计算机网络超级重点总结Word下载.docx
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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：
线路交换时延：
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？
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。
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
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？
C=Wlog2（1+S/N）（b/s）W=3khz，C=64khz----S/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％？
C=Wlog2（1+S/N）b/s-SN1=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
3—7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？
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_10PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。
试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？
若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？
0110111111111100
011011111011111000
0001110111110111110110
00011101111111111110
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。
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1Gb/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
3-26以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。
于是按截断二进制指数退避算法进行重传。
重传次数记为i，i=1，2，3,…..。
试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。
将第i次重传成功的概率记为pi。
显然第一次重传失败的概率为0.5，第二次重传失败的概率为0.25，第三次重传失败的概率为0.125.平均重传次数I=1.637
3-27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，而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？
集线器为物理层设备，模拟了总线这一共享媒介共争用，成为局域网通信容量的瓶颈。
交换机则为链路层设备，可实现透明交换局域网通过路由器与因特网相连当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时，形成集中面向路由器的数据流，使用集线器冲突较大，采用交换机能得到改善。
当本局域网内通信量占主要成份时，采用交换机改善对外流量不明显
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）。
30.138.118/23--30.138.0111011
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
LAN130.138.119.192/2930.138.118.192/27
LAN230.138.119.0/2530.138.118.0/25
LAN330.138.118.0/2430.138.119.0/24
LAN430.138.119.200/2930.138.118.224/27
LAN530.138.119.128/2630.138.118.128/27
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？
140.120.84.24140.120.（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。
5-24一个TCP连接下面使用256kb/s的链路，其端到端时延为128ms。
经测试，发现吞吐量只有120kb/s。
试问发送窗口W是多少？
可以有两种答案，取决于接收等发出确认的时机）。
解：
来回路程的时延等于256ms（=128ms×
2）.设窗口值为X（注意:
以字节为单位）,假定一次最大发送量等于窗口值,发射时间等于256ms,那么,每发送一次都得停下来期待再次得到下一窗口的确认,以得到新的发送许可.这样,发射时间等于停止等待应答的时间,结果,测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半,即8X÷
（256×
1000）=256×
0.001X=8192；
解法2：
发送时延为8*x/（256*103）秒。
往返时延=128*2=256ms。
总时延=往返时延+发送时延=256*10-3+8*X/（256*103）秒
吞吐量应为：
8*X/总时延即8*X/（256*10-3+8*X/（256*103））=120*103所以：
X=7228字节
5-30设TCP使用的最大窗口为65535字节，而传输信道不产生差错，带宽也不受限制。
若报文段的平均往返时延为20ms，问所能得到的最大吞吐量是多少?
在发送时延可忽略的情况下，最大数据率=最大窗口*8/平均往返时间=26.2Mb/s。
5-45解释为什么突然释放运输连接就可能会丢失用户数据，而使用TCP的连接释放方法就可保证不丢失数据。
当主机1和主机2之间连接建立后，主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段，这次很不幸，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。
而使用TCP的连接释放方法，主机2发出了释放连接的请求，那么即使收到主机1的确认后，只会释放主机2到主机1方向的连接，即主机2不再向主机1发送数据，而仍然可接受主机1发来的数据，所以可保证不丢失数据。
5-46试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。
说明如不这样做可能会出现什么情况。
3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作（双方都知道彼此已准备好），也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。
假定B给A发送一个连接请求分组，A收到了这个分组，并发送了确认应答分组。
按照两次握手的协定，A认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。
可是，B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A是否已准备好，不知道A建议什么样的序列号，B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组，在这种情况下，B认为连接还未建立成功，将忽略A发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。
而A发出的分组超时后，重复发送同样的分组。
这样就形成了死锁。
第一题：
解析为什么突然释放运输连接就可能丢失用户数据而使用TCP的连接释放方法就可以保证不丢失数据?
