1、tp=106/(2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。1-24 论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。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
2、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。1-26 试解释以下名词:协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客
3、户是服务的请求方,服务器是服务的提供方。 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。 协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构.对等层:在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层.协议数据单元:对等层实体进行信息交换的数据单位.服务访问点:在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方.服务访问点SAP是一个抽象的概念,它实体上就是一个逻辑接口.1-27 试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。TCP/IP协议可以为各式
4、各样的应用提供服务 (所谓的everything over ip)允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行(所谓的ip over everything)第二章 物理层2-01 物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么?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:(
5、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。2-04 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。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
6、:运送信息的模拟信号。模拟信号:连续变化的信号。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。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
7、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)。2-06 数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香农公式在数据通信中的意义是什么?“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?码元传输速率受奈氏准则的限制,信息传输速率受香农公式的限制 香农公式在数据通信中的意义是:只要信息传输速率低于信道的极限传信率,就可实现无差传输。 比特/s是信息传输速率的单位 码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。一个码元不一定对应于一个比特。2-13 为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?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
8、分。2-14 试写出下列英文缩写的全文,并做简单的解释。 FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1 ,OC-48.FDM(frequency division multiplexing)TDM(Time Division Multiplexing)STDM(Statistic Time Division Multiplexing)WDM(Wave Division Multiplexing)DWDM(Dense Wave Division Multiplexing)CDMA(Code Wave Division Multiplexing)SONET(
9、Synchronous Optical Network)同步光纤网SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步数字系列STM-1(Synchronous Transfer Module)第1级同步传递模块OC-48(Optical Carrier)第48级光载波2-16 共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为A:(11111111) B:(11111111)C:(11111111) D:(11111111)现收到这样的码片序列S:(11311311)。问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是0还是1?SA=(11311311)8=1, A发送1B=(1131
10、1311)8=1, B发送0C=(11311311)8=0, C无发送D=(11311311)8=1, D发送1第三章 数据链路层3-01 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?适配器(即网卡)来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层(OSI中的数据链里层和物理层)3-02 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决?帧定界是分组交换的必然要求 透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆 差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源3-03 PPP协议的主要特点是什么?为什么PPP不使用
11、帧的编号?PPP适用于什么情况?为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输?简单,提供不可靠的数据报服务,检错,无纠错 不使用序号和确认机制 地址字段A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。控制字段 C 通常置为 0x03。PPP 是面向字节的当 PPP 用在同步传输链路时,协议规定采用硬件来完成比特填充(和 HDLC 的做法一样),当 PPP 用在异步传输时,就使用一种特殊的字符填充法PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制 3-04 PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?若接收端收到的PPP
12、帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?011011111 11111 000110111110111110000001110111110111110110000111011111 11111 1103-05 PPP协议的工作状态有哪几种?当用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立哪几种连接?每一种连接解决什么问题?3-06 什么叫做传统以太网?以太网有哪两个主要标准?DIX Ethernet V2 标准的局域网DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准3-07 数据率为10Mb/s的以太网
13、在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒?码元传输速率即为波特率,以太网使用曼彻斯特编码,这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10MB/s,因此波特率是数据率的两倍,即20M波特3-08 为什么LLC子层的标准已制定出来了但现在却很少使用?由于 TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域网,因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC(即 802.2 标准)的作用已经不大了。3-09 以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何?传统的时分复用
14、TDM是静态时隙分配,均匀高负荷时信道利用率高,低负荷或符合不均匀时资源浪费较大,CSMA/CD课动态使用空闲新到资源,低负荷时信道利用率高,但控制复杂,高负荷时信道冲突大。3-10 假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为225比特时间。现假定A开始发送一帧,并且在A发送结束之前B也发送一帧。如果A发送的是以太网所容许的最短的帧,那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕?换言之,如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞?(提示:在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时,在MAC帧前面还要增加
