计算机网络基础离线作业答案.docx
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计算机网络基础离线作业答案
浙江大学远程教育学院
《计算机网络基础》课程作业答案
作业一_参考答案
第1章概述
一．填空题：
1.通信线路自治计算机系统
2.客户服务器方式
3.参考p.25SNA
4.带宽
5.每秒比特
6.Kb/s、Mb/s、Gb/s
7.网络的作用范围（或网络的覆盖范围）
8.星型拓扑结构
9.244KB/s
10.发送时延传播时延
11.分组（备忘：
在TCP/IP模型中，数据分组是在运输层和网络层中共同完成的。
先是把数据分为等长的数据段（约为1024bit），然后在每一个数据段前面加上首部，首部是由一些必要的控制信息组成的。
）
12.各个子层各子层的协议
13.OSI
14.协议数据单元（PDU），例如在非OSI标准的TCP/IP的参考模型中，传输层协议数据单元就是TCP数据报，网络层协议数据单元就是IP数据报
15.报文
16.5传输表示
17.网络层应用层
18.网络层
三．问答和计算题：
1.课件中讲过类似的题目…参考答案如下：
（发送结点的发送速率大小决定了发送时延大小，当然还和待发送的数据块长度有关）
（1）
发送时延:
107bit/（100*1000）=100秒
传播时延：
1000*1000米/（2108）=0.005秒
结论是:
如果发送速率小，总时延主要取决于发送时延。
（2）
发送时延:
103bit/（1000*1000*1000）=0.000001秒
传播时延：
1000*1000米/（2108）=0.005秒
结论是:
如果发送速率大，总时延主要取决于传播时延。
（备忘：
USBUSB2.0传输速率（即发送速率）大约为480Mbit/s，所以发送数据设备的发送速率达1Gb/s还是有可能的。
2.参考答案：
第一种情况
数据传输效率=有效数据长度/总数据长度=100/（100+20+20+18）≈63%
第二种情况
数据传输效率=1000/（1000+20+20+18）≈95%
可见，被传输的数据块较小时对应的数据传输效率比较低，否则反之。
3.参考答案：
（1）网络协议是指网络中通信双方为了进行数据交换而建立的规则、标准或约定。
网络协议有三个要素：
语法、语义和同步。
（2）所谓网络体系结构是指网络层次结构模型和各层协议的集合，又可以说成是：
指各个子层以及各子层协议的集合。
（3）OSI是一个七层体系结构，从第一层到第七层分别是：
物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层；TCP/IP是一个四层结构模型，从第一层到第四层分别是：
、网络接口层、网络层（或称IP层）、运输层和应用层。
前者是一个参考模型，只有理论上的意义；后者是一个网络中广泛使用的实用协议。
作业二_参考答案
第2章物理层
一．填空题：
1.模拟数字
2.来自信源的信号，即由1或0组成的数字信号。
例如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。
基带传输。
3.编码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码
4.调幅、调频、调相
5.数字模拟
6.半双工通信
7.全双工通信
8.双绞线
9.频分复用、波分复用、时分复用
10.曼彻斯特编码（说成“差分曼彻斯特编码”也对）
11.小于
12.数字用户线
上行和下行带宽是不对称的，且下行带宽大于上行带宽
13.01011（或写为10100也对，此时规定：
位周期中心的向上跳变代表0，位周期中心的向下跳变代表1）
作业二_参考答案
第2章物理层
二．单选题：
1.D
三．问答和计算题：
1.参考答案：
曼彻斯特编码好处主要有2点:
（1）每个比特的中间（即T/2处）有一次电平跳变，利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号，因此曼彻斯特编码称为“自含时钟编码”，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步信号。
（2）曼彻斯特编码信号不含直流分量。
主要缺点是效率比较低。
01001011数据三种编码波形图如下：
2.参考答案：
从发送方开始发送数据直至接收方收到全部数据的时间T=数据发送时延+信号传播时延。
对于通过地面电缆的传送方式，电磁波在电缆中的传播速率=3*105km/s*2/3=2*105km，则T=3/4.8+1000/200000=0.63（s）。
对于通信卫星的传送方式，T=3/50+270/1000=0.33（s）。
因此，采用卫星的总传送时间较短。
作业三_参考答案
第3章数据链路层
一．填空题：
1.可靠、透明（数据帧的构成就是从这两方面考虑的）
2.帧（Frame）
3.比特流
4.0100111
5.冗余码
6.余数是011
7.PPP是Point-to-PointProtocol的缩写，称为点对点协议，PPP协议属于因特网用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议，目前使用非常广泛。
