第一篇：謝希仁計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理第五版課后答案

謝希仁計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理第五版課后習(xí)題答案.txt生活是過出來的，不是想出來的。放得下的是曾經(jīng)，放不下的是記憶。無論我在哪里，我離你都只有一轉(zhuǎn)身的距離。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第五版）課后答案 第一章 概述

1-01 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供那些服務(wù)？ 答： 連通性和共享 1-02 簡述分組交換的要點。答：（1）報文分組，加首部（2）經(jīng)路由器儲存轉(zhuǎn)發(fā)（3）在目的地合并

1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。

答：（1）電路交換：端對端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。

（2）報文交換：無須預(yù)約傳輸帶寬，動態(tài)逐段利用傳輸帶寬對突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。

（3）分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生存性能好。

1-04 為什么說因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革？

答： 融合其他通信網(wǎng)絡(luò)，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實時交互能力。

1-05 因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。答：從單個網(wǎng)絡(luò)APPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；TCP/IP協(xié)議的初步成型

建成三級結(jié)構(gòu)的Internet；分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)；

形成多層次ISP結(jié)構(gòu)的Internet；ISP首次出現(xiàn)。1-06 簡述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個階段？

答：（1）因特網(wǎng)草案(Internet Draft)——在這個階段還不是 RFC 文檔。

（2）建議標(biāo)準(zhǔn)(Proposed Standard)——從這個階段開始就成為 RFC 文檔。（3）草案標(biāo)準(zhǔn)(Draft Standard)（4）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(Internet Standard)1-07小寫和大寫開頭的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要區(qū)別？

答：（1）internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）：通用名詞，它泛指由多個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。；協(xié)議無特指

（2）Internet（因特網(wǎng)）：專用名詞，特指采用 TCP/IP 協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 區(qū)別：后者實際上是前者的雙向應(yīng)用

1-08 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點？ 答：按范圍：（1）廣域網(wǎng)WAN：遠(yuǎn)程、高速、是Internet的核心網(wǎng)。（2）城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個局域網(wǎng)。

（3）局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機(jī)關(guān)、社區(qū)。

（4）個域網(wǎng)PAN：個人電子設(shè)備 按用戶：公用網(wǎng)：面向公共營運(yùn)。專用網(wǎng)：面向特定機(jī)構(gòu)。1-09 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？ 答：主干網(wǎng)：提供遠(yuǎn)程覆蓋高速傳輸和路由器最優(yōu)化通信 本地接入網(wǎng)：主要支持用戶的訪問本地，實現(xiàn)散戶接入，速率低。

1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit）。從源點到終點共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數(shù)據(jù)率為b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit)，且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結(jié)點。）

答：線路交換時延：kd+x/b+s, 分組交換時延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s>(k-1)*(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當(dāng)x>>p,相反。

1-11 在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小無關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(b/s)，但傳播時延和結(jié)點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度p應(yīng)取為多大？（提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時延是由哪幾部分組成。）

答：總時延D表達(dá)式，分組交換時延為：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/b D對p求導(dǎo)后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5 1-12 因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點是什么？它們的工作方式各有什么特點？

答：邊緣部分：由各主機(jī)構(gòu)成，用戶直接進(jìn)行信息處理和信息共享;低速連入核心網(wǎng)。

核心部分：由各路由器連網(wǎng)，負(fù)責(zé)為邊緣部分提供高速遠(yuǎn)程分組交換。1-13 客戶服務(wù)器方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？ 答：前者嚴(yán)格區(qū)分服務(wù)和被服務(wù)者，后者無此區(qū)別。后者實際上是前者的雙向應(yīng)用。1-14 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？

答：速率，帶寬，吞吐量，時延，時延帶寬積，往返時間RTT，利用率 1-15 假定網(wǎng)絡(luò)利用率達(dá)到了90%。試估計一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是它的最小值的多少倍？ 解：設(shè)網(wǎng)絡(luò)利用率為U。，網(wǎng)絡(luò)時延為D，網(wǎng)絡(luò)時延最小值為D0 U=90%;D=D0/(1-U)---->D/ D0=10

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是最小值的10倍

1-16 計算機(jī)通信網(wǎng)有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區(qū)別？ 答：征：宏觀整體評價網(wǎng)絡(luò)的外在表現(xiàn)。性能指標(biāo)：具體定量描述網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能。1-17 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延：

（1）數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2）數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計算中可以得到什么樣的結(jié)論？ 解：（1）發(fā)送時延：ts=107/105=100s 傳播時延tp=106/(2×108)=0.005s（2）發(fā)送時延ts =103/109=1μs 傳播時延：tp=106/(2×108)=0.005s 結(jié)論：若數(shù)據(jù)長度大而發(fā)送速率低，則在總的時延中，發(fā)送時延往往大于傳播時延。但若數(shù)據(jù)長度短而發(fā)送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。1-18 假設(shè)信號在媒體上的傳播速度為2×108m/s.媒體長度L分別為：（1）10cm（網(wǎng)絡(luò)接口卡）（2）100m（局域網(wǎng)）（3）100km（城域網(wǎng)）（4）5000km（廣域網(wǎng)）試計算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。解：（1）1Mb/s:傳播時延=0.1/(2×108)=5×10-10 比特數(shù)=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比特數(shù)=5×10-10×1×109=5×10-1（2）1Mb/s: 傳播時延=100/(2×108)=5×10-7 比特數(shù)=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s: 比特數(shù)=5×10-7×1×109=5×102(3)1Mb/s: 傳播時延=100000/(2×108)=5×10-4 比特數(shù)=5×10-4×1×106=5×102 1Gb/s: 比特數(shù)=5×10-4×1×109=5×105(4)1Mb/s: 傳播時延=5000000/(2×108)=2.5×10-2 比特數(shù)=2.5×10-2×1×106=5×104 1Gb/s: 比特數(shù)=2.5×10-2×1×109=5×107 1-19 長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部工18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？ 解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5% 1-20 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活。答：分層的好處：

①各層之間是獨立的。某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需要知道服務(wù)是如何實現(xiàn)的。②靈活性好。當(dāng)某一層發(fā)生變化時，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。

③結(jié)構(gòu)上可分割開。各層可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn) ④易于實現(xiàn)和維護(hù)。⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。1-21 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？

答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分：

1、協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。

2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語。

1-22 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？ 答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

1-23 為什么一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？

答：因為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如果不全面考慮不利情況，當(dāng)情況發(fā)生變化時，協(xié)議就會保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個朋友在電話中約會好，下午3點在公園見面，并且約定不見不散。這個協(xié)議就是很不科學(xué)的，因為任何一方如果有耽擱了而來不了，就無法通知對方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細(xì)的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。1-24 論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點，包括各層的主要功能。

答：綜合OSI 和TCP/IP 的優(yōu)點，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)。各層的主要功能： 物理層 物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞 線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當(dāng)做第0 層。）物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。

數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個相鄰結(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。

網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使 發(fā)送站的運(yùn)輸層所傳下來的分組能夠 正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運(yùn)輸層。

運(yùn)輸層 運(yùn)輸層的任務(wù)是向上一層的進(jìn)行通信的兩個進(jìn)程之間提供一個可靠的端到端 服務(wù)，使它們看不見運(yùn)輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。應(yīng)用層 應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。1-25 試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。

答：電視，計算機(jī)視窗操作系統(tǒng)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品

1-26 試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問點、客戶、服務(wù)器、客戶-服務(wù)器方式。

答：實體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。

客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。客戶是服務(wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。

客戶服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。

協(xié)議棧:指計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后,每層的主要功能由對等層協(xié)議的運(yùn)行來實現(xiàn),因而每層可用一些主要協(xié)議來表征,幾個層次畫在一起很像一個棧的結(jié)構(gòu).對等層:在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層.協(xié)議數(shù)據(jù)單元:對等層實體進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)單位.服務(wù)訪問點:在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進(jìn)行交互（即交換信息）的地方.服務(wù)訪問點SAP是一個抽象的概念,它實體上就是一個邏輯接口.1-27 試解釋everything over IP 和IP over everthing 的含義。

TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù)（所謂的everything over ip）

答：允許IP協(xié)議在各式各樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行（所謂的ip over everything）第二章 物理層

2-01 物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點是什么？ 答：物理層要解決的主要問題：

（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設(shè)備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協(xié)議和服務(wù)。

（2）給其服務(wù)用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰Γ瑸榇耍锢韺討?yīng)該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。（3）在兩個相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識數(shù)據(jù)電路 物理層的主要特點：

（1）由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械，電氣，功能和規(guī)程特性。

（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。2-02 歸層與協(xié)議有什么區(qū)別？ 答：規(guī)程專指物理層協(xié)議

2-03 試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型并說明其主要組成構(gòu)建的作用。答：源點：源點設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。源點又稱為源站。

發(fā)送器：通常源點生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。終點：終點設(shè)備從接收器獲取傳送過來的信息。終點又稱為目的站 傳輸系統(tǒng)：信號物理通道

2-04 試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號，基帶信號，帶通信號，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號，碼元，單工通信，半雙工通信，全雙工通信，串行傳輸，并行傳輸。答：數(shù)據(jù)：是運(yùn)送信息的實體。信號：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的模擬信號。模擬信號：連續(xù)變化的信號。

數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。

碼元(code)：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形。

單工通信：即只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。

半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送（當(dāng)然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時間再反過來。全雙工通信：即通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。

基帶信號（即基本頻帶信號）——來自信源的信號。像計算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號。

帶通信號——把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。

2-05 物理層的接口有哪幾個方面的特性？個包含些什么內(nèi)容？ 答：（1）機(jī)械特性

明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。（2）電氣特性

指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。（3）功能特性

指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何意。（4）規(guī)程特性 說明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

2-06 數(shù)據(jù)在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？ 答：碼元傳輸速率受奈氏準(zhǔn)則的限制，信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制

香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是：只要信息傳輸速率低于信道的極限傳信率，就可實現(xiàn)無差傳輸。

比特/s是信息傳輸速率的單位

碼元傳輸速率也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應(yīng)于一個比特。

2-07 假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）? 答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

2-08 假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無差錯傳輸），試問這個信道應(yīng)具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結(jié)果說明什么問題？）答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)W=3khz，C=64khz----àS/N=64.2dB 是個信噪比要求很高的信源

2-09 用香農(nóng)公式計算一下，假定信道帶寬為為3100Hz，最大信道傳輸速率為35Kb/ｓ，那么若想使最大信道傳輸速率增加６０％，問信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加２０％？

答：C = W log2(1+S/N)b/s-àSN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1 SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1 SN2/SN1=100信噪比應(yīng)增大到約100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5% 如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右 2-10 常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點？ 答：雙絞線

屏蔽雙絞線 STP(Shielded Twisted Pair)無屏蔽雙絞線 UTP(Unshielded Twisted Pair)同軸電纜 50 W 同軸電纜 75 W 同軸電纜 光纜

無線傳輸：短波通信/微波/衛(wèi)星通信

2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在 1 kHz時)，若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應(yīng)當(dāng)使衰減降低到多少？

解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km 衰減應(yīng)降低到20/100=0.2db 2-12 試計算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.解： V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2 1200nm到1400nm：帶寬=23.8THZ 1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ 2-13 為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些？ 答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時分、碼分、波分。

2-14 試寫出下列英文縮寫的全文，并做簡單的解釋。FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1 ,OC-48.答：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(Synchronous Optical Network)同步光纖網(wǎng) SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步數(shù)字系列 STM-1(Synchronous Transfer Module)第1級同步傳遞模塊 OC-48(Optical Carrier)第48級光載波

2-15 碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信而不會互相干擾？這種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點？

答：各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。

這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的帶寬。

2-16 共有4個站進(jìn)行碼分多址通信。4個站的碼片序列為

A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）

現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？

解：S?A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A發(fā)送1 S?B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B發(fā)送0 S?C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C無發(fā)送 S?D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D發(fā)送1 2-17 試比較xDSL、HFC以及FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點？

答：xDSL 技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。成本低，易實現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。

HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450 MHz 單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為 750 MHz 雙向傳輸?shù)?HFC 網(wǎng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時間。

FTTx（光纖到??）這里字母 x 可代表不同意思。可提供最好的帶寬和質(zhì)量、但現(xiàn)階段線路和工程成本太大。

2-18為什么在ASDL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達(dá)每秒幾個兆比？ 答：靠先進(jìn)的DMT編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個碼元就相當(dāng)于每秒傳送多個比特

第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 3-01 數(shù)據(jù)鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區(qū)別? “電路接通了”與”數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在? 答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸，因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件。

“電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”，此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測、確認(rèn)和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時，物理電路連接不一定跟著斷開連接。3-02 數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點和缺點.答：鏈路管理

幀定界

流量控制

差錯控制 將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開

透明傳輸

尋址

可靠的鏈路層的優(yōu)點和缺點取決于所應(yīng)用的環(huán)境：對于干擾嚴(yán)重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。3-03 網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么?網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層? 答：適配器（即網(wǎng)卡）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件 網(wǎng)絡(luò)適配器工作在TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)接口層（OSI中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層）3-04 決？

答：幀定界是分組交換的必然要求

透明傳輸避免消息符號與幀定界符號相混淆

差錯檢測防止合差錯的無效數(shù)據(jù)幀浪費后續(xù)路由上的傳輸和處理資源 3-05 如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行幀定界，會發(fā)生什么問題？ 數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯檢測)為什么都必須加以解答：無法區(qū)分分組與分組

無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域 無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部 3-06 PPP協(xié)議的主要特點是什么？為什么PPP不使用幀的編號？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸？ 答：簡單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù)，檢錯，無糾錯

不使用序號和確認(rèn)機(jī)制

地址字段A 只置為 0xFF。地址字段實際上并不起作用。控制字段 C 通常置為 0x03。PPP 是面向字節(jié)的

當(dāng) PPP 用在同步傳輸鏈路時，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和 HDLC 的做法一樣），當(dāng) PPP 用在異步傳輸時，就使用一種特殊的字符填充法 PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認(rèn)機(jī)制 3-07 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項式是P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？

答：作二進(jìn)制除法，1101011011 0000 10011 得余數(shù)1110，添加的檢驗序列是1110.作二進(jìn)制除法，兩種錯誤均可發(fā)展

僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。3-08 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD 生成多項式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。

答：作二進(jìn)制除法，101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是011 3-09 一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？ 答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 3-10 PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串***0。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是***1110110，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？ 答：011011111 11111 00 ***000 ***1110110 000111011111 11111 110 3-11 試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。（提示：請弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）（1）普通的電話通信。（2）電信局提供的公用電報通信。（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。3-12 PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當(dāng)用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進(jìn)行通信需要建立哪幾種連接？每一種連接解決什么問題？ 3-13 局域網(wǎng)的主要特點是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？

答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個特點：

（1）共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個系統(tǒng)連接到一個共享的通信媒體上。

（2）地理范圍有限，用戶個數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個單位服務(wù)，只在一個相對獨立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)，一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位10m~10km內(nèi)或更大一些。

從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測提醒來看，局域網(wǎng)也有自己的特點：（1）低層協(xié)議簡單

（2）不單獨設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層（3）采用兩種媒體訪問控制技術(shù)，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發(fā)出多種媒體訪問控制技術(shù) 在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)通常采站點間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。3-14 常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？ 答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng)

當(dāng)時很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴，人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非常可靠，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?-15 什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個主要標(biāo)準(zhǔn)？

答：DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)

DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)與 IEEE 的 802.3 標(biāo)準(zhǔn) 3-16 數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？

答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個信號周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特 3-17 為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？

答：由于 TCP/IP 體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標(biāo)準(zhǔn)）的作用已經(jīng)不大了。3-18 試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。

答：10BASE-T中的“10”表示信號在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過100m。3-19 以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點如何？

答：傳統(tǒng)的時分復(fù)用TDM是靜態(tài)時隙分配，均勻高負(fù)荷時信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時資源浪費較大，CSMA/CD課動態(tài)使用空閑新到資源，低負(fù)荷時信道利用率高，但控制復(fù)雜，高負(fù)荷時信道沖突大。3-20 假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。

答：對于1km電纜，單程傳播時間為1/200000=5為微秒，來回路程傳播時間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特數(shù)等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長 3-21 什么叫做比特時間？使用這種時間單位有什么好處？100比特時間是多少微秒？

答：比特時間是發(fā)送一比特多需的時間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長度與發(fā)送延遲的關(guān)系

“比特時間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少，如數(shù)據(jù)率是10Mb/s，則100比特時間等于10微秒。3-22 假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時選擇了隨機(jī)數(shù)r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢？

答：對于10mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為51.2微秒，要退后100個爭用期，等待時間是51.2（微秒）*100=5.12ms 對于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為5.12微秒，要退后100個爭用期，等待時間是5.12（微秒）*100=512微秒 3-23 公式（3-3）表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)的站點數(shù)無關(guān)？請說明你的理由。答：實際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時刻是隨即的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法（已經(jīng)不再是CSMA/CD了），使各結(jié)點的發(fā)送不發(fā)生碰撞。3-24 假定站點A和B在同一個10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個站點之間的傳播時延為225比特時間。現(xiàn)假定A開始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送的幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計算時應(yīng)當(dāng)考慮到每一個以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時，在MAC幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）

答：設(shè)在t=0時A開始發(fā)送，在t=（64+8）*8=576比特時間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A在發(fā)送完畢之前就一定檢測到碰撞，就能夠肯定以后也不會再發(fā)送碰撞了

如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A所發(fā)送的幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會和其他站點發(fā)生碰撞）。3-25 在上題中的站點A和B在t=0時同時發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時間，A和B同時檢測到發(fā)生了碰撞，并且在t=255+48=273比特時間完成了干擾信號的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會不會和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會不會在預(yù)定的重傳時間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？ 答：t=0時，A和B開始發(fā)送數(shù)據(jù)

T1=225比特時間,A和B都檢測到碰撞（tau）T2=273比特時間,A和B結(jié)束干擾信號的傳輸（T1+48）T3=594比特時間,A 開始發(fā)送（T2+Tau+rA*Tau+96）

T4=785比特時間，B再次檢測信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則B在T5=881比特時間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。（T5=T4+96）

A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時間到達(dá)B，B先檢測到信道忙，因此B在預(yù)定的881比特時間停止發(fā)送 3-26 以太網(wǎng)上只有兩個站，它們同時發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截斷二進(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3,?..。試計算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3次重傳失敗的概率，以及一個站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯然

第一次重傳失敗的概率為0.5，第二次重傳失敗的概率為0.25，第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)I=1.637 3-27 假定一個以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個以太網(wǎng)一個使用以太網(wǎng)集線器，而另一個使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個網(wǎng)絡(luò)？ 答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。

交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實現(xiàn)透明交換

局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連

當(dāng)本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機(jī)能得到改善。

當(dāng)本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時，采用交換機(jī)改善對外流量不明顯 3-28 有10個站連接到以太網(wǎng)上。試計算一下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。

（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器；（2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網(wǎng)集線器；（3）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答:（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器：10mbs（2）10個站都連接到一個100mb/s以太網(wǎng)集線器：100mbs（3）10個站都連接到一個10mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)：10mbs 3-29 10Mb/s以太網(wǎng)升級到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時，都需要解決哪些技術(shù)問題？為什么以太網(wǎng)能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？

答：技術(shù)問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度

在100mb/s的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長不變，但將一個網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m，幀間時間間隔從原來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒

吉比特以太網(wǎng)仍保持一個網(wǎng)段的最大長度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時將爭用時間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷

10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同

吉比特以太網(wǎng)還保留標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進(jìn)行升級時，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。

由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣 3-30 以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？ 答：以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實現(xiàn)透明交換

虛擬局域網(wǎng) VLAN 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。

虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個 4 字節(jié)的標(biāo)識符，稱為 VLAN 標(biāo)記(tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網(wǎng)。

3-31 網(wǎng)橋的工作原理和特點是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)有何異同？ 答：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù) MAC 幀的目的地址對收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個幀時，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個接口 轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡單地轉(zhuǎn)發(fā)信號，沒有過濾能力 以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可視為多端口網(wǎng)橋 3-32 圖3-35表示有五個站點分別連接在三個局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和B2連接起來。每一個網(wǎng)橋都有兩個接口（1和2）。在一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：A發(fā)送給E，C發(fā)送給B，D發(fā)送給C，B發(fā)送給A。試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表3-2中。發(fā)送的幀 B1的轉(zhuǎn)發(fā)表 B2的轉(zhuǎn)發(fā)表 B1的處理

（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）B2的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）地址 接口 地址

接口

轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 A→E C→B D→C B→A 3-33 A 1 A 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 C 2 C 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表

D 2 D 2 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 B 1

寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 接收不到這個幀

網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是用自學(xué)習(xí)算法建立的。如果有的站點總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接受數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中是否就沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目？如果要向這個站點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，那么網(wǎng)橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址嗎？ 答：沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目;網(wǎng)橋能夠利用廣播把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址 第四章 網(wǎng)絡(luò)層

1.網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？是比較其優(yōu)缺點。

網(wǎng)絡(luò)層向運(yùn)輸層提供 “面向連接”虛電路（Virtual Circuit）服務(wù)或“無連接”數(shù)據(jù)報服務(wù)

