计算机网络习题集.docx
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计算机网络习题集
计算机网络习题第一版
1.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
。
试计算以下两种情况的发送时延的传播时延：
（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。
答：
（1）：
发送延迟=107/（100×1000）=100s
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
（2）：
发送延迟=103/（109）=10-6s=1us
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
2.用香农公式计算一下：
假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加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再增大到10倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？
答：
奈氏准则：
每赫带宽的理想低通信道是最高码元传输速率是每秒2个码元。
香农公式则表明了信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
根据香农公式，计算信道的极限信息传输速率C为：
C=log2（1+S/N）b/s;根据公式，可以计算出，信噪比S/N应增大到100倍。
如果在此基础上将信噪比S/N再增大10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。
3.试写出下列英文缩写的简单解释。
FDM，TDM，STDM，WDM，DWDM，CDMA，SONET，SDH，STM-1，OC-48，DTE，DCE，EIA，ITU-T，CCITT，ISO
答：
FDM（frequencydivisionmultiplexing）频分复用，同一时间同时发送多路信号。
所有的用户可以在同样的时间占用不同的带宽资源。
TDM（TimeDivisionMultiplexing）时分复用，将一条物理信道按时间分成若干时间片轮流地给多个用户使用，每一个时间片由复用的一个用户占用，所有用户在不同时间占用同样的频率宽度。
STDM（StatisticTimeDivisionMultiplexing）统计时分复用，一种改进的时分复用。
不像时分复用那样采取固定方式分配时隙，而是按需动态地分配时时隙。
WDM（WaveDivisionMultiplexing）波分复用，在光信道上采用的一种频分多路敷衍的变种，即光的频分复用。
不同光纤上的光波信号（常常是两种光波信号）复用到一根长距离传输的光纤上的复用方式。
DWDM（DenseWaveDivisionMultiplexing）密集波分复用，使用可见光频谱的宽带特征在单个光纤上同时传输多种光波信号的技术。
DWDM可以利用一根光纤同时传输多个波长，多路高速信号可以在光纤介质中同时传输，每路信号占用不同波长。
CDMA（CodeWaveDivisionMultiplexing）码分多址，是采用扩频的码分多址技术。
用户可以在同一时间、同一频段上根据不同的编码获得业务信道。
SONET（SynchronousOpticalNetwork）同步光纤网，是以分级速率从155Mb/s到2.5Gb/s的光纤数字化传输的美国标准，它支持多媒体多路复用，允许声音、视频和数据格式与不同的传输协议一起在一条光纤线路上传输。
SDH（SynchronousDigitalHierarchy）同步数字系列指国际标准同步数字系列。
SDH简化了复用和分用技术，需要时可直接接入到低速支路，而不经过高速到低速的逐级分用，上下电路方便。
STM-1（SynchronousTransferModule）第1级同步传递模块，SDH的基本速率，相当于SONET体系中的OC-3速率。
OC-48（OpticalCarrier）第48级光载波，是SONET体系中的速率表示，对应于SDH的STM-16速率，常用近似值2.5Gb/s。
DTE（DataTerminalEquipment）具有一定的数据处理能力和数据收发能力的设备。
DCE（DataCircuit-terminatingEquipment）它在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码功能，并负责建立、保持和释放链路的连接。
EIA（Electronic IndustriesAssociation）电子工业协会，美国电子行业标准制定者之一。
ITU-T的中文名称是国际电信联盟远程通信标准化组织（ITU-TforITUTelecommunicationStandardizationSector）,它是国际电信联盟管理下的专门制定远程通信相关国际标准的组织。
CCITT法语ComitéConsultatifInternationalTéléphoniqueetTélégraphique是国际电报电话咨询委员会的简称，它是国际电信联盟（ITU）前身。
ISO国际标准化组织（InternationalStandardizationOrganizatio）
4.共有4个站进行码分多址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？
发送数据的站发送的1还是0？
答：
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
5.PPP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：
1、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。
2、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。
3、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。
PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输的原因：
PPP有FCS来确保数据帧的正确性，如果错误则上报错误信息来确保传输的可靠性。
当然它和其他L2协议一样，没有TCP的ACK机制，这也是传输层以下协议所具有的特性，以便于提高网络的性能。
习题3-20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。
6.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10Mbit/s；
（2）10个站共享100Mbit/s；
（3）每一个站独占10Mbit/s。
7.假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/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=5×10-6s，即5us，来回路程传播时间为10us。
为了能够按照CSMA/CD工作，最短帧的发射时间不能小于10us。
以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数等于：
因此，最短帧是10000位或1250字节长。