8.链路控制协议（LCP）网络控制协议（NCP）
9.异步传输同步传输
10.1111110零比特填充
字节填充（即把0x7E字节转变成为“0x7D”和“0x5E”2字节序列）
11.01101111101111100000011101111111111110
12.CSMA/CD即载波监听多点接入/碰撞检测
（可以这么说，以太网在局域网占统治地位）
13.“10”代表传输速率是10Mb/s
“Base”代表连接线的信号是基带信号
“T”代表双绞线
14.物理层
15.双绞线
16.星型总线型
17.碰撞空闲推迟先听后发边听边发碰撞（冲突）停止延迟重发
18.物理地址（或者说硬件地址）48ipconfig/all
19.自学习
三．问答和计算题：
1.参考答案：
根据定义：
传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率
误码率=x/帧总长度
根据公式可以求得：
x=误码率*帧总长度=10-5*10*103=0.1（比特）
课件1个数据帧会出现0.1个比特的错误，也可以说为10个数据帧将出现1个比特的错误（扩大10倍），而一个比特错的那个帧就是错帧，因此传送帧的平均出错率为：
1（帧）/10（帧）=0.1=10%。
2.参考答案：
可以把10110011010用协商的二进制比特序列11001（知道怎么来的吗？
）去除，如果能除尽即余数为0，则可知道：
二进制比特序列在传输中没有出现差错。
看参考答案：
1101010
1100110110011010
11001
11110
11001
01111
00000
11111
11001
01100
00000
11001
11001
00000
00000
0
可见，因为计算得余数为0，所以10110011010比特序列在传输中没有出现差错。
既然没有出错，发送数据的比特序列就是从10110011010中去掉最右边的四位（因为除数是5位）得到：
1011001。
现在再来求CRC校验码。
后四位1010就是CRC校验码（即帧检验序列FCS）。
3.参考答案：
除数是：
110101
被除数是：
在1010001101之后加4个0（因为除数是6位，减1得到n=5）
即为：
101000110100000
参考答案：
1101010110
110101101000110100000
110101
111011
110101
011101
000000
111010
110101
011111
000000
111110
110101
010110
000000
101100
110101
110010
110101
001110
000000
01110
余数是01110，所以CRC校验码为01110。
因此被传输的比特流（原比特序列+校验码）是：
101000110101110
4.参考答案：
参考p.75-76:
分析PPP帧的数据部分（即信息字段）：
7D5EFE277D5D7D5D657D5E（用不同颜色标记）
7D5E----还原为7E；7D5D-----还原为7D。
所以真正的数据为：
7EFE277D7D657E
5.参考答案：
（1）10个站点共享10Mb/s带宽，平均每个站点为：
10/10=1Mb/s带宽。
（2）10个站点共享100Mb/s带宽，平均每个站点为：
100/10=10Mb/s带宽。
（3）以太网交换机允许站点独占端口的带宽，所以每个站点独享10Mb/s带宽
6.参考答案：
（1）CSMA/CD是英文缩写，它的含义是载波监听多点接入/碰撞检测，是以太网局域网的工作协议。
（2）载波监听：
是指发送前先监听，即每一个站点在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他站点在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，要等到信道变为空闲时再发送，而且在发送时，还要边发送边监听。
碰撞检测：
是指边发送边监听时，如果发现与网卡连接的信道上的信号电压发生突增（因信号相互叠加所致）并超过某一个域值，则认为至少有两个站点同时在发送数据，表明产生碰撞，碰撞的信号因失真而无效，因此正在发送信号的站点将立即停止发送，等待下一个随机时间再次发送。
（3）星型网实际上属于总线型网络，采用CSMA/CD协议，该协议认为相互碰撞的信号是无效的，显然，随着接入网络的计算机增多，因随机发送信息使得碰撞概率大增，从而降低了共享式网络的性能。
为了克服这一问题，目前一般采用交换式局域网（核心设备是局域网交换机），以实现数据的并发传输。
7.参考答案：
该交换机共可以获知11个MAC地址，这包括10台计算机的MAC地址和一台路由器的MAC地址。
集线器不是工作在第2层的连接设备，因此没有MAC地址。
另外，交换机仅仅能用于本地局域网，因此不知道本地路由器以外的其他MAC地址。
8.参考答案：
发送的帧
网桥1的转发表
网桥2的转发表
网桥1的处理
网桥2的处理
站地址
端口
站地址
端口
（转发?
