计算机网络及通信部分复习题答案.docx
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计算机网络及通信部分复习题答案
计算机网络及通信课程复习
参考题型:
简答题
1.简述总线拓扑结构的优缺点。
总线拓扑结构的优点:
(1)总线结构所需要的电缆数量少。
(2)总线结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性。
(3)易于扩充,增加或减少用户比较方便。
总线拓扑的缺点:
(1)总线的传输距离有限,通信范围受到限制。
(2)故障诊断和隔离较困难。
(3)分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能
2.TCP/IP的核心思想(理念)是什么?
答:
TCP/IP的核心思想就是“网络互联”,将使用不同低层协议的异构网络,在传输层、网络层建立一个统一的虚拟逻辑网络,以此来屏蔽所有物理网络的硬件差异,从而实现网络的互联
3.请简述ISO/OSI参考模型每层的名称和主要功能。
(1)物理层:
完成原始比特传输;
(2)数据链路层:
完成相邻结点之间的可靠数据传输;
4.比较IS0/OSI参考模型与TCP/IP参考模型的层次数及对应关系。
(OSI参考模型共有7层层次协议,分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
TCP/IP参考模型主要有4层,分别为应用层、传输层、互联网络层、主机网络层。
TCP/IP中的应用层对应OSI参考模型的应用层、表示层、会话层,TCP/IP中的传输层对应OSI参考模型的运输层,TCP/IP中的互联网络层对应OSI参考模型的网络层,TCP/IP中的主机网络层对应OSI参考模型的数据链路层、物理层。
5.长20km、数据传输率为100Mbps的基带总线LAN,信号传播速度为200m/μs,试计算:
1000比特的帧从发送开始到接收结束的最大时间是多少?
1000bit/10Mbps+2000m/200(m/μs)=100μs+10μs=110μs
6.简述比特率与波特率的区别。
“波特率”表示每秒种传输离散信号事件的个数,或每秒信号电平的变化次数,单位为band(波特)。
即波特率所表示的是调制速度,是单位时间内传输线路上调制状态的变化数。
“比特率”是指每秒传送二进制数据的位数,单位为比特/秒,记作bits/s或b/s或bps或。
7.简述滑动窗口机制的工作过程。
滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻,发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号,称为发送窗口;同时,接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号,称为接收窗口。
发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样,甚至大小也可以不同。
不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同。
发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送,但是还没有被确认的帧,或者是那些可以被发送的帧。
8.一个数据报数据部分长度为3400字节(使用固定首部)。
现在经过一个网络传输,该网络的MTU为800字节,试求:
(1)应分为几个数据报片?
5
(2)各数据报片的数据字段长度?
776,776,776,776,296
(3)各数据报片的偏移字段值?
0,97,194,291,388
9.设利用IEEE802.3协议局域网传送ASCII码信息“Goodmorning!
”(每个字符占一个字节)若装成MAC帧格式,请问:
数据帧的数据字段有效字节是多少?
填充字节(PAD)是多少?
此帧长度至少多少字节?
MAC帧数据字段长度最小值为46字节
①数据帧的数据字段有效字节是14字节
②填充字节(PAD)是46-14=32(字节)
③此帧长度至少是8+2+2+2+46+4=64(字节)
10.简述CSMA/CD协议的工作过程。
当一台主机想在网络中传送数据时,它首先检查线路上是否有其他主机的信号正在传送,如果没有信号正在传送(其他的主机没有发送数据),就将自己的数据发送出去。
但事情还没有完,正在传送数据的主机要不断地监听线路,以确信其他的主机没有在发送数据。
如果主机在线路上检测到有其他的信号,它就会发送出一个加强阻塞的Jam信号,以通知网段上其他所有的节点停止发送数据。
作为对Jam信号的响应,网络上的节点会在试图重新发送数据之前等一会。
退避算法决定了发生冲突的站点什么时候可以重新发送数据。
如果在试了15次之后还是产生冲突,试图发送数据的节点将超时。
口决:
先听后发,边听边发,冲突停止,延时重发。
11.IEEE802.3协议的以太网(Etheernet)媒体访问控制方法(MAC)是怎么样工作的?
