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计算机网络复习题

判断改错：

基本概念。

30分

简答题：

网络层、7层协议、以太网….20分

计算题：

30分

综合题：

网络层为主。

20分。

电路交换对端到端的通信质量有可靠的保证。

电路交换：

建立连接-------通话-------释放连接

路由器是用来转发分组的，即进行分组交换的。

OSI失败的原因：

1、专家们缺乏实际经验，缺乏商业驱动力。

2、OSI实现起来过分复杂，运行效率低。

3、OSI标准制定的周期长。

4、层次划分不太合理，有些功能在多个层次重读出现。

网络协议要素：

语法、语义、同步

1-02简述分组交换的要点。

答：

（1）报文分组，加首部

（2）经路由器储存转发

（3）在目的地合并

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，它泛指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

1-12因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？

它们的工作方式各有

什么特点？

答：

边缘部分：

由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。

核心部分：

由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。

1-14计算机网络有哪些常用的性能指标？

答：

速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率

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2×10^8m/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10^7bit,数据发送速率为100kb/s。

（2）数据长度为10^3bit,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=10^7/10^5=100s

传播时延tp=10^6/（2×10^8）=0.005s

（2）发送时延ts=10^3/10^9=1µs

传播时延：

tp=10^6/（2×10^8）=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。

1-18假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为：

（1）10cm（网络接口卡）

（2）100m（局域网）

（3）100km（城域网）

（4）5000km（广域网）

试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。

解：

（1）1Mb/s:

传播时延=0.1/（2×10^8）=5×10-10

比特数=5×10-10×1×10^6=5×10-4

1Gb/s:

比特数=5×10-10×1×10^9=5×10-1

（2）1Mb/s:

传播时延=100/（2×10^8）=5×10-7

比特数=5×10-7×1×10^6=5×10-1

1Gb/s:

比特数=5×10-7×1×10^9=5×102

（3）1Mb/s:

传播时延=100000/（2×10^8）=5×10-4

比特数=5×10-4×1×10^6=5×10^2

1Gb/s:

比特数=5×10-4×1×10^9=5×10^5

（4）1Mb/s:

传播时延=5000000/（2×10^8）=2.5×10-2

比特数=2.5×10-2×1×10^6=5×10^4

1Gb/s:

比特数=2.5×10-2×1×10^9=5×10^7

1-21协议与服务有何区别？

有何关系？

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。

（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响应。

（3）同步：

即事件实现顺序的详细说明。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

在协议的控制下，两个

对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还

需要使用下面一层提供服务。

协议和服务的概念的区分：

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。

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。

（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响应。

（3）同步：

即事件实现顺序的详细说明。

1-26试解释以下名词：

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：

实体（entity）表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

客户（client）和服务器（server）都是指通信中所涉及的两个应用进程。

客户是服务

的请求方，服务器是服务的提供方。

客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

协议栈:

指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运

行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构.

对等层:

在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层.

协议数据单元:

对等层实体进行信息交换的数据单位.

服务访问点:

在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方.服务访

问点SAP是一个抽象的概念,它实体上就是一个逻辑接口.

第二章物理层

2-01物理层要解决哪些问题？

物理层的主要特点是什么？

答：

物理层要解决的主要问题：

（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链

路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。

（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，物理层应该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

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。

2-02归层与协议有什么区别？

答：

规程专指物理层协议

2-04试解释以下名词：

数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数

据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。

答：

数据：

是运送信息的实体。

信号：

则是数据的电气的或电磁的表现。

模拟数据：

运送信息的模拟信号。

模拟信号：

连续变化的信号。

数字信号：

取值为有限的几个离散值的信号。

数字数据：

取值为不连续数值的数据。

码元（code）：

在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离

散数值的基本波形。

单工通信：

即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。

半双工通信：

即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能

同时接收）。

这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。

全双工通信：

即通信的双方可以同时发送和接收信息。

基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。

像计算机输出的代表各种文

字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段

以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。

2-05物理层的接口有哪几个方面的特性？

个包含些什么内容？

答：

（1）机械特性

明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

（2）电气特性

指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

（3）功能特性

指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。

（4）规程特性

说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

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----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％？

答：

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）-18

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

2-16共有4个站进行码分多址通信。

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S：

（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。

问哪个站发送数据了？

发

送数据的站发送的是0还是1？

解：

S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1

S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0

S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送

S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送1

2-18为什么在ASDL技术中，在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比？

答：

靠先进的DMT编码，频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每

秒传送多个比特10

数据链路层协议要解决的三个问题：

封装成帧、透明传输、差错检测。

帧长*数据部分长度+帧首部+帧尾部

首部和尾部用于确定帧的界限

一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。

循环冗余检验CRC和帧检验序列FCS并不是同意概念。

CRC是一种检错方法，而FCS是添加在数据后面的冗余码。

在传输数据时不宜帧为单位来传送，就无法加入冗余码以进行差错检验

Ppp协议不可靠协议、crc检错方法也是不可靠的。

误码率与信噪比有很大的关系

kyo8843@

PPP协议不是纯粹的数据链路层的协议，它还包括了含物理层和网络层的内容。

二层交换机工作在数据链路层、三层交换机工作在网络层。

3-02数据链路层中的链路控制包括哪些功能?

