距离矢量

传送方式

运输层UDP

IP数据报

建立TCP连接

其他

简单、效率低、跳数为16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、统一度量为可达性

4-42假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目（格式同上题）：

N14B

N22C

N31F

N45G

现将A收到从C发来的路由信息（格式同上题）：

N12

N21

N33

N47

试求出路由器A更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。

答：

路由器A更新后的路由表如下：

N1

3

C

不同的下一跳，距离更短，改变

N2

2

C

不同的下一跳，距离一样，不变

N3

1

F

不同的下一跳，距离更大，不改变

N4

5

G

无新信息，不改变

CHAPTER5运输层（P220-222）

5-01试说明运输层在协议栈中