前者預(yù)約了雙方通信所需的一切網(wǎng)絡(luò)資源。優(yōu)點是能提供服務(wù)質(zhì)量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重復(fù)和失序（不按序列到達(dá)終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)成本高；

后者無網(wǎng)絡(luò)資源障礙，盡力而為，優(yōu)缺點與前者互易

2.網(wǎng)絡(luò)互連有何實際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時，有哪些共同的問題需要解決？

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可擴(kuò)大用戶共享資源范圍和更大的通信區(qū)域 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時，需要解決共同的問題有： 不同的尋址方案 不同的最大分組長度 不同的網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制 不同的超時控制 不同的差錯恢復(fù)方法 不同的狀態(tài)報告方法 不同的路由選擇技術(shù) 不同的用戶接入控制

不同的服務(wù)（面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)）不同的管理與控制方式

3.作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)有何區(qū)別？ 中間設(shè)備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)。數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器(bridge)。網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)(gateway)。

4.試簡單說明下列協(xié)議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協(xié)議：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。使參與互連的性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶看起來好像是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協(xié)議之一，與IP協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議。

ARP協(xié)議：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。RARP：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的硬件地址和IP地址的映射問題。ICMP：提供差錯報告和詢問報文，以提高IP數(shù)據(jù)交付成功的機(jī)會 因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP：用于探尋、轉(zhuǎn)發(fā)本局域網(wǎng)內(nèi)的組成員關(guān)系。5.IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點是什么？ 分為ABCDE 5類;每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡(luò)號 net-id，它標(biāo)志主機(jī)（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個字段則是主機(jī)號 host-id，它標(biāo)志該主機(jī)（或路由器）。各類地址的網(wǎng)絡(luò)號字段net-id分別為1，2，3，0，0字節(jié)；主機(jī)號字段host-id分別為3字節(jié)、2字節(jié)、1字節(jié)、4字節(jié)、4字節(jié)。特點：

（1）IP 地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu)。分兩個等級的好處是： 第一，IP 地址管理機(jī)構(gòu)在分配 IP 地址時只分配網(wǎng)絡(luò)號，而剩下的主機(jī)號則由得到該網(wǎng)絡(luò)號的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。

第二，路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮目的主機(jī)號），這樣就可以使路由表中的項目數(shù)大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲空間。（2）實際上 IP 地址是標(biāo)志一個主機(jī)（或路由器）和一條鏈路的接口。

當(dāng)一個主機(jī)同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時，該主機(jī)就必須同時具有兩個相應(yīng)的 IP 地址，其網(wǎng)絡(luò)號 net-id 必須是不同的。這種主機(jī)稱為多歸屬主機(jī)(multihomed host)。

由于一個路由器至少應(yīng)當(dāng)連接到兩個網(wǎng)絡(luò)（這樣它才能將 IP 數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)），因此一個路由器至少應(yīng)當(dāng)有兩個不同的 IP 地址。

(3)用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò)，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號 net-id。

(4)所有分配到網(wǎng)絡(luò)號 net-id 的網(wǎng)絡(luò)，范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的。

6.試根據(jù)IP地址的規(guī)定，計算出表4-2中的各項數(shù)據(jù)。

解：1）A類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號占七個bit, 則允許用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的7次方，為128，但是要 除去0和127的情況，所以能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)是126，第一個網(wǎng)絡(luò)號是1，最后一個網(wǎng)絡(luò)號是 126。主機(jī)號占24個bit, 則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的24次方，為16777216，但是也要除 去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是16777214。

2）B類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號占14個bit，則能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的14次方，為16384，第 一個網(wǎng)絡(luò)號是128.0，因為127要用作本地軟件回送測試，所以從128開始，其點后的還可以 容納2的8次方為256，所以以128為開始的網(wǎng)絡(luò)號為128.0~~128.255，共256個，以此類 推，第16384個網(wǎng)絡(luò)號的計算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機(jī)號占16個 bit, 則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的16次方，為65536，但是也要除去全0和全 1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是65534。

3）C類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號占21個bit, 則能用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的21次方，為2097152，第一個 網(wǎng)絡(luò)號是

192.0.0，各個點后的數(shù)占一個字節(jié)，所以以

192 為開始的網(wǎng)絡(luò)號為 192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個網(wǎng)絡(luò)號的計算方法是： 2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機(jī)號占8個bit, 則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的8次方，為256，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是254。

7.試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別，為什么要使用這兩種不同的地址？

IP 地址就是給每個連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)（或路由器）分配一個在全世界范圍是唯一的 32 位的標(biāo)識符。從而把整個因特網(wǎng)看成為一個單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò) 在實際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終還是必須使用硬件地址。

MAC地址在一定程度上與硬件一致，基于物理、能夠標(biāo)識具體的鏈路通信對象、IP地址給予邏輯域的劃分、不受硬件限制。

8.IP地址方案與我國的電話號碼體制的主要不同點是什么？ 于網(wǎng)絡(luò)的地理分布無關(guān)

9.（1）子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？ 有三種含義

其一是一個A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對于A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡(luò)號，后24位表示主機(jī)號，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前8位為網(wǎng)絡(luò)號，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號。

第二種情況為一個B類網(wǎng)，對于B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡(luò)號，后16位表示主機(jī)號，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前16位為網(wǎng)絡(luò)號，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號。

第三種情況為一個C類網(wǎng)，這個子網(wǎng)掩碼為C類網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。

（2）一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為255.255.255.248，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個主機(jī)？ 255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.每一個子網(wǎng)上的主機(jī)為(2^3)=6 臺

掩碼位數(shù)29，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接8個主機(jī)，扣除全1和全0后為6臺。

（3）一A類網(wǎng)絡(luò)和一B網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網(wǎng)掩碼有何不同？

A類網(wǎng)絡(luò)：11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網(wǎng)號（16位“1”）則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0 B類網(wǎng)絡(luò) 11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網(wǎng)號（8位“1”）則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0但子網(wǎng)數(shù)目不同

（4）一個B類地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？

（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位數(shù)為4+8=12，因此，最大主機(jī)數(shù)為： 2^12-2=4096-2=4094 11111111.11111111.11110000.00000000 主機(jī)數(shù)2^12-2(5)一A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網(wǎng)掩碼？ 是 10111111 11111111 00000000 11111111(6)某個IP地址的十六進(jìn)制表示C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)化為點分十進(jìn)制的形式。這個地址是哪一類IP地址？

C2 2F 14 81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)---à194.47.20.129 C2 2F 14 81---à11000010.00101111.00010100.10000001 C類地址

(7)C類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無實際意義？為什么？

有實際意義.C類子網(wǎng)IP地址的32位中,前24位用于確定網(wǎng)絡(luò)號,后8位用于確定主機(jī)號.如果劃分子網(wǎng),可以選擇后8位中的高位,這樣做可以進(jìn)一步劃分網(wǎng)絡(luò),并且不增加路由表的內(nèi)容,但是代價是主機(jī)數(shù)相信減少.10.試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別。

（1）128.36.199.3（2）21.12.240.17（3）183.194.76.253（4）192.12.69.248（5）89.3.0.1（6）200.3.6.2(2)和(5)是A類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.11.IP數(shù)據(jù)報中的首部檢驗和并不檢驗數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)。這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？

在首部中的錯誤比在數(shù)據(jù)中的錯誤更嚴(yán)重，例如，一個壞的地址可能導(dǎo)致分組被投寄到錯誤的主機(jī)。許多主機(jī)并不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網(wǎng)絡(luò)從來不會把本來是要前往另一主機(jī)的分組投遞給它們。

數(shù)據(jù)不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協(xié)議通常也做這種檢驗工作，從前，從而引起重復(fù)和多余。

因此，這樣做可以加快分組的轉(zhuǎn)發(fā)，但是數(shù)據(jù)部分出現(xiàn)差錯時不能及早發(fā)現(xiàn)。

12.當(dāng)某個路由器發(fā)現(xiàn)一IP數(shù)據(jù)報的檢驗和有差錯時，為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數(shù)據(jù)報？計算首部檢驗和為什么不采用CRC檢驗碼？ 答：糾錯控制由上層（傳輸層）執(zhí)行

IP首部中的源站地址也可能出錯請錯誤的源地址重傳數(shù)據(jù)報是沒有意義的不采用CRC簡化解碼計算量，提高路由器的吞吐量

13.設(shè)IP數(shù)據(jù)報使用固定首部，其各字段的具體數(shù)值如圖所示（除IP地址外，均為十進(jìn)制表示）。試用二進(jìn)制運(yùn)算方法計算應(yīng)當(dāng)寫入到首部檢驗和字段中的數(shù)值（用二進(jìn)制表示）。5 0 28 1 0 0 4 17 10.12.14.5 12.6.7.9 01000101 00000000 00000000 00000001 00000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 00001010 00001100 00001100 00000110 00000000 00011100 00000000 00000000 00001110 00000101 00000111 00001001作二進(jìn)制檢驗和（XOR）01110100 01001110取反碼 10001011 10110001 14.重新計算上題，但使用十六進(jìn)制運(yùn)算方法（沒16位二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為4個十六進(jìn)制數(shù)字，再按十六進(jìn)制加法規(guī)則計算）。比較這兩種方法。

01000101 00000000 00000000-00011100 4 5 0 0 0 0 1 C 00000000 00000001 00000000-00000000 0 0 0 1 0 0 0 0 00000100 000010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 0 4 1 1 0 0 0 0 00001010 00001100 00001110 00000101 0 A 0 C 0 E 0 5 00001100 00000110 00000111 00001001 0 C 0 6 0 7 0 9 01011111 00100100 00010101 00101010 5 F 2 4 1 5 2 A 5 F 2 4 1 5 2 A 7 4 4 E-à8 B B 1 15.什么是最大傳送單元MTU？它和IP數(shù)據(jù)報的首部中的哪個字段有關(guān)系？

答：IP層下面數(shù)據(jù)鏈里層所限定的幀格式中數(shù)據(jù)字段的最大長度，與IP數(shù)據(jù)報首部中的總長度字段有關(guān)系

16.在因特網(wǎng)中將IP數(shù)據(jù)報分片傳送的數(shù)據(jù)報在最后的目的主機(jī)進(jìn)行組裝。還可以有另一種做法，即數(shù)據(jù)報片通過一個網(wǎng)絡(luò)就進(jìn)行一次組裝。是比較這兩種方法的優(yōu)劣。在目的站而不是在中間的路由器進(jìn)行組裝是由于：

（1）路由器處理數(shù)據(jù)報更簡單些；效率高，延遲小。

（2）數(shù)據(jù)報的各分片可能經(jīng)過各自的路徑。因此在每一個中間的路由器進(jìn)行組裝可能總會缺少幾個數(shù)據(jù)報片；

（3）也許分組后面還要經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)，它還要給這些數(shù)據(jù)報片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進(jìn)行組裝就可能會組裝多次。（為適應(yīng)路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規(guī)模，可能要重新分片或組裝）17.一個3200位長的TCP報文傳到IP層，加上160位的首部后成為數(shù)據(jù)報。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個局域網(wǎng)通過路由器連接起來。但第二個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200位。因此數(shù)據(jù)報在路由器必須進(jìn)行分片。試問第二個局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)（這里的“數(shù)據(jù)”當(dāng)然指的是局域網(wǎng)看見的數(shù)據(jù)）? 答：第二個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200bit，即每個IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字節(jié)即64bit為單位的，所以IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報文要分4個數(shù)據(jù)片，所以第二個局域網(wǎng)向上傳送的比特數(shù)等于（3200+4×160），共3840bit。

18.（1）有人認(rèn)為：“ARP協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)層提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，因此ARP應(yīng)當(dāng)屬于數(shù)據(jù)鏈路層。”這種說法為什么是錯誤的？

因為ARP本身是網(wǎng)絡(luò)層的一部分，ARP協(xié)議為IP協(xié)議提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層使用硬件地址而不使用IP地址，無需ARP協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層本身即可正常運(yùn)行。因此ARP不再數(shù)據(jù)鏈路層。

（2）試解釋為什么ARP高速緩存每存入一個項目就要設(shè)置10~20分鐘的超時計時器。這個時間設(shè)置的太大或太小會出現(xiàn)什么問題？

答：考慮到IP地址和Mac地址均有可能是變化的（更換網(wǎng)卡，或動態(tài)主機(jī)配置）10－20分鐘更換一塊網(wǎng)卡是合理的。超時時間太短會使ARP請求和響應(yīng)分組的通信量太頻繁，而超時時間太長會使更換網(wǎng)卡后的主機(jī)遲遲無法和網(wǎng)絡(luò)上的其他主機(jī)通信。

（3）至少舉出兩種不需要發(fā)送ARP請求分組的情況（即不需要請求將某個目的IP地址解析為相應(yīng)的硬件地址）。

在源主機(jī)的ARP高速緩存中已經(jīng)有了該目的IP地址的項目；源主機(jī)發(fā)送的是廣播分組；源主機(jī)和目的主機(jī)使用點對點鏈路。

19.主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報給主機(jī)B，途中經(jīng)過了5個路由器。試問在IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送過程中總共使用了幾次ARP？

6次，主機(jī)用一次，每個路由器各使用一次。20.設(shè)某路由器建立了如下路由表：

目的網(wǎng)絡(luò) 子網(wǎng)掩碼 下一跳 128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1 128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3 *（默認(rèn)）—— R4 現(xiàn)共收到5個分組，其目的地址分別為：（1）128.96.39.10（2）128.96.40.12（3）128.96.40.151（4）192.153.17（5）192.4.153.90（1）分組的目的站IP地址為：128.96.39.10。先與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，可見該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。（2）分組的目的IP地址為：128.96.40.12。

① 與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。

② 與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，經(jīng)查路由表可知，該項分組經(jīng)R2轉(zhuǎn)發(fā)。

（3）分組的目的IP地址為：128.96.40.151，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得128.96.40.128，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得128.96.40.128，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。

（4）分組的目的IP地址為：192.4.153.17。與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.0，經(jīng)查路由表知，該分組經(jīng)R3轉(zhuǎn)發(fā)。

（5）分組的目的IP地址為：192.4.153.90，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.64，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。

21某單位分配到一個B類IP地址，其net-id為129.250.0.0.該單位有4000臺機(jī)器，分布在16個不同的地點。如選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網(wǎng)掩碼號，并算出每個地點主機(jī)號碼的最小值和最大值

4000/16=250，平均每個地點250臺機(jī)器。如選255.255.255.0為掩碼，則每個網(wǎng)絡(luò)所連主機(jī)數(shù)=28-2=254>250，共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=254>16，能滿足實際需求。可給每個地點分配如下子網(wǎng)號碼

地點： 子網(wǎng)號（subnet-id）子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號 主機(jī)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---129.250.2.254 3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254 4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254 5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254 6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254 7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254 8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254 9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254 10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254 11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.254 12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.254 13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.254 14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.254 15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.254 16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.254 22..一個數(shù)據(jù)報長度為4000字節(jié)（固定首部長度）。現(xiàn)在經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能夠

傳送的最大數(shù)據(jù)長度為1500字節(jié)。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個短些的數(shù)據(jù)報片？各數(shù)據(jù)報片的數(shù)據(jù)字段長度、片偏移字段和MF標(biāo)志應(yīng)為何數(shù)值？ IP數(shù)據(jù)報固定首部長度為20字節(jié) 總長度(字節(jié))數(shù)據(jù)長度(字節(jié))MF 片偏移 3980 1480 1480 1020

0 0 1 0 1 185 0 370 原始數(shù)據(jù)報 4000 數(shù)據(jù)報片1 1500 數(shù)據(jù)報片2 1500 數(shù)據(jù)報片3 1040 23 分兩種情況（使用子網(wǎng)掩碼和使用CIDR）寫出因特網(wǎng)的IP成查找路由的算法。見課本P134、P139 24.試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼）。

（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（3）255.248.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0 25.以下有4個子網(wǎng)掩碼。哪些是不推薦使用的？為什么？

（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。只有（4）是連續(xù)的1和連續(xù)的0的掩碼，是推薦使用的 26.有如下的4個/24地址塊，試進(jìn)行最大可能性的聚會。212.56.132.0/24 212.56.133.0/24 212.56.134.0/24 212.56.135.0/24 212=（11010100）2，56=（00111000）2 132=（10000100）2，133=（10000101）2 134=（10000110）2，135=（10000111）2 所以共同的前綴有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址塊是：212.56.132.0/22 27.有兩個CIDR地址塊208.128/11和208.130.28/22。是否有那一個地址塊包含了另一個地址？如果有，請指出，并說明理由。208.128/11的前綴為：11010000 100 208.130.28/22的前綴為：11010000 10000010 000101，它的前11位與208.128/11的前綴是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。28.已知路由器R1的路由表如表4—12所示。表4-12習(xí)題4-28中路由器R1的路由表 地址掩碼 目的網(wǎng)絡(luò)地址

下一跳地址 路由器接口

/26 140.5.12.64 180.15.2.5 m2 /24 130.5.8.0 190.16.6.2 m1 /16 110.71.0.0 ?? /16 180.15.0.0 ?? /16 196.16.0.0 ?? 默認(rèn) 默認(rèn)

m0 m2 m1 110.71.4.5 m0 試畫出個網(wǎng)絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)洌瑯?biāo)注出必要的IP地址和接口。對不能確定的情應(yīng)該指明。

圖形見課后答案P380 29.一個自治系統(tǒng)有5個局域網(wǎng)，其連接圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機(jī)數(shù)分別為：91，150，3和15.該自治系統(tǒng)分配到的IP地址塊為30.138.118/23。試給出每一個局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。

30.138.118/23--?30.138.0111 011 分配網(wǎng)絡(luò)前綴時應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴

題目沒有說LAN1上有幾個主機(jī)，但至少需要3個地址給三個路由器用。本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案：

第一組答案 第二組答案 LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27 LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25 LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24 LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27 LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/27

30.一個大公司有一個總部和三個下屬部門。公司分配到的網(wǎng)絡(luò)前綴是192.77.33/24.公司的網(wǎng)絡(luò)布局如圖4-56示。總部共有五個局域網(wǎng)，其中的LAN1-LAN4都連接到路由器R1上，R1再通過LAN5與路由器R5相連。R5和遠(yuǎn)地的三個部門的局域網(wǎng)LAN6～LAN8通過廣域網(wǎng)相連。每一個局域網(wǎng)旁邊標(biāo)明的數(shù)字是局域網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)。試給每一個局域網(wǎng)分配一個合適的網(wǎng)絡(luò)的前綴。見課后答案P380 31.以下地址中的哪一個和86.32/12匹配：請說明理由。

（1）86.33.224．123：（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74;(4)86.68.206.154。86.32/12 ? 86.00100000 下劃線上為12位前綴說明第二字節(jié)的前4位在前綴中。給出的四個地址的第二字節(jié)的前4位分別為：0010，0100，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。

32.以下地址中的哪一個地址2.52.90。140匹配？請說明理由。

（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11 前綴（1）和地址2.52.90.140匹配 2.52.90.140 ? 0000 0010.52.90.140 0/4 ? 0000 0000 32/4 ? 0010 0000 4/6 ? 0000 0100 80/4 ? 0101 0000 33.下面的前綴中的哪一個和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？請說明理由。

（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。前綴（4）和這兩個地址都匹配

34.與下列掩碼相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴各有多少位？

（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。（1）/2;(2)/4;(3)/11;(4)/30。

35.已知地址塊中的一個地址是140.120.84.24/20。試求這個地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個地址？相當(dāng)于多少個C類地址？ 140.120.84.24 ? 140.120.(0101 0100).24 最小地址是 140.120.(0101 0000).0/20(80)最大地址是 140.120.(0101 1111).255/20(95)地址數(shù)是4096.相當(dāng)于16個C類地址。

36.已知地址塊中的一個地址是190.87.140.202/29。重新計算上題。190.87.140.202/29 ? 190.87.140.(1100 1010)/29 最小地址是 190.87.140.(1100 1000)/29 200 最大地址是 190.87.140.(1100 1111)/29 207 地址數(shù)是8.相當(dāng)于1/32個C類地址。

37.某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現(xiàn)在需要進(jìn)一步劃分為4個一樣大的子網(wǎng)。試問:（1）每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長？

（2）每一個子網(wǎng)中有多少個地址？

（3）每一個子網(wǎng)的地址是什么？

（4）每一個子網(wǎng)可分配給主機(jī)使用的最小地址和最大地址是什么？（1）每個子網(wǎng)前綴28位。

（2）每個子網(wǎng)的地址中有4位留給主機(jī)用，因此共有16個地址。（3）四個子網(wǎng)的地址塊是：

第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01000001＝136.23.12.65/28 最大地址：136.23.12.01001110＝136.23.12.78/28 第二個地址塊136.23.12.80/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01010001＝136.23.12.81/28 最大地址：136.23.12.01011110＝136.23.12.94/28 第三個地址塊136.23.12.96/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01100001＝136.23.12.97/28 最大地址：136.23.12.01101110＝136.23.12.110/28 第四個地址塊136.23.12.112/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28 最大地址：136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28 38.IGP和EGP這兩類協(xié)議的主要區(qū)別是什么？ IGP：在自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由協(xié)議；力求最佳路由

