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计算机网络基础习题参考答案
第一章计算机网络概述
一、填空题
1、数据通信；资源共享。
2、通信子网；资源子网。
3、总线型；环型；星型（树型）；网状型；蜂窝型；混合型。
4、局域网；城域网；广域网。
5、中国公用计算机网（CHINANET）；中国金桥信息网（CHINAGBN）；中国教育科研网（CERNET）；中国科学技术网（CSTNET）。
6、语法；语义；时序。
7、物理层；数据链路层；网络层；传输层；会话层；表示层；应用层。
8、主机－网络层；互联网络层；传输层；应用层。
二、单项选择题
1、D2、D3、B4、D5、D
6、D7、B8、B9、C10、B
三、简答题
1、答：
所谓计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，利用通信链路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件以及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和数据通信功能的系统。
其最基本的功能是数据通信和资源共享。
2、答：
计算机网络和Internet的区别：
计算机网络根据地理覆盖范围可分为局域网、城域网和广域网；Internet是世界范围内的一个大广域网，属于广域网的范畴；Internet是计算机网络的子集。
联系：
计算机网络和Internet在发展之初，其发展历程是重叠的，Internet是当今世界最大的计算机网络。
3、答：
局域网（LAN）是一个局部的地理范围内（如一个房间、一幢楼、一个校园内）的计算机、终端与外部设备互联成网络。
局域网特征：
覆盖范围小，范围一般在方圆几米～几千米以内；数据传输率高，其传输率为10~100Mb/s或更高；传输时延小，可靠性较高；误码率低，其误码率为10-9~10-12或更低；支持多种传输介质。
城域网（MAN）是在一个或是相近的几个城市范围内所建立的计算机通信网。
城域网特征：
地理覆盖范围一般在几十～几百千米以内；其传输介质主要采用光缆；传输时延较小；传输速率高，一般在100Mb/s。
广域网（WAN）通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。
广域网特征：
覆盖范围广，其覆盖范围在几百千米～几千千米，甚至上万千米；广域网连接常借用公用网络；其传输率比较低，一般在几十kbps-几十Mbps之间；其网络拓扑结构包含多种类型，比较复杂。
4、答：
常见的网络拓扑结构主要有总线型、星型、环型、网状、蜂窝状、混合型。
（1）总线型结构优点：
结构简单、灵活，易于安装；电缆铺设路径高效、所需电缆长度小；设备量少，无源工作，组网成本低。
缺点：
所有的节点共享总线，故障诊断和隔离困难；总线设计、安装后，新设备扩充困难；所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；总线自身的故障将导致网络系统的崩溃；分接头产生的信号反射会造成通信质量下降，须限制连接到给定电缆的设备数目和距离。
（2）星型结构优点：
结构简单、易于安装，设备扩展容易；集中控制，控制简单。
任何一站点只和中央节点相连接，因而介质访问控制方法简单，致使访问协议也十分简单。
易于网络监控和管理；故障诊断和隔离容易，中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。
缺点：
需要耗费大量的电缆，安装、维护的工作量也骤增；中央节点负担重，形成“瓶颈”，一旦发生故障，则全网受影响；各站点的分布处理能力较低；网络共享能力较差，通信线路利用率不高。
（3）环型结构优点：
电缆长度短，只需要将各节点逐次相连；可使用光纤，光纤的传输速率很高，十分适合于环形拓扑的传输；所有站点都能公平访问网络的其他部分，网络性能稳定；实时性高，传输延迟确定。
缺点：
因为数据传输需要通过环上的每一个节点，所以环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，如某一节点故障，会引起全网故障；故障检测困难；环型网络的实现和维护复杂；节点的加入和撤出过程复杂；介质访问控制协议采用令牌传递的方式，在负载很轻时信道利用率相对较低。
（4）网状型优点：
网络可靠性高，一般通信子网中任意两个节点交换机之间，存在着两条或两条以上的通信路径，这样，当一条路径发生故障时，还可以通过另一条路径把信息送至节点交换机；网络可组建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率；网内节点共享资源容易；可改善线路的信息流量分配；可选择最佳路径，传输延迟小。
（5）蜂窝型优点：
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的拓扑结构。