在总线网系统中,每个站都能独立地决定帧的发送,如果两个或多个站同时发送,就会发生冲突,同时发送的所有帧都会出错。
为了解决冲突,以太网采用带有冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)技术,并用二进制指数退避和1-坚持算法。
载波监听多路访问(CSMA)技术也叫先听后说,希望传输的站首先对媒体进行监听以确定是否有别的站在传输。
如果有空,该站可以传输,否则,该站退避一段时间后再尝试。
1-坚持算法是:
1)如果媒体是空闲的,则可以发送;
2)如果媒体是忙的,则继续监听,直至检测到媒体空闲,立即发送;3)如果有冲突(在一段时间内未得到肯定的回复),则等闲一随机量的时间,重复步骤1。
二进制指数退避算法是:
(设传播时间为a)
1)对每个帧,当第一次发生冲突时,设置参量L=2。
2)退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数。
一个时间片等于2a。
3)当帧重复发生一次冲突,则将参量L加倍。
4)设置一个最大重传次数,超过这个次数,则不再重传,并报告出错。
12.试比较分析网络互连设备中的网桥(Bridge)和路由器(Router)的异同点。
网桥工作在数据链路层,仅能连接两个同类网络,用于实现网络间帧的转发;路由器工作在网络层,可连接三个或三个以上同类网络,用于实现多个网络间分组的路由选择及转发功能。
相同点:
两者都是网间互连设备
不同点:
工作层次不同,连接网络数目不同,传送单位不同。
13.网桥的工作原理和特点是什么?
网桥与转发器以及以太网交换机有何异同?
网桥工作在数据链路层,它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。
网桥具有过滤帧的功能。
当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先检查此帧的目的MAC地址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口转发器工作在物理层,它仅简单地转发信号,没有过滤能力以太网交换机则为链路层设备,可视为多端口网桥
14.简述分组交换的特点和不足。
分组交换也称为包交换。
分组交换机将用户要传送的数据按一定长度分割成若干个数据段,这些数据段叫做“分组”(或称包)。
传输过程中,需在每个分组前加上控制信息和地址标识(即分组头),然后在网络中以“存储——转发”的方式进行传送。
到了目的地,交换机将分组头去掉,将分割的数据段按顺序装好,还原成发端的文件交给收端用户,这一过程称为分组交换。
分组交换的特点有:
①分组交换方式具有很强的差错控制功能,信息传输质量高。
②网络可靠性强。
③分组交换网对传送的数据能够进行存储转发,使不同速率、不同类型终端之间可以相互通信。
④由于以分组为单位在网络中进行存储转发,比以报文为单位进行存储转发的报文交换时延要小得多,因此能满足会话型通信对实时性的要求。
⑤在分组交换中,由于采用了“虚电路”技术,使得在一条物理线路上可同时提供多条信息通路,即实现了线路的统计时分复用,线路利用率高。
⑥分组交换的传输费用与距离无关,不论用户是在同城使用,还是跨省使用,均按同一个单价来计算。
因此,分组网为用户提供了经济实惠的信息传输手段。
交换技术的不足:
①在典型的用户应用中,大部分时间线路是闲着的。
这样,在数据连接场合中,线路交换方式效率十分低下;
②在线路交换网中,连接为传输提供了恒定的数据传输速率,这样,就要求连接的两台设备必须以同样的数据传输速率传输信号,限制了各主计算机互联的网络的利用率。
15.ATM网络具有哪些主要特点。
(1)支持复杂的多媒体应用
(2)相对传统LAN拥有保证的服务质量
(3)良好的伸缩性
(4)提高生产率
(5)改进现有应用的性能
(6)为用户网络提供带宽
(7)保护用户投资
(8)高频宽
(9)低延时
(10)节省费用
16.简述数据报服务的特点。
数据报服务的特点是主机可以随意发送数据。
每个分组可独立的选择路由。
数据报再按顺序发送交付给目的站,目的站必须把收到的分组缓存,等到能够按顺序交付主机时再进行交付。
数据报不能保证按发送的顺序交付给目的站,是一种“尽最大努力交付”的服务。
17.试简单说明下列协议的作用:
IP、ARP、RARP、ICMP和IGMP。
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。
18.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地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。
19.请简述因特网中某一个路由器的IP层所执行的分组转发算法。
(1)从IP数据报的首部提取目的地址D,得出网络地址N;
(2)若N是与路由器直接相连的网络地址,则直接交付给D;否则(3);
(3)若路由表中有D主机路由,则数据报传送给下一跳路由器;否则(4);
(4)若路由表中有到网络N的路由,则数据报传送给下一跳路由器;否则(5);
(5)若路由表中有默认路由,则数据报传送给默认路由器,否则(6);
(6)报告分组转发出错。
20.请简述因特网中某一个路由器的IP层所执行的子网分组转发算法。
21.试简述TCP协议在数据传输过程中收发双方是如何保证数据包的可靠性的。
(1)为了保证数据包的可靠传递,发送方必须把已发送的数据包保留在缓冲区;
(2)并为每个已发送的数据包启动一个超时定时器;
(3)如在定时器超时之前收到了对方发来的应答信息(可能是对本包的应答,也可以是对本包后续包的应答),则释放该数据包占用的缓冲区;
(4)否则,重传该数据包,直到收到应答或重传次数超过规定的最大次数为止。
(5)接收方收到数据包后,先进行CRC校验,如果正确则把数据交给上层协议,然后给发送方发送一个累计应答包,表明该数据已收到,如果接收方正好也有数据要发给发送方,应答包也可方在数据包中捎带过去。
22.简述UDP的特点。
1、UDP传送数据前并不与对方建立连接,即UDP是无连接的,在传输数据前,发送方和接收方相互交换信息使双方同步。
2、UDP不对收到的数据进行排序,在UDP报文的首部中并没有关于数据顺序的信息(如TCP所采用的序号),而且报文不一定按顺序到达的,所以接收端无从排起。
3、UDP对接收到的数据报不发送确认信号,发送端不知道数据是否被正确接收,也不会重发数据。
4、UDP传送数据较TCP快速,系统开销也少。
从以上特点可知,UDP提供的是无连接的、不可靠的数据传送方式,是一种尽力而为的数据交付服务。
23.TCP和UDP是哪一层的协议?