EGP：在不同自治系統(tǒng)便捷使用的路由協(xié)議；力求較好路由（不兜圈子）EGP必須考慮其他方面的政策，需要多條路由。代價費用方面可能可達(dá)性更重要。IGP：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，只關(guān)心本自治系統(tǒng)內(nèi)如何傳送數(shù)據(jù)報，與互聯(lián)網(wǎng)中其他自治系統(tǒng)使用什么協(xié)議無關(guān)。

EGP：外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，在不同的AS邊界傳遞路由信息的協(xié)議，不關(guān)心AS內(nèi)部使用何種協(xié)議。注：IGP主要考慮AS內(nèi)部如何高效地工作，絕大多數(shù)情況找到最佳路由，對費用和代價的有多種解釋。

39.試簡述RIP，OSPF和BGP路由選擇協(xié)議的主要特點。主要特點 網(wǎng)關(guān)協(xié)議 RIP OSPF 內(nèi)部

BGP

外部

目的網(wǎng)，下一站，距離

目的網(wǎng)，完整路徑 內(nèi)部

路由表內(nèi)容 目的網(wǎng)，下一站，距離 最優(yōu)通路依據(jù) 算法 跳數(shù)

費用

多種策略87 距離矢量

建立TCP連接 距離矢量 鏈路狀態(tài)

傳送方式 其他 運(yùn)輸層UDP IP數(shù)據(jù)報

簡單、效率低、跳數(shù)為16不可達(dá)、好消息傳的快，壞消息傳的慢 效率高、路由器頻繁交換信息，難維持一致性

40.RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。這樣做有何優(yōu)點？為什么RIP周期性地和臨站交換路由器由信息而BGP卻不這樣做？

RIP只和鄰站交換信息，使用UDP無可靠保障，但開銷小，可以滿足RIP要求； OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP，靈活、開銷小；

BGP需要交換整個路由表和更新信息，TCP提供可靠交付以減少帶寬消耗； 規(guī)模大、統(tǒng)一度量為可達(dá)性 RIP使用不保證可靠交付的UDP，因此必須不斷地（周期性地）和鄰站交換信息才能使路由信息及時得到更新。但BGP使用保證可靠交付的TCP因此不需要這樣做。

41.假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器B的路由表有如下的項目（這三列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”、“距離”和“下一跳路由器”）

N1 7 A N2 2 c N6 8 F N8 4 E N9 4 F 現(xiàn)在B收到從C發(fā)來的路由信息（這兩列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”“距離”）： N2 4 N3 8 N6 4 N8 3 N9 5 試求出路由器B更新后的路由表（詳細(xì)說明每一個步驟）。

路由器B更新后的路由表如下： N1 A

無新信息，不改變 N2 C

相同的下一跳，更新 N3 C

新的項目，添加進(jìn)來

N6 C

不同的下一跳，距離更短，更新 N8 E

不同的下一跳，距離一樣，不改變 N9 F

不同的下一跳，距離更大，不改變 42.假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器A的路由表有如下的項目（格式同上題）： N1 4 B N2 2 C N3 1 F N4 5 G 現(xiàn)將A收到從C發(fā)來的路由信息（格式同上題）： N1 2 N2 1 N3 3 N4 7 試求出路由器A更新后的路由表（詳細(xì)說明每一個步驟）。

路由器A更新后的路由表如下：

N1 C

不同的下一跳，距離更短，改變 N2 C

不同的下一跳，距離一樣，不變 N3 F

不同的下一跳，距離更大，不改變 N4 G

無新信息，不改變

43.IGMP協(xié)議的要點是什么？隧道技術(shù)是怎樣使用的？ IGMP可分為兩個階段：

第一階段：當(dāng)某個主機(jī)加入新的多播組時，該主機(jī)應(yīng)向多播組的多播地址發(fā)送IGMP 報文，聲明自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到 IGMP 報文后，將組成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給因特網(wǎng)上的其他多播路由器。第二階段：因為組成員關(guān)系是動態(tài)的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網(wǎng)上的主機(jī)，以便知道這些主機(jī)是否還繼續(xù)是組的成員。只要對某個組有一個主機(jī)響應(yīng)，那么多播路由器就認(rèn)為這個組是活躍的。但一個組在經(jīng)過幾次的探詢后仍然沒有一個主機(jī)響應(yīng)，則不再將該組的成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給其他的多播路由器。

隧道技術(shù)：多播數(shù)據(jù)報被封裝到一個單播IP數(shù)據(jù)報中，可穿越不支持多播的網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)另一個支持多播的網(wǎng)絡(luò)。

44.什么是VPN？VPN有什么特點和優(yōu)缺點？VPN有幾種類別？ P171-173 45.什么是NAT?NAPT有哪些特點？NAT的優(yōu)點和缺點有哪些？NAT的優(yōu)點和缺點有哪些？ P173-174 第五章 傳輸層

5—01 試說明運(yùn)輸層在協(xié)議棧中的地位和作用，運(yùn)輸層的通信和網(wǎng)絡(luò)層的通信有什么重要區(qū)別？為什么運(yùn)輸層是必不可少的？

答：運(yùn)輸層處于面向通信部分的最高層，同時也是用戶功能中的最低層，向它上面的應(yīng)用層提供服務(wù)

運(yùn)輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信，但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信（面向主機(jī)，承擔(dān)路由功能，即主機(jī)尋址及有效的分組交換）。

各種應(yīng)用進(jìn)程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類服務(wù)質(zhì)量，必須由運(yùn)輸層以復(fù)用和分用的形式加載到網(wǎng)絡(luò)層。

5—02 網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報或虛電路服務(wù)對上面的運(yùn)輸層有何影響？ 答：網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報或虛電路服務(wù)不影響上面的運(yùn)輸層的運(yùn)行機(jī)制。

但提供不同的服務(wù)質(zhì)量。5—03 當(dāng)應(yīng)用程序使用面向連接的TCP和無連接的IP時，這種傳輸是面向連接的還是面向無連接的？

答：都是。這要在不同層次來看，在運(yùn)輸層是面向連接的，在網(wǎng)絡(luò)層則是無連接的。5—04 試用畫圖解釋運(yùn)輸層的復(fù)用。畫圖說明許多個運(yùn)輸用戶復(fù)用到一條運(yùn)輸連接上，而這條運(yùn)輸連接有復(fù)用到IP數(shù)據(jù)報上。

5—05 試舉例說明有些應(yīng)用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。答：VOIP：由于語音信息具有一定的冗余度，人耳對VOIP數(shù)據(jù)報損失由一定的承受度，但對傳輸時延的變化較敏感。

有差錯的UDP數(shù)據(jù)報在接收端被直接拋棄，TCP數(shù)據(jù)報出錯則會引起重傳，可能帶來較大的時延擾動。

因此VOIP寧可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。5—06 接收方收到有差錯的UDP用戶數(shù)據(jù)報時應(yīng)如何處理？ 答：丟棄

5—07 如果應(yīng)用程序愿意使用UDP來完成可靠的傳輸，這可能嗎？請說明理由 答：可能，但應(yīng)用程序中必須額外提供與TCP相同的功能。5—08 為什么說UDP是面向報文的，而TCP是面向字節(jié)流的？

答：發(fā)送方 UDP 對應(yīng)用程序交下來的報文，在添加首部后就向下交付 IP 層。UDP 對應(yīng)用層交下來的報文，既不合并，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。

接收方 UDP 對 IP 層交上來的 UDP 用戶數(shù)據(jù)報，在去除首部后就原封不動地交付上層的應(yīng)用進(jìn)程，一次交付一個完整的報文。

發(fā)送方TCP對應(yīng)用程序交下來的報文數(shù)據(jù)塊，視為無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流（無邊界約束，課分拆/合并），但維持各字節(jié)

5—09 端口的作用是什么？為什么端口要劃分為三種？

答：端口的作用是對TCP/IP體系的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)志，使運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的計算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程能夠互相通信。

熟知端口，數(shù)值一般為0~1023.標(biāo)記常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；

登記端口號，數(shù)值為1024~49151，標(biāo)記沒有熟知端口號的非常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程； 5—10 試說明運(yùn)輸層中偽首部的作用。答：用于計算運(yùn)輸層數(shù)據(jù)報校驗和。

5—11 某個應(yīng)用進(jìn)程使用運(yùn)輸層的用戶數(shù)據(jù)報UDP，然而繼續(xù)向下交給IP層后，又封裝成IP數(shù)據(jù)報。既然都是數(shù)據(jù)報，可否跳過UDP而直接交給IP層？哪些功能UDP提供了但I(xiàn)P沒提提供？

答：不可跳過UDP而直接交給IP層

IP數(shù)據(jù)報IP報承擔(dān)主機(jī)尋址，提供報頭檢錯；只能找到目的主機(jī)而無法找到目的進(jìn)程。

UDP提供對應(yīng)用進(jìn)程的復(fù)用和分用功能，以及提供對數(shù)據(jù)差分的差錯檢驗。5—12 一個應(yīng)用程序用UDP，到IP層把數(shù)據(jù)報在劃分為4個數(shù)據(jù)報片發(fā)送出去，結(jié)果前兩個數(shù)據(jù)報片丟失，后兩個到達(dá)目的站。過了一段時間應(yīng)用程序重傳UDP，而IP層仍然劃分為4個數(shù)據(jù)報片來傳送。結(jié)果這次前兩個到達(dá)目的站而后兩個丟失。試問：在目的站能否將這兩次傳輸?shù)?個數(shù)據(jù)報片組裝成完整的數(shù)據(jù)報？假定目的站第一次收到的后兩個數(shù)據(jù)報片仍然保存在目的站的緩存中。答：不行

重傳時，IP數(shù)據(jù)報的標(biāo)識字段會有另一個標(biāo)識符。僅當(dāng)標(biāo)識符相同的IP數(shù)據(jù)報片才能組裝成一個IP數(shù)據(jù)報。

前兩個IP數(shù)據(jù)報片的標(biāo)識符與后兩個IP數(shù)據(jù)報片的標(biāo)識符不同，因此不能組裝成一個IP數(shù)據(jù)報。

5—13 一個UDP用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段為8192季節(jié)。在數(shù)據(jù)鏈路層要使用以太網(wǎng)來傳送。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個IP數(shù)據(jù)報片？說明每一個IP數(shù)據(jù)報字段長度和片偏移字段的值。答：6個

數(shù)據(jù)字段的長度：前5個是1480字節(jié)，最后一個是800字節(jié)。

片偏移字段的值分別是：0，1480，2960，4440，5920和7400.5—14 一UDP用戶數(shù)據(jù)報的首部十六進(jìn)制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17.試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報的總長度、數(shù)據(jù)部分長度。這個用戶數(shù)據(jù)報是從客戶發(fā)送給服務(wù)器發(fā)送給客戶？使用UDP的這個服務(wù)器程序是什么？

解：源端口1586，目的端口69，UDP用戶數(shù)據(jù)報總長度28字節(jié)，數(shù)據(jù)部分長度20字節(jié)。

此UDP用戶數(shù)據(jù)報是從客戶發(fā)給服務(wù)器（因為目的端口號<1023，是熟知端口）、服務(wù)器程序是TFFTP。

5—15 使用TCP對實時話音數(shù)據(jù)的傳輸有沒有什么問題？使用UDP在傳送數(shù)據(jù)文件時會有什么問題？

答：如果語音數(shù)據(jù)不是實時播放（邊接受邊播放）就可以使用TCP，因為TCP傳輸可靠。接收端用TCP講話音數(shù)據(jù)接受完畢后，可以在以后的任何時間進(jìn)行播放。但假定是實時傳輸，則必須使用UDP。

UDP不保證可靠交付，但UCP比TCP的開銷要小很多。因此只要應(yīng)用程序接受這樣的服務(wù)質(zhì)量就可以使用UDP。

5—16 在停止等待協(xié)議中如果不使用編號是否可行？為什么？ 答:分組和確認(rèn)分組都必須進(jìn)行編號，才能明確哪個分則得到了確認(rèn)。

5—17 在停止等待協(xié)議中，如果收到重復(fù)的報文段時不予理睬（即悄悄地丟棄它而其他什么也沒做）是否可行？試舉出具體的例子說明理由。答：

收到重復(fù)幀不確認(rèn)相當(dāng)于確認(rèn)丟失

5—18 假定在運(yùn)輸層使用停止等待協(xié)議。發(fā)送發(fā)在發(fā)送報文段M0后再設(shè)定的時間內(nèi)未收到確認(rèn)，于是重傳M0，但M0又遲遲不能到達(dá)接收方。不久，發(fā)送方收到了遲到的對M0的確認(rèn)，于是發(fā)送下一個報文段M1，不久就收到了對M1的確認(rèn)。接著發(fā)送方發(fā)送新的報文段M0，但這個新的M0在傳送過程中丟失了。正巧，一開始就滯留在網(wǎng)絡(luò)中的M0現(xiàn)在到達(dá)接收方。接收方無法分辨M0是舊的。于是收下M0，并發(fā)送確認(rèn)。顯然，接收方后來收到的M0是重復(fù)的，協(xié)議失敗了。

試畫出類似于圖5-9所示的雙方交換報文段的過程。答：

舊的M0被當(dāng)成新的M0。

5—19 試證明：當(dāng)用n比特進(jìn)行分組的編號時，若接收到窗口等于1（即只能按序接收分組），當(dāng)僅在發(fā)送窗口不超過2n-1時，連接ARQ協(xié)議才能正確運(yùn)行。窗口單位是分組。解：見課后答案。

5—20 在連續(xù)ARQ協(xié)議中，若發(fā)送窗口等于7，則發(fā)送端在開始時可連續(xù)發(fā)送7個分組。因此，在每一分組發(fā)送后，都要置一個超時計時器。現(xiàn)在計算機(jī)里只有一個硬時鐘。設(shè)這7個分組發(fā)出的時間分別為t0,t1?t6,且tout都一樣大。試問如何實現(xiàn)這7個超時計時器（這叫軟件時鐘法）？ 解：見課后答案。5—21 假定使用連續(xù)ARQ協(xié)議中，發(fā)送窗口大小事3，而序列范圍[0,15],而傳輸媒體保證在接收方能夠按序收到分組。在某時刻，接收方，下一個期望收到序號是5.試問：

（1）在發(fā)送方的發(fā)送窗口中可能有出現(xiàn)的序號組合有哪幾種？

（2）接收方已經(jīng)發(fā)送出去的、但在網(wǎng)絡(luò)中（即還未到達(dá)發(fā)送方）的確認(rèn)分組可能有哪些？說明這些確認(rèn)分組是用來確認(rèn)哪些序號的分組。

5—22 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個很長的文件，其長度為L字節(jié)。假定TCP使用的MSS有1460字節(jié)。

（1）在TCP的序號不重復(fù)使用的條件下，L的最大值是多少？

（2）假定使用上面計算出文件長度，而運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層所使用的首部開銷共66字節(jié)，鏈路的數(shù)據(jù)率為10Mb/s，試求這個文件所需的最短發(fā)送時間。

解：（1）L_max的最大值是2^32=4GB,G=2^30.(2)滿載分片數(shù)Q={L_max/MSS}取整=2941758發(fā)送的總報文數(shù) N=Q*(MSS+66)+{（L_max-Q*MSS）+66}=4489122708+682=4489123390 總字節(jié)數(shù)是N=4489123390字節(jié)，發(fā)送4489123390字節(jié)需時間為：N*8/（10*10^6）=3591.3秒，即59.85分，約1小時。

5—23 主機(jī)A向主機(jī)B連續(xù)發(fā)送了兩個TCP報文段，其序號分別為70和100。試問：（1）第一個報文段攜帶了多少個字節(jié)的數(shù)據(jù)？

（2）主機(jī)B收到第一個報文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號應(yīng)當(dāng)是多少？

（3）如果主機(jī)B收到第二個報文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號是180，試問A發(fā)送的第二個報文段中的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)？

（4）如果A發(fā)送的第一個報文段丟失了，但第二個報文段到達(dá)了B。B在第二個報文段到

第二篇：謝希仁計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理第五版課后習(xí)題答案

謝希仁計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理第五版課后習(xí)題答案.txt生活是過出來的，不是想出來的。放得下的是曾經(jīng)，放不下的是記憶。無論我在哪里，我離你都只有一轉(zhuǎn)身的距離。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第五版）課后答案 第一章 概述

1-01 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供那些服務(wù)？ 答： 連通性和共享

1-02 簡述分組交換的要點。答：（1）報文分組，加首部（2）經(jīng)路由器儲存轉(zhuǎn)發(fā)（3）在目的地合并

1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。

答：（1）電路交換：端對端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。

（2）報文交換：無須預(yù)約傳輸帶寬，動態(tài)逐段利用傳輸帶寬對突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。

（3）分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生存性能好。

1-04 為什么說因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革？

答： 融合其他通信網(wǎng)絡(luò)，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實時交互能力。

1-05 因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。答：從單個網(wǎng)絡(luò)APPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；TCP/IP協(xié)議的初步成型

建成三級結(jié)構(gòu)的Internet；分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)；

形成多層次ISP結(jié)構(gòu)的Internet；ISP首次出現(xiàn)。1-06 簡述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個階段？ 答：（1）因特網(wǎng)草案(Internet Draft)——在這個階段還不是 RFC 文檔。

（2）建議標(biāo)準(zhǔn)(Proposed Standard)——從這個階段開始就成為 RFC 文檔。（3）草案標(biāo)準(zhǔn)(Draft Standard)（4）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(Internet Standard)1-07小寫和大寫開頭的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要區(qū)別？

答：（1）internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）：通用名詞，它泛指由多個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。；協(xié)議無特指

（2）Internet（因特網(wǎng)）：專用名詞，特指采用 TCP/IP 協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 區(qū)別：后者實際上是前者的雙向應(yīng)用

1-08 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點？ 答：按范圍：（1）廣域網(wǎng)WAN：遠(yuǎn)程、高速、是Internet的核心網(wǎng)。（2）城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個局域網(wǎng)。

（3）局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機(jī)關(guān)、社區(qū)。

（4）個域網(wǎng)PAN：個人電子設(shè)備

按用戶：公用網(wǎng)：面向公共營運(yùn)。專用網(wǎng)：面向特定機(jī)構(gòu)。1-09 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？ 答：主干網(wǎng)：提供遠(yuǎn)程覆蓋高速傳輸和路由器最優(yōu)化通信

本地接入網(wǎng)：主要支持用戶的訪問本地，實現(xiàn)散戶接入，速率低。

1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit）。從源點到終點共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數(shù)據(jù)率為b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit)，且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結(jié)點。）

答：線路交換時延：kd+x/b+s, 分組交換時延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s>(k-1)*(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當(dāng)x>>p,相反。

1-11 在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小無關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(b/s)，但傳播時延和結(jié)點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度p應(yīng)取為多大？（提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時延是由哪幾部分組成。）

答：總時延D表達(dá)式，分組交換時延為：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/b D對p求導(dǎo)后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5 1-12 因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點是什么？它們的工作方式各有什么特點？

答：邊緣部分：由各主機(jī)構(gòu)成，用戶直接進(jìn)行信息處理和信息共享;低速連入核心網(wǎng)。

核心部分：由各路由器連網(wǎng)，負(fù)責(zé)為邊緣部分提供高速遠(yuǎn)程分組交換。1-13 客戶服務(wù)器方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？

答：前者嚴(yán)格區(qū)分服務(wù)和被服務(wù)者，后者無此區(qū)別。后者實際上是前者的雙向應(yīng)用。1-14 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？

答：速率，帶寬，吞吐量，時延，時延帶寬積，往返時間RTT，利用率

1-15 假定網(wǎng)絡(luò)利用率達(dá)到了90%。試估計一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是它的最小值的多少倍？ 解：設(shè)網(wǎng)絡(luò)利用率為U。，網(wǎng)絡(luò)時延為D，網(wǎng)絡(luò)時延最小值為D0 U=90%;D=D0/(1-U)---->D/ D0=10

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是最小值的10倍

1-16 計算機(jī)通信網(wǎng)有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區(qū)別？

答：征：宏觀整體評價網(wǎng)絡(luò)的外在表現(xiàn)。性能指標(biāo)：具體定量描述網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能。

1-17 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延：

（1）數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2）數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計算中可以得到什么樣的結(jié)論？ 解：（1）發(fā)送時延：ts=107/105=100s 傳播時延tp=106/(2×108)=0.005s（2）發(fā)送時延ts =103/109=1μs 傳播時延：tp=106/(2×108)=0.005s 結(jié)論：若數(shù)據(jù)長度大而發(fā)送速率低，則在總的時延中，發(fā)送時延往往大于傳播時延。但若數(shù)據(jù)長度短而發(fā)送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。1-18 假設(shè)信號在媒體上的傳播速度為2×108m/s.媒體長度L分別為：（1）10cm（網(wǎng)絡(luò)接口卡）（2）100m（局域網(wǎng)）（3）100km（城域網(wǎng)）（4）5000km（廣域網(wǎng)）試計算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。解：（1）1Mb/s:傳播時延=0.1/(2×108)=5×10-10 比特數(shù)=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比特數(shù)=5×10-10×1×109=5×10-1（2）1Mb/s: 傳播時延=100/(2×108)=5×10-7 比特數(shù)=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s: 比特數(shù)=5×10-7×1×109=5×102(3)1Mb/s: 傳播時延=100000/(2×108)=5×10-4 比特數(shù)=5×10-4×1×106=5×102 1Gb/s: 比特數(shù)=5×10-4×1×109=5×105(4)1Mb/s: 傳播時延=5000000/(2×108)=2.5×10-2 比特數(shù)=2.5×10-2×1×106=5×104 1Gb/s: 比特數(shù)=2.5×10-2×1×109=5×107 1-19 長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部工18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。