当主机1和主机2之间连接建立后，主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。
而使用TCP的连接释放方法，主机2发出了释放连接的请求，那么即使收到主机1的确认后，只会释放主机2到主机1方向的连接，即主机2不再向主机1发送数据，而仍然可接收主机1发来的数据，所以可保证不丢失数据。
第二题：
试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手，说明如不这样做可能会出现什么情况。
现在把三次握手改成仅需要两次握手，死锁是可能发生的。
作为例子，考虑计算机A和B之间的通信，假定B给A发送一个连接请求分组，A收到了这个分组，并发送了确认应答分组。
可是，B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A是否已准备好，不知道A建议什么样的序列号，B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组。
在这种情况下，B认为连接还未建立成功，将忽略A发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。
而A在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。
第三题：
设TCP使用的最大窗口为64KB，即64x1024字节，而传输信道的带宽可认为是不受限制的。
若报文段的平均往返时延为20ms，问所能得到的最大吞吐量是多少（单位时间内成功地传送数据的数量）？
可见在报文段平均往返时延20ms内，发送方最多能发送64x1024x8比特，所以最大的吞吐量为=64x1024x8/（20x10-3）=26214400bit/s=26.21Mbit/s。
第四题：
网络允许的最大报文段长度为128字节，序号用8bit表示，报文段在网络中的生存时间为30s。
试求每一条TCP连接所能达到的最高数据率。
具有相同编号的报文段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，具有相同序列号的报文段已经从网络中消失。
现在报文段的寿命为30秒，那么在30秒的时间内发送方发送的报文段的数目不能多于255个。
255×
128×
8÷
30=8704b/s所以，每一条TCP连接所能达到的最高数据率为8.704Kb/s。
第五题：
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，发现流量只有120kbit/s，试问发送窗口是多少?
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
8*X/总时延即8*X/（256*10-3+8*X/（256*103））=120*103
所以：
第六题：
设TCP的门限窗口的初始值为8（单位为报文段）。
当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时，TCP使用慢启动、
加速递减和拥塞避免。
试分别求出第1次到第15次传输的
各拥塞窗口大小。
根据TCP的拥塞控制算法：
在定时器不超时的情况下，
拥塞窗口从0开始以指数级增大；
到达临界值时，按线性
增大，直到和接收窗口相同；
一旦出现超时，临界值减半，
拥塞窗口降为0，重新开始增大。
拥塞窗口大小：
1,2,4,8,9,10,11,12,1,2,4,5,6,7,8，9
第七题：
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
255.255.255.128
接口0
128.96.39.128
接口1
128.96.40.0
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和接口1转发分组，也可通过相邻的路由器R2、R3和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。
（1）接口0，
（2）R2，（3）R4，（4）R3，（5）R4。
解析：
（1）128.96.39.10&
255.255.255.128=128.96.39.0所以是接口0；
（2）128.96.40.12&
255.255.255.128=128.96.40.0所以是R2
（3）128.96.40.151&
255.255.255.128=128.96.40.128（子网掩码是255.255.255.128时）无，
128.96.40.151&
255.255.255.192=128.96.40.128（255.255.255.192时）无，故是R4
（4）192.4.153.17&
255.255.255.128=192.4.153.0（子网掩码是255.255.255.128时），无
192.4.153.17&
255.255.255.192=192.4.153.0（子网掩码是255.255.255.192时），有R3
（5）192.4.153.90&
255.255.255.128=192.4.153.0（子网掩码是255.255.255.128时）无，
192.4.153.90&
255.255.255.192=192.4.153.64（255.255.255.192时）无，故是R4
第九题：
（应用题）
试题一、某网络结构如图所示，如果Router3与网络4之间的线路突然中断，按照RIP路由协议的实现方法，路由表的更新时间间隔为30秒，中断30秒后Router2的路由信息表1和中断500秒后Router2的路由信息表2如下。