其主要区别是什么?
TCP和UDP都是传输层协议。
其主要区别是:
TCP是面向连接的,而UDP是一种数据报服务,是无连接的。
24.面向连接通信和无连接之间的主要区别是什么?
面向连接的通信有三个阶段。
在连接建立阶段,先要发一个请求,然后才能建立连接。
在这个阶段被成功完成后,才可以开始数据传送阶段。
然后是连接释放阶段。
无连接通信没有这些阶段,它只是发送数据。
25.传输层的主要任务是什么?
传输层服务主要包括哪些内容?
向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务,透明地传送报文。
26.主要有哪些交换技术?
其主要特点是什么?
(1)电路交换
需建立一条独占的信道,电路利用率不高。
(2)报文交换
报文采用存储—转发方式传送,由于报文大小不同,在交换节点中需较大空间存储,报文需排队,报文交换不能满足实时通信要求。
(3)分组交换
报文被分成若干有规定大小的分组进行存储转发,分组在交换节点中缓冲存储时间短,分组交换不独占信道,信道利用率高,适宜于实时通信。
27.简述为什么要对计算机网络分层以及分层的一般原则
对网络进行分层,采用层次化的方法来描述复杂的计算机网络,是为了将复杂的网络问题分解成许多较小的、界限比较清晰而又简单的部分来处理,以便于学习、理解和设计计算机网络。
分层的原则:
一般将一组相近的功能放在一起
28.C/S模型的工作过程(原理)?
29.WWW浏览器如何用URL访问某个页面?
统一资源定位(即URL)是WWW的一种混合语,它表示所要访问的主机地址、获取服务所用的协议及所要浏览文件的路径和名字。
在WWW浏览器的地址栏中输入对方的URL,并回车;则指定网页就会出现在窗口中。
URL格式是:
协议名:
//主机域名/路径/文件名
30.什么是远程登录服务(Telnet)?
什么是FTP服务?
什么是电子邮件服务,有哪些常用协议?
什么是DNS,其工作原理是怎样的。
FTP(FileTransferProtocol),是文件传输协议的简称。
用于Internet上的控制文件的双向传输。
同时,它也是一个应用程序(Application)。
用户可以通过它把自己的PC机与世界各地所有运行FTP协议的服务器相连,访问服务器上的大量程序和信息。
分析题
1.找出不能分配给主机的IP地址,并说明原因。
A.131.107.254.80
B.231.222.0.11
C.126.1.0.0
D.198.121.254.255
E.262.117.34.32
是E第一个数262是非法值,每个数字都不能大于255
2.设某网络在某一时刻的结构如下图所示,试用L-S路由算法为节点C计算到各节点的路由表(包括目的地、下一站、最小代价)。
源接点
目的地
下一站
代价
C
A
D
4
B
B
4
C
C
0
D
D
2
E
D
5
3.如图所示,假定A通过中间路由器R连接B。
链路A-R是立即的,即带宽无限大,但链路R-B每秒钟仅发送1个分组,一次一个(因此两个分组要花2秒的时间)。
假定A使用WT=4的滑动窗口协议且链路可以可靠传输。
试对于时间T=0,1,2,3秒,说明从A发往B的分组什么时候到达什么地方(包括应答分组)。
答:
T=0A发送帧1~4;帧1开始通过链路;帧2,3,4在R的队列中;T=1帧1到达B。
ACK[1]开始返回;帧2离开R;帧3,4在R的队列中T=2ACK[1]到达R,接着就到达A;A发送帧5到R;帧2到达B;B发送ACK[2];R开始发送帧3;帧4,5在R的队列中T=3ACK[2]到达R,接着就到达A;A发送帧6到R;帧3到达B;B发送ACK[3];R开始发送帧4;帧5,6在R的队列中
4.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,分布在16个不同地点。
请分析:
(1)选用子网掩码为255.255.255.0是否合适?
