计算机网络1到5章课后习题答案.docx
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计算机网络1到5章课后习题答案
第一二章作业
1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）电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
2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2×108m/s。
试计算以下两种情况的发送时延何传播时延：
（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。
从以上计算结果可得出什么结论?
解：
（1）发送时延：
ts=（107bit）/（100kb/s）=107/105=100s
传播时延tp=（1000km）/（2×108m/s）＝106/（2×108）=0.005s
（2）发送时延ts=103/109=1µs传播时延：
tp=106/（2×108）=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。
3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。
4试述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。
答：
综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种原理体系结构。
各层的主要功能：
物理层：
物理层的任务就是透明地传送比特流。
（注意：
传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0层。
）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。
数据链路层：
数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。
每一帧包括数据和必要的控制信息。
网络层：
网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。
运输层：
运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。
应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。
5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。
6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。
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）。
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。
串行传输：
即逐个比特按照时间顺序传输。
并行传输：
即在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输。
7用香农公式计算一下，假定信道宽带为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输率增加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再增加10倍，问最大信息速率能否再增加20％？
解:
由香农公式C=Wlog2（1+S/N）,可得35*103=3100log2（1+S/N）
所以，S/N=2350/31-1≈2350/31
若增加60%，则（1+60%）*35*103=3100log2（1+S/N）
解得S/N=2560/31-1≈2560/31
所以，信噪比S/N应增大到2560/31/2350/31≈109倍
若信噪比S/N再增大到10倍，则C=3100log2（1+10*2560/31）≈66284
（66284-56000）/56000≈18.36%
所以，最大信息速率不能再增加20%
8为什么要使用信道复用技术？
常用的信道复用技术有哪些？
答：
为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。
频分、时分、码分、波分。
选择题：
1、RS—232C的电气特性规定逻辑“1”的电平范围分别为（ B ）
A.+5V至+15V B.-5V至-15VC.0V至+5V D.0V至-5V
2、在OSI参考模型中，处于模型得最底层的是（D）
A.传输层 B.网络层 C.数据链路层 D.物理层
3、RS—232C的机械特性规定使用的连接器类型为（ B ）
A.DB—15连接器 B.DB—25连接器C.DB—20连接器 D.RJ—45连接器
4、采用全双工通信方式，数据传输的方向性结构为（ A）
A.可以在两个方向上同时传输B.只能在一个方向上传输C.可以在两个方向上传输，但不能同时进行D.以上均不对
5、当前使用的MAC地址（物理地址）是（C）比特
A.16 B.32 C.48 D.128
第三、四章作业
一、填空题
1.高级数据链路控制规程的缩写为（HDLC）
2.数据链路层中的数据块常被称为（帧）
3.循环冗余校验码的缩写为（CRC）
4.具有冲突检测的载波侦听多路访问协议缩写为（CSMA/CD）
5IPv4地址是一个（32）位的
（二）进制数,通常将每个字节用十进制数表示.
6在以太局域网中,将IP地址映射为以太网卡地址的协议是（ARP）.
7IP数据报具有“生命周期（timetolive”域，当该域的值为（0）时数据报将被丢弃。
8网络122.21.136.0/22中可用的主机地址最多有（1022）个。
因特网上某主机的IP地址为128.200.68.101,子网掩码为255.255.255.240，则主机号为（5）。