注：
①若到达目的网络不需转发或目的网络不可达，用“一”来表示“下一站地址”；
②当目的网络不可达时，“跳数”为16。
路由信息表1
目的网络
下一站地址
跳数
10．0．0．0
__
（1）__
__
（2）__
20．0．0．0
-
30．0．0．0
40．0．0．0
__（3）__
__（4）__
路由信息表2
10．0．0．0
20.0.0.1
1
20．0．0．0
__（5）__
__（6）__
__（7）__
__（8）__
__（9）__
__（10）__
[问题]
1．请填充中断30秒后Router2的路由信息表1。
2．请填充中断500秒后Router2的路由信息表2。
（1）20.0.0.1
（2）1（3）20.0.0.1（4）3（5）－（6）0（7）－（8）0（9）－（10）16，
中断30S后，每个路由器都只发送了一次更新，Router3告诉Router2网络4不可到达了，但是这时候Router1还不知道网络4不可到达（因为还没收到网络4不可到达的更新，30S内网络4不可到达的更新信息只到Router2），这样，Router1里面还保存着一条通往网络4的路由（即通过Router2、Router3到达网络4），于是Router2在接受到Router1的更新时候，认为通过Router1可到达网络4（即通过Router1然后Router2然后Router3到达网络4）。
基于这个原因，Router2到网络4的下一跳地址就是Router1的地址20.0.0.1，跳数为3（经过Router1Router2Router3）
试题二、某单位局域网通过ISP提供的宽带线路与Internet相连，ISP分配的公网IP地址为202.117.12.32/29，局域网中一服务器访问Internet，而另一部分计算机不经过代理服务器直接访问Internet。
其网络连接方式及相关的网络参数如
【问题1】
（6分）根据图C4-3-1所给出的网络连接方式及相关的网络参数，区域（A）与区域（B）中计算机的网络参数配置
区域（A）计算机“IP地址”（范围）：
（1）；
192.168.0.2～192.168.0.254
区域（A）计算机“子网掩码”：
（2）；
255.255.255.0
区域（A）计算机“默认网关”：
（3）；
192.168.0.1
区域（B）计算机“IP地址”（范围）：
（4）；
202.117.12.35～202.117.12.38
区域（B）计算机“子网掩码”：
（5）；
255.255.255.248
区域（B）计算机“默认网关”：
（6）。
202.117.12.33
答案：
（1）192.168.0.2～192.168.0.254
（2）255.255.255.0（3）192.168.0.1（4）202.117.12.35～202.117.12.38（5）255.255.255.248（6）202.117.12.33
【问题2】
（2分）图3-1中代理服务器还可以用何种网络连接设备实现？
答案：
路由器（或答防火墙）
【问题3】
（2分）在接入Internet时，区域（A）与区域（B）相比，哪个区域的计算机安全性更好？
区域（A）
【问题4】
（2分）IP地址为192.168.0.36的计算机发送到Internet上的IP数据包的源IP地址为（7）；
IP地址为202.117.12.36的上的IP数据包的源IP地址为（8）。
（7）202.117.12.34（8）202.117.12.36
【问题5】
（2分）如果该单位有一台需对外发布公共信息的Web服务器，应将其接入图3-1的哪个区域？
应将其接入区域（B）
【问题6】
（1分）如果电信部门分配的公网IP地址为202.117.12.32/30，则图3-1的网络连接应做何改动？
把区域（B）去掉（或者答代理服务器与Internet直接连接）
试题三、某校园网物理地点分布如图1-1所示，拓扑结构如图1-2所示。
【问题1】
由图1-1可见，网络中心与图书馆相距700米，而且两者之间采用千兆连接，那么两个楼之间的通讯介质应选择
（1），理由是
（2）单模光纤传输距离大于700。
备选答案：
（1）A．单模光纤B．多模光纤C．同轴电缆D．双绞线
【问题2】
校园网对校内提供VOD服务，对外提供Web服务，同时进行网络流量监控。
对以上服务器进行部署：
VOD服务器部署在（3）A；
Web服务器部署在（4）E；
网络流量监控服务器部署在（5）B。
（3）（4）（5）的备选答案：
A．核心交换机端口
B．核心交换机镜像端口
C．汇聚交换机端口
D．接入交换机端口
E．防火墙DMZ端口
以上三种服务器中通常发出数据流量最大的是（6）VOD服务。
【问题3】校园网在进行IP地址部署时，给某基层单位分配了一个C类地址块192.168.110.0/24，该单位的计算机数量分布如表1-1所示。
要求各部门处于不同的网段，请将表1-2中的（7）～（14）处空缺的主机地址（或范围）和子网掩码填写在答题纸的相应位置。
根据VLSM划分
64<
100<
128
所以192.168.110.0-192.168.110.127
因为192.168.110.0网络地址
192.168.110.127是广播地址
根据以上得出教师机房的可分配地址范围为:
192.168.110.1-192.168.110.126
子网掩码:
32<
32+1+1<
64
教研室A
所以192.168.110.128-192.168.110.191
因为192.168.110.128是网络地址
192.168.110.191是广播地址
根据以上得出教研室A的可分配地址范围为19
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