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。
(2)如果合适试给每一个地点分配一个子网号码,并算出每个主机IP地址的最小值和最大值。
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:
00000001129.250.1.0129.250.1.1---129.250.1.254
2:
00000010129.250.2.0129.250.2.1---129.250.2.254
3:
00000011129.250.3.0129.250.3.1---129.250.3.254
4:
00000100129.250.4.0129.250.4.1---129.250.4.254
5:
00000101129.250.5.0129.250.5.1---129.250.5.254
6:
00000110129.250.6.0129.250.6.1---129.250.6.254
7:
00000111129.250.7.0129.250.7.1---129.250.7.254
8:
00001000129.250.8.0129.250.8.1---129.250.8.254
9:
00001001129.250.9.0129.250.9.1---129.250.9.254
10:
00001010129.250.10.0129.250.10.1---129.250.10.254
11:
00001011129.250.11.0129.250.11.1---129.250.11.254
12:
00001100129.250.12.0129.250.12.1---129.250.12.254
13:
00001101129.250.13.0129.250.13.1---129.250.13.254
14:
00001110129.250.14.0129.250.14.1---129.250.14.254
15:
00001111129.250.15.0129.250.15.1---129.250.15.254
16:
00010000129.250.16.0129.250.16.1---129.250.16.254
5.下图中,主机A向主机C发送IP数据包,请说明IP数据包的转发过程。
6.某单位(包含5个下属单位)分配到到一个B类地址,网络ID为131.100.0.0,现要划分为子网进行管理。
(1)在满足要求的情况下使每个子网中的主机数最大,如何配置子网?
采用三级IP地址,每个单位组成一个子网,最少需要划分5个子网。
子网号需占用3bit,子网掩码为255.255.224.0。
(2)按
(1)配置子网,共有几个子网?
每个子网的最多主机数?
按
(1)配置子网,共可用6个子网。
主机号剩下16-3=13位。
-2=8190每个子网最多可有8190台主机。
(3)第一个子网主机号码最小的主机的IP地址和子网掩码是多少?
第一个子网主机号码最小的主机的IP地址:
131.100.1.1子网掩码为255.255.224.0。
(4)子网之间用什么设备连接?
子网之间采用路由器链接。
7.现有5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
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
H1→H5
MAC1
1
MAC1
1
转发,写入转发表
转发,写入转发表
H3→H2
MAC2
2
MAC2
1
转发,写入转发表
转发,写入转发表
H4→H3
MAC3
2
MAC3
2
写入转发表,丢弃不转发
转发,写入转发表
H2→H1
MAC4
1
写入转发表,丢弃不转发
接收不到这个桢
8.一个分组交换网其内部采用虚电路服务,沿虚电路共有n个结点交换机,在交换机中每一个方向设有一个缓存,可存放一个分组。
在交换机之间采用停止等待协议,并采用以下措施进行拥塞控制。
结点交换机在收到分组后要发回确认,但条件是:
①接收端已成功收到了该分组;②有空闲的缓存。
设发送一个分组需T秒(数据或确认),传输的差错可忽略不计,主机和结点交换机之间的数据传输时延也可忽略不计。
试问:
交付给目的主机的速率最快为多少?
对时间以T秒为单位分槽。
在时槽1,源结点交换机发送第1个分组。
在时槽2的开始,第2个结点交换机收到了分组,但不能应答。
在时槽3的开始,第3个结点交换机收到了分组,但也不能应答。
这样,此后所有的路由器都不会应答。
仅当目的主机从目的地结点交换机取得分组时,才会发送第1个应答。
现在确认应答开始往回传播。
在源结点交换机可以发送第2个分组之前,需两次穿行该子网,需要花费的时间等于2(n-1)T。
所以,源结点交换机往目的主机投递分组的速度是每2(n-1)T秒1个分组。
显然这种协议的效率是很低的。
9.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。
(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)
(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。