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计算机通信与网络作业参考答案

第1章
1． 什么是计算机网络？它由哪两级子网构成？简述两级子网的功能和组成。
计算机网络是将若干台具有独立功能的计算机，通过通信设备和传输介质相互连接,以网络软件实现通信、资源共享和协同工作的系统.
内层的通信子网和外层的资源子网.
通信子网实现网络通信功能，包括数据的加工、传输和交换等通信处理工作。即将一个主计算机的信息传送给另一个主计算机。通信子网主要包括交换机、路由器、网桥、中继器、集线器、网卡和缆线等设备和相关软件.
资源子网实现资源共享功能，包括数据处理、提供网络资源和网络服务。资源子网主要包括主机及其外设、服务器、工作站、网络打印机和其他外设及其相关软件。
2． 比较计算机网络的几种拓扑结构，并简述你所在学校的局域网拓扑结构。
总线拓扑结构、环型拓扑结构、星型拓扑结构、网状拓扑结构
(提示：可从拓扑图、结构特点、传输特点、优点、缺点和应用场合几方面比较以上4种结构）
学校的局域网拓扑结构为星型拓扑结构。
5． 组成计算机网络系统的硬件系统包括哪些部件？软件系统包括哪些软件？
计算机网络硬件系统是由服务器、客户机、通信处理设备和通信介质组成.
计算机网络的软件系统包括计算机网络的网络操作系统和网络应用服务系统等。
7． 在有N个节点的全连接拓扑结构中,有多少个直接连接？
CN2=N（N-1）/2

第2章
2． 什么是网络的体系结构?
所谓网络的体系结构就是计算机网络各层次及其协议的集合。
7． 什么是网络通信协议?
协议是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则、约定的集合.
9． 协议和服务有什么区别？
协议和服务是两个不同的概念。协议是“水平”的,即协议是不同系统对等层实体之间的通信规则。服务则是“垂直"的，即服务是同一系统中下层实体向上层实体通过层间的接口提供的。网络通信协议是实现不同系统对等层之间的逻辑连接，而服务则是通过接口实现同一个系统中不同层之间的物理连接,并最终通过物理介质实现不同系统之间的物理传输过程。
15．下述问题在OSI/RM的哪一层处理:
（1）确定一接插件的机械尺寸和电器特性——物理层；
（2)将传输的数据划分为帧——数据链路层；
(3）决定路由——网络层；
（4)检查远程登录用户身份的合法性——会话层;
（5）将数据压缩和解压缩——表示层；
(6)控制打印机打印头换行—-应用层。
12．试画出OSI/RM的层次模型,并简述各层的基本功能。
物理层的任务是为数据链路层提供一个物理连接，以便透明地传送比特（bit）流。
数据链路层负责在数据链路上无差错地传送以帧为单位的数据。
网络层选择合适的路由和交换节点，使从源节点传输层得到的数据能够正确无误地、高效地到达目的节点，并交付给目的节点的传输层。
传输层以可靠和经济的方式，在两个端系统(源站和目的站）的会话层之间，建立一条传输连接，以透明地传送报文。
会话层不参与具体的数据传输，只进行管理,在两个互相通信的应用进程之间,建立、组织和协调其交互。
表示层主要解决用户信息的语法表示问题。
应用层是OSI参考模型中的最高层，它使得网络用户可以通过计算机访问网络资源，使用通过各种接口支持的各类服务.
16．描述TCP/IP模型.
网络接口层：TCP/IP模型的最底层是网络接口层，它包括那些能使TCP/IP与物理网络进行通信的协议。
网际层是在因特网标准中正式定义的第一层.网络层所执行的主要功能是消息寻址以及把逻辑地址和名称转换成物理地址。
传输层的主要功能是提供从一个应用程序到另一个应用程序的通信，常称为端对端的通信。所谓端到端的通信实际是指从源进程发送数据到目标进程的通信过程.
TCP/IP模型的应用层是最高层，相当于OSI参考模型的会话层、表示层和应用层3层的功能。
19．比较OSI/RM和TCP/IP模型的区别及联系。
TCP/IP和OSI/RM两个模型虽然在层次划分上不同,但相同的是都要完成计算机网络的通信功能。而且除了在TCP/IP模型中将OSI模型的高三层合并为一层以及将OSI的物理层和数据链路层归并到网络接口层外，其他层次的功能基本上对应。

第3章
3．设一数据串为10110100，画出经过FSK、ASK和PSK（相对PSK和绝对PSK）调制后的波形。画出其对应曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。设初始状态为高电平。

5．按照表3-2的规则，画出101000010001111011110100的QAM波形。

12．按照表3-3的形式，写出传输“HELLO！”的方块校验码,其中采用奇校验.
H

E

L

L

O

!