丢弃?
登记?
）
（转发?
丢弃?
登记?
）
H1-->H5
MAC1
1
MAC1
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
H3-->H2
MAC3
2
MAC3
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
H4-->H3
MAC4
2
MAC4
2
写入转发表，丢弃不转发
写入转发表，转发
H2-->H1
MAC2
1
写入转发表，丢弃不转发
接收不到这个帧
讨论：
（1）第3个帧发送时虽然会在B1中记录下MAC4地址，但在B1转发表中已有“MAC32”条目项，所以B1不会把第3个帧转发给最左侧的局域网,可见网桥能过滤数据帧。
（2）第4个帧发送时，将被网桥1挡住，即不转发给网桥2。
为什么？
自己分析。
作业四_参考答案
第4章网络层
一．填空题：
1.数据报虚电路数据报
2.MAC帧帧检验序列FCS网络首部
3.网络数据链路物理
4.MAC帧
5.ARP（即地址解析协议）
6.高速缓存（cache）
7.IP地址
8.01011065534（216-2）
9.直接广播网络环回测试（LoopbackTest）
10.202.93.120.45
C
202.93.120.0
255.255.255.0
11.137.23.0.0255.255.0.0192.168.1.0
12.C240对应11110000，所以为24-2=14即可划分为14个子网
主机数也是24-2=14（如果考虑到全面点，主机数=14-1,因为还有一个主机号留给路由器）
13.网络号+子网号+主机号
14.直接交付间接交付
15.网络层
16.动态路由选择
17.距离矢量路由算法简单
15（超过了15，就会标上最大值16，表示信息不可到达。
）
18.OSPF（即开放最短路径优先协议）
二．单选题：
1.C
三．问答和计算题：
1.参考答案：
一个子网中的与其他网络通过接口连接的边界设备称为网关。
每当子网中的一个设备（或一个结点）需要发送消息到所在子网外的另一个设备（或一个结点）时，将消息发送给网关，然后网关将信息发往目的网络或目的路由器。
2.参考答案：
（1）可以采用三级IP地址将该C类网划分为若干子网。
由于该公司包括4个部门，共需要划分为4个子网，可使用主机号的前3位作为子网号，这样可分配子网数是6（6>4，够用）。
另一方面，主机号的比特数为5，可用的主机数是32-2=30（够用）。
（2）首先确定第1个部分的子网地址。
如果主机号的前3位作为子网号，那么一共有6个子网，依次地为：
001010011100101110，在这里可以取前面4个子网号。
每个子网的子网掩码是一样的，即为255.255.255.224。
确定第1个子网号：
第4个字节的二进制数是00100000，对应的十进制是32，所以第1个部门的子网地址是：
192.168.161.32。
同理，可以得到其他3个子网的网络号分别是：
192.168.161.64和192.168.161.96和192.168.161.128。
每个部门的IP地址范围如下：
部门1：
192.168.161.33至192.168.161.62。
具体算法是，因为第4个字节范围是00100001---00111110（不包括主机号全0和全1）。
而00100001对应33，00111110对应62.同理可计算出其他部门的IP地址范围。
部门2：
192.168.161.65至192.168.161.95。
部门3：
192.168.161.97至192.168.161.126。
部门4：
192.168.161.129至192.168.161.158。
3.参考答案：
主机A采用地址解析协议ARP获得主机B的MAC地址。
具体过程如下：
（1）主机A首先根据主机B的IP地址192.168.1.250，在自己的ARP高速缓存表查找与之对应的MAC地址。
如果可以找到就不用发送ARP请求分组；否则，则以广播方式发送一个ARP请求分组，该请求分组中包含主机A的IP地址、MAC地址以及主机B的IP地址。