若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？ 解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5% 1-20 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活。

答：分層的好處： ①各層之間是獨立的。某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需要知道服務(wù)是如何實現(xiàn)的。②靈活性好。當(dāng)某一層發(fā)生變化時，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。

③結(jié)構(gòu)上可分割開。各層可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn) ④易于實現(xiàn)和維護(hù)。⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。1-21 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？

答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分：

1、協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。

2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語。

1-22 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？ 答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

1-23 為什么一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？

答：因為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如果不全面考慮不利情況，當(dāng)情況發(fā)生變化時，協(xié)議就會保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個朋友在電話中約會好，下午3點在公園見面，并且約定不見不散。這個協(xié)議就是很不科學(xué)的，因為任何一方如果有耽擱了而來不了，就無法通知對方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細(xì)的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。

1-24 論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點，包括各層的主要功能。答：綜合OSI 和TCP/IP 的優(yōu)點，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)。各層的主要功能： 物理層 物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞 線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當(dāng)做第0 層。）物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。

數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個相鄰結(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。

網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使 發(fā)送站的運(yùn)輸層所傳下來的分組能夠 正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運(yùn)輸層。

運(yùn)輸層 運(yùn)輸層的任務(wù)是向上一層的進(jìn)行通信的兩個進(jìn)程之間提供一個可靠的端到端 服務(wù)，使它們看不見運(yùn)輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。應(yīng)用層 應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。

1-25 試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。答：電視，計算機(jī)視窗操作系統(tǒng)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品

1-26 試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問點、客戶、服務(wù)器、客戶-服務(wù)器方式。

答：實體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。

客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。客戶是服務(wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。

客戶服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。

協(xié)議棧:指計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后,每層的主要功能由對等層協(xié)議的運(yùn)行來實現(xiàn),因而每層可用一些主要協(xié)議來表征,幾個層次畫在一起很像一個棧的結(jié)構(gòu).對等層:在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層.協(xié)議數(shù)據(jù)單元:對等層實體進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)單位.服務(wù)訪問點:在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進(jìn)行交互（即交換信息）的地方.服務(wù)訪問點SAP是一個抽象的概念,它實體上就是一個邏輯接口.1-27 試解釋everything over IP 和IP over everthing 的含義。

TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù)（所謂的everything over ip）

答：允許IP協(xié)議在各式各樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行（所謂的ip over everything）第二章 物理層

2-01 物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點是什么？ 答：物理層要解決的主要問題：

（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設(shè)備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協(xié)議和服務(wù)。

（2）給其服務(wù)用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰Γ瑸榇耍锢韺討?yīng)該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。（3）在兩個相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識數(shù)據(jù)電路 物理層的主要特點：

（1）由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械，電氣，功能和規(guī)程特性。

（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。2-02 歸層與協(xié)議有什么區(qū)別？ 答：規(guī)程專指物理層協(xié)議

2-03 試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型并說明其主要組成構(gòu)建的作用。答：源點：源點設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。源點又稱為源站。

發(fā)送器：通常源點生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。終點：終點設(shè)備從接收器獲取傳送過來的信息。終點又稱為目的站 傳輸系統(tǒng)：信號物理通道

2-04 試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號，基帶信號，帶通信號，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號，碼元，單工通信，半雙工通信，全雙工通信，串行傳輸，并行傳輸。答：數(shù)據(jù)：是運(yùn)送信息的實體。

信號：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的模擬信號。模擬信號：連續(xù)變化的信號。

數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。

碼元(code)：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形。

單工通信：即只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。

半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送（當(dāng)然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時間再反過來。全雙工通信：即通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。

基帶信號（即基本頻帶信號）——來自信源的信號。像計算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號。

帶通信號——把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。

2-05 物理層的接口有哪幾個方面的特性？個包含些什么內(nèi)容？ 答：（1）機(jī)械特性

明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。（2）電氣特性

指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。（3）功能特性

指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何意。（4）規(guī)程特性 說明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

2-06 數(shù)據(jù)在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？ 答：碼元傳輸速率受奈氏準(zhǔn)則的限制，信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制

香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是：只要信息傳輸速率低于信道的極限傳信率，就可實現(xiàn)無差傳輸。

比特/s是信息傳輸速率的單位

碼元傳輸速率也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應(yīng)于一個比特。

2-07 假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）? 答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

2-08 假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無差錯傳輸），試問這個信道應(yīng)具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結(jié)果說明什么問題？）答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)W=3khz，C=64khz----àS/N=64.2dB 是個信噪比要求很高的信源

2-09 用香農(nóng)公式計算一下，假定信道帶寬為為3100Hz，最大信道傳輸速率為35Kb/ｓ，那么若想使最大信道傳輸速率增加６０％，問信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加２０％？

答：C = W log2(1+S/N)b/s-àSN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1 SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1 SN2/SN1=100信噪比應(yīng)增大到約100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5% 如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右 2-10 常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點？ 答：雙絞線

屏蔽雙絞線 STP(Shielded Twisted Pair)無屏蔽雙絞線 UTP(Unshielded Twisted Pair)同軸電纜

W 同軸電纜 75 W 同軸電纜 光纜

無線傳輸：短波通信/微波/衛(wèi)星通信

2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在 1 kHz時)，若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應(yīng)當(dāng)使衰減降低到多少？

解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km 衰減應(yīng)降低到20/100=0.2db 2-12 試計算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.解： V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2 1200nm到1400nm：帶寬=23.8THZ 1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ 2-13 為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些？ 答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時分、碼分、波分。

2-14 試寫出下列英文縮寫的全文，并做簡單的解釋。

FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1 ,OC-48.答：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(Synchronous Optical Network)同步光纖網(wǎng) SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步數(shù)字系列

STM-1(Synchronous Transfer Module)第1級同步傳遞模塊 OC-48(Optical Carrier)第48級光載波

2-15 碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信而不會互相干擾？這種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點？

答：各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。

這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的帶寬。

2-16 共有4個站進(jìn)行碼分多址通信。4個站的碼片序列為 A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？

解：S?A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A發(fā)送1 S?B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B發(fā)送0 S?C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C無發(fā)送 S?D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D發(fā)送1 2-17 試比較xDSL、HFC以及FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點？

答：xDSL 技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。成本低，易實現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。

HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450 MHz 單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為 750 MHz 雙向傳輸?shù)?HFC 網(wǎng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時間。

FTTx（光纖到??）這里字母 x 可代表不同意思。可提供最好的帶寬和質(zhì)量、但現(xiàn)階段線路和工程成本太大。

2-18為什么在ASDL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達(dá)每秒幾個兆比？ 答：靠先進(jìn)的DMT編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個碼元就相當(dāng)于每秒傳送多個比特

第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 3-01 數(shù)據(jù)鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區(qū)別? “電路接通了”與”數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在? 答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸，因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件。

“電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”，此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測、確認(rèn)和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時，物理電路連接不一定跟著斷開連接。3-02 數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點和缺點.答：鏈路管理

幀定界

流量控制

差錯控制 將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開

透明傳輸

尋址

可靠的鏈路層的優(yōu)點和缺點取決于所應(yīng)用的環(huán)境：對于干擾嚴(yán)重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。

3-03 網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么?網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層? 答：適配器（即網(wǎng)卡）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件 網(wǎng)絡(luò)適配器工作在TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)接口層（OSI中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層）

3-04 數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯檢測)為什么都必須加以解決？

答：幀定界是分組交換的必然要求

透明傳輸避免消息符號與幀定界符號相混淆

差錯檢測防止合差錯的無效數(shù)據(jù)幀浪費后續(xù)路由上的傳輸和處理資源 3-05 如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行幀定界，會發(fā)生什么問題？ 答：無法區(qū)分分組與分組

無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域

無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部

3-06 PPP協(xié)議的主要特點是什么？為什么PPP不使用幀的編號？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸？

答：簡單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù)，檢錯，無糾錯

不使用序號和確認(rèn)機(jī)制

地址字段A 只置為 0xFF。地址字段實際上并不起作用。控制字段 C 通常置為 0x03。PPP 是面向字節(jié)的

當(dāng) PPP 用在同步傳輸鏈路時，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和 HDLC 的做法一樣），當(dāng) PPP 用在異步傳輸時，就使用一種特殊的字符填充法

PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認(rèn)機(jī)制

3-07 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項式是P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？

答：作二進(jìn)制除法，1101011011 0000 10011 得余數(shù)1110，添加的檢驗序列是1110.作二進(jìn)制除法，兩種錯誤均可發(fā)展

僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。

3-08 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD 生成多項式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。

答：作二進(jìn)制除法，101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是011 3-09 一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？ 答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 3-10 PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串***0。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是***1110110，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？ 答：011011111 11111 00 ***000 ***1110110 000111011111 11111 110 3-11 試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。（提示：請弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）（1）普通的電話通信。

（2）電信局提供的公用電報通信。（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。

3-12 PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當(dāng)用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進(jìn)行通信需要建立哪幾種連接？每一種連接解決什么問題？

3-13 局域網(wǎng)的主要特點是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？ 答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個特點：

（1）共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個系統(tǒng)連接到一個共享的通信媒體上。

（2）地理范圍有限，用戶個數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個單位服務(wù)，只在一個相對獨立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)，一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位10m~10km內(nèi)或更大一些。

從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測提醒來看，局域網(wǎng)也有自己的特點：（1）低層協(xié)議簡單

（2）不單獨設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層

（3）采用兩種媒體訪問控制技術(shù)，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發(fā)出多種媒體訪問控制技術(shù) 在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)通常采站點間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。

3-14 常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？ 答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng)

當(dāng)時很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴，人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非常可靠，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?-15 什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個主要標(biāo)準(zhǔn)？ 答：DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)

DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)與 IEEE 的 802.3 標(biāo)準(zhǔn)

3-16 數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？

答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個信號周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特 3-17 為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？

答：由于 TCP/IP 體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標(biāo)準(zhǔn)）的作用已經(jīng)不大了。

3-18 試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASE-T中的“10”表示信號在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過100m。

3-19 以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點如何？

答：傳統(tǒng)的時分復(fù)用TDM是靜態(tài)時隙分配，均勻高負(fù)荷時信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時資源浪費較大，CSMA/CD課動態(tài)使用空閑新到資源，低負(fù)荷時信道利用率高，但控制復(fù)雜，高負(fù)荷時信道沖突大。

3-20 假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。

答：對于1km電纜，單程傳播時間為1/200000=5為微秒，來回路程傳播時間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特數(shù)等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長 3-21 什么叫做比特時間？使用這種時間單位有什么好處？100比特時間是多少微秒？ 答：比特時間是發(fā)送一比特多需的時間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長度與發(fā)送延遲的關(guān)系

“比特時間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少，如數(shù)據(jù)率是10Mb/s，則100比特時間等于10微秒。

3-22 假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時選擇了隨機(jī)數(shù)r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢？

答：對于10mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為51.2微秒，要退后100個爭用期，等待時間是51.2（微秒）*100=5.12ms 對于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為5.12微秒，要退后100個爭用期，等待時間是5.12（微秒）*100=512微秒

3-23 公式（3-3）表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)的站點數(shù)無關(guān)？請說明你的理由。

答：實際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時刻是隨即的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法（已經(jīng)不再是CSMA/CD了），使各結(jié)點的發(fā)送不發(fā)生碰撞。3-24 假定站點A和B在同一個10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個站點之間的傳播時延為225比特時間。現(xiàn)假定A開始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送的幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計算時應(yīng)當(dāng)考慮到每一個以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時，在MAC幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）

答：設(shè)在t=0時A開始發(fā)送，在t=（64+8）*8=576比特時間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A在發(fā)送完畢之前就一定檢測到碰撞，就能夠肯定以后也不會再發(fā)送碰撞了 如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A所發(fā)送的幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會和其他站點發(fā)生碰撞）。

3-25 在上題中的站點A和B在t=0時同時發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時間，A和B同時檢測到發(fā)生了碰撞，并且在t=255+48=273比特時間完成了干擾信號的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會不會和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會不會在預(yù)定的重傳時間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？ 答：t=0時，A和B開始發(fā)送數(shù)據(jù)

T1=225比特時間,A和B都檢測到碰撞（tau）

T2=273比特時間,A和B結(jié)束干擾信號的傳輸（T1+48）T3=594比特時間,A 開始發(fā)送（T2+Tau+rA*Tau+96）T4=785比特時間，B再次檢測信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則B在T5=881比特時間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。（T5=T4+96）

A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時間到達(dá)B，B先檢測到信道忙，因此B在預(yù)定的881比特時間停止發(fā)送

3-26 以太網(wǎng)上只有兩個站，它們同時發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截斷二進(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3,?..。試計算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3次重傳失敗的概率，以及一個站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯然

第一次重傳失敗的概率為0.5，第二次重傳失敗的概率為0.25，第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)I=1.637 3-27 假定一個以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個以太網(wǎng)一個使用以太網(wǎng)集線器，而另一個使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個網(wǎng)絡(luò)？ 答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。

交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實現(xiàn)透明交換

局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連

當(dāng)本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機(jī)能得到改善。

當(dāng)本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時，采用交換機(jī)改善對外流量不明顯

3-28 有10個站連接到以太網(wǎng)上。試計算一下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器；（2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網(wǎng)集線器；（3）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。

答:（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器：10mbs（2）10個站都連接到一個100mb/s以太網(wǎng)集線器：100mbs（3）10個站都連接到一個10mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)：10mbs 3-29 10Mb/s以太網(wǎng)升級到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時，都需要解決哪些技術(shù)問題？為什么以太網(wǎng)能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？

答：技術(shù)問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度

在100mb/s的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長不變，但將一個網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m，幀間時間間隔從原來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒

吉比特以太網(wǎng)仍保持一個網(wǎng)段的最大長度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時將爭用時間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷

10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同

吉比特以太網(wǎng)還保留標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進(jìn)行升級時，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣 3-30 以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？ 答：以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實現(xiàn)透明交換

虛擬局域網(wǎng) VLAN 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。

虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個 4 字節(jié)的標(biāo)識符，稱為 VLAN 標(biāo)記(tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網(wǎng)。

3-31 網(wǎng)橋的工作原理和特點是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)有何異同？ 答：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù) MAC 幀的目的地址對收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個幀時，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個接口 轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡單地轉(zhuǎn)發(fā)信號，沒有過濾能力 以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可視為多端口網(wǎng)橋

3-32 圖3-35表示有五個站點分別連接在三個局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和B2連接起來。每一個網(wǎng)橋都有兩個接口（1和2）。在一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：A發(fā)送給E，C發(fā)送給B，D發(fā)送給C，B發(fā)送給A。試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表3-2中。

發(fā)送的幀 B1的轉(zhuǎn)發(fā)表 B2的轉(zhuǎn)發(fā)表 B1的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）B2的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）

地址 接口 地址 接口

A→E A 1 A 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 C→B C 2 C 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 D→C D 2 D 2 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 B→A B 1

寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 接收不到這個幀

3-33 網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是用自學(xué)習(xí)算法建立的。如果有的站點總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接受數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中是否就沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目？如果要向這個站點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，那么網(wǎng)橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址嗎？ 答：沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目;網(wǎng)橋能夠利用廣播把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址 第四章 網(wǎng)絡(luò)層

1.網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？是比較其優(yōu)缺點。

網(wǎng)絡(luò)層向運(yùn)輸層提供 “面向連接”虛電路（Virtual Circuit）服務(wù)或“無連接”數(shù)據(jù)報服務(wù)

前者預(yù)約了雙方通信所需的一切網(wǎng)絡(luò)資源。優(yōu)點是能提供服務(wù)質(zhì)量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重復(fù)和失序（不按序列到達(dá)終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)成本高；

后者無網(wǎng)絡(luò)資源障礙，盡力而為，優(yōu)缺點與前者互易

2.網(wǎng)絡(luò)互連有何實際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時，有哪些共同的問題需要解決？

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可擴(kuò)大用戶共享資源范圍和更大的通信區(qū)域 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時，需要解決共同的問題有： 不同的尋址方案 不同的最大分組長度 不同的網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制 不同的超時控制 不同的差錯恢復(fù)方法 不同的狀態(tài)報告方法 不同的路由選擇技術(shù) 不同的用戶接入控制

不同的服務(wù)（面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)）不同的管理與控制方式

3.作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)有何區(qū)別？

中間設(shè)備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)。

數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器(bridge)。網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。

網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)(gateway)。

4.試簡單說明下列協(xié)議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協(xié)議：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。使參與互連的性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶看起來好像是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協(xié)議之一，與IP協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議。

ARP協(xié)議：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。RARP：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的硬件地址和IP地址的映射問題。ICMP：提供差錯報告和詢問報文，以提高IP數(shù)據(jù)交付成功的機(jī)會 因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP：用于探尋、轉(zhuǎn)發(fā)本局域網(wǎng)內(nèi)的組成員關(guān)系。5.IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點是什么？ 分為ABCDE 5類;每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡(luò)號 net-id，它標(biāo)志主機(jī)（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個字段則是主機(jī)號 host-id，它標(biāo)志該主機(jī)（或路由器）。各類地址的網(wǎng)絡(luò)號字段net-id分別為1，2，3，0，0字節(jié)；主機(jī)號字段host-id分別為3字節(jié)、2字節(jié)、1字節(jié)、4字節(jié)、4字節(jié)。特點：

（1）IP 地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu)。分兩個等級的好處是： 第一，IP 地址管理機(jī)構(gòu)在分配 IP 地址時只分配網(wǎng)絡(luò)號，而剩下的主機(jī)號則由得到該網(wǎng)絡(luò)號的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。

第二，路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮目的主機(jī)號），這樣就可以使路由表中的項目數(shù)大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲空間。（2）實際上 IP 地址是標(biāo)志一個主機(jī)（或路由器）和一條鏈路的接口。

當(dāng)一個主機(jī)同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時，該主機(jī)就必須同時具有兩個相應(yīng)的 IP 地址，其網(wǎng)絡(luò)號 net-id 必須是不同的。這種主機(jī)稱為多歸屬主機(jī)(multihomed host)。

由于一個路由器至少應(yīng)當(dāng)連接到兩個網(wǎng)絡(luò)（這樣它才能將 IP 數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)），因此一個路由器至少應(yīng)當(dāng)有兩個不同的 IP 地址。

(3)用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò)，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號 net-id。

(4)所有分配到網(wǎng)絡(luò)號 net-id 的網(wǎng)絡(luò)，范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的。

6.試根據(jù)IP地址的規(guī)定，計算出表4-2中的各項數(shù)據(jù)。

解：1）A類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號占七個bit, 則允許用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的7次方，為128，但是要 除去0和127的情況，所以能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)是126，第一個網(wǎng)絡(luò)號是1，最后一個網(wǎng)絡(luò)號是 126。主機(jī)號占24個bit, 則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的24次方，為16777216，但是也要除 去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是16777214。

2）B類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號占14個bit，則能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的14次方，為16384，第 一個網(wǎng)絡(luò)號是128.0，因為127要用作本地軟件回送測試，所以從128開始，其點后的還可以 容納2的8次方為256，所以以128為開始的網(wǎng)絡(luò)號為128.0~~128.255，共256個，以此類 推，第16384個網(wǎng)絡(luò)號的計算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機(jī)號占16個 bit, 則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的16次方，為65536，但是也要除去全0和全 1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是65534。

3）C類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號占21個bit, 則能用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的21次方，為2097152，第一個 網(wǎng)絡(luò)號是

192.0.0，各個點后的數(shù)占一個字節(jié)，所以以

192 為開始的網(wǎng)絡(luò)號為 192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個網(wǎng)絡(luò)號的計算方法是： 2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機(jī)號占8個bit, 則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的8次方，為256，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是254。

7.試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別，為什么要使用這兩種不同的地址？

IP 地址就是給每個連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)（或路由器）分配一個在全世界范圍是唯一的 32 位的標(biāo)識符。從而把整個因特網(wǎng)看成為一個單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò) 在實際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終還是必須使用硬件地址。

MAC地址在一定程度上與硬件一致，基于物理、能夠標(biāo)識具體的鏈路通信對象、IP地址給予邏輯域的劃分、不受硬件限制。

8.IP地址方案與我國的電話號碼體制的主要不同點是什么？ 于網(wǎng)絡(luò)的地理分布無關(guān)

9.（1）子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？ 有三種含義

其一是一個A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對于A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡(luò)號，后24位表示主機(jī)號，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前8位為網(wǎng)絡(luò)號，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號。