奇校验

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

0

14．传输数据为11010010，利用上题的生成多项式，计算CRC码。
CRC码为0010（计算过程略)
实际发送的比特串为110100100010
24．参照3-6—5中的实例，画出在使用选择重传协议的情况下，主站A和从站B的通信过程示意图。

第4章
3． 数据链路层的两个主要分层是什么?它们的主要功能是什么？
介质访问控制子层实现帧的寻址和识别、数据帧的校验以及支持LLC层完成介质访问控制。逻辑链路控制子层规定了无连接和面向连接的两种连接服务.
5．试论述CSMA/CD介质访问控制技术的基本原理.
CSMA协议的基本原理是：每个站在发送数据前都能监听信道，如果信道空闲，则发送数据；如果信道忙就先不发送,等待一段时间后再监听。
CD是为了能及时发现冲突，发送数据帧的站点边发送数据边监听信道，只要监听到发生冲突，就立即停止发送。当发送站一旦发现有冲突时，立即停止发送数据并发送若干比特的干扰信号，以便让所有站点都知道发生了冲突.
CSMA/CD协议中,当检测到冲突后，要等待随机时间再监听。等待的随机时间的确定常常采用二进制指数退避算法。
12．试比较上述3种介质访问控制技术的优缺点.
在IEEE802的众多协议中,最经常使用的局域网协议是IEEE802.3（CSMA/CD）、IEEE802。4（令牌总线)和IEEE802.5(令牌环)标准。这3种协议标准是互不兼容的，适用于不同情况。
协议
优点
缺点
IEEE802。3
协议简单、站点接入和安装方便，使用广泛。低负载情况效率高,延迟小
发送的时延不确定，重负载时效率低，限制最小帧长，无优先级设置
IEEE802.4
发送时延确定，不限制最小帧长，可设置优先级,重负载时效率高，支持多个信道,可传输数据、语音和图像等多种信号
协议复杂，轻负载时效率低
IEEE802.5
发送时延确定，可设置优先级,重负载时效率高，可以使用多种传输介质
协议复杂,轻负载时效率低，限制最大帧长度

第5章
1．列出图5-1中其他节点的路由表。

C节点路由表
D节点路由表
目的节点
下一节点
费用
目的节点
下一节点
费用
A
A
1
A
C
5
B
A
3
B
B
5
D
D
4
C
C
4
E
E
6
E
E
6
F
F
7
F
F
4
E节点路由表
F节点路由表
目的节点
下一节点
费用
目的节点
下一节点
费用
A
B
5
A
E
7
B
B
3
B
E
5
C
C
6
C
C
7
D
F
6
D
D
4
F
F
2
E
E
2

2． 采用最短路径选择算法，在如图5—1所示的网络拓扑中，如果首先定义集合M中只包含了节点B，列出其选择过程.
步骤
集合M中节点
集合N中节点
COST函数
PRIOR函数
X
A
C
D
E
F
A
C
D
E
F
1
B
A、D、E、F
A
2
∞
5
3
7
B
—
B
B
B
2
B、A
D、E、F、C
C
2
3
5
3
7
B
A
B
B
B
3
B、A、C
D、E、F
E
2
3
5
3
7
B
A
B
B
B
4
B、A、C、E
D、F
D
2
3
5
3
5
B
A
B
B
E
6
B、A、C、E、D
F
F
2
3
5
3
5
B
A
B
B
E
10．为什么有时候需要对IP分组分段？
不同的物理网络允许通过它的数据报的最大长度可能有所不同.当路由器收到1个对它下面的网络而言过大的数据报时，路由器的IP层要对IP数据报进行分段，分段后的数据报到达最终的目标主机后要进行重组。
12．某单位有一个C类IP地址网段，其网络地址是192。169.5。0,如果要将该网段分为16个子网，应如何划分？子网掩码是什么？
子网掩码是255。255.255。248，16个子网的IP地址范围分别是：
192。169。5。9～14
192.169。5.17～22
192.169。5。25～30
192.169。5。33~38
192。169。5.41～46
192。169。5。49~54
192。169.5.57～62
192.169。5。65~70
192。169.5.73~78
192。169.5。81~86
192.169。5。89～94
192。169.5.97～102
192.169.5。105～110
192。169.5.113～118
192.169.5。121～126
192.169。5。129~134
14．因特网地址和物理地址的区别是什么？如何从因特网地址得到物理地址？反之如何得到？
物理地址是网络接口层地址，由它属于的局域网或广域网定义,包含在数据链路层使用的帧中，是最低一级的地址。以太网中的物理地址就是48位的网卡地址。
IP地址是网络层地址。IP地址包含在IP数据报中，它由IP协议规定。
在网际协议中定义的是因特网中的IP地址，但在实际进行通信时，物理层不能识别IP地址只能识别物理地址.用地址解析协议ARP完成从IP地址到物理地址的映射，用逆向地址解析协议RARP网成从物理地址到IP地址的映射。
15． IPv4和IPv6首部格式有什么区别?
IPV4有10个固定长度域,2个地址空间，若干选项.IPV6 有6个固定长度域，2个地址空间。与IPV4相比IPV6的头部域1个没变，删除了6个域，改变了3个域，新增了2个域(业务量等级、流标记）。因此，IPV6的头部格式比IPV4简化。主要表现在：
l 所有头标有固定长度;
l 删除头标校验和功能；
l 删除各路由器的分拆段功能；
l 在固定头标后增加扩展头标来处理特殊分组。