8.现有五个站分别连接在三个局域网上，并且用两个透明网桥连接起来，如下图所示。
每一个网桥的两个端口号都标明在图上。
在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。
以后有以下各站向其他的站发送了数据帧，即H1发送给H5，H3发送给H2，H4发送给H3，H2发送给H1。
试将有关数据填写在下表中
解：
发送的帧
网桥1的转发表
网桥2的转发表
网桥1的处理
（转发？
丢弃？
登记？
）
网桥2的处理
（转发？
丢弃？
登记？
）
站地址
端口
站地址
端口
H1H5
MAC1
1
MAC1
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
H3H2
MAC3
2
MAC3
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
H4H3
MAC4
2
MAC4
2
写入转发表，丢弃不转发
转发，写入转发表
H2H1
MAC2
1
写入转发表，丢弃不转发
接收不到这个帧
9.试简单说明下列协议的作用：
IP、ARP、RARP和ICMP。
答：
IP:
网际协议，它是TCP/IP体系中两个最重要的协议之一，IP使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。
无连接的数据报传输.数据报路由。
ARP（地址解析协议），实现地址转换：
将IP地址转换成物理地址。
RARP（逆向地址解析协议），将物理地址转换成IP地址。
ICMP:
Internet控制消息协议，进行差错控制和传输控制，减少分组的丢失。
注：
ICMP协议帮助主机完成某些网络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是高层协议应该完成的事情。
IP协议只是尽最大可能交付，至于交付是否成功，它自己无法控制。
10.
（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?
答案：
（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）255.255.240.0（11111111.11111111.11110000.00000000）是B类地址的子网掩码，主机地址域为12比特，所以每个子网的主机数最多为：
212-2=4094。
（5）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。
（6）用点分十进制表示，该IP地址是194.47.20.129，为C类地址。
（7）有，可以提高网络利用率。
注：
实际环境中可能存在将C类网网络地址进一步划分为子网的情况，需要掩码说明子网号的划分。
C类网参加互连网的路由，也应该使用子网掩码进行统一的IP路由运算。
C类网的子网掩码是255.255.255.0。
11.试辨认以下IP地址的网络类别。
（1）128.36.199.3
（2）21.12.240.17
（3）183.194.76.253
（4）192.12.69.248
（5）89.3.0.1
（6）200.3.6.2
答案：
（1）128.36.199.3B类网
（2）21.12.240.17A类网
（3）183.194.76.253B类网
（4）192.12.69.248C类网
（5）89.3.0.1A类网
（6）200.3.6.2C类网
12.设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器，若直接交付则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去）：
128.96.39.0255.255.255.128接口0
128.96.39.128255.255.255.128接口1
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，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
试分别计算其下一跳。
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。
13.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：
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
14.一具数据报长度为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
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
15.一个自治系统有5个局域网，其连接图所示。
LAN2至LAN5上的主机数分别为：
93，165，8和20。
该项自治系统分配到的IP地址块为61.138.118/23。
试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。
答案：
对LAN3，主机数150，（27-2）<150+1<（28-2），所以主机位为8bit，网络前缀为24，分配地址块30.138.118.0/24。
（第24位为0）
对LAN2，主机数91，（26-2）<91+1<（27-2），所以主机位为7bit，网络前缀为25，分配地址块30.138.119.0/25。
（第24、25位为10）
对LAN5，主机数15，（24-2）<15+1<（25-2），所以主机位为5bit，网络前缀为27，分配地址块30.138.119.192/27。
（第24、25、26、27位为1110）
对LAN1，主机数3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀为29，分配地址块30.138.119.232/29。
（第24、25、26、27、28、29位为111101）
对LAN4，主机数3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀为29，分配地址块30.138.119.240/29。
（第24、25、26、27、28、29位为111110）
16.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）255.255.0.0
17.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。
18.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）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
19.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：
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。
20.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 C
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”和“距离” ）：
N2 4
N3 8
N6 4
N8
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