它使用无线传输介质进行点到点和多点传输。
优点：
蜂窝拓扑结构使用无线传输介质，无需架设物理连接线路，对于不适合布线的场合非常适用。
缺点是使用范围较小，安全性不高。
（6）混合型优点：
网络还可以同时采用几种拓扑结构，充分利用不同网络拓扑结构的优点，取长补短，组成混合型拓扑结构。
5答：
OSI参考模型分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，
（1）特理层功能：
为数据端设备提供传送数据的链路。
数据链路可以是一个物理媒体，也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输，包括激活物理连接、传送数据、终止物理连接。
所谓激活，就是不管有多少物理媒体参与，都要在通信的两个数据终端设备间连接起来，形成一条链路。
传输数据。
物理层要形成适合数据传输需要的实体，为数据传送服务。
（2）数据链路层功能：
链路层为网络层提供数据传送服务，这种服务要依靠本层具备的功能来实现。
链路层应具备链路连接的建立、拆除和分离功能。
帧定界和帧同步。
链路层的数据传输单元是帧，协议不同，帧的长短和界面也有差别，无论如何都必须对帧进行定界，以及对帧的收发顺序进行控制。
差错检测和恢复、链路标识、流量控制等功能。
差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码，而帧丢失等用序号检测。
各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。
（3）网络层功能：
逻辑寻址。
网络层给来自上层的数据增加发送方和接收方逻辑地址。
网络层为建立网络连接和为上一层提供服务，应具备路由选择和中继功能。
激活、终止网络连接。
流量控制、服务选择、网络管理等功能。
（4）传输层功能：
连接控制，提供无连接和有连接传输服务;端口寻址；报文的分段和组装；传输层还要具备差错控制、流量控制等功能。
（5）会话层功能：
为会话实体间建立连接。
数据传输。
连接释放。
会话层标准为了使会话连接建立阶段能进行功能协商，也为了便于其它国际标准参考和引用，定义了12种功能单元。
各个系统可根据自身情况和需要，以核心功能服务单元为基础，选配其他功能单元组成合理的会话服务子集。
（6）表示层功能：
表示层功能是转换数据、数据的加密和压缩。
（7）应用层功能：
应用层具体的主要功能有：
网络虚拟终端，文件传输、访问和管理，邮件服务和目录服务。
6、答：
TCP/IP分为主机——网络层；网络接口层；传输层；应用层共4层。
（1）主机——网络接口层功能
在TCP/IP协议族中，主机——网络接口层没有定义任何协议，它支持所有标准和专门协议。
（2）互联网络层功能
互联网络层负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上，也可以在不同的网上。
在互联网络层TCP/IP支持网际协议（IP），IP使用ARP、RARP、ICMP、IGMP四个支持协议。
（3）传输层功能
在TCP/IP中，传输层负责应用进程之间的端到端通信。
传输层的主要目的是在互联网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端到端连接。
（4）应用层功能
在TCP/IP中，应用层是最高层，应用层为用户提供所需要的各种服务；例如：
FTP、Telnet、DNS、SMTP等
7、
答：
端口地址、逻辑地址、物理地址的不同之处有：
（1）工作层次不同。
端口地址工作于传输层；逻辑地址工作于网络互联层；物理地址工作于主机——网络接口层；
（2）地址长度不同。
端口地址长度为16位；逻辑地址IPv4为32位，IPv6为128位；采用不同的局域网技术，网卡地址也不尽相同。
（3）书写形式不同。
（4）功能不同。
第二章物理层
一、填空题
1、模拟数据；数字数据。
2、信源；信宿；信道；报文；协议。
3、单工；半双工；全双工。
4、并行；串行。
5、信号。
6、互为倒数。
7、正弦波。
8、差值。
9、有限带宽无噪声通道；有噪声通道。
10、伏特V（注意：
此处指电信号）；赫兹（Hz）；秒（s）。
11、衰减；失真；噪声。
12、电路；报文；分组。
13、物理层。
14、有线传输介质；无线传输介质。
15、交换机
二、单项选择题
1、D2、A3、A4、B5、A
6、D7、A8、B9、D10、C
11、A12、13、C14、B15、B
16、D17、A18、D
注：
第12题答案为10MHz，80Mb/s
三、简答题
1、
答：
基带传输：
数字信号不作频率变换，直接传输，无调制，常用低通（从0频率到频率f）通道传输，其带宽为最高频率f；
宽带传输：
数字信号改变频率范围后再传输，需要调制，使用带通通道传输，其带宽为最高频率减最低频率，即f2-f1。
2、
答：
香农定理C=W×log2（1+S/N），描述了有限带宽噪声信道的极限传输速率与带宽、信号噪声功率比之间的关系。