第6章
2． 传输层地址与IP地址有什么不同？两者之间有什么关系？
网络层地址是IP地址，即可以到达主机的地址;而传输层地址是主机上的某个进程使用的端口的地址。
二者关系是在传输层中需要IP地址和端口号来建立一条连接。
4． 在TCP协议中如何进行滑动窗口控制？有什么特点？
(提示结合P153 图6—7简述TCP滑动窗口控制过程.）
特点：TCP中的滑动窗口管理并不直接受制于确认信息。发送方不需要从应用层的数据一到就马上发送，可以等数据达到一定数量后一起发送。接收方也不用一接收到数据立即发送确认，可以等待接收的数据达到一定数量后一起发确认.TCP的滑动窗口协议中的接收窗口的大小是随着已经接收的数据量变化的。
5． 简述TCP协议中连接建立和连接释放的三次握手的过程。
（提示结合P152 图6—5和P153 图6—6简述）
TCP连接的建立采用三次握手协议的具体过程是:第一方向另一方发送连接请求段，另一方回应对连接请求的确认段,第一方再发送对对方确认段的确认.
TCP连接释放采用对称释放方式。连接释放的三次握手协议的过程是：甲方收到应用层的终止请求，发送释放连接段。乙方收到甲方发送的释放连接段，发送应答段，确认已经收到该段，并通知应用层对方已经无数据发送,请求释放连接；但乙方如有数据仍可继续发送数据，直到收到应用层无数据发送的通知后，向甲方发送释放连接段。甲方收到乙方的释放连接段，甲向乙发送应答段,确认已经收到该段,并中断连接.乙方收到甲方的确认也中断连接.
7． TCP与UDP有什么不同之处？
TCP 协议是面向连接的传输层协议，可靠性强。需要经过建立连接、传输数据和断开连接的过程，用于网络质量不高或对数据质量要求高的情况，但TCP协议数据传输延迟长,不能应用于即时通信。
UDP协议是无连接的传输协议，可靠性差.传输数据前无需建立连接，一个应用进程如果有数据报要发送就直接发送，具有较好的实时性，效率高，但会出现分组丢失、重复、乱序等可靠性方面的问题。
8． 简述TCP和UDP的服务模型。
TCP提供的服务具有以下主要特征:
(1）面向连接的传输，传输数据前需要先建立连接，数据传输完毕要释放连接。
（2）端到端通信，不支持广播通信.
(3)高可靠性，确保传输数据的正确性,不出现丢失或乱序。
(4）全双工方式传输。
（5)采用字节流方式，即以字节为单位传输字节序列。如果字节流太长，将其分段.
(6）提供紧急数据传送功能，即当有紧急数据需要发送时，发送进程会立即发送，接收方收到后会暂停当前工作,读取紧急数据并作相应处理。
UDP 提供的服务具有以下主要特征:
(1）传输数据前无需建立连接，一个应用进程如果有数据报要发送就直接发送,属于一种无连接的数据传输服务。
（2）不对数据报进行检查与修改。
（3）无需等待对方的应答。
(4）具有较好的实时性，效率高。
(5)会出现分组丢失、重复、乱序。