9一个局域网中某台主机的IP地址为176.68.160.12，使用22位作为网络地址，那么该局域网的子网掩码为（255.255.252.0），最多可以连接的主机数为（1022）。
10如果结点IP地址为128.202.10.38,掩码为255.255.255.0,那么该结点所在子网的网络地址是（128.202.10.0）
二、单选题
1.在以太网中，MAC帧中的源地址域的内容是（B）
A、接收者的物理地址B、发送者的物理地址C、接收者的IP地址D、发送者的IP地址
2.在数据帧格式中，把目的地址字段放在数据字段之前，而校验字段在数据字段之后，为什么（D）
A、可以提高数据帧发送处理效率B、可以提高数据帧传输效率
C、没有特别的含义D、可以提高数据帧接收处理效率
3.10Base-T以太网中，以下说法不对的是（C）
A、10指的是传输速率为10MBPSB、Base指的是基带传输
C、T指的是以太网D、10Base-T是以太网的一种类型
4.不属于局域网标准的有（D）
A、IEEE802.3C、IEEE802.3zB、IEEE802.3D、TCP/IP
5在因特网中，IP数据报从源结点到目的结点可能需要经过多个网络和路由器。
在整个传输过程中，IP数据报报头中的（A）
A源地址和目的地址都不会发生变化
B源地址有可能发生变化而目的地址不会发生变化
C源地址不会发生变化而目的地址有可能发生变化
D源地址和目的地址都有可能发生变
6在因特网中，IP数据报的传输需要经由源主机和中途路由器到达目的主机，通常（D）
A源主机和中途路由器都知道IP数据报到达目的主机需要经过的完整路径
B源主机知道IP数据报到达目的主机需要经过的完整路径，而中途路由器不知道
C源主机不知道IP报到达目的主机需要经过的完整路径，而中途路由器知道
D源主机和中途路由器都不知道IP数据报到达目的主机需要经过的完整路径
7下面的IP地址中哪一个是B类地址（B）
A10.10.10.1B191.168.0.1C192.168.0.1D202.113.0.1
8内部网关协议RIP是一种广泛使用的基于（B）的协议。
A链路状态算法B距离矢量算法C集中式路由算法D固定路由算法
9RIP规定一条通路上最多可包含的路由器数量是（C）。
A1个B16个C15个D无数个
10以下给出的地址中，属于子网192.168.15.19/28的主机地址是（A）。
A192.168.15.17B192.168.15.14C192.168.15.16D192.168.15.31
11下面地址中，属于单播地址的是（A）。
A172.31.128.255/18B10.255.255.255C192.168.24.59/30D224.105.5.211
12.TCP/IP协议分为五层,属于网络层协议的是（D）
ARPCBUDPCTCPDIP
13在IP数据报的传递过程中,IP数据报报头中保持变的域包括（D）
A标识和片偏移B标志和头部校验和C标识和目的地址D标志和生存周期
三、思考题
1、用循环冗余码（CRC）校验信息，取G（X）=X5+X4+X2+1，信息为1010001101，试求校验后发送端发的信息是什么。
2PPP协议的主要特点是什么？
它适用在什么情况下？
PPP协议特点：
PPP协议是一种点——点串行通信协议。
PPP具有处理错误检测、支持多个协议、允许在连接时刻协商IP地址、允许身份认证等功能，还有其他。
PPP提供了3类功能：
成帧；链路控制协议LCP；网络控制协议NCP。
PPP是面向字符类型的协议。
PPP是一种多协议成帧机制，它适合于调制解调器、HDLC位序列线路、SONET和其它的物理层上使用。
它支持错误检测、选项协商、头部压缩以及使用HDLC类型帧格式（可选）的可靠传输。
PPP提供了三类功能：
1成帧：
他可以毫无歧义的分割出一帧的起始和结束。
2链路控制：
有一个称为LCP的链路控制协议，支持同步和异步线路，也支持面向字节的和面向位的编码方式，可用于启动路线、测试线路、协商参数、以及关闭线路。
3网络控制：
具有协商网络层选项的方法，并且协商方法与使用的网络层协议独立。
3．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。
解：
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
4假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目。
目的网络
距离
下一跳路由器
N1
6
A
N2
3
C
N4
5
E
N5
8
C
N6
9
F
N8
4
E
现在B收到从C发来的路由信息。
目的网络
距离
N1
4
N2
5
N3
8
N5
3
N6
7
N8
3
N9
5
试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每个步骤）。
7A无新信息，不改变
5C相同的下一跳，更新
9C新的项目，添加进来
5C不同的下一跳，距离更短，更新
4E不同的下一跳，距离一样，不改变
4F不同的下一跳，距离更大，不改变
5．已知地址块中的一个地址是209.165.168.182/26，试求该IP地址所在的网络号、主机号、子网掩码及本子网中第一个和最后一个可用IP地址？
第五、六章作业P2205-135-145-23P2806－36－66－35
选择题
1以下哪项不是UDP协议的特性（A）
A提供可靠服务
B提供无连接服务
C提供端到端服务
D提供全双工服务
2.TCP/IP协议分为五层,不属于应用层协议的是（B）
ASNMPBUDPCTELNETDFTP
3、在OSI参与模型的各层中，（D）的数据传送单位是报文。
A．物理层B．数据链路层 C．网络层 D．运输层
4、文件传输协议是（C）上的协议。
A．网络层B．运输层 C．应用层 D．物理层
5、UDP协议是（B）。
A）可靠的无连接协议B）不可靠的无连接协议
C）可靠的连接协议D）不可靠的连接协议
6、在下列关于UDP的陈述中，哪一句是正确的?
