福建工程学院计算机网络期末复习第六版谢希仁课后习题答案xy资料.docx

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福建工程学院计算机网络期末复习第六版谢希仁课后习题答案xy资料

 计算机网络第六版（谢希仁）课后习题答案（xy）

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：

端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。

（2）报文交换：

无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。

（3）分组交换：

具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。

1-07小写和大写开头的英文名字 internet和Internet在意思上有何重要区别？

    答：

（1）internet（互联网或互连网）：

通用名词，它由多个计算机网络互连而成的网络。

协议无特指

（2）Internet（因特网）：

专用名词，特指采用TCP/IP协议的互联网络

区别：

后者实际上是前者的双向应用

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。

1-19 长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。

再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。

最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部工18字节。

试求数据的传输效率。

数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。

若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？

解：

（1）100/（100+20+20+18）=63.3%

（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%

1-21  协议与服务有何区别？

有何关系？

（2） 协议和服务的概念的区分：

（3）1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。

本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。

下面的协议对上面的服务用户是透明的。

（4）2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。

但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。

上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。

1-22  网络协议的三个要素是什么？

各有什么含义？

答：

网络协议：

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

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。

（5）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响应。

 （3）同步：

即事件实现顺序的详细说明。

 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 和TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。

各层的主要功能：

 物理层 物理层的任务就是透明地传送比特流。

（注意：

传递信息的物理媒体，如双绞 线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0 层。

） 物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。

数据链路层 数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。

每一帧包括数据和必要的控制信息。

网络层 网络层的任务就是要选择合适的路由，使 发送站的运输层所传下来的分组能够 正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。

运输层 运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端 服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。

 应用层 应用层直接为用户的应用进程提供服务。

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

2-09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

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。

（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m0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。

2^2-2=22^3-2=62^5-2=30

41.  假定网络中的路由器B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”）

                 N1       7       A

                 N2       2       B

                 N6       8       F

                 N8       4       E

                 N9       4       F

现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）：

                 N2       4

                 N3       8

                 N6       4

                 N8       3

                 N9       5

试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。

 路由器B更新后的路由表如下：

N1　　　7　　A　　　　无新信息，不改变

N2　　　5　　C　　　　相同的下一跳，更新

N3　　　9　　C　　　　新的项目，添加进来

N6　　　5　　C　　　　不同的下一跳，距离更短，更新

N8　　　4　　E　　　　不同的下一跳，距离一样，不改变

N9　　　4　　F　　　　不同的下一跳，距离更大，不改变

5—01试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？

为什么运输层是必不可少的？

答：

运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。

各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。

5—03当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的？

答：

都是。

这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。

5—05试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。

答：

VOIP：

由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。

有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。

因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。

5—13一个UDP用户数据的数据字段为8192季节。

在数据链路层要使用以太网来传送。

试问应当划分为几个IP数据报片？

说明每一个IP数据报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：

0，1480，2960，4440，5920和7400.

5—21假定使用连续ARQ协议中，发送窗口大小事3，而序列范围[0,15],而传输媒体保证在接收方能够按序收到分组。

在某时刻，接收方，下一个期望收到序号是5.

试问：

（1）在发送方的发送窗口中可能有出现的序号组合有哪几种？

（2）接收方已经发送出去的、但在网络中（即还未到达发送方）的确认分组可能有哪些？

说明这些确认分组是用来确认哪些序号的分组。

5—23主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别为70和100。

试问：

（1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？

（2）主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？

（3）如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180，试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节？

（4）如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。

B在第二个报文段到达后向A发送确认。

试问这个确认号应为多少？

解：

（1）第一个报文段的数据序号是70到99，共30字节的数据。

（2）确认号应为100.

（3）80字节。

（4）70

5—31通信信道带宽为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：

L=65536×8+40×8=524600

C=109b/s

L/C=0.0005246s

Td=10×10-3s

0.02104864

Throughput=L/（L/C+2×Td）=524600/0.0205246=25.5Mb/s

Efficiency=（L/C）//（L/C+2×D）=0.0255

最大吞吐量为25.5Mb/s。

信道利用率为25.5/1000=2.55%

5—34已知第一次测得TCP的往返时延的当前值是30ms。

现在收到了三个接连的确认报文段，它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：

26ms，32ms和24ms。

设α=0．9。

试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs。

讨论所得出的结果。

答：

a=0.1，RTTO=30

RTT1=RTTO*（1-a）+26*a=29.6

RTT2=RTT1*a+32（1-a）=29.84

RTT3=RTT2*a+24（1-a）=29.256

三次算出加权平均往返时间分别为29.6，29.84和29.256ms。

可以看出，RTT的样本值变化多达20%时，加权平均往返

5—40TCP在进行流量控制时是以分组的丢失作为产生拥塞的标志。

有没有不是因拥塞而引起的分组丢失的情况?

如有，请举出三种情况。

答：

当Ip数据报在传输过程中需要分片，但其中的一个数据报未能及时到达终点，而终点组装IP数据报已超时，因而只能丢失该数据报；IP数据报已经到达终点，但终点的缓存没有足够的空间存放此数据报；数据报在转发过程中经过一个局域网的网桥，但网桥在转发该数据报的帧没有足够的差错空间而只好丢弃。

6-01因特网的域名结构是怎么样的？

它与目前的电话网的号码结构有何异同之处？

答：

（1）域名的结构由标号序列组成，各标号之间用点隔开：

….三级域名.二级域名.顶级域名

各标号分别代表不同级别的域名。

（2）电话号码分为国家号结构分为（中国+86）、区号、本机号。

6-02域名系统的主要功能是什么？

域名系统中的本地域名服务器、根域名服务器、顶级域名服务器以及权限域名权服务器有何区别？

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。

6-03举例说明域名转换的过程。

域名服务器中的高速缓存的作用是什么？

答：

（1）把不方便记忆的IP地址转换为方便记忆的域名地址。

（2）作用：

可大大减轻根域名服务器的负荷，使因特网上的DNS查询请求和回答报文的数量大为减少。

6-05文件传送协议FTP的主要工作过程是怎样的？

为什么说FTP是带外传送控制信息？

主进程和从属进程各起什么作用？

答：

（1）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。

6-09假定一个超链从一个万维网文档链接到另一个万维网文档时，由于万维网文档上出现了差错而使得超链只想一个无效的计算机名字。

这是浏览器将向用户报告什么？

答：

404NotFound。

6-18一个万维网网点有1000万个页面，平均每个页面有10个超链，读取一个页面平均要100ms。

问要检索整个网点所需的最少时间。

答：

t=100*10-3*10*1000*104=107s

6-19搜索引擎可分为哪两种类型？

各有什么特点？

答：

搜索引擎的种类很多，大体上可划分为两大类，即全文检索搜索引擎和分类目录搜索引擎。

全文检索搜索引擎是一种纯技术型的检索工具。

它的工作原理是通过搜索软件到因特网上的各网站收集信息，找到一个网站后可以从这个网站再链接到另一个网站。

然后按照一定的规则建立一个很大的在线数据库供用户查询。

用户在查询时只要输入关键词，就从已经建立的索引数据库上进行查询（并不是实时地在因特网上检索到的信息）。

分类目录搜索引擎并不采集网站的任何信息，而是利用各网站向搜索引擎提交的网站信息时填写的关键词和网站描述等信息，经过人工审核编辑后，如果认为符合网站登录的条件，则输入到分类目录的数据库中，供网上用户查询。