计算机网络课后习题.doc

1.计算机网络可以向用户提供哪些功能答：数据传输：网络间各计算机之间互相进行信息的传递。资源共享：进入网络的用户可以对网络中的数据、软件和硬件实现共享。 分布处理功能：通过网络可以把一件较大工作分配给网络上多台计算机去完成。2.简述分组交换的要点。答：在分组交换网络中，采用存储转发方式工作，数据以短的分组形式传送。如果一个源站有一个长的报文要发送，该报文就会被分割成一系列的分组。每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。在路径上的每个结点，分组被接收，短时间存储，然后传递给下一结点。分组交换网的主要优点： 高效。 灵活。 迅速。 可靠。缺点：分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销;3.电路交换与分组交换相比存在哪些优势？答：（1）电路交换：在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路。优点：传输数据的时延非常小。实时性强。不存在失序问题。控制较简单。（2）分组交换：分组交换采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去.缺点：仍存在存储转发时延。增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。4.计算机网路发展大致可以分为几个阶段？试指出这几个阶段的主要特点。答：第一阶段为面向终端的计算机网络，特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。第二阶段为计算机-计算机网络，特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展，特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制，网络覆盖范围广泛。5.网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？答：(1)语法：数据与控制信息的结构或格式。(2)语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作及执行何种响应。(3)同步：事件实现顺序的详细说明。6.客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。7.衡量计算机网络有哪些常用的指标？答：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率。8.协议与服务有何区别？有何联系？答：联系：协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。协议和服务的概念的区分：1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。9.简要说明因特网的面向连接服务如何提供可靠的传输。答：在面向连接方法中，在两个端点之间建立了一条数据通信信道（电路）。这条信道提供了一条在网络上顺序发送报文分组的预定义路径，这个连接类似于语音电话。发送方与接收方保持联系以协调会话和报文分组接收或失败的信号。10.无连接通信和面向连接得通信之间最主要的区别是什么？答：面向连接通信有3个阶段，连接建立阶段，数据传输阶段，释放阶段。无连接通信没有连接建立和连接释放阶段。11. 两个网络都可以提供可靠的面向连接的服务。其中一个提供一个可靠的字节流，另一个提供可靠的报文流。这两者是否相同？如果你认为相同的话，为什么要有这样的区分？如果不相同，请给出一个例子说明它们如何不同。答：报文流和字节流是不同的。在报文流中，网络跟踪报文边界。在字节流中，它不这么做。例如，假设一个程序向一个连接写入1024字节并且过一会儿再写另外1024字节。然后接收方将读入2048字节。在报文流中，接收方将得到两个报文，每个报文为1024字节。在字节流中，报文边界已被忽略，接收方将把全部2048字节看成一个单元。原有两个不同报文的事实就丢失了。12.Interent所用的网际协议有哪几层？答：TCP/IP参考模型：应用层，传输层，网际层，网络接口层。13.OSI模型中的哪一层处理以下问题：（1）把传输的位流分成桢。数据链路层（2）在通过子网时决定使用哪条路由路径。网络层14.TCP和UDP之间最主要的区别是什么?答：TCP提供的是面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。15.对于带宽为4000Hz通信信道，信道的信噪比S/N为30dB，按照香农定理，计算信道的最大传输率。答：CBlog2（1+S/N）（bit/s）4000log2（1+30）4000520000（bit/s）16.设以太网中的A、B主机通过10Mbit/s的链路连接到交换机，每条链路的传播延迟均为20us，交换机接收完一个分组35us后转发该分组。计算A向B发送一个长度为10000bit的分组时，从A开始发送至B接收到该分组所需的总时间。解:这样传输延迟=A站处理延迟+交换机处理延迟，而交换机延时还有35us，所以总延迟等于所有延迟时间相加。总时间=10000*2/10M+20*2us+35us=2000us+75us=2075us100000bit/（10*106bit/s）=1000us1000us*2=2000us,(20us*2)+35=75us,2000us+75us=2075us17.试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为C（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？答：对电路交换，当t=s时，链路建立；当t=s+x/C，发送完最后一bit；当t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。对分组交换，当t=x/C， 发送完最后一bit；为到达目的地，最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发，每次转发的时间为p/C，所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+(k-1)p/C+kds+x/C+kd时，(k-1)p/Cs3.1在连续ARQ协议中,若发送窗口等于7,则发送端在开始时可连续发送7个分组。因此,在每一分组发送后,都要置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟，设这7个分组发出的时间分别为t0,t1,t6,且Tout都一样大，试问如何实现这7个超时计时器（软件时钟）？答：可以用相对发送时间实现一个链表。3.2假定使用连续ARQ协议中，发送窗口大小事3，而序列范围0,15,而传输媒体保证在接收方能够按序收到分组。在某时刻，接收方，下一个期望收到序号是5.试问：（1）在发送方的发送窗口中可能有出现的序号组合有哪几种？（2）接收方已经发送出去的、但在网络中（即还未到达发送方）的确认分组可能有哪些？说明这些确认分组是用来确认哪些序号的分组。答：（1）序号到4为止的分组都已收到。若这些确认都已到达发送方，则发送窗口的范围时5,7。假定所有的确认都丢失了，发送方都没有收到这些确认。这是，发送方窗口应为2,4.因此，发送窗口可以是2,4,3,5,4,6,5,7中的任何一个。（2）接收方期望收到序号五的分组，说明序号2，3，4和分组都已收到，并且发送了确认。