试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些

优点和缺点.

答：

链路管理

帧定界

流量控制

差错控制

将数据和控制信息区分开

透明传输

寻址

可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：

对于干扰严重的信道，可靠的

链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质

信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。

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

3-05如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？

答：

无法区分分组与分组

无法确定分组的控制域和数据域

无法将差错更正的范围限定在确切的局部

3-06PPP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？

为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？

11

答：

简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错

不使用序号和确认机制

地址字段A只置为0xFF。

地址字段实际上并不起作用。

控制字段C通常置为0x03。

PPP是面向字节的

当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的

做法一样），当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法

PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制

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

3-10PPP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？

答：

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。

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

3-32图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。

每一个网桥都有两个接口（1和2）。

在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。

以后有以16下各站向其他的站发送了数据帧：

A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。

试把有关数据填写在表3-2中。

发送的帧

B1的转发表

B2的转发表

B1的处理

（转发？

丢弃？

登记？

）

B2的处理

（转发？

丢弃？

登记？

）

地址

接口

地址

接口

A→E

A

1

A

1

转发，写入转发表

转发，写入转发表

C→B

C

2

C

1

转发，写入转发表

转发，写入转发表

D→C

D

2

D

2

写入转发表，丢弃不转发

转发，写入转发表

B→A

B

1

写入转发表，丢弃不转发

接收不到这个帧

因特网采用的设计思路

网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。

网络在发送分组时不需要先建立连接。

每一个分组（即IP数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不进行编号）。

网络层不提供服务质量的承诺。

即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（不按序到达终点），当然也不保证分组传送的时限

中间设备又称为中间系统或中继（relay）系统。

物理层中继系统：

转发器（repeater）。

数据链路层中继系统：

网桥或桥接器（bridge）。

网络层中继系统：

路由器（router）。

网桥和路由器的混合物：

桥路器（brouter）。

网络层以上的中继系统：

网关（gateway）。

用网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换。

由于历史的原因，许多有关TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称为网关。

在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样。

路由器总是具有两个或两个以上的IP地址。

路由器的每一个接口都有一个不同网络号的IP地址。

首部长度——占4位，可表示的最大数值是15个单位（一个单位为4字节）因此IP的首部长度的最大值是60字节。

3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？

中间设备又称为中间系统或中继（relay）系统。

物理层中继系统：

转发器（repeater）。

数据链路层中继系统：

网桥或桥接器（bridge）。

网络层中继系统：

路由器（router）。

网桥和路由器的混合物：

桥路器（brouter）。

网络层以上的中继系统：

网关（gateway）。

4.试简单说明下列协议的作用：

IP、ARP、RARP和ICMP。

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。

网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个

协议。

ARP协议：

是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。

RARP：

是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。

ICMP：

提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会

因特网组管理协议IGMP：

用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。

7.试说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？

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19

址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。

9.

（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？

有三种含义

其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表

示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分，

最后8位为主机号。

第二种情况为一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主

机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最

后8位为主机号。

第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。

（2）一网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？

255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.

每一个子网上的主机为（2^3）=6台

掩码位数29，该网络能够连接8个主机，扣除全1和全0后为6台。

（3）一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个子网掩码有何不同？

A类网络：

11111111111111111111111100000000

给定子网号（16位“1”）则子网掩码为255.255.255.0

B类网络11111111111111111111111100000000

给定子网号（8位“1”）则子网掩码为255.255.255.0但子网数目不同

（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？

（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2

Host-id的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：

2^12-2=4096-2=4094

11111111.11111111.11110000.00000000主机数2^12-2

（5）一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？

是10111111111111110000000011111111

（6）某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81，试将其转化为点分十进制的形式。

这个地址是

哪一类IP地址？

C22F1481--（12*16+2）.（2*16+15）.（16+4）.（8*16+1）---194.47.20.129

C22F1481---11000010.00101111.00010100.10000001

C类地址

（7）C类网络使用子网掩码有无实际意义？

为什么？

有实际意义.C类子网IP地址的32位中,前24位用于确定网络号,后8位用于确定主机号.

如果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的内

容,但是代价是主机数相信减少.20

10.试辨认以下IP地址的网络类别。

（1）128.36.199.3

（2）21.12.240.17（3）183.194.76.