第二種情況為一個B類網(wǎng)，對于B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡(luò)號，后16位表示主機(jī)號，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前16位為網(wǎng)絡(luò)號，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號。

第三種情況為一個C類網(wǎng)，這個子網(wǎng)掩碼為C類網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。

（2）一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為255.255.255.248，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個主機(jī)？ 255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.每一個子網(wǎng)上的主機(jī)為(2^3)=6 臺

掩碼位數(shù)29，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接8個主機(jī)，扣除全1和全0后為6臺。

（3）一A類網(wǎng)絡(luò)和一B網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網(wǎng)掩碼有何不同？

A類網(wǎng)絡(luò)：11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網(wǎng)號（16位“1”）則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0 B類網(wǎng)絡(luò) 11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網(wǎng)號（8位“1”）則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0但子網(wǎng)數(shù)目不同

（4）一個B類地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？

（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位數(shù)為4+8=12，因此，最大主機(jī)數(shù)為： 2^12-2=4096-2=4094 11111111.11111111.11110000.00000000 主機(jī)數(shù)2^12-2(5)一A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網(wǎng)掩碼？ 是 10111111 11111111 00000000 11111111(6)某個IP地址的十六進(jìn)制表示C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)化為點分十進(jìn)制的形式。這個地址是哪一類IP地址？

C2 2F 14 81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)---à194.47.20.129 C2 2F 14 81---à11000010.00101111.00010100.10000001 C類地址

(7)C類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無實際意義？為什么？

有實際意義.C類子網(wǎng)IP地址的32位中,前24位用于確定網(wǎng)絡(luò)號,后8位用于確定主機(jī)號.如果劃分子網(wǎng),可以選擇后8位中的高位,這樣做可以進(jìn)一步劃分網(wǎng)絡(luò),并且不增加路由表的內(nèi)容,但是代價是主機(jī)數(shù)相信減少.10.試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別。

（1）128.36.199.3（2）21.12.240.17（3）183.194.76.253（4）192.12.69.248（5）89.3.0.1（6）200.3.6.2(2)和(5)是A類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.11.IP數(shù)據(jù)報中的首部檢驗和并不檢驗數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)。這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？

在首部中的錯誤比在數(shù)據(jù)中的錯誤更嚴(yán)重，例如，一個壞的地址可能導(dǎo)致分組被投寄到錯誤的主機(jī)。許多主機(jī)并不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網(wǎng)絡(luò)從來不會把本來是要前往另一主機(jī)的分組投遞給它們。

數(shù)據(jù)不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協(xié)議通常也做這種檢驗工作，從前，從而引起重復(fù)和多余。

因此，這樣做可以加快分組的轉(zhuǎn)發(fā)，但是數(shù)據(jù)部分出現(xiàn)差錯時不能及早發(fā)現(xiàn)。

12.當(dāng)某個路由器發(fā)現(xiàn)一IP數(shù)據(jù)報的檢驗和有差錯時，為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數(shù)據(jù)報？計算首部檢驗和為什么不采用CRC檢驗碼？ 答：糾錯控制由上層（傳輸層）執(zhí)行

IP首部中的源站地址也可能出錯請錯誤的源地址重傳數(shù)據(jù)報是沒有意義的不采用CRC簡化解碼計算量，提高路由器的吞吐量

13.設(shè)IP數(shù)據(jù)報使用固定首部，其各字段的具體數(shù)值如圖所示（除IP地址外，均為十進(jìn)制表示）。試用二進(jìn)制運(yùn)算方法計算應(yīng)當(dāng)寫入到首部檢驗和字段中的數(shù)值（用二進(jìn)制表示）。5 0 28 1 0 0 4 17 10.12.14.5 12.6.7.9 01000101 00000000 00000000 00000001 00000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 00001010 00001100 00001100 00000110 00000000 00011100 00000000 00000000 00001110 00000101 00000111 00001001作二進(jìn)制檢驗和（XOR）01110100 01001110取反碼 10001011 10110001 14.重新計算上題，但使用十六進(jìn)制運(yùn)算方法（沒16位二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為4個十六進(jìn)制數(shù)字，再按十六進(jìn)制加法規(guī)則計算）。比較這兩種方法。

01000101 00000000 00000000-00011100 4 5 0 0 0 0 1 C 00000000 00000001 00000000-00000000 0 0 0 1 0 0 0 0 00000100 000010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 0 4 1 1 0 0 0 0 00001010 00001100 00001110 00000101 0 A 0 C 0 E 0 5 00001100 00000110 00000111 00001001 0 C 0 6 0 7 0 9 01011111 00100100 00010101 00101010 5 F 2 4 1 5 2 A 5 F 2 4 1 5 2 A 7 4 4 E-à8 B B 1 15.什么是最大傳送單元MTU？它和IP數(shù)據(jù)報的首部中的哪個字段有關(guān)系？

答：IP層下面數(shù)據(jù)鏈里層所限定的幀格式中數(shù)據(jù)字段的最大長度，與IP數(shù)據(jù)報首部中的總長度字段有關(guān)系

16.在因特網(wǎng)中將IP數(shù)據(jù)報分片傳送的數(shù)據(jù)報在最后的目的主機(jī)進(jìn)行組裝。還可以有另一種做法，即數(shù)據(jù)報片通過一個網(wǎng)絡(luò)就進(jìn)行一次組裝。是比較這兩種方法的優(yōu)劣。在目的站而不是在中間的路由器進(jìn)行組裝是由于：

（1）路由器處理數(shù)據(jù)報更簡單些；效率高，延遲小。

（2）數(shù)據(jù)報的各分片可能經(jīng)過各自的路徑。因此在每一個中間的路由器進(jìn)行組裝可能總會缺少幾個數(shù)據(jù)報片；

（3）也許分組后面還要經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)，它還要給這些數(shù)據(jù)報片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進(jìn)行組裝就可能會組裝多次。（為適應(yīng)路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規(guī)模，可能要重新分片或組裝）

17.一個3200位長的TCP報文傳到IP層，加上160位的首部后成為數(shù)據(jù)報。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個局域網(wǎng)通過路由器連接起來。但第二個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200位。因此數(shù)據(jù)報在路由器必須進(jìn)行分片。試問第二個局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)（這里的“數(shù)據(jù)”當(dāng)然指的是局域網(wǎng)看見的數(shù)據(jù)）? 答：第二個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200bit，即每個IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字節(jié)即64bit為單位的，所以IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報文要分4個數(shù)據(jù)片，所以第二個局域網(wǎng)向上傳送的比特數(shù)等于（3200+4×160），共3840bit。18.（1）有人認(rèn)為：“ARP協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)層提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，因此ARP應(yīng)當(dāng)屬于數(shù)據(jù)鏈路層。”這種說法為什么是錯誤的？

因為ARP本身是網(wǎng)絡(luò)層的一部分，ARP協(xié)議為IP協(xié)議提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層使用硬件地址而不使用IP地址，無需ARP協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層本身即可正常運(yùn)行。因此ARP不再數(shù)據(jù)鏈路層。

（2）試解釋為什么ARP高速緩存每存入一個項目就要設(shè)置10~20分鐘的超時計時器。這個時間設(shè)置的太大或太小會出現(xiàn)什么問題？

答：考慮到IP地址和Mac地址均有可能是變化的（更換網(wǎng)卡，或動態(tài)主機(jī)配置）10－20分鐘更換一塊網(wǎng)卡是合理的。超時時間太短會使ARP請求和響應(yīng)分組的通信量太頻繁，而超時時間太長會使更換網(wǎng)卡后的主機(jī)遲遲無法和網(wǎng)絡(luò)上的其他主機(jī)通信。

（3）至少舉出兩種不需要發(fā)送ARP請求分組的情況（即不需要請求將某個目的IP地址解析為相應(yīng)的硬件地址）。

在源主機(jī)的ARP高速緩存中已經(jīng)有了該目的IP地址的項目；源主機(jī)發(fā)送的是廣播分組；源主機(jī)和目的主機(jī)使用點對點鏈路。

19.主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報給主機(jī)B，途中經(jīng)過了5個路由器。試問在IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送過程中總共使用了幾次ARP？

6次，主機(jī)用一次，每個路由器各使用一次。20.設(shè)某路由器建立了如下路由表：

目的網(wǎng)絡(luò) 子網(wǎng)掩碼 下一跳 128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1 128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3 *（默認(rèn)）—— R4 現(xiàn)共收到5個分組，其目的地址分別為：（1）128.96.39.10（2）128.96.40.12（3）128.96.40.151（4）192.153.17（5）192.4.153.90（1）分組的目的站IP地址為：128.96.39.10。先與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，可見該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。（2）分組的目的IP地址為：128.96.40.12。

① 與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。

② 與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，經(jīng)查路由表可知，該項分組經(jīng)R2轉(zhuǎn)發(fā)。

（3）分組的目的IP地址為：128.96.40.151，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得128.96.40.128，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得128.96.40.128，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。

（4）分組的目的IP地址為：192.4.153.17。與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.0，經(jīng)查路由表知，該分組經(jīng)R3轉(zhuǎn)發(fā)。

（5）分組的目的IP地址為：192.4.153.90，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.64，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。

21某單位分配到一個B類IP地址，其net-id為129.250.0.0.該單位有4000臺機(jī)器，分布在16個不同的地點。如選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網(wǎng)掩碼號，并算出每個地點主機(jī)號碼的最小值和最大值

4000/16=250，平均每個地點250臺機(jī)器。如選255.255.255.0為掩碼，則每個網(wǎng)絡(luò)所連主機(jī)數(shù)=28-2=254>250，共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=254>16，能滿足實際需求。可給每個地點分配如下子網(wǎng)號碼

地點： 子網(wǎng)號（subnet-id）子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號 主機(jī)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---129.250.2.254 3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254 4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254 5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254 6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254 7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254 8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254 9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254 10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254 11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.254 12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.254 13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.254 14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.254 15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.254 16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.254 22..一個數(shù)據(jù)報長度為4000字節(jié)（固定首部長度）。現(xiàn)在經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能夠

傳送的最大數(shù)據(jù)長度為1500字節(jié)。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個短些的數(shù)據(jù)報片？各數(shù)據(jù)報片的數(shù)據(jù)字段長度、片偏移字段和MF標(biāo)志應(yīng)為何數(shù)值？ IP數(shù)據(jù)報固定首部長度為20字節(jié)

總長度(字節(jié))數(shù)據(jù)長度(字節(jié))MF 片偏移 原始數(shù)據(jù)報 4000 3980 0 0 數(shù)據(jù)報片1 1500 1480 1 0 數(shù)據(jù)報片2 1500 1480 1 185 數(shù)據(jù)報片3 1040 1020 0 370 23 分兩種情況（使用子網(wǎng)掩碼和使用CIDR）寫出因特網(wǎng)的IP成查找路由的算法。見課本P134、P139 24.試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼）。

（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（3）255.248.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0 25.以下有4個子網(wǎng)掩碼。哪些是不推薦使用的？為什么？（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。只有（4）是連續(xù)的1和連續(xù)的0的掩碼，是推薦使用的 26.有如下的4個/24地址塊，試進(jìn)行最大可能性的聚會。212.56.132.0/24 212.56.133.0/24 212.56.134.0/24 212.56.135.0/24 212=（11010100）2，56=（00111000）2 132=（10000100）2，133=（10000101）2 134=（10000110）2，135=（10000111）2 所以共同的前綴有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址塊是：212.56.132.0/22 27.有兩個CIDR地址塊208.128/11和208.130.28/22。是否有那一個地址塊包含了另一個地址？如果有，請指出，并說明理由。208.128/11的前綴為：11010000 100 208.130.28/22的前綴為：11010000 10000010 000101，它的前11位與208.128/11的前綴是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。28.已知路由器R1的路由表如表4—12所示。

表4-12習(xí)題4-28中路由器R1的路由表

地址掩碼 目的網(wǎng)絡(luò)地址 下一跳地址 路由器接口 /26 140.5.12.64 180.15.2.5 m2 /24 130.5.8.0 190.16.6.2 m1 /16 110.71.0.0 ?? m0 /16 180.15.0.0 ?? m2 /16 196.16.0.0 ?? m1 默認(rèn) 默認(rèn) 110.71.4.5 m0 試畫出個網(wǎng)絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)洌瑯?biāo)注出必要的IP地址和接口。對不能確定的情應(yīng)該指明。

圖形見課后答案P380 29.一個自治系統(tǒng)有5個局域網(wǎng)，其連接圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機(jī)數(shù)分別為：91，150，3和15.該自治系統(tǒng)分配到的IP地址塊為30.138.118/23。試給出每一個局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。

30.138.118/23--?30.138.0111 011 分配網(wǎng)絡(luò)前綴時應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴

題目沒有說LAN1上有幾個主機(jī)，但至少需要3個地址給三個路由器用。本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案：

第一組答案 第二組答案 LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27 LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25 LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24 LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27 LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/27

30.一個大公司有一個總部和三個下屬部門。公司分配到的網(wǎng)絡(luò)前綴是192.77.33/24.公司的網(wǎng)絡(luò)布局如圖4-56示。總部共有五個局域網(wǎng)，其中的LAN1-LAN4都連接到路由器R1上，R1再通過LAN5與路由器R5相連。R5和遠(yuǎn)地的三個部門的局域網(wǎng)LAN6～LAN8通過廣域網(wǎng)相連。每一個局域網(wǎng)旁邊標(biāo)明的數(shù)字是局域網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)。試給每一個局域網(wǎng)分配一個合適的網(wǎng)絡(luò)的前綴。見課后答案P380 31.以下地址中的哪一個和86.32/12匹配：請說明理由。

（1）86.33.224．123：（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74;(4)86.68.206.154。86.32/12 ? 86.00100000 下劃線上為12位前綴說明第二字節(jié)的前4位在前綴中。給出的四個地址的第二字節(jié)的前4位分別為：0010，0100，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。

32.以下地址中的哪一個地址2.52.90。140匹配？請說明理由。

（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11 前綴（1）和地址2.52.90.140匹配 2.52.90.140 ? 0000 0010.52.90.140 0/4 ? 0000 0000 32/4 ? 0010 0000 4/6 ? 0000 0100 80/4 ? 0101 0000 33.下面的前綴中的哪一個和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？請說明理由。

（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。前綴（4）和這兩個地址都匹配

34.與下列掩碼相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴各有多少位？

（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。（1）/2;(2)/4;(3)/11;(4)/30。

35.已知地址塊中的一個地址是140.120.84.24/20。試求這個地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個地址？相當(dāng)于多少個C類地址？ 140.120.84.24 ? 140.120.(0101 0100).24 最小地址是 140.120.(0101 0000).0/20(80)最大地址是 140.120.(0101 1111).255/20(95)地址數(shù)是4096.相當(dāng)于16個C類地址。

36.已知地址塊中的一個地址是190.87.140.202/29。重新計算上題。190.87.140.202/29 ? 190.87.140.(1100 1010)/29 最小地址是 190.87.140.(1100 1000)/29 200 最大地址是 190.87.140.(1100 1111)/29 207 地址數(shù)是8.相當(dāng)于1/32個C類地址。37.某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現(xiàn)在需要進(jìn)一步劃分為4個一樣大的子網(wǎng)。試問:（1）每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長？

（2）每一個子網(wǎng)中有多少個地址？

（3）每一個子網(wǎng)的地址是什么？

（4）每一個子網(wǎng)可分配給主機(jī)使用的最小地址和最大地址是什么？（1）每個子網(wǎng)前綴28位。

（2）每個子網(wǎng)的地址中有4位留給主機(jī)用，因此共有16個地址。（3）四個子網(wǎng)的地址塊是：

第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01000001＝136.23.12.65/28 最大地址：136.23.12.01001110＝136.23.12.78/28 第二個地址塊136.23.12.80/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01010001＝136.23.12.81/28 最大地址：136.23.12.01011110＝136.23.12.94/28 第三個地址塊136.23.12.96/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01100001＝136.23.12.97/28 最大地址：136.23.12.01101110＝136.23.12.110/28 第四個地址塊136.23.12.112/28，可分配給主機(jī)使用的最小地址：136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28 最大地址：136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28 38.IGP和EGP這兩類協(xié)議的主要區(qū)別是什么？

IGP：在自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由協(xié)議；力求最佳路由

EGP：在不同自治系統(tǒng)便捷使用的路由協(xié)議；力求較好路由（不兜圈子）

EGP必須考慮其他方面的政策，需要多條路由。代價費用方面可能可達(dá)性更重要。

IGP：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，只關(guān)心本自治系統(tǒng)內(nèi)如何傳送數(shù)據(jù)報，與互聯(lián)網(wǎng)中其他自治系統(tǒng)使用什么協(xié)議無關(guān)。

EGP：外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，在不同的AS邊界傳遞路由信息的協(xié)議，不關(guān)心AS內(nèi)部使用何種協(xié)議。注：IGP主要考慮AS內(nèi)部如何高效地工作，絕大多數(shù)情況找到最佳路由，對費用和代價的有多種解釋。

39.試簡述RIP，OSPF和BGP路由選擇協(xié)議的主要特點。主要特點 RIP OSPF BGP 網(wǎng)關(guān)協(xié)議 內(nèi)部 內(nèi)部 外部

路由表內(nèi)容 目的網(wǎng)，下一站，距離 目的網(wǎng)，下一站，距離 目的網(wǎng)，完整路徑 最優(yōu)通路依據(jù) 跳數(shù) 費用 多種策略87 算法 距離矢量 鏈路狀態(tài) 距離矢量

傳送方式 運(yùn)輸層UDP IP數(shù)據(jù)報 建立TCP連接

其他 簡單、效率低、跳數(shù)為16不可達(dá)、好消息傳的快，壞消息傳的慢 效率高、路由器頻繁交換信息，難維持一致性

規(guī)模大、統(tǒng)一度量為可達(dá)性

40.RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。這樣做有何優(yōu)點？為什么RIP周期性地和臨站交換路由器由信息而BGP卻不這樣做？

RIP只和鄰站交換信息，使用UDP無可靠保障，但開銷小，可以滿足RIP要求； OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP，靈活、開銷小；

BGP需要交換整個路由表和更新信息，TCP提供可靠交付以減少帶寬消耗； RIP使用不保證可靠交付的UDP，因此必須不斷地（周期性地）和鄰站交換信息才能使路由信息及時得到更新。但BGP使用保證可靠交付的TCP因此不需要這樣做。

41.假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器B的路由表有如下的項目（這三列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”、“距離”和“下一跳路由器”）

N1 7 A N2 2 B N6 8 F N8 4 E N9 4 F 現(xiàn)在B收到從C發(fā)來的路由信息（這兩列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”“距離”）： N2 4 N3 8 N6 4 N8 3 N9 5 試求出路由器B更新后的路由表（詳細(xì)說明每一個步驟）。

路由器B更新后的路由表如下：

N1 A

無新信息，不改變 N2 C

相同的下一跳，更新 N3 C

新的項目，添加進(jìn)來

N6 C

不同的下一跳，距離更短，更新 N8 E

不同的下一跳，距離一樣，不改變 N9 F

不同的下一跳，距離更大，不改變

42.假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器A的路由表有如下的項目（格式同上題）： N1 4 B N2 2 C N3 1 F N4 5 G 現(xiàn)將A收到從C發(fā)來的路由信息（格式同上題）： N1 2 N2 1 N3 3 N4 7 試求出路由器A更新后的路由表（詳細(xì)說明每一個步驟）。

路由器A更新后的路由表如下：

N1 C

不同的下一跳，距離更短，改變 N2 C

不同的下一跳，距離一樣，不變 N3 F

不同的下一跳，距離更大，不改變 N4 G

無新信息，不改變

43.IGMP協(xié)議的要點是什么？隧道技術(shù)是怎樣使用的？ IGMP可分為兩個階段：

第一階段：當(dāng)某個主機(jī)加入新的多播組時，該主機(jī)應(yīng)向多播組的多播地址發(fā)送IGMP 報文，聲明自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到 IGMP 報文后，將組成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給因特網(wǎng)上的其他多播路由器。第二階段：因為組成員關(guān)系是動態(tài)的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網(wǎng)上的主機(jī)，以便知道這些主機(jī)是否還繼續(xù)是組的成員。只要對某個組有一個主機(jī)響應(yīng)，那么多播路由器就認(rèn)為這個組是活躍的。但一個組在經(jīng)過幾次的探詢后仍然沒有一個主機(jī)響應(yīng)，則不再將該組的成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給其他的多播路由器。

隧道技術(shù)：多播數(shù)據(jù)報被封裝到一個單播IP數(shù)據(jù)報中，可穿越不支持多播的網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)另一個支持多播的網(wǎng)絡(luò)。

44.什么是VPN？VPN有什么特點和優(yōu)缺點？VPN有幾種類別？ P171-173 45.什么是NAT?NAPT有哪些特點？NAT的優(yōu)點和缺點有哪些？NAT的優(yōu)點和缺點有哪些？ P173-174 第五章 傳輸層

5—01 試說明運(yùn)輸層在協(xié)議棧中的地位和作用，運(yùn)輸層的通信和網(wǎng)絡(luò)層的通信有什么重要區(qū)別？為什么運(yùn)輸層是必不可少的？