对序号为1的分组的确认肯定被发送了，要不然发送方不可能发送4好分组。可见，对序号2，3，4和分组的确认有可能仍滞留在网络中。这些确认是用来确认序号为2，3，4的分组。3.3在停止等待协议中如果不使用编号是否可行？为什么？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。例如A向B发送数据，A发送M1分组给B，B收到M1分组后，向A发送对M1的确认，但确认在半路丢失了，A没有收到M1的确认，于是超时重发，B又收到M1分组后，如果此时B不予理睬，那么A就永远都收不到M1的确认，就会一直向B发送M1分组。从而产生死循环。收到重复帧不确认相当于确认丢失答：不行，分组和确认分组都必须进行编号，才能明确哪个分则得到了确认。3.4一个UDP用户数据报的首部十六进制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17.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250，共有子网数=28-2=25416，能满足实际需求。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： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1-129.250.1.254 2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1-129.250.2.2543： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1-129.250.3.2544： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1-129.250.4.2545： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1-129.250.5.2546： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1-129.250.6.2547： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1-129.250.7.2548： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1-129.250.8.2549： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1-129.250.9.25410： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1-129.250.10.25411： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1-129.250.11.25412： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1-129.250.12.25413： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1-129.250.13.25414： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1-129.250.14.25415： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1-129.250.15.25416： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1-129.250.16.2544.9一具数据报长度为4000字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值？答：IP数据报固定首部长度为20字节总长度(字节)数据长度(字节)MF片偏移原始数据报4000398000数据报片11500148010数据报片2150014801185数据报片31040102003704.10一个数据报子网允许路由器在必要的时候丢弃分组。一台路由器丢弃一个分组的概率为P。请考虑这样的情形：源主机连接到源路由器，源路由器连接到目标路由器，然后目标路由器连接到目标主机。如果任一台路由器丢掉了一个分组，则源主机最终会超时，然后再重试发送。如果主机至路由器以及路由器至路由器之间的线路都计为一跳，那么：(a)一个分组每次传输中的平均跳数是多少？(b)一个分组的平均传输次数是多少？(c)每个接收到的分组平均要求多少跳？解答如下：先画出之间的连接图，然后分析：(a)一个分组每次传输中的平均跳数是多少？一个分组，从主机发送出来，可能到源路由器时就被丢弃了，则跳数为1跳，概率为P；一个分组，从主机发送出来，过了源路由器（概率为（1P），到目标路由器时就被丢弃了，则跳数为2跳，概率为（1P）P；一个分组，从主机发送出来，经过源路由器转发（概率1P），到目标路由器也未被丢弃（概率为（1P），成功到达目的主机，则跳数为3跳，概率为（1P）2；则利用加权平均，计算出平均跳数1P2（1P）P3（1P）2P23P3；(b)一个分组的平均传输次数是多少？一个分组，如果一次成功的到达目的地主机，必然要经过3跳，概率（1P）2；令A（1P）2；则两次才成功的概率为（1A）A；3次才成功的概率为（1A）2A利用加权平均，计算一个分组的平均发送次数（传输次数）TTA2（1A）A3（1A）2A1/（1P）2；(c)每个接收到的分组平局要求多少跳？平均跳数平均发送次数平均跳数(P23P3)/（1P）2；4.11试简述RIP，OSPF和BGP路由选择协议的主要特点。主要特点RIPOSPFBGP网关协议内部内部外部路由表内容目的网，下一站，距离目的网，下一站，距离目的网，完整路径最优通路依据跳数费用多种策略算法距离矢量链路状态距离矢量传送方式运输层UDPIP数据报建立TCP连接其他简单、效率低、跳数为16不可达、好消息传的快，坏消息传的慢效率高、路由器频繁交换信息，难维持一致性规模大、统一度量为可达性4.12在IPV4的头中使用的协议段在IPV6的固定头中不复存在。试说明这是为什么?解答：设置协议段的目的是要告诉目的地主机把IP分组交给哪一个协议处理程序。中途的路由器并不需要这一信息，因此不必把它放在主头中。实际上，这个信息存在于头中，但被伪装了。最后一个(扩展)头的下一个头段就用于这一目的。5.1数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别?“电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。5.2数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理、帧定界、流量控制、差错控制、将数据和控制信息区分开、透明传输、寻址。可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。5.3网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：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）。5.4数据链路层的帧定界、透明传输和差错检测各解决什么问题？答：帧定界是分组交换的必然要求、透明传输避免消息符