第7章
2． 上网访问一个网站,简述其工作过程。
以访问http：//www.w3.org/Protocols为例，其工作流程如下:
（1）浏览器确定URL为http：//www.w3.org/Protocol；
（2）浏览器向域名服务器DNS询问www。w3。org的IP地址；
（3）域名服务器DNS以18。29.1.35应答;
(4）浏览器和18。29。1.35的80端口建立一条TCP连接；
（5)18.29。1.35指派一个临时端口继续保持与该浏览器的连接，释放它的80端口；
（6）浏览器发送获取Protocols网页的GET命令；
（7)www。w3.org服务器发送Protocols网页文件；
（8)浏览器显示Protocols网页中的所有正文;
（9）浏览器取来并显示Protocols网页中的所有图像。
（10）浏览器访问结束，释放与www。w3。org服务器的TCP连接.
5． 简述SMTP的工作过程。
SMTP是个请求/响应协议，在TCP协议25号端口监听连接请求。使用SMTP要经过建立连接、传送邮件和释放连接3个阶段。具体步骤:
（1）建立TCP连接。
（2）客户端向服务器发送HELO命令以标识发件人自己的身份，然后客户端发送MAIL命令。
（3）服务器端以OK作为响应，表明准备接收。
（4）客户端发送RCPT命令，以标识该电子邮件的计划接收人，可以有多个RCPT行。
（5）服务器端则表示是否愿意为收件人接收邮件。
(6）协商结束，发送邮件，用命令DATA发送输入内容。
（7）结束此次发送，用QUIT命令退出。
6．简单说明POP3的工作原理。
POP3遵循存储转发机制.用户可按需要在客户机与保存邮件的服务器之间建立连接。用户通过客户机上的客户邮件程序或邮件用户代理（Mail User Agent，MUA)程序将邮件服务器上的待处理的邮件取回到客户机上，同时删除服务器上已取走的邮件，并断开客户机与服务器的连接。然后，在本地客户机上进行阅读、删除、编辑或回复等脱机邮件处理.对新编辑的待发送和回复的邮件,可通过选择发送操作，再次建立客户机与服务器的连接来实现。
9． 说明文件传输协议的原理。
文件传输协议FTP是一种实时的联机服务，其功能是用来在两台计算机之间互相传送文件。FTP采用客户机/服务器模式,在客户机和服务器之间使用TCP协议建立面向连接的可靠传输服务。FTP协议要用到两个TCP连接,一个是控制连接，使用熟知端口21，用来在FTP客户端与服务器之间传递命令;另一个是数据连接，使用熟知端口20，用来从客户端向服务器上传文件,或从服务器下载文件到客户计算机。在整个交互的FTP会话中，控制连接始终是处于连接状态；数据连接则在每一次文件传送时先打开然后关闭.
18．什么是对等文件共享？
对等（P2P）文件共享是位于网络边缘的PC机互相之间可以直接获取对象。P2P文件共享没有通过任何服务器，而是普通PC机直接传输。但仍然使用了客户/服务器模式.请求的对等方是客户机，被选中的对等方是服务器。
20．发送电子邮件时，系统提示“邮件已正确发送”，但过一段时间(也可能是过一天）后，又被系统退信.你能解释这种现象吗？提示：“邮件已正确发送”是由哪台服务器发出？系统退信是因为什么、被谁退信？
发送电子邮件时，邮件发送到本地（发送者所在的)ISP邮件服务器上后，本地ISP邮件服务器向发送者提示“邮件已正确发送”。如果接收方邮件地址有误或通信线路、接收方ISP邮件服务器有问题，邮件不能到达接收方ISP邮件服务器,该邮件就会被系统退回。

第8章
3．微波有什么传输特征？
在空间沿直线传播是微波通信的重要特点，因而微波在地面的传播距离有限。
6．第3代移动通信使用了哪些主要技术？
第3代移动通信系统主要由4个功能子系统构成，它们是核心网、无线接入网、移动台和用户识别模块，其中核心网和无线接入网是第3代移动通信系统的重要内容,也是第3代移动通信标准制订中最难解决的技术内容。
14．无线网络的拓扑结构主要有哪些类型?
无线局域网组网分为2种拓扑结构：对等无线网络和结构化无线网络。
15．什么是访问接入点(AP），在无线网络中起什么作用？
无线接入点即无线网桥.一个无线接入点通常由1个无线输出口和1个有线的网络接口(802.3接口）构成，桥接软件符合802.1d桥接协议.接入点就像是无线网络的1个无线基站，将多个无线的接入站聚合到有线的网络上。无线网桥可支持多至65个用户同时运行。距离可达100m，速度可达11 Mbit/s。