答：運(yùn)輸層處于面向通信部分的最高層，同時也是用戶功能中的最低層，向它上面的應(yīng)用層提供服務(wù)

運(yùn)輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信，但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信（面向主機(jī)，承擔(dān)路由功能，即主機(jī)尋址及有效的分組交換）。

各種應(yīng)用進(jìn)程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類服務(wù)質(zhì)量，必須由運(yùn)輸層以復(fù)用和分用的形式加載到網(wǎng)絡(luò)層。

5—02 網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報或虛電路服務(wù)對上面的運(yùn)輸層有何影響？ 答：網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報或虛電路服務(wù)不影響上面的運(yùn)輸層的運(yùn)行機(jī)制。

但提供不同的服務(wù)質(zhì)量。

5—03 當(dāng)應(yīng)用程序使用面向連接的TCP和無連接的IP時，這種傳輸是面向連接的還是面向無連接的？

答：都是。這要在不同層次來看，在運(yùn)輸層是面向連接的，在網(wǎng)絡(luò)層則是無連接的。

5—04 試用畫圖解釋運(yùn)輸層的復(fù)用。畫圖說明許多個運(yùn)輸用戶復(fù)用到一條運(yùn)輸連接上，而這條運(yùn)輸連接有復(fù)用到IP數(shù)據(jù)報上。

5—05 試舉例說明有些應(yīng)用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。

答：VOIP：由于語音信息具有一定的冗余度，人耳對VOIP數(shù)據(jù)報損失由一定的承受度，但對傳輸時延的變化較敏感。

有差錯的UDP數(shù)據(jù)報在接收端被直接拋棄，TCP數(shù)據(jù)報出錯則會引起重傳，可能帶來較大的時延擾動。

因此VOIP寧可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。5—06 接收方收到有差錯的UDP用戶數(shù)據(jù)報時應(yīng)如何處理？ 答：丟棄

5—07 如果應(yīng)用程序愿意使用UDP來完成可靠的傳輸，這可能嗎？請說明理由 答：可能，但應(yīng)用程序中必須額外提供與TCP相同的功能。5—08 為什么說UDP是面向報文的，而TCP是面向字節(jié)流的？

答：發(fā)送方 UDP 對應(yīng)用程序交下來的報文，在添加首部后就向下交付 IP 層。UDP 對應(yīng)用層交下來的報文，既不合并，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。

接收方 UDP 對 IP 層交上來的 UDP 用戶數(shù)據(jù)報，在去除首部后就原封不動地交付上層的應(yīng)用進(jìn)程，一次交付一個完整的報文。

發(fā)送方TCP對應(yīng)用程序交下來的報文數(shù)據(jù)塊，視為無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流（無邊界約束，課分拆/合并），但維持各字節(jié)

5—09 端口的作用是什么？為什么端口要劃分為三種？ 答：端口的作用是對TCP/IP體系的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)志，使運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的計算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程能夠互相通信。

熟知端口，數(shù)值一般為0~1023.標(biāo)記常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；

登記端口號，數(shù)值為1024~49151，標(biāo)記沒有熟知端口號的非常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程； 5—10 試說明運(yùn)輸層中偽首部的作用。

答：用于計算運(yùn)輸層數(shù)據(jù)報校驗和。

5—11 某個應(yīng)用進(jìn)程使用運(yùn)輸層的用戶數(shù)據(jù)報UDP，然而繼續(xù)向下交給IP層后，又封裝成IP數(shù)據(jù)報。既然都是數(shù)據(jù)報，可否跳過UDP而直接交給IP層？哪些功能UDP提供了但I(xiàn)P沒提提供？

答：不可跳過UDP而直接交給IP層

IP數(shù)據(jù)報IP報承擔(dān)主機(jī)尋址，提供報頭檢錯；只能找到目的主機(jī)而無法找到目的進(jìn)程。

UDP提供對應(yīng)用進(jìn)程的復(fù)用和分用功能，以及提供對數(shù)據(jù)差分的差錯檢驗。

5—12 一個應(yīng)用程序用UDP，到IP層把數(shù)據(jù)報在劃分為4個數(shù)據(jù)報片發(fā)送出去，結(jié)果前兩個數(shù)據(jù)報片丟失，后兩個到達(dá)目的站。過了一段時間應(yīng)用程序重傳UDP，而IP層仍然劃分為4個數(shù)據(jù)報片來傳送。結(jié)果這次前兩個到達(dá)目的站而后兩個丟失。試問：在目的站能否將這兩次傳輸?shù)?個數(shù)據(jù)報片組裝成完整的數(shù)據(jù)報？假定目的站第一次收到的后兩個數(shù)據(jù)報片仍然保存在目的站的緩存中。答：不行

重傳時，IP數(shù)據(jù)報的標(biāo)識字段會有另一個標(biāo)識符。

僅當(dāng)標(biāo)識符相同的IP數(shù)據(jù)報片才能組裝成一個IP數(shù)據(jù)報。

前兩個IP數(shù)據(jù)報片的標(biāo)識符與后兩個IP數(shù)據(jù)報片的標(biāo)識符不同，因此不能組裝成一個IP數(shù)據(jù)報。

5—13 一個UDP用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段為8192季節(jié)。在數(shù)據(jù)鏈路層要使用以太網(wǎng)來傳送。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個IP數(shù)據(jù)報片？說明每一個IP數(shù)據(jù)報字段長度和片偏移字段的值。答：6個

數(shù)據(jù)字段的長度：前5個是1480字節(jié)，最后一個是800字節(jié)。

片偏移字段的值分別是：0，1480，2960，4440，5920和7400.5—14 一UDP用戶數(shù)據(jù)報的首部十六進(jìn)制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17.試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報的總長度、數(shù)據(jù)部分長度。這個用戶數(shù)據(jù)報是從客戶發(fā)送給服務(wù)器發(fā)送給客戶？使用UDP的這個服務(wù)器程序是什么？

解：源端口1586，目的端口69，UDP用戶數(shù)據(jù)報總長度28字節(jié)，數(shù)據(jù)部分長度20字節(jié)。

此UDP用戶數(shù)據(jù)報是從客戶發(fā)給服務(wù)器（因為目的端口號<1023，是熟知端口）、服務(wù)器程序是TFFTP。

5—15 使用TCP對實時話音數(shù)據(jù)的傳輸有沒有什么問題？使用UDP在傳送數(shù)據(jù)文件時會有什么問題？

答：如果語音數(shù)據(jù)不是實時播放（邊接受邊播放）就可以使用TCP，因為TCP傳輸可靠。接收端用TCP講話音數(shù)據(jù)接受完畢后，可以在以后的任何時間進(jìn)行播放。但假定是實時傳輸，則必須使用UDP。

UDP不保證可靠交付，但UCP比TCP的開銷要小很多。因此只要應(yīng)用程序接受這樣的服務(wù)質(zhì)量就可以使用UDP。

5—16 在停止等待協(xié)議中如果不使用編號是否可行？為什么？ 答:分組和確認(rèn)分組都必須進(jìn)行編號，才能明確哪個分則得到了確認(rèn)。

5—17 在停止等待協(xié)議中，如果收到重復(fù)的報文段時不予理睬（即悄悄地丟棄它而其他什么也沒做）是否可行？試舉出具體的例子說明理由。答：

收到重復(fù)幀不確認(rèn)相當(dāng)于確認(rèn)丟失

5—18 假定在運(yùn)輸層使用停止等待協(xié)議。發(fā)送發(fā)在發(fā)送報文段M0后再設(shè)定的時間內(nèi)未收到確認(rèn)，于是重傳M0，但M0又遲遲不能到達(dá)接收方。不久，發(fā)送方收到了遲到的對M0的確認(rèn)，于是發(fā)送下一個報文段M1，不久就收到了對M1的確認(rèn)。接著發(fā)送方發(fā)送新的報文段M0，但這個新的M0在傳送過程中丟失了。正巧，一開始就滯留在網(wǎng)絡(luò)中的M0現(xiàn)在到達(dá)接收方。接收方無法分辨M0是舊的。于是收下M0，并發(fā)送確認(rèn)。顯然，接收方后來收到的M0是重復(fù)的，協(xié)議失敗了。

試畫出類似于圖5-9所示的雙方交換報文段的過程。答：

舊的M0被當(dāng)成新的M0。

5—19 試證明：當(dāng)用n比特進(jìn)行分組的編號時，若接收到窗口等于1（即只能按序接收分組），當(dāng)僅在發(fā)送窗口不超過2n-1時，連接ARQ協(xié)議才能正確運(yùn)行。窗口單位是分組。解：見課后答案。

5—20 在連續(xù)ARQ協(xié)議中，若發(fā)送窗口等于7，則發(fā)送端在開始時可連續(xù)發(fā)送7個分組。因此，在每一分組發(fā)送后，都要置一個超時計時器。現(xiàn)在計算機(jī)里只有一個硬時鐘。設(shè)這7個分組發(fā)出的時間分別為t0,t1?t6,且tout都一樣大。試問如何實現(xiàn)這7個超時計時器（這叫軟件時鐘法）？ 解：見課后答案。

5—21 假定使用連續(xù)ARQ協(xié)議中，發(fā)送窗口大小事3，而序列范圍[0,15],而傳輸媒體保證在接收方能夠按序收到分組。在某時刻，接收方，下一個期望收到序號是5.試問：

（1）在發(fā)送方的發(fā)送窗口中可能有出現(xiàn)的序號組合有哪幾種？（2）接收方已經(jīng)發(fā)送出去的、但在網(wǎng)絡(luò)中（即還未到達(dá)發(fā)送方）的確認(rèn)分組可能有哪些？說明這些確認(rèn)分組是用來確認(rèn)哪些序號的分組。5—22 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個很長的文件，其長度為L字節(jié)。假定TCP使用的MSS有1460字節(jié)。

（1）在TCP的序號不重復(fù)使用的條件下，L的最大值是多少？

（2）假定使用上面計算出文件長度，而運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層所使用的首部開銷共66字節(jié)，鏈路的數(shù)據(jù)率為10Mb/s，試求這個文件所需的最短發(fā)送時間。

解：（1）L_max的最大值是2^32=4GB,G=2^30.(2)滿載分片數(shù)Q={L_max/MSS}取整=2941758發(fā)送的總報文數(shù)

N=Q*(MSS+66)+{（L_max-Q*MSS）+66}=4489122708+682=4489123390 總字節(jié)數(shù)是N=4489123390字節(jié)，發(fā)送4489123390字節(jié)需時間為：N*8/（10*10^6）=3591.3秒，即59.85分，約1小時。

5—23 主機(jī)A向主機(jī)B連續(xù)發(fā)送了兩個TCP報文段，其序號分別為70和100。試問：（1）第一個報文段攜帶了多少個字節(jié)的數(shù)據(jù)？

（2）主機(jī)B收到第一個報文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號應(yīng)當(dāng)是多少？

（3）如果主機(jī)B收到第二個報文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號是180，試問A發(fā)送的第二個報文段中的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)？

（4）如果A發(fā)送的第一個報文段丟失了，但第二個報文段到達(dá)了B。B在第二個報文段到達(dá)后向A發(fā)送確認(rèn)。試問這個確認(rèn)號應(yīng)為多少？

解：（1）第一個報文段的數(shù)據(jù)序號是70到99，共30字節(jié)的數(shù)據(jù)。（2）確認(rèn)號應(yīng)為100.（3）80字節(jié)。

（4）70 5—24 一個TCP連接下面使用256kb/s的鏈路，其端到端時延為128ms。經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)吞吐量只有120kb/s。試問發(fā)送窗口W是多少？（提示：可以有兩種答案，取決于接收等發(fā)出確認(rèn)的時機(jī)）。解：

來回路程的時延等于256ms(=128ms×2).設(shè)窗口值為X(注意:以字節(jié)為單位),假

定一次最大發(fā)送量等于窗口值,且發(fā)射時間等于256ms,那么,每發(fā)送一次都得停下來期待 再次得到下一窗口的確認(rèn),以得到新的發(fā)送許可.這樣,發(fā)射時間等于停止等待應(yīng)答的時間, 結(jié)果,測到的平均吞吐率就等于發(fā)送速率的一半,即 8X÷(256×1000)=256×0.001 X=8192 所以,窗口值為8192.5—25 為什么在TCP首部中要把TCP端口號放入最開始的4個字節(jié)？

答：在ICMP的差錯報文中要包含IP首部后面的8個字節(jié)的內(nèi)容，而這里面有TCP首部中的源端口和目的端口。當(dāng)TCP收到ICMP差錯報文時需要用這兩個端口來確定是哪條連接出了差錯。

5—26 為什么在TCP首部中有一個首部長度字段，而UDP的首部中就沒有這個這個字段？

答：TCP首部除固定長度部分外，還有選項，因此TCP首部長度是可變的。UDP首部長度是固定的。

5—27 一個TCP報文段的數(shù)據(jù)部分最多為多少個字節(jié)？為什么？如果用戶要傳送的數(shù)據(jù)的字節(jié)長度超過TCP報文字段中的序號字段可能編出的最大序號，問還能否用TCP來傳送？ 答：65495字節(jié)，此數(shù)據(jù)部分加上TCP首部的20字節(jié)，再加上IP首部的20字節(jié)，正好是IP數(shù)據(jù)報的最大長度65535.（當(dāng)然，若IP首部包含了選擇，則IP首部長度超過 20字節(jié)，這時TCP報文段的數(shù)據(jù)部分的長度將小于65495字節(jié)。）

數(shù)據(jù)的字節(jié)長度超過TCP報文段中的序號字段可能編出的最大序號，通過循環(huán)使用序號，仍能用TCP來傳送。

5—28 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送TCP報文段，首部中的源端口是m而目的端口是n。當(dāng)B向A發(fā)送回信時，其TCP報文段的首部中源端口和目的端口分別是什么？ 答：分別是n和m。

5—29 在使用TCP傳送數(shù)據(jù)時，如果有一個確認(rèn)報文段丟失了，也不一定會引起與該確認(rèn)報文段對應(yīng)的數(shù)據(jù)的重傳。試說明理由。答：還未重傳就收到了對更高序號的確認(rèn)。

5—30 設(shè)TCP使用的最大窗口為65535字節(jié)，而傳輸信道不產(chǎn)生差錯，帶寬也不受限制。若報文段的平均往返時延為20ms，問所能得到的最大吞吐量是多少? 答：在發(fā)送時延可忽略的情況下，最大數(shù)據(jù)率=最大窗口*8/平均往返時間=26.2Mb/s。5—31 通信信道帶寬為1Gb／s，端到端時延為10ms。TCP的發(fā)送窗口為65535字節(jié)。試問:可能達(dá)到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少? 答：

L=65536×8+40×8=524600 C=109b/s L/C=0.0005246s Td=10×10-3s 0.02104864 Throughput=L/(L/C+2×Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/s Efficiency=(L/C)//(L/C+2×D)=0.0255 最大吞吐量為25.5Mb/s。信道利用率為25.5/1000=2.55% 5—32 什么是Karn算法?在TCP的重傳機(jī)制中，若不采用Karn算法，而是在收到確認(rèn)時都認(rèn)為是對重傳報文段的確認(rèn)，那么由此得出的往返時延樣本和重傳時間都會偏小。試問：重傳時間最后會減小到什么程度? 答：Karn算法：在計算平均往返時延RTT時，只要報文段重傳了，就不采用其往返時延樣本。

設(shè)新往返時延樣本Ti RTT（1）=a*RTT（i-1）+（1-a）*T（i）；

RTT^（i）=a* RTT（i-1）+（1-a）*T（i）/2； RTT（1）=a*0+(1-a)*T(1)=(1-a)*T(1);RTT^（1）=a*0+(1-a)*T(1)/2= RTT（1）/2 RTT（2）= a*RTT（1）+（1-a）*T（2);RTT^（2）= a*RTT（1）+（1-a）*T（2)/2;= a*RTT（1）/2+（1-a）*T（2)/2= RTT（2）/2 RTO=beta*RTT,在統(tǒng)計意義上，重傳時間最后會減小到使用karn算法的1/2.5—33 假定TCP在開始建立連接時，發(fā)送方設(shè)定超時重傳時間是RTO=6s。

（1）當(dāng)發(fā)送方接到對方的連接確認(rèn)報文段時，測量出RTT樣本值為1.5s。試計算現(xiàn)在的RTO值。

（2）當(dāng)發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)報文段并接收到確認(rèn)時，測量出RTT樣本值為2.5s。試計算現(xiàn)在的RTO值。答：

（1）據(jù)RFC2988建議，RTO=RTTs+4*RTTd。其中RTTd是RTTs的偏差加權(quán)均值。

初次測量時，RTTd（1）= RTT（1）/2；

后續(xù)測量中，RTTd（i）=（1-Beta）* RTTd（i-1）+Beta*{ RTTs-RTT（i）}； Beta=1/4 依題意，RTT（1）樣本值為1.5秒，則

RTTs（1）=RTT（1）=1.5s RTTd(1)=RTT(1)/2=0.75s RTO(1)=RTTs(1)+4RTTd(1)=1.5+4*0.75=4.5(s)（2）RTT（2）=2.5 RTTs（1）=1.5s RTTd（1）=0.75s RTTd（2）=（1-Beta）* RTTd（1）+Beta*{ RTTs（1）-RT（2）}=0.75*3/4+{1.5-2.5}/4=13/16 RTO(2)=RTTs（1）+4RTTd（2）=1.5+4*13/16=4.75s 5—34 已知第一次測得TCP的往返時延的當(dāng)前值是30 ms。現(xiàn)在收到了三個接連的確認(rèn)報文段，它們比相應(yīng)的數(shù)據(jù)報文段的發(fā)送時間分別滯后的時間是：26ms，32ms和24ms。設(shè)α=0．9。試計算每一次的新的加權(quán)平均往返時間值RTTs。討論所得出的結(jié)果。答：a=0.1，RTTO=30 RTT1=RTTO*(1-a)+26*a=29.6 RTT2=RTT1*a+32(1-a)=29.84 RTT3=RTT2*a+24（1-a）=29.256 三次算出加權(quán)平均往返時間分別為29.6，29.84和29.256ms。可以看出，RTT的樣本值變化多達(dá)20%時，加權(quán)平均往返

5—35 試計算一個包括5段鏈路的運(yùn)輸連接的單程端到端時延。5段鏈路程中有2段是衛(wèi)星鏈路，有3段是廣域網(wǎng)鏈路。每條衛(wèi)星鏈路又由上行鏈路和下行鏈路兩部分組成。可以取這兩部分的傳播時延之和為250ms。每一個廣域網(wǎng)的范圍為1500km，其傳播時延可按150000km／s來計算。各數(shù)據(jù)鏈路速率為48kb／s，幀長為960位。

答：5段鏈路的傳播時延=250*2+（1500/150000）*3*1000=530ms 5段鏈路的發(fā)送時延=960/（48*1000）*5*1000=100ms 所以5段鏈路單程端到端時延=530+100=630ms 5—36 重復(fù)5-35題，但假定其中的一個陸地上的廣域網(wǎng)的傳輸時延為150ms。答：760ms 5—37 在TCP的擁塞控制中，什么是慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復(fù)算法?這里每一種算法各起什么作用? “乘法減小”和“加法增大”各用在什么情況下? 答：慢開始：

在主機(jī)剛剛開始發(fā)送報文段時可先將擁塞窗口cwnd設(shè)置為一個最大報文段MSS的數(shù)值。在每收到一個對新的報文段的確認(rèn)后，將擁塞窗口增加至多一個MSS的數(shù)值。用這樣的方法逐步增大發(fā)送端的擁塞窗口cwnd，可以分組注入到網(wǎng)絡(luò)的速率更加合理。

擁塞避免：

當(dāng)擁塞窗口值大于慢開始門限時，停止使用慢開始算法而改用擁塞避免算法。擁塞避免算法使發(fā)送的擁塞窗口每經(jīng)過一個往返時延RTT就增加一個MSS的大小。快重傳算法規(guī)定：

發(fā)送端只要一連收到三個重復(fù)的ACK即可斷定有分組丟失了，就應(yīng)該立即重傳丟手的報文段而不必繼續(xù)等待為該報文段設(shè)置的重傳計時器的超時。快恢復(fù)算法：

當(dāng)發(fā)送端收到連續(xù)三個重復(fù)的ACK時，就重新設(shè)置慢開始門限 ssthresh 與慢開始不同之處是擁塞窗口 cwnd 不是設(shè)置為 1，而是設(shè)置為ssthresh 若收到的重復(fù)的AVK為n個（n>3），則將cwnd設(shè)置為ssthresh 若發(fā)送窗口值還容許發(fā)送報文段，就按擁塞避免算法繼續(xù)發(fā)送報文段。若收到了確認(rèn)新的報文段的ACK，就將cwnd縮小到ssthresh 乘法減小：

是指不論在慢開始階段還是擁塞避免階段，只要出現(xiàn)一次超時（即出現(xiàn)一次網(wǎng)絡(luò)擁塞），就把慢開始門限值 ssthresh 設(shè)置為當(dāng)前的擁塞窗口值乘以 0.5。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)頻繁出現(xiàn)擁塞時，ssthresh 值就下降得很快，以大大減少注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)。加法增大：