（B）
A）UDP使用TCP传输协议B）给出数据的按序投递
C）不允许多路复用D）主动进行的拥塞控制
7、TCP协议没有提供的服务是（D）
A.）连接管理B）可靠传输C）拥塞控制D）实时传输
8、传输层实现的是（A）
A）进程通信B）主机通信C）链路通信D）以上都不是
9、传输层用于区分不同进程通信的标识称为（B）
A）主机名B）端口号C）IPD）MAC
10、主机域名由多个子域组成，其中表示主机名的是（A）。
A.netlabB.ctecC.eduD.cn
11、以下那个不是WWW的组成部分（A）
A．INTERNETB．Web服务器C．浏览器D．HTTP协议
12、WindowsXP使用哪种协议发送电子邮件？
（B）
A．POP3协议B．SMTP协议C．IPX协议D．HTTP协议
13、FTP可以支持那种文件类型。
（D）
A．ASCIIB．EBCDICC．图像文件D．以上都可以
14、电子邮件使用的主要协议有（D）。
A．SMTPB．POPC．MIMED．以上都是
15、从可以看出它是中国一个（D）的站点。
A.政府部门B.军事机构C.商业组织D.教育部门
16、域名与IP地址的关系是（AB）。
A.一个域名可对应多个IP地址B.一个IP地址可对应多个域名
C.域名与IP地址没有任何关系D.一一对应
注：
1、一个域名可以对应一个或多个ip地址。
（大型网站的多服务器负载均衡）
2、也可以是多个域名对应一个ip地址。
（虚拟主机
第五章 传输层
5—01答：
运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02答：
网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 答：
都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
5—04
5—05答：
VOIP：
由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。
5—06答：
丢弃
5—07如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗？
请说明理由
答：
可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08 为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的？
答：
发送方UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层。
UDP对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。
方UDP对IP层交上来的UDP用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
发送方TCP对应用程序交下来的报文数据块，视为无结构的字节流（无边界约束，可分拆/合并），但维持各字节。
5—09 端口的作用是什么？
为什么端口要划分为三种？
答：
端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志，使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。
熟知端口，数值一般为0~1023.标记常规的服务进程；登记端口号，数值为1024~49151，标记没有熟知端口号的非常规的服务进程；短暂端口号：
数值为49152~65535，留给客户进程选择暂时使用。
5—10试说明运输层中伪首部的作用。
答：
用于计算运输层数据报校验和。
5—11 某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP，然而继续向下交给IP层后，又封装成IP数据报。
既然都是数据报，可否跳过UDP而直接交给IP层？
哪些功能UDP提供了但IP没提提供？
答：
不可跳过UDP而直接交给IP层IP数据报承担主机寻址，提供报头检错；只能找到目的主机而无法找到目的进程。
UDP提供对应用进程的复用和分用功能，以及提供对数据差分的差错检验。
5—12 一个应用程序用UDP，到IP层把数据报在划分为4个数据报片发送出去，结果前两个数据报片丢失，后两个到达目的站。
过了一段时间应用程序重传UDP，而IP层仍然划分为4个数据报片来传送。
结果这次前两个到达目的站而后两个丢失。
试问：
在目的站能否将这两次传输的4个数据报片组装成完整的数据报？
假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。
答：
不行。
重传时，IP数据报的标识字段会有另一个标识符。
仅当标识符相同的IP数据报片才能组装成一个IP数据报。
前两个IP数据报片的标识符与后两个IP数据报片的标识符不同，因此不能组装成一个IP数据报。
5—13 一个UDP用户数据的数据字段为8192字节。
在数据链路层要使用以太网来传送。
试问应当划分为几个IP数据报片？
说明每一个IP数据报字段长度和片偏移字段的值。
答：
6个数据字段的长度：
前5个是1480字节，最后一个是800字节。
片偏移字段的值分别是：
0，1480，2960，4440，5920和7400.
5—14 一UDP用户数据报的首部十六进制表示是：
06320045001C E217.试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。
这个用户数据报是从客户发送给服务器发送给客户？
使用UDP的这个服务器程序是什么？
解：
源端口1586，目的端口69，UDP用户数据报总长度28字节，数据部分长度20字节。
此UDP用户数据报是从客户发给服务器（因为目的端口号<1023，是熟知端口）、服务器程序是TFFTP。
5—15 使用TCP对实时话音数据的传输有没有什么问题？
使用UDP在传送数据文件时会有什么问题？
答：
如果语音数据不是实时播放（边接收边播放）就可以使用TCP，因为TCP传输可靠。
接收端用TCP讲话音数据接受完毕后，可以在以后的任何时间进行播放。
但假定是实时传输，则必须使用UDP。
UDP不保证可靠交付，但UCP比TCP的开销要小很多。
因此只要应用程序接受这样的服务质量就可以使用UDP。
5—16 在停止等待协议中如果不使用编号是否可行？
为什么？
答:
分组和确认分组都必须进行编号，才能明确哪个分组得到了确认。
5—17 在停止等待协议中，如果收到重复的报文段时不予理睬（即悄悄地丢弃它而其他什么也没做）是否可行？
试举出具体的例子说明理由。
收到重复帧不确认相当于确认丢失
5—18 假定在运输层使用停止等待协议。
发送发在发送报文段M0后在设定的时间内未收到确认，于是重传M0，但M0又迟迟不能到达接收方。
不久，发送方收到了迟到的对M0的确认，于是发送下一个报文段M1，不久就收到了对M1的确认。
接着发送方发送新的报文段M0，但这个新的M0在传送过程中丢失了。
正巧，一开始就滞留在网络中的M0现在到达接收方。
接收方无法分辨M0是旧的。
于是收下M0，并发送确认。
显然，接收方后来收到的M0是重复的，协议失败了。
试画出类似于图5-9所示的双方交换报文段的过程。
答：
参见课后P383答案。
旧的M0被当成新的M0。
5—19
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