在实际应用中，香农定理主要用于计算有限带宽噪声信道的极限传输速率。
3、
答：
奈奎斯特定理C=B×log2N，描述了有限带宽无信道的极限传输速率与波特率（带宽）、信号有效状态之间的关系。
从公式中可以看出，只要增加波特率或电平数，就可以不断提升数据传输数率，理论上可以提高到无限大。
但在现实中是做不到的，由于信道带宽是确定的，奈奎斯特推导出波特率极限值为2倍带宽，要想进一步提高波特率，则必须提高带宽；而接收方正确识别不同电平的能力是有限的，随着电平数的增加，系统的可靠性则随之降低。
在实际应用中，一般用香农定理计算出信道的速率极限值，再根据速率极限值，用奈奎斯特定理计算出合适的数据传输速率及电平数。
4、
答：
一个数字脉冲信号称之为一个信号码元，我们用码元速率来表示单位时间内信号波形的变换次数，也就是单位时间内通过信道传输的信号码元的数量。
若信号码元的宽度为T秒，则信号码元速率为:
B=1/T（baud），信号码元速率的单位为波特（Baud），所以又称之为波特率。
单位时间内在信道上传送的数据量（数据的二进制位数）称为比特率。
波特率和比特率是两个不同的概念。
在数据通信时，我们用不同种类的码元来代表二进制数据，实现数据的传输，通过波特率及码元的种类数量，可计算出相应的比特率，其计算公式为：
R=B×log2N，其中，R为比特率，B为波特率，N为码元的种类。
5、
答：
存储—转发工作原理：
当交换机接受到外部数据，并不是立即进行转发，而是先在设备内保存、备份，然后再将存储的这份数据进行转发，也就是传输。
存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包后再决定如何转发，
6、
答：
报文交换的特点如下：
（1）不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。
（2）交换结点具有路径选择功能，当某条传输路径发生故障时，可以选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性。
（3）以存储转发方式传输，容易实现代码转换和速率匹配，收发双方可以不同时处于可用状态。
（4）提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址。
（5）允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。
（6）通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。
（7）报文交换只适用于数字信号，且报文交换转发时延不确定，实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。
7、
在多路复用技术中，“链路”一词指的是物理路线；“通道”一词指的是给定一对设备之间传送信号的链路的那部分。
一条链路可以有多个（n）通道。
8、
答：
双绞线绞合的作用主要是为了降低噪声或串扰对信号的干扰程度，提高电缆的质量，单位长度的绞合数越多意味着质量越高。
四、综合题
1、
解：
1/（2×10-6）＝500Kb/s
2、
解：
10000×8/1000＝80s
3、
解：
＝10lg40/50＝-0.97dB
4、
解：
＝4000000×log21001
5、
（略）
6、
解：
CRC冗余码：
1010；CRC编码：
10110011010
第三章数据链路层
一、填空题
1、同轴电缆；双绞线；光缆。
2、物理层；数据链路层；MAC子层；LLC子层。
3、先听后发。
4、星型；10Mb/s；双绞线。
5、随机竞争访问式。
6、相同SSID和相同加密方式。
二、单项选择题
1、B2、A3、A4、C5、D
6、C7、B8、D9、B10、B
11、C12、B13、B14、C15、A
16、D17、B18、C19、A20、ABC
三、简答题
1、
解：
CRC冗余码：
1010；CRC编码：
10110011010
2、
答：
局域网（LocalAreaNetworks，LAN）是一个局部的地理范围内（几千米-几十千米），将各种计算机，外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。
局域网一般为一个部门或单位所有，建网、维护以及扩展等较容易，系统灵活性高，其主要特点有：
（1）覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内，如一座或集中的多座建筑群内，一般地理覆盖范围几十千米以内。
（2）使用专门铺设的传输介质进行联网，数据传输速率高（10Mb/s～10Gb/s）。
（3）通信延迟时间短，可靠性较高。
（4）容易扩展、易于管理、安全性较高。
（5）可供选择的局域网技术多种多样。
3、
答：