15、若干字节的前同步码和帧定界符)设在t=0时A开始发送,在t=(64+8)*8=576比特时间,A应当发送完毕。t=225比特时间,B就检测出A的信号。只要B在t=224比特时间之前发送数据,A在发送完毕之前就一定检测到碰撞,就能够肯定以后也不会再发送碰撞了 如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么就能够肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞(当然也不会和其他站点发生碰撞)。3-32 图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上,并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口(1和2)。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:A发送给E,C发送给B
16、,D发送给C,B发送给A。试把有关数据填写在表3-2中。发送的帧B1的转发表B2的转发表B1的处理(转发?丢弃?登记?)B2的处理地址接口AEA1转发,写入转发表CBC2DCD写入转发表,丢弃不转发BAB接收不到这个帧3-33 网桥中的转发表是用自学习算法建立的。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接受数据,那么在转发表中是否就没有与这样的站点相对应的项目?如果要向这个站点发送数据帧,那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗?没有与这样的站点相对应的项目; 网桥能够利用广播把数据帧正确转发到目的地址第四章 网络层3.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别? 中间设备又称为中间系统或中继(
17、relay)系统。物理层中继系统:转发器(repeater)。数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统:路由器(router)。网桥和路由器的混合物:桥路器(brouter)。网络层以上的中继系统:网关(gateway)。4.试简单说明下列协议的作用:IP、ARP、RARP和ICMP。 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
18、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。5.IP地址分为几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么?分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中一个字段是网络号 net-id,它标志主机(或路由器)所连接到的网络,而另一个字段则是主机号 host-id,它标志该主机(或路由器)。各类地址的网络号字段net-id分别为1,2,3,0,0字节;主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。特点:(1)IP 地址是一种分等级的地址结构
19、。分两个等级的好处是:第一,IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号,而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。第二,路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号),这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少,从而减小了路由表所占的存储空间。(2)实际上 IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。当一个主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址,其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。由于一个路由器至少应当连接到两个网络(这样它才能将 I
20、P 数据报从一个网络转发到另一个网络),因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络,范围很小的局域网,还是可能覆盖很大地理范围的广域网,都是平等的。7.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
21、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。9.(1)子网掩码为255.255.255.0代表什么意思?有三种含义 其一是一个A类网的子网掩码,对于A类网络的IP地址,前8位表示网络号,后24位表示主机号,使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号,中间16位用于子网段的划分,最后8位为主机号。第二种情况为一个B类网,对于B类网络的IP地址,前16位表示网络号,后16位表示主机号,使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号,中间8位用于子网段的划分,最后8位为主机号。第三种情况为一个C类网,这个子网掩码为C类网的默认子网掩
22、码。(2)一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000. 每一个子网上的主机为(23)=6 台 掩码位数29,该网络能够连接8个主机,扣除全1和全0后为6台。(3)一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1,问这两个子网掩码有何不同?A类网络:11111111 11111111 11111111 00000000给定子网号(16位“1”)则子网掩码为255.255.255.0B类网络 11111111 11111111 1111111
23、1 00000000给定子网号(8位“1”)则子网掩码为255.255.255.0但子网数目不同(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?(240)10=(128+64+32+16)10=(11110000)2Host-id的位数为4+8=12,因此,最大主机数为:212-2=4096-2=409411111111.11111111.11110000.00000000 主机数212-2(5)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255;它是否为一个有效的子网掩码?是 10111111 11111111 00000000 111111
24、11(6)某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81,试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址? C2 2F 14 81-(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)-194.47.20.129 C2 2F 14 81 -11000010.00101111.00010100.10000001 C类地址(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?有实际意义.C类子网IP地址的32位中,前24位用于确定网络号,后8位用于确定主机号.如果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数相信减少.15
25、.什么是最大传送单元MTU?它和IP数据报的首部中的哪个字段有关系?IP层下面数据链里层所限定的帧格式中数据字段的最大长度,与IP数据报首部中的总长度字段有关系 20.设某路由器建立了如下路由表:目的网络 子网掩码 下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3*(默认) R4 现共收到5个分组,其目的地址分别为:(1)128.96.39.10(2)128.96.40.12(3)128
26、.96.40.151(4)192.153.17(5)192.4.153.90(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
27、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,
28、该分组转发选择默认路由,经R4转发。28.已知路由器R1的路由表如表412所示。 表4-12 习题4-28中路由器R1的路由表地址掩码目的网络地址下一跳地址路由器接口/26140.5.12.64180.15.2.5m2/24130.5.8.0190.16.6.2m1/16110.71.0.0m0180.15.0.0196.16.0.0默认110.71.4.5试画出个网络和必要的路由器的连接拓扑,标注出必要的IP地址和接口。对不能确定的情应该指明。图形见课后答案P38030. 一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是192.77.33/24.公司的网络布局如图4-56示。总部共有五个局域网,其中的LAN1-LAN4都连接到路由器R1上,R1再通过LAN5与路由器R5相连。R5和远地的三个部门的局域网LAN6LAN8通过广域网相连。每一个局域网旁边标明的数字是局域网上的主机数。试给每一个局域网分
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