是指執(zhí)行擁塞避免算法后，在收到對所有報文段的確認(rèn)后（即經(jīng)過一個往返時間），就把擁塞窗口 cwnd增加一個 MSS 大小，使擁塞窗口緩慢增大，以防止網(wǎng)絡(luò)過早出現(xiàn)擁塞。

5—38 設(shè)TCP的ssthresh的初始值為8(單位為報文段)。當(dāng)擁塞窗口上升到12時網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了超時，TCP使用慢開始和擁塞避免。試分別求出第1次到第15次傳輸?shù)母鲹砣翱诖笮　Ｄ隳苷f明擁塞控制窗口每一次變化的原因嗎？

答：擁塞窗口大小分別為：1，2，4，8，9，10，11，12，1，2，4，6，7，8，9.5—39 TCP的擁塞窗口cwnd大小與傳輸輪次n的關(guān)系如下所示： cwnd n 1 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 33 7 34 8 35 9 36 10 37 11 38 12 39 13 cwnd n 40 14 41 15 42 16 21 17 22 18 23 19 24 20 25 21 26 22 1 23 2 24 4 25 8 26（1）試畫出如圖5-25所示的擁塞窗口與傳輸輪次的關(guān)系曲線。（2）指明TCP工作在慢開始階段的時間間隔。（3）指明TCP工作在擁塞避免階段的時間間隔。（4）在第16輪次和第22輪次之后發(fā)送方是通過收到三個重復(fù)的確認(rèn)還是通過超市檢測到丟失了報文段？

（5）在第1輪次，第18輪次和第24輪次發(fā)送時，門限ssthresh分別被設(shè)置為多大？（6）在第幾輪次發(fā)送出第70個報文段？

（7）假定在第26輪次之后收到了三個重復(fù)的確認(rèn)，因而檢測出了報文段的丟失，那么擁塞窗口cwnd和門限ssthresh應(yīng)設(shè)置為多大？ 答：（1）擁塞窗口與傳輸輪次的關(guān)系曲線如圖所示（課本后答案）：（2）慢開始時間間隔：【1，6】和【23，26】（3）擁塞避免時間間隔：【6，16】和【17，22】

（4）在第16輪次之后發(fā)送方通過收到三個重復(fù)的確認(rèn)檢測到丟失的報文段。在第22輪次之后發(fā)送方是通過超時檢測到丟失的報文段。

（5）在第1輪次發(fā)送時，門限ssthresh被設(shè)置為32 在第18輪次發(fā)送時，門限ssthresh被設(shè)置為發(fā)生擁塞時的一半，即21.在第24輪次發(fā)送時，門限ssthresh是第18輪次發(fā)送時設(shè)置的21（6）第70報文段在第7輪次發(fā)送出。

（7）擁塞窗口cwnd和門限ssthresh應(yīng)設(shè)置為8的一半，即4.5—40 TCP在進(jìn)行流量控制時是以分組的丟失作為產(chǎn)生擁塞的標(biāo)志。有沒有不是因擁塞而引起的分組丟失的情況?如有，請舉出三種情況。答：

當(dāng)Ip數(shù)據(jù)報在傳輸過程中需要分片，但其中的一個數(shù)據(jù)報未能及時到達(dá)終點，而終點組裝IP數(shù)據(jù)報已超時，因而只能丟失該數(shù)據(jù)報；IP數(shù)據(jù)報已經(jīng)到達(dá)終點，但終點的緩存沒有足夠的空間存放此數(shù)據(jù)報；數(shù)據(jù)報在轉(zhuǎn)發(fā)過程中經(jīng)過一個局域網(wǎng)的網(wǎng)橋，但網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報的幀沒有足夠的差錯空間而只好丟棄。

5—41 用TCP傳送512字節(jié)的數(shù)據(jù)。設(shè)窗口為100字節(jié)，而TCP報文段每次也是傳送100字節(jié)的數(shù)據(jù)。再設(shè)發(fā)送端和接收端的起始序號分別選為100和200，試畫出類似于圖5-31的工作示意圖。從連接建立階段到連接釋放都要畫上。5—42 在圖5-32中所示的連接釋放過程中，主機(jī)B能否先不發(fā)送ACK=x+1的確認(rèn)?(因為后面要發(fā)送的連接釋放報文段中仍有ACK=x+1這一信息)答：

如果B不再發(fā)送數(shù)據(jù)了，是可以把兩個報文段合并成為一個，即只發(fā)送FIN+ACK報文段。但如果B還有數(shù)據(jù)報要發(fā)送，而且要發(fā)送一段時間，那就不行，因為A遲遲收不到確認(rèn)，就會以為剛才發(fā)送的FIN報文段丟失了，就超時重傳這個FIN報文段，浪費網(wǎng)絡(luò)資源。

5—43 在圖(5-33)中，在什么情況下會發(fā)生從狀態(tài)LISTEN到狀態(tài)SYN_SENT，以及從狀態(tài)SYN_ENT到狀態(tài)SYN_RCVD的變遷? 答：當(dāng)A和B都作為客戶，即同時主動打開TCP連接。這時的每一方的狀態(tài)變遷都是：CLOSED----àSYN-SENT---àSYN-RCVD--àESTABLISHED 5—44 試以具體例子說明為什么一個運(yùn)輸連接可以有多種方式釋放。可以設(shè)兩個互相通信的用戶分別連接在網(wǎng)絡(luò)的兩結(jié)點上。

答：設(shè)A,B建立了運(yùn)輸連接。協(xié)議應(yīng)考慮一下實際可能性：

A或B故障，應(yīng)設(shè)計超時機(jī)制，使對方退出，不至于死鎖； A主動退出，B被動退出 B主動退出，A被動退出

5—45 解釋為什么突然釋放運(yùn)輸連接就可能會丟失用戶數(shù)據(jù)，而使用TCP的連接釋放方法就可保證不丟失數(shù)據(jù)。答：

當(dāng)主機(jī)1和主機(jī)2之間連接建立后，主機(jī)1發(fā)送了一個TCP數(shù)據(jù)段并正確抵達(dá)主機(jī)2，接著主機(jī)1發(fā)送另一個TCP數(shù)據(jù)段，這次很不幸，主機(jī)2在收到第二個TCP數(shù)據(jù)段之前發(fā)出了釋放連接請求，如果就這樣突然釋放連接，顯然主機(jī)1發(fā)送的第二個TCP報文段會丟失。而使用TCP的連接釋放方法，主機(jī)2發(fā)出了釋放連接的請求，那么即使收到主機(jī)1的確認(rèn)后，只會釋放主機(jī)2到主機(jī)1方向的連接，即主機(jī)2不再向主機(jī)1發(fā)送數(shù)據(jù)，而仍然可接受主機(jī)1發(fā)來的數(shù)據(jù)，所以可保證不丟失數(shù)據(jù)。

5—46 試用具體例子說明為什么在運(yùn)輸連接建立時要使用三次握手。說明如不這樣做可能會出現(xiàn)什么情況。答：

3次握手完成兩個重要的功能，既要雙方做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作（雙方都知道彼此已準(zhǔn)備好），也要允許雙方就初始序列號進(jìn)行協(xié)商，這個序列號在握手過程中被發(fā)送和確認(rèn)。假定B給A發(fā)送一個連接請求分組，A收到了這個分組，并發(fā)送了確認(rèn)應(yīng)答分組。按照兩次握手的協(xié)定，A認(rèn)為連接已經(jīng)成功地建立了，可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)分組。可是，B在A的應(yīng)答分組在傳輸中被丟失的情況下，將不知道A是否已準(zhǔn)備好，不知道A建議什么樣的序列號，B甚至懷疑A是否收到自己的連接請求分組，在這種情況下，B認(rèn)為連接還未建立成功，將忽略A發(fā)來的任何數(shù)據(jù)分組，只等待連接確認(rèn)應(yīng)答分組。

而A發(fā)出的分組超時后，重復(fù)發(fā)送同樣的分組。這樣就形成了死鎖。

5—47 一個客戶向服務(wù)器請求建立TCP連接。客戶在TCP連接建立的三次握手中的最后一個報文段中捎帶上一些數(shù)據(jù)，請求服務(wù)器發(fā)送一個長度為L字節(jié)的文件。假定：

（1）客戶和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸速率是R字節(jié)/秒，客戶與服務(wù)器之間的往返時間是RTT（固定值）。

（2）服務(wù)器發(fā)送的TCP報文段的長度都是M字節(jié)，而發(fā)送窗口大小是nM字節(jié)。（3）所有傳送的報文段都不會出錯（無重傳），客戶收到服務(wù)器發(fā)來的報文段后就及時發(fā)送確認(rèn)。（4）所有的協(xié)議首部開銷都可忽略，所有確認(rèn)報文段和連接建立階段的報文段的長度都可忽略（即忽略這些報文段的發(fā)送時間）。

試證明，從客戶開始發(fā)起連接建立到接收服務(wù)器發(fā)送的整個文件多需的時間T是： T=2RTT+L/R 當(dāng)nM>R(RTT)+M 或 T=2RTT+L/R+(K-1)[M/R+RTT-nM/R] 當(dāng)nM

發(fā)送窗口較小的情況，發(fā)送一組nM個字節(jié)后必須停頓下來，等收到確認(rèn)后繼續(xù)發(fā)送。共需K=[L/nM]個周期：其中

前K-1個周期每周期耗時M/R+RTT,共耗時（K-1）（M/R+RTT）

第K周期剩余字節(jié)數(shù)Q=L-（K-1）*nM，需耗時Q/R 總耗時=2*RTT+(K-1)M/(R+RTT)+Q/R=2*RTT+L/R+(K-1)[(M/R+RTT)-nM/R] 第六章 應(yīng)用層

6-01 因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)是怎么樣的？它與目前的電話網(wǎng)的號碼結(jié)構(gòu)有何異同之處？ 答：

（1）域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號序列組成，各標(biāo)號之間用點隔開： ?.三級域名.二級域名.頂級域名 各標(biāo)號分別代表不同級別的域名。

（2）電話號碼分為國家號結(jié)構(gòu)分為（中國 +86）、區(qū)號、本機(jī)號。

6-02 域名系統(tǒng)的主要功能是什么？域名系統(tǒng)中的本地域名服務(wù)器、根域名服務(wù)器、頂級域名服務(wù)器以及權(quán)限域名權(quán)服務(wù)器有何區(qū)別？ 答: 域名系統(tǒng)的主要功能：將域名解析為主機(jī)能識別的IP地址。

因特網(wǎng)上的域名服務(wù)器系統(tǒng)也是按照域名的層次來安排的。每一個域名服務(wù)器都只對域名體系中的一部分進(jìn)行管轄。共有三種不同類型的域名服務(wù)器。即本地域名服務(wù)器、根域名服務(wù)器、授權(quán)域名服務(wù)器。當(dāng)一個本地域名服務(wù)器不能立即回答某個主機(jī)的查詢時，該本地域名服務(wù)器就以DNS客戶的身份向某一個根域名服務(wù)器查詢。若根域名服務(wù)器有被查詢主機(jī)的信息，就發(fā)送DNS回答報文給本地域名服務(wù)器，然后本地域名服務(wù)器再回答發(fā)起查詢的主機(jī)。但當(dāng)根域名服務(wù)器沒有被查詢的主機(jī)的信息時，它一定知道某個保存有被查詢的主機(jī)名字映射的授權(quán)域名服務(wù)器的IP地址。通常根域名服務(wù)器用來管轄頂級域。根域名服務(wù)器并不直接對頂級域下面所屬的所有的域名進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但它一定能夠找到下面的所有二級域名的域名服務(wù)器。每一個主機(jī)都必須在授權(quán)域名服務(wù)器處注冊登記。通常，一個主機(jī)的授權(quán)域名服務(wù)器就是它的主機(jī)ISP的一個域名服務(wù)器。授權(quán)域名服務(wù)器總是能夠?qū)⑵涔茌牭闹鳈C(jī)名轉(zhuǎn)換為該主機(jī)的IP地址。

因特網(wǎng)允許各個單位根據(jù)本單位的具體情況將本域名劃分為若干個域名服務(wù)器管轄區(qū)。一般就在各管轄區(qū)中設(shè)置相應(yīng)的授權(quán)域名服務(wù)器。

6-03 舉例說明域名轉(zhuǎn)換的過程。域名服務(wù)器中的高速緩存的作用是什么？ 答：

（1）把不方便記憶的IP地址轉(zhuǎn)換為方便記憶的域名地址。

（2）作用：可大大減輕根域名服務(wù)器的負(fù)荷，使因特網(wǎng)上的 DNS 查詢請求和回答報文的數(shù)量大為減少。

6-04 設(shè)想有一天整個因特網(wǎng)的DNS系統(tǒng)都癱瘓了（這種情況不大會出現(xiàn)），試問還可以給朋友發(fā)送電子郵件嗎？ 答：不能；

6-05 文件傳送協(xié)議FTP的主要工作過程是怎樣的？為什么說FTP是帶外傳送控制信息？主進(jìn)程和從屬進(jìn)程各起什么作用？ 答：

（1）FTP使用客戶服務(wù)器方式。一個FTP服務(wù)器進(jìn)程可同時為多個客戶進(jìn)程提供服務(wù)。FTP 的服務(wù)器進(jìn)程由兩大部分組成：一個主進(jìn)程，負(fù)責(zé)接受新的請求；另外有若干個從屬進(jìn)程，負(fù)責(zé)處理單個請求。主進(jìn)程的工作步驟：

1、打開熟知端口（端口號為 21），使客戶進(jìn)程能夠連接上。

2、等待客戶進(jìn)程發(fā)出連接請求。

3、啟動從屬進(jìn)程來處理客戶進(jìn)程發(fā)來的請求。從屬進(jìn)程對客戶進(jìn)程的請求處理完畢后即終止，但從屬進(jìn)程在運(yùn)行期間根據(jù)需要還可能創(chuàng)建其他一些子進(jìn)程。

4、回到等待狀態(tài)，繼續(xù)接受其他客戶進(jìn)程發(fā)來的請求。主進(jìn)程與從屬進(jìn)程的處理是并發(fā)地進(jìn)行。

FTP使用兩個TCP連接。

控制連接在整個會話期間一直保持打開，F(xiàn)TP 客戶發(fā)出的傳送請求通過控制連接發(fā)送給服務(wù)器端的控制進(jìn)程，但控制連接不用來傳送文件。實際用于傳輸文件的是“數(shù)據(jù)連接”。服務(wù)器端的控制進(jìn)程在接收到 FTP 客戶發(fā)送來的文件傳輸請求后就創(chuàng)建“數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程”和“數(shù)據(jù)連接”，用來連接客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程。

數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程實際完成文件的傳送，在傳送完畢后關(guān)閉“數(shù)據(jù)傳送連接”并結(jié)束運(yùn)行。6-06 簡單文件傳送協(xié)議TFTP與FTP的主要區(qū)別是什么？各用在什么場合？ 答：

（1）文件傳送協(xié)議 FTP 只提供文件傳送的一些基本的服務(wù)，它使用 TCP 可靠的運(yùn)輸服務(wù)。FTP 的主要功能是減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性。FTP 使用客戶服務(wù)器方式。一個 FTP 服務(wù)器進(jìn)程可同時為多個客戶進(jìn)程提供服務(wù)。FTP 的服務(wù)器進(jìn)程由兩大部分組成：一個主進(jìn)程，負(fù)責(zé)接受新的請求；另外有若干個從屬進(jìn)程，負(fù)責(zé)處理單個請求。

TFTP 是一個很小且易于實現(xiàn)的文件傳送協(xié)議。

TFTP 使用客戶服務(wù)器方式和使用 UDP 數(shù)據(jù)報，因此 TFTP 需要有自己的差錯改正措施。TFTP 只支持文件傳輸而不支持交互。

TFTP 沒有一個龐大的命令集，沒有列目錄的功能，也不能對用戶進(jìn)行身份鑒別。6-07 遠(yuǎn)程登錄TELNET的主要特點是什么？什么叫做虛擬終端NVT？ 答：（1）用戶用 TELNET 就可在其所在地通過 TCP 連接注冊（即登錄）到遠(yuǎn)地的另一個主機(jī)上（使用主機(jī)名或 IP 地址）。

TELNET 能將用戶的擊鍵傳到遠(yuǎn)地主機(jī)，同時也能將遠(yuǎn)地主機(jī)的輸出通過 TCP 連接返回到用戶屏幕。這種服務(wù)是透明的，因為用戶感覺到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠(yuǎn)地主機(jī)上。（2）TELNET定義了數(shù)據(jù)和命令應(yīng)該怎樣通過因特網(wǎng)，這些定義就是所謂的網(wǎng)絡(luò)虛擬終端NVT。6-08 解釋以下名詞。各英文縮寫詞的原文是什么？

www.tmdps.cn 6-23 試簡述SMTP通信的三個階段的過程。

答：1.連接建立：連接是在發(fā)送主機(jī)的 SMTP 客戶和接收主機(jī)的 SMTP 服務(wù)器之間建立的。SMTP不使用中間的郵件服務(wù)器。2.郵件傳送。

3.連接釋放：郵件發(fā)送完畢后，SMTP 應(yīng)釋放 TCP 連接。6-24 試述郵局協(xié)議POP的工作過程。在電子郵件中，為什么需要使用POP和SMTP這兩個協(xié)議？IMAP與POP有何區(qū)別？

答：POP 使用客戶機(jī)服務(wù)器的工作方式。在接收郵件的用戶的PC 機(jī)中必須運(yùn)行POP 客戶機(jī)程序，而在其ISP 的郵件服務(wù)器中則運(yùn)行POP 服務(wù)器程序。POP 服務(wù)器只有在用戶輸入鑒別信息（用戶名和口令）后才允許對郵箱進(jìn)行讀取。

POP 是一個脫機(jī)協(xié)議，所有對郵件的處理都在用戶的PC 機(jī)上進(jìn)行；IMAP 是一個聯(lián)機(jī)協(xié)議，用戶可以操縱ISP 的郵件服務(wù)器的郵箱。

6-25 MIME與SMTP的關(guān)系是什么的？什么是quoted-printable編碼和base64編碼？ 答：

MIME全稱是通用因特網(wǎng)郵件擴(kuò)充MIME。它并沒有改動或取代SMTP。MIME的意圖是繼續(xù)使用目前的RFC 822格式，但增加了郵件主體的結(jié)構(gòu)，并定義了傳送非ASCII碼的編碼規(guī)則。也就是說，MIME郵件可以在現(xiàn)有的電子郵件程序和協(xié)議下傳送。下圖表明了MIME和SMTP的關(guān)系：

quoted-printable編碼：對于所有可打印的ASCII碼，除特殊字符等號外，都不改變。等號和不可打印的ASCII碼以及非ASCII碼的數(shù)據(jù)的編碼方法是：先將每個字節(jié)的二進(jìn)制代碼用兩個十六進(jìn)制數(shù)字表示，然后在前面再加上一個等號。base64編碼是先把二進(jìn)制代碼劃分為一個24位長的單元，然后把每個24位單元劃分為4個6位組。每一個6位組按以下方法替換成ASCII碼。6位的二進(jìn)制代碼共有64種不同的值，從1到63。用A表示0，用B表示1，等等。26個大寫字母排列完畢后，接下去再排26個小寫字母，再后面是10個數(shù)字，最后用+表示62，而用/表示63。再用兩個連在一起的等號==和一個等號=分別表示最后一組的代碼只有8位或16位。回車和換行都忽略，它們可在任何地方插入。

6-26 一個二進(jìn)制文件共3072字節(jié)長，若使用base64編碼，并且每發(fā)送完80字節(jié)就插入一個回車符CR和一個換行符LF，問一共發(fā)送了多少個字節(jié)？

解答：

在base64 編碼方案中，24 比特的組被分成 4 個6 比特單位，每個單位都作為一

個合法的ASCII 字符發(fā)送。編碼規(guī)則是A 表示0，B 表示l 等等，接著是26 個小寫字母表示26 到51，10 個數(shù)字(0 到9)表示52 到61，最后，+和/分別表示62 和63。=和= =分別用來指示最后一組僅包含8位或16位。回 車和換行被忽略不計，因 此可以任意插入它們來保持一行足夠短。在本題中，base 64 編碼將把報文劃分成1024 個單元，每個單元3 字節(jié)長。每個單元被編碼為4 個字節(jié)，所以共有4096 個字節(jié)。如果把這些字節(jié)每80 字節(jié)劃分為一行，將需要52 行，所以需要加52 個CR 和52 個LF。4096+52×2=4200。綜上所述，該二進(jìn)制文件用base 64 編碼將會有4200 字節(jié)長。6-27 試將數(shù)據(jù) 11001100 10000001 00111000進(jìn)行base64編碼，并得到最后傳輸?shù)腁SCII數(shù)據(jù)。

解：

對應(yīng)的ASCII數(shù)據(jù)為zIE4，對應(yīng)的二進(jìn)制代碼為： 01111010 01001001 01000101 00110100 6-28 試將數(shù)據(jù)01001100 10011101 00111001進(jìn)行quoted-printable編碼，并得出最后傳送的ASCII數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)用quoted-printable編碼后其編碼開銷有多大？