（2）主机B在接收到ARP请求分组后将完成地址解析，并发送ARP应答分组，该分组和数据包含了主机B的MAC地址。
（3）主机A收到来自主机B的ARP应答分组后，即可得到主机B的MAC地址，并将主机B的IP地址和MAC地址都加入到ARP高速缓存表中
4.参考答案：
分析：
对于
（1）192.4.153.17匹配第三条静态路由，所以A路由器会把数据转发给路由器1；对于
（2）128.96.40.151匹配第二条静态路由，所以信息被转发到接口1；对于（3）192.168.1.1没有一条是匹配的，因此将使用默认路由，即将把数据转发给路由器2。
5.参考答案：
（1）比较后知道，地址为192.168.100.150的分组可能在192.168.100.0和192.168.100.128子网中，由于子网掩码最后一位192的二进制表示是11000000，因此子网号为前2个比特，而目的地址150的二进制是10010110，前2位10与子网192.168.100.128（10000000）吻合，即目的网在子网192.168.100.128中，所以下一条是R3。
（2）同理，可以知道目的地址192.168.200.125不在192.168.200.192中（因为3个比特作为子网号，125不在192的子网中），所以选择默认路由器即下一跳为R5。
（3）目的地址10.214.47.115既不在10.214.47.96子网中也不在10.214.47.192子网中，所以选择默认路由器即下一跳为R5。
（4）目的地址10.214.47.200在10.214.47.192子网中，所以下一跳为R1。
（5）目的地址192.168.200.220在192.168.200.192子网中，所以下一跳为R4。
综上所述，下一跳路由器依次是
（1）.R3
（2）.R5（3）.R5（4）.R1（5）R4
作业五_参考答案
第5章运输层
一．填空题：
1.运输层
2.网络层运输层协议更高层（即应用层）
3.可靠
4.无连接
5.UDP
6.应用层
7.报文段（或称为TCP数据报）
---而用UDP协议服务的只能称为用户数据报，不能称为报文段。
8.用户数据报协议820TCPUDP
9.212580
10.套接字（或写为socket）
11.n和m（正好对换）
12.1
13.序号
14.701
15.拥塞控制
16.连接建立数据传送连接释放
17.-------
（1）A.传输层
（2）C.3（3）A.SYN，ACK
（4）D.产生错误的连接（5）B.可变大小的滑动窗口协议
三．问答和计算题：
1.参考答案：
TCP协议：
TCP是面向连接的，提供了一种可靠的数据交互服务，它把待发送的报文分割成数据段并编上序号发送出去。
在传输中如果发生丢失、破坏、延迟和乱码等问题，TCP将负责重传这些有序分组，在接收端按正确的序号拼凑并递交给应用层还原为报文。
它是一个端到端的协议，为上层的应用层提供服务，工作在传输层。
IP协议：
为上层的运输层提供服务，规定了数据分组传送的格式，即在TCP数据段或UDP用户数据报的头部附加主机的源地址和目的地址从而构成IP数据报，它工作在网络层，在传输时IP协议为IP数据报解决传输路径问题。
总之，TCP为数据的传输提供了可靠性的保证，IP在网络中实现数据的传输，两者相辅相成，缺一不可。
2.参考答案：
UDP用户数据报的首部字段包括：
源端口，目的端口、总长度和检验和。
各字段长度都为2个字节，首部字段总长度为8个字节。
因此：
源端口：
0x0632（0x指数据是十六进制的），等价于十进制的1586
目的端口：
0x0045，等价于十进制的69
用户数据报总长度：
0x001C字节，等价于十进制的28字节
数据部分长度：
28–8=20字节
3.参考答案：
（1）第一个报文段的序号是80，表示第一个报文段数据的第一字节编号是80，紧接着发送第二个报文段，根据其中的序号是120，可以知道第一个报文段的最后一个字节的编号是119。
因此，第一个报文段所携带的数据有119-（80-1）=40个字节。
（2）如果第二个报文段发出后得到的确认号是180，说明序号120至179的字节全收到，所以第二个报文段的数据有179-（120-1）=60字节