第9章
4．简述ADSL的特点。
ADSL是一种非对称DSL技术，可在现有的任意双绞线上传输，误码率低.ADSL支持下行速率1～8Mbit/s，上行速率512kbit/s～1Mbit/s，有效传输距离在3~5km左右。在与因特网连接的同时，还可以通电话。

第10章
3．什么是计算机网络的安全体系结构？
OSI模型的层
对应的安全服务模型的内容
应用层
身份认证、访问控制、
数据保密、数据完整

表示层
会话层
传输层
端到端的数据加密
网络层
防火墙、IP安全
数据链路层
相邻节点的数据加密
物理层
安全物理信道
ISO7498—2从体系结构的观点，描述了实现OSI参考模型之间的安全通信所必须提供的安全服务和安全机制,建立了开放系统互联标准的安全体系结构框架，为网络安全的研究奠定了基础.
OSI安全体系结构是按层次来实现安全服务的，ISO/OSI模型的 7个不同层次需要提供不同的安全机制和安全服务.见右图。
4．计算机网络的不同层次应该采用哪些安全技术？
物理层要保证通信线路的可靠；数据链路层通过加密技术保证通信链路的安全;网络层通过增加防火墙等措施保护内部的局域网不被非法访问;传输层保证端到端传输的可靠性；高层可通过权限、密码等设置,保证数据传输的完整性、一致性及可靠性.
7．对称加密算法与非对称加密算法的最大的区别是什么？

对称数据加密技术
非对称数据加密技术
密码个数
1个
2个
算法速度
较快
较慢
算法对称性
对称，解密密钥可以从加密密钥中推算出来
不对称，解密密钥不能从加密密钥中推算出来
主要应用领域
数据的加密和解密
对数据进行数字签名、确认、鉴定、密钥管理和数字封装等
典型算法实例
DES等
RSA等
13．计算机网络防火墙有哪些功能？
防火墙具有过滤掉不安全服务和非法用户;控制对特殊站点的访问以及提供监视因特网安全和预警的方便端点.
14．计算机网络防火墙是如何分类的？
按照防火墙技术可根据防范的方式和侧重点的不同分为包过滤、应用级网关和代理服务器等几大类型；按照防火墙的体系结构可分为屏蔽路由器、双穴主机网关、被屏蔽主机网关和被屏蔽子网等，并可以有不同的组合.

第11章
1． 简述网络管理的主要功能。
网络管理主要包括5个功能域：配置管理、故障管理、计费管理、性能管理和安全管理。
2． 网络管理系统一般由哪几部分组成，它们的主要功能是什么？
网络管理系统一般由管理站、代理、被管资源、管理信息库和网络管理协议5部分组成。
管理站负责发出管理操作的指令，并接收来自代理的信息.
代理位于被管资源中，它是一些管理应用程序的集合，称之为代理进程。代理进程负责维护管理信息库MIB、对管理站的请求做出响应或向管理站提供信息。
被管资源涉及到网络中的各种硬件和软件，被管资源由位于其中的代理进程监控，代理进程依据网络管理协议与管理站通信。
在网络管理系统中，所有的与管理相关的信息都被保存在管理信息库MIB中.MIB实质上是一些变量的集合.管理站通过读取这些变量的值来监视网络的运行,也可以通过改变这些变量的值来更新设备的配置.
网络管理协议是用于在管理站和代理之间传递信息、完成信息交换及安全控制的通信规则。管理站利用网络管理协议，从代理处获取管理信息或向代理发送命令，代理利用网络管理协议,向管理站报告紧急信息.网络管理协议属于应用层协议。

第12章
1． 简述即时通信的基本原理。
即时通信是一种即时的在线信息沟通方式,可以随时得到对方的回应。由于即时通信最为重要的性能要求是实时性，即要求网络传输时延尽可能小,所以即时通信采用UDP作为底层协议，用户聊天需通过服务器中转，端口为8000。但UDP协议是无连接协议，因此即时通信采用确认机制保证传输的可靠性，即客户端使用UDP协议发出消息后,服务器要使用UDP协议发回一个确认信息。
3． 网络视频的关键技术是什么？
网络视频技术中最为关键的是视频压缩和流媒体技术。
5． 请结合你网上购物的经历，叙述一下电子商务的流程。
略
7． 除本章介绍的因特网应用外,还有哪些方面的应用？
略

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