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，交换机的所有的端口都连接在这条背部总线上，每一端口都可视为一个独立的物理网段，连接在上面的网络设备独享全部带宽，无须同其他设备竞争使用；控制电路收到数据包后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目标MAC地址（网卡的硬件地址）连接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据传送到目的端口。
4、
答：
交换机与集线器相比较，有以下优点：
（1）具有更高的带宽；
（2）可切割冲突域，冲突范围更小；（3）根据MAC地址查询，直接传送到目的端口，可减少广播数量，提高网络性能。
（4）安全性更高。
（5）有利用网络的管理。
因此通常选择交换机而不是集线器。
5、
答：
存储转发式以太网交换是将数据帧全部接收后，存在缓冲区，检查数据帧的正确性，再根据目的MAC地址转发出去。
其主要优点是能够检查数据帧的完整性和正确性，提高了传输质量；并能支持不同速率的输入、输出端口间交换，可有效地改善网络性能。
主要缺点：
因为对所有接收到的数据帧都进行检查，使得其处理时延相比较于直通转发和碎片丢弃式交换机更大，处理速度相对较慢；另一面，存储转发式交换机对缓冲区空间有更高的要求。
6、
答：
局域网（LocalAreaNetworks，LAN）是一个局部的地理范围内（几千米-几十千米），将各种计算机，外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。
局域网可提供数据通信、软件共享、硬件共享、数据共享、文件管理、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
7、
答：
局域网主要有总线型、环型、星型三种常见拓扑结构。
其主要特点如下：
（1）总线型：
总线型拓扑结构适用于站点相对较少的局域网络，通常这种局域网的传输速率在10Mbps，网络连接选用同轴电缆。
具有结构简单、灵活，易于安装；电缆铺设路径高效、所需电缆长度小；设备量少，无源工作，组网成本低等特点。
（2）环型：
环形拓扑结构特别适合实时控制的局域网系统。
在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台。
因为两台PC之间都有电缆，所以能获得好的性能。
具有实时性高，传输延迟确定等优点。
（3）星型（树型：
）星型拓扑结构是是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构，各结点与中央结点通过点与点方式连接，中央结点执行集中式通信控制策略，因此中央结点相当复杂，负担也重。
具有结构简单、控制简单，故障诊断和隔离容易优点。
8、
答：
局域网访问控制有随机竞争式、受控访问式等2种方式。
（1）随机竞争式适合于突发式通信，适用于以太网等；
（2）受控访问式适合于实性高的竞争方式，适用于令牌总线、令牌环等。
9、
答：
同轴线适用于10Bace－5、10Base-2，主要使用总线型拓扑结构；
双绞线适合于10Bace-T、100Base——TX、100Base等等，主要使用星型（树型）拓扑结构。
10、
答：
组建小型局域网应用遵循以下五点原则：
（1）充分考虑业务需求和发展趋势；
（2）把握好技术的先进性与应用简易性的平衡；
（3）具有一定前瞻性，易于扩充；
（4）具有较高的可靠性和安全性；
（5）尽可能选择成熟、标准化的技术和产品。
第四章网络层
一、单项选择题
1、D2、D3、B4、A5、D
6、B7、A8、D9、B10、A
11、C12、E13、B14、B15、A
16、A17、B18、B19、A20、B
21、AB22、A23、A
二、简答题
1.请说出静态路由、默认路由和动态路由协议三者的区别？
答：
（1）静态路由
静态路由是由网络管理员根据网络拓扑，使用命令在路由器上配置的路由，这些静态路由信息指导报文发送，静态路由方式也无需路由器进行计算，但它完全依赖于网络管理员的手动配置。
（2）默认路由
实际上默认路由是一种特殊的静态路由，指的是当路由表中与包的目的地址之间没有匹配的表项时，路由器能够做出选择。
如果没有默认路由，那么目的地址在路由表中没有匹配表项的包将被丢弃。
（3）动态路由
动态路由是指路由器能够自动地建立自己的路由表，且能根据网络拓扑状态变化进行动态调整。
动态路由机制依赖于对路由表的维护以及路由器间动态的路由信息交换。
路由器间的路由信息交换是基于路由协议实现的，交换路由信息的最终目的是通过路由表找到“最佳”路由。
三种路由的区别
主要从三种路由的优缺点及使用场合来加以区别：
静态路由：
静态路由信息在缺省情况下是私有的，不会传递给其他的路由器。
当然，网络管理员也可通过对路由器设置使之成为共享的。
网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构，便于设置正确的路由信息。