（3）这个确认号还是80。
因为这种情况属于B方未按序收到信息，其中120至179个字节将暂存到B方接收缓存中，B方发的确认号仍然是第一个报文段的80，A方将在发送超时后重发第1个报文段。
4.参考答案：
（1）传输控制块TCB，其中存储了每一个连接的重要信息，例如TCP连接表、相关的指针、当前发送和接收序号等。
（B这边在收到请求后也会创建TCB）。
（2）主机B的确认号ack=501+1=502（即在请求报文段的初始序号SEQ上加1），表示请求报文已确认。
（3）主机A的序号502，确认号ack=302+1=303，表示主机B序号为302的报文段已正确接收。
（4）三次
5.参考答案：
一个长度为L（B）的消息，在传输时要附加长度为20B的TCP报文段头部,长度为20B的IP数据报长度，以及长度为18B的以太网帧的头部。
因此在物理层的传输效率为：
传输效率=（数据有效长度L）/（物理层数据总长度L加58）。
当L=10时，传输效率=L/（L+58）=10/68=14.7%
当L=1000时，传输效率=L/（L+58）=1000/1058=94.5%
可见，被传输数据的有效长度越长，传输效率越高。
作业六_参考答案
第6章应用层
一．填空题：
1.客户/服务器模式
2.域名系统DNS地址解析协议ARP
3.DNS
4.域名服务器
5.顶级域名服务器权限域名服务器
6.迭代查询
7.是用户数据报的报文
8.2120
9.WWW
10.余数是011四部分：
协议类型、主机域名、端口、路径及文件名
例如，清华大学某页面URL是：
（说明：
第三和第四部分有时可省略…）
:
80/qhdwzy/index.jsp。
11.:
//
12.E-mail
13.简单邮件传送协议SMTP邮局协议POP3电子邮件存取IMAP
14.OutLook
15.Telnet
16.动态主机配置协议DHCP
17.网站（提示：
有的时候把它叫做一个软件。
）
18.链接（提示：
链接可以是若干文字，或一幅图像等）
19.活动
三．问答和计算题：
1.参考答案：
该主机所在的网络为C类网，通过该子网的掩码最后一个字节224（对应的二进制为11100000）可知主机号的前3位是子网号。
根据主机IP地址第4个字节和路由器IP地址第4个字节比较（它们子网号均为001）知道主机与默认路由器在同一个子网中；但该主机与DNS服务器显然不处于同一个子网。
下面给出域名解析过程：
（1）主机首先通过本机上的域名解析器构造一个域名查询请求报文（该报文是用户数据报形式），其内容是要求解析域名对应的IP地址，把该报文直接交付给路由器。
（2）默认路由器收到查询请求报文后，将根据路由表信息将该报文转发出去，直至到达本地域名服务器DNS即202.113.16.10（主机与本地域名服务可能由多个路由器分隔）。
（3）DNS服务器收到该查询请求报文后，就在域名与IP地址的映射表中查找。
如果找到相关信息，就把对应的IP地址以用户数据报文的形式发送出去，途经若干路由器到达202.113.27.60主机。
本次域名解析结束。
（4）如果找不到相关信息，则DNS服务器202.113.16.10将以自己的身份构造报文并直接把它发送给与相关的根域名服务器，由该服务器从根开始往相应的分支域名（包括顶级域名服务器和权限域名服务器）一级级地查找，并把查询的结果（包括查到的IP地址或报错信息）由DNS途经若干路由器后交给202.113.27.60主机，域名解析结束。
2.参考答案：
（1）浏览器分析链接指向页面的URL。
例如，获取所访问页面的主机域名。
（2）浏览器向域名服务器DNS请求的IP地址。
（3）域名系统DNS解析出清华大学服务器的IP地址为166.111.4.100。
（4）浏览器与服务器建立TCP链接（服务器端IP地址是166.111.4.100，端口是80）。
（5）浏览器发出文件命令：
GET/chn/yxsz/index.htm。
（6）服务器www.tsinghua.e
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