静态路由一般适用于较简单的网络环境。
默认路由（Defaultroute）：
如果IP数据包中的目的地址找不到存在的其它路由时，路由器会默认的选择的路由。
默认路由为0.0.0.0
动态路由：
当网络规模较大或网络拓扑经常发生改变时，此时宜采用动态路由的方式，路由器能够按照相关路由算法自动计算新的路由信息，适应网络拓扑结构的变化。
大型和复杂的网络环境通常不宜采用静态路由。
网络管理员难以全面地了解整个网络拓扑，同时当网络拓扑和链路状态发生变化时，路由器中的静态路由信息需要大范围地调整，这一工作的难度和复杂程度非常高，所以宜采用动态路由的方式。
2、说明中继器、网桥、交换机、路由器、和网关运行的层次。
中继器：
物理层
网桥：
数据链路层
交换机：
数据链路层
路由器：
网络层
网关：
网络层以上的协议层
3、简述二层交换和三层交换机的区别。
二层交换机工作于OSI模型的第2层（数据链路层），故而称为二层交换机。
二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。
对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。
三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。
传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层--数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。
4、IP地址分为几类？
其主要特点是什么？
为了便于寻址和层次化地构造网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。
这5类地址特点如下：
A类：
前8位为网络号，后24位为主机号，网络号首位为0。
（32位的二进制）
B类：
前16位为网络号，后16位为主机号，网络号前两位为10。
C类：
前24位为网络号，后8位为主机号，网络号前三位为110。
D类：
前4位为1110，后面28位是多播组号。
E类：
前5位为11110，后面27位保留。
其中ABC类为网络单播地址，D类为组播地址。
E类保留留待后用。
5、MAC地址与IP地址有什么区别？
为什么要使用这两种不同地址？
mac地址是2层的概念，MAC地址是你网卡地址，固定不会变的。
IP地址是3层的概念，IP地址是你网络上的地址，基本不固定。
这2种地址都是区分不同主机的方法。
mac地址用作交换，在2层设备交换机上有个mac地址表，靠它划分VLAN。
IP地址用作路由，在3层设备路由器上有IProute。
靠它来实现路由，决定选路。
把MAC地址和IP地址捆绑在一起。
这样，就不会出现IP地址被盗用而不能正常使用网络的情况，可以有效保证小区网络的安全和用户的应用。
三、应用题
1、IP地址是130.151.31.58，子网掩码是255.248.0.0，请计算出网络地址、广播地址、子网的主机可用地址范围。
解：
（1）把主机地址130.151.31.58和子网掩码255.248.0.0相与可得到网络地址：
10000010100101110001111100111010
&11111111111110000000000000000000
10000010100100000000000000000000
则网络地址为：
130.144.0.0
（2）广播地址是主机号全为1的IP地址，则
广播地址为：
130.152.255.255
（3）该子网的主机地址范围：
130.144.0.1到130.152.255.254
2、有以下四个子网掩码，哪些是不推荐使用的？
为什么？
（1）176.0.0.0
（2）96.0.0.0（3）127.192.0.0（4）255.128.0.0
答：
（1）、
（2）、（3）不推荐使用
3、某单位分布在6个不同的地点，现分配到一个B类IP地址128.252.0.0，按照等分IP地址的方案，给每个地点分配一个子网号码，并算出每个地点主机IP地址的范围。
解：
编号
子网IP
子网掩码
主机IP地址的范围
1
128.252.32.0
255.255.224.0
128.252.32.1--128.252.63.254
2
128.252.64.0
255.255.224.0
128.252.64.1--128.252.95.254
3
128.252.96.0
255.255.224.0
128.252.96.1--128.252.127.254
4
128.252.128.0
255.255.224.0
128.252.128.1—128.252.159.254
5
128.252.160.0
255.255.224.0
128.252.160.1—128.252.191.254
6
128.252.1
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