解：01001100 00111101 00111001 01000100 00111001 編碼開銷為66.7% 6-29 電子郵件系統(tǒng)需要將眾的電子郵件地址編成目錄以便于查找，要建立這種目錄應(yīng)將人名劃分為標(biāo)準(zhǔn)部分（例如，姓，名）。若要形成一個國際標(biāo)準(zhǔn)，那么必須解決哪些問題？ 答：非常困難。例如，人名的書寫方法，很多國家（如英、美等西方國家）是先書寫姓。但像中國或日本等國家則是先書寫姓再寫名。有些國家的一些人還有中間的名。稱呼也有非常多種類。還有各式各樣的頭銜。很難有統(tǒng)一的格式。

6-30 電子郵件系統(tǒng)使用TCP傳送郵件。為什么有時我們會遇到郵件發(fā)送失敗的情況？為什么有時對方會收不到我們發(fā)送的郵件？ 答：

有時對方的郵件服務(wù)器不工作，郵件就發(fā)送不出去。對方的郵件服務(wù)器出故障也會使郵件丟失。

6-31 基于萬維網(wǎng)的電子郵件系統(tǒng)有什么特點？在傳送郵電時使用什么協(xié)議？ 答：

特點：不管在什么地方，只要能上網(wǎng)，在打開萬維網(wǎng)瀏覽器后，就可以收發(fā)電子郵件。這時，郵件系統(tǒng)中的用戶代理就是普通的萬維網(wǎng)。

電子郵件從 A 發(fā)送到網(wǎng)易郵件服務(wù)器是使用 HTTP 協(xié)議。兩個郵件服務(wù)器之間的傳送使用 SMTP。

郵件從新浪郵件服務(wù)器傳送到 B 是使用 HTTP 協(xié)議。

6-32 DHCP協(xié)議用在什么情況下？當(dāng)一臺計算機(jī)第一次運(yùn)行引導(dǎo)程序時，其ROP中有沒有該IP地址，子網(wǎng)掩碼或某個域名服務(wù)器的IP地址？

答：

動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議 DHCP 提供了即插即用連網(wǎng)的機(jī)制。

這種機(jī)制允許一臺計算機(jī)加入新的網(wǎng)絡(luò)和獲取IP地址而不用手工參與。

6-33 什么是網(wǎng)絡(luò)管理？為什么說網(wǎng)絡(luò)管理是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的熱鬧課題？

答：

網(wǎng)絡(luò)管理即網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、處理、維護(hù)（Maintenance）、服務(wù)提供等所需要的各種活動。網(wǎng)絡(luò)管理是控制一個復(fù)雜的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得它具有最高的效率和生產(chǎn)力的過程。6-34 解釋下列術(shù)語，網(wǎng)絡(luò)元素，被管對象，管理進(jìn)程，代理進(jìn)程和管理庫

答：

網(wǎng)絡(luò)元素：被管對象有時可稱為網(wǎng)絡(luò)元素。被管對象：在每一個被管設(shè)備中有許多被管對象，被管對象可以是被管設(shè)備中的某個硬件（例如，一塊網(wǎng)絡(luò)接口卡），也可以是某些硬件或軟件（例如，路由選擇協(xié)議）的配置參數(shù)集合。管理進(jìn)程:管理程序在運(yùn)行時就成為管理進(jìn)程。

代理進(jìn)程：在每一個被管理設(shè)備中都要運(yùn)行一個程序以便和管理站中的管理程序進(jìn)行通信。這些運(yùn)行著的程序叫作網(wǎng)絡(luò)管理代理程序。

管理庫：在被管理的實體中創(chuàng)建了命名對象，并規(guī)定了其類型。6-35 SNMP使用UDP傳送報文，為什么不使用TCP？

答：使用UDP是為了提高網(wǎng)管的效率

6-36 為什么SNMP的管理進(jìn)程使用輪詢掌握全網(wǎng)狀態(tài)用于正常情況而代理進(jìn)程用陷阱 向管理進(jìn)程報告屬于較少發(fā)生的異常情況？

答：使用輪詢以維持對網(wǎng)絡(luò)資源的實時監(jiān)視，系統(tǒng)簡單并限制通信量。陷阱的中斷方式 更靈活、快捷。

第三篇：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第五版謝希仁 縮寫總結(jié)

ADSL非對稱數(shù)字用戶線路Asymmetric Digital Subscriber Line

API應(yīng)用程序編程接口 Application Programming Interface

ARP地址解析協(xié)議Address Resolution Protocol ATM異步傳輸模式Asynchronous Transfer Mode BGP邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議Border Gateway Protocol CATV有線電視Community Antenna Television CDM碼分復(fù)用Code Division Multiplexing CDMA碼分多址Code Division Multiple Access）CIDR無類域內(nèi)路由選擇Classless Inter-Domain Routing）

CRC循環(huán)冗余碼校驗Cyclic Redundancy Check CSMA/CD載波監(jiān)聽多點接入/沖突檢測 CSMA/CA載波監(jiān)聽多點接入/沖突避免 DES數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)data encryption standard DHCP動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議Dynamic host configuration protocol）

DNS域名服務(wù)器Domain Name Server DSSS直接序列擴(kuò)頻Direct Sequence Spread Spectrum

DWDM密集波分復(fù)用Dense Wavelength Division Multiplexing

EGP外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議Exterior Gateway Protocol FDDI光纖分布式數(shù)據(jù)接口Fiber Distributed Data Interface）

FDM頻分多路復(fù)用Frequency Division Multiplexing

FHSS跳頻擴(kuò)頻技術(shù)Frequency Hopping Spread Sprectrum）

FIFO先入先出First In First Out FTP文件傳輸協(xié)議File Transfer Protocol HDSL高速數(shù)字用戶線High Speed Digital Subscriber Line

HFC光纖同軸電纜混合網(wǎng)Hybrid Fiber Coaxial HTML超文本標(biāo)記語言Hypertext Markup Language HTTP超文本傳輸協(xié)議Hyper Text Transport Protocol

ICMP網(wǎng)間控制報文協(xié)議Internet Control Messages Protocol

IEEE電氣與電子工程師協(xié)會Institute of Electrical and Electronic Engineers）IGMP因特網(wǎng)組管理協(xié)議Internet Group Management Protocol

IMAP因特網(wǎng)報文存取協(xié)議(Internet Message Access Protocol)

IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議Internet Protocol

IPsec網(wǎng)際協(xié)議安全I(xiàn)nternet Protocol Security ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織International Standardization Organization LAN 局域網(wǎng)local area network

LCP鏈路控制協(xié)議link control protocol）MAC介質(zhì)訪問控制

MPLS多協(xié)定標(biāo)簽交換Multi Protocol Label Switch

NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換Network Address Translation)NCP網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議Network Control Protocol）NVT網(wǎng)絡(luò)虛擬終端Network Virtual Terminal)OSPF最短路徑優(yōu)先Open Shortest Path First P2P點對點技術(shù)peer-to-peer

PCM脈沖編碼調(diào)制pulseto-Point Protocol PPPoE以太網(wǎng)點對點協(xié)議Point-to-Point Protocol over Ethernet）

RARP逆地址解析協(xié)議Reverse Address Resolution Protocol

RIP路由信息協(xié)議Routing Information Protocol RSVP資源預(yù)留協(xié)議Respondezsilvous plait RTSP實時流式協(xié)議Real Time Streaming Protocol SDH同步數(shù)據(jù)系列Synchronous Digital Hierarchy SET安全電子交易Secure Electronic Transaction SIP會話發(fā)起協(xié)議Session Initiation Protocol SMTP簡單郵件傳輸協(xié)議Simple Message Transfer Protocol

SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議Simple Network Management Protocol）

SONET同步光纖網(wǎng)Synchronous Optical Network SSID服務(wù)集標(biāo)識符Service Set Identifier SSL安全插口層(Secure Sockets Layer STDM統(tǒng)計時分復(fù)用Synchronous Time-Division Multiplexing）

STP屏蔽雙絞線Shielded Twisted Pair

TCP傳輸控制協(xié)議Transmission Control Protocol TDM時分復(fù)用Time Division Multiplex TELNET遠(yuǎn)程終端協(xié)議

TFTP簡單文件傳輸協(xié)議Trivial File Transfer Protocol URL統(tǒng)一資源定位符Uniform Resource Locator VLAN虛擬局域網(wǎng)Virtual Local Area Network VPN虛擬專用網(wǎng)Virtual Private Network WAN廣域網(wǎng)Wide Area Network

WDM波分復(fù)用Wavelength Division Multiplexing WLAN無限局域網(wǎng)Wireless Metropolitan Area Network

WMAN無限城域網(wǎng)Wireless Metropolitan Area Network

WPAN 無線個人區(qū)域網(wǎng)Wireless Personal Area Network

WWW 萬維網(wǎng)World Wide Web 無新信息，不改變 相同下一跳，更新 新項目，添加進(jìn)來

相同下一跳，距離變短，更新 不同下一跳，距離變短，更新 不同下一跳，距離一樣，不改變 不同下一跳，距離變大，不改變

第四篇：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(謝希仁版)讀書筆記

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(謝希仁版)讀書筆記

楊林翰

第 1 章 概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時代的作用：世紀(jì)的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。

網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)是指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)展最快的并起到核心作用的是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

新型網(wǎng)絡(luò)的基本特點：

網(wǎng)絡(luò)用于計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送，而不是為了打電話。

網(wǎng)絡(luò)能夠連接不同類型的計算機(jī)，不局限于單一類型的計算機(jī)。

所有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點都同等重要，因而大大提高網(wǎng)絡(luò)的生存性。

計算機(jī)在進(jìn)行通信時，必須有冗余的路由。

網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡可能地簡單，同時還能夠非常可靠地傳送數(shù)據(jù)。

電路交換的特點：

電路交換必定是面向連接的。

電路交換的三個階段：建立連接、通信、釋放連接

電路交換傳送計算機(jī)數(shù)據(jù)效率低：計算機(jī)數(shù)據(jù)具有突發(fā)性，這導(dǎo)致通信線路的利用率很低。

分組交換的原理：

一、在發(fā)送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。

二、每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。

三、分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。

依次把各分組發(fā)送到接收端。

分組首部的重要性：

每一個分組的首部都含有地址等控制信息。

分組交換網(wǎng)中的結(jié)點交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點交換機(jī)。用這樣的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，分組就能傳送到最終目的地。

四、接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報文。

五、最后，在接收端把收到的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來的報文。

這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現(xiàn)差錯，在轉(zhuǎn)發(fā)時也沒有被丟棄。

結(jié)點交換機(jī)

在結(jié)點交換機(jī)中的輸入和輸出端口之間沒有直接連線。

結(jié)點交換機(jī)處理分組的過程是：

把收到的分組先放入緩存（暫時存儲）；

查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到某個目的地址應(yīng)從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)；

把分組送到適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。

主機(jī)和結(jié)點交換機(jī)的作用不同：

主機(jī)是為用戶進(jìn)行信息處理的，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組，從網(wǎng)絡(luò)接收分組。

結(jié)點交換機(jī)對分組進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，最后把分組交付給目的主機(jī)。

分組交換的優(yōu)點：

高效動態(tài)分配傳輸帶寬，對通信鏈路是逐段占用。

靈活以分組為傳送單位和查找路由。

迅速不必先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組；充分使用鏈路的帶寬。

可靠完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；自適應(yīng)的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性。

分組交換帶來的問題：

分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要排隊，這就會造成一定的時延。

分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開銷。

因特網(wǎng)時代：

因特網(wǎng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體上經(jīng)歷了三個階段的演進(jìn)。

但這三個階段在時間劃分上并非截然分開而是有部分重疊的，這是因為網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)是逐漸的而不是突然的。因特網(wǎng)發(fā)展的第一階段：

第一個分組交換網(wǎng) ARPANET 最初只是一個單個的分組交換網(wǎng)。

ARPA 研究多種網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)。

1983 年 TCP/IP 協(xié)議成為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

同年，ARPANET分解成兩個網(wǎng)絡(luò)：

ARPANET——進(jìn)行實驗研究用的科研網(wǎng)

MILNET——軍用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1983~1984 年，形成了因特網(wǎng) Internet。

1990 年 ARPANET 正式宣布關(guān)閉。

因特網(wǎng)發(fā)展的第二階段：

1986 年，NSF 建立了國家科學(xué)基金網(wǎng)。NSFNET。它是一個三級計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：

主干網(wǎng)

地區(qū)網(wǎng)

校園網(wǎng)

1991 年，美國政府決定將因特網(wǎng)的主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司來經(jīng)營，并開始對接入因特網(wǎng)的單位收費。

1993 年因特網(wǎng)主干網(wǎng)的速率提高到 45 Mb/s（T3 速率）。

因特網(wǎng)發(fā)展的第三階段：

從1993年開始，由美國政府資助的 NSFNET逐漸被若干個商用的 ISP 網(wǎng)絡(luò)所代替。

1994 年開始創(chuàng)建了 4 個網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP(Network Access Point)，分別由 4 個電信公司經(jīng)營。

NAP 就是用來交換因特網(wǎng)上流量的結(jié)點。在NAP 中安裝有性能很好的交換設(shè)施。到本世紀(jì)初，美國的 NAP 的數(shù)量已達(dá)到十幾個。

從 1994 年到現(xiàn)在，因特網(wǎng)逐漸演變成多級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同定義

最簡單的定義：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一些互相連接的、自治的計算機(jī)的集合。

因特網(wǎng)(Internet)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類——幾種不同的分類方法：

一、從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類

電路交換

報文交換

分組交換

混合交換

二、從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類

廣域網(wǎng) WAN(Wide Area Network)

局域網(wǎng) LAN(Local Area Network)

城域網(wǎng) MAN(Metropolitan Area Network)

接入網(wǎng) AN(Access Network)

三、從網(wǎng)絡(luò)的使用者進(jìn)行分類

公用網(wǎng)(public network)

專用網(wǎng)(private network)

帶寬

“帶寬”(bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。

現(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語，單位是“比特每秒”，或 b/s(bit/s)。

更常用的帶寬單位是

千比每秒，即 kb/s（103 b/s）

兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s）

吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s）

太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s）

請注意：在計算機(jī)界，K = 210 = 1024

M = 220, G = 230, T = 240。

數(shù)字信號流隨時間的變化

在時間軸上信號的寬度隨帶寬的增大而變窄。

時延(delay 或 latency)

發(fā)送時延（傳輸時延）發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時間。

信道帶寬數(shù)據(jù)在信道上的發(fā)送速率。常稱為數(shù)據(jù)在信道上的傳輸速率。

發(fā)送時延=數(shù)據(jù)塊長度（比特）/信道帶寬（比特/秒）

傳播時延電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。

信號傳輸速率（即發(fā)送速率）和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。

傳播時延=信道長度（米）/信號在信道上的傳播速率（米/秒）

處理時延交換結(jié)點為存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行一些必要的處理所花費的時間。

結(jié)點緩存隊列中分組排隊所經(jīng)歷的時延是處理時延中的重要組成部分。

處理時延的長短往往取決于網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時的通信量。

有時可用排隊時延作為處理時延。

數(shù)據(jù)經(jīng)歷的總時延就是發(fā)送時延、傳播時延和處理時延之和：

總時延 = 發(fā)送時延 + 傳播時延 + 處理時延

容易產(chǎn)生的錯誤概念

對于高速網(wǎng)絡(luò)鏈路，我們提高的僅僅是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率而不是比特在鏈路上的傳播速率。

提高鏈路帶寬減小了數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成相互通信的兩個計算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。

“分層”可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。關(guān)于開放系統(tǒng)互連參考模型 OSI/RM

只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。在市場化方面 OSI 卻失敗了。

OSI 的專家們在完成 OSI 標(biāo)準(zhǔn)時沒有商業(yè)驅(qū)動力；

OSI 的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低；

OSI 標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，因而使得按 OSI 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進(jìn)入市場；

OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復(fù)出現(xiàn)。

兩種國際標(biāo)準(zhǔn)

法律上的(be jure)國際標(biāo)準(zhǔn) OSI 并沒有得到市場的認(rèn)可。

是非國際標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。

TCP/IP 常被稱為事實上的(be facto)國際標(biāo)準(zhǔn)。

劃分層次的必要性

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。

這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時序的意思）。

為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(network protocol)，簡稱為協(xié)議。

b]網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素 ：

語法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

語義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。

同步事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

分層的好處 ：

各層之間是獨立的。

靈活性好。

結(jié)構(gòu)上可分割開。

易于實現(xiàn)和維護(hù)。

能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

層數(shù)多少要適當(dāng)

若層數(shù)太少，就會使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。

層數(shù)太多又會在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時遇到較多的困難。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。

體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。

實現(xiàn)(implementation)是遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問題。

體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運(yùn)行的計算機(jī)硬件和軟件。

具有層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP 是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。

最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具體內(nèi)容。

因此往往采取折中的辦法，即綜合 OSI 和 TCP/IP 的優(yōu)點，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。

五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)：

應(yīng)用層(application layer)

運(yùn)輸層(transport layer)

網(wǎng)絡(luò)層(network layer)

數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer)

物理層(physical layer)

實體、協(xié)議、服務(wù) 和服務(wù)訪問點

實體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

協(xié)議是控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。

在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。

要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。

本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。

下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。

協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之間通信的規(guī)則。

服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。

同一系統(tǒng)相鄰兩層的實體進(jìn)行交互的地方，稱為服務(wù)訪問點 SAP(Service Access Point)。

協(xié)議很復(fù)雜

協(xié)議必須將各種不利的條件事先都估計到，而不能假定一切情況都是很理想和很順利的。

必須非常仔細(xì)地檢查所設(shè)計協(xié)議能否應(yīng)付所有的不利情況。

應(yīng)當(dāng)注意：事實上難免有極個別的不利情況在設(shè)計協(xié)議時并沒有預(yù)計到。在出現(xiàn)這種情況時，協(xié)議就會失敗。因此實際上協(xié)議往往只能應(yīng)付絕大多數(shù)的不利情況。

面向連接服務(wù)與 無連接服務(wù)

面向連接服務(wù)(connection-oriented)

面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個階段。

無連接服務(wù)(connectionless)

兩個實體之間的通信不需要先建立好連接。

是一種不可靠的服務(wù)。這種服務(wù)常被描述為“盡最大努力交付”(best effort delivery)或“盡力而為”。

應(yīng)用層的客戶-服務(wù)器方式

在 TCP/IP 的應(yīng)用層協(xié)議使用的是

客戶-服務(wù)器方式

計算機(jī)的進(jìn)程(process)就是運(yùn)行著的計算機(jī)程序。

為解決具體應(yīng)用問題而彼此通信的進(jìn)程稱為“應(yīng)用進(jìn)程”。

應(yīng)用層的具體內(nèi)容就是規(guī)定應(yīng)用進(jìn)程在通信時所遵循的協(xié)議。

客戶和服務(wù)器

客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。

客戶-服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。

客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。

客戶軟件的特點：

在進(jìn)行通信時臨時成為客戶，但它也可在本地進(jìn)行其他的計算。

被用戶調(diào)用并在用戶計算機(jī)上運(yùn)行，在打算通信時主動向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信。

可與多個服務(wù)器進(jìn)行通信。

不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。

服務(wù)器軟件的特點：

專門用來提供某種服務(wù)的程序，可同時處理多個遠(yuǎn)地或本地客戶的請求。

在共享計算機(jī)上運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)啟動時即自動調(diào)用并一直不斷地運(yùn)行著。

被動等待并接受來自多個客戶的通信請求。

一般需要強(qiáng)大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。

第7章網(wǎng)絡(luò)互連

一、TCP/IP體系中的運(yùn)輸層

UDP在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接。遠(yuǎn)地主機(jī)的運(yùn)輸層在收到UDP報文后，不需要給出任何確認(rèn)。

TCP則提供面向連接的服務(wù)。在傳送數(shù)據(jù)之前必須先建立連接，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后要釋放連接。TCP不提供廣播或多播服務(wù)。

強(qiáng)調(diào)兩點：

(1)運(yùn)輸層的UDP用戶數(shù)據(jù)報和網(wǎng)際層的IP數(shù)據(jù)報有很大的區(qū)別。IP數(shù)據(jù)報要經(jīng)過互連網(wǎng)中許多路由器的存儲轉(zhuǎn)發(fā)，但UDP用戶數(shù)據(jù)報是在運(yùn)輸層的端到端抽象的邏輯信道中傳送的，但運(yùn)輸層的這個邏輯信道并不經(jīng)過路由器(運(yùn)輸層看不見路由器)。IP數(shù)據(jù)報雖然經(jīng)過路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，但用戶數(shù)據(jù)報只是IP數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)，因此路由器看不見有用戶數(shù)據(jù)報經(jīng)過它。

(2)TCP是運(yùn)輸層的連接，TCP報文段是在運(yùn)輸層抽象的的端到瑞邏輯信道中傳送，這種信道是可靠的全雙工信道。但這樣的信道卻不知道究競經(jīng)過了哪些路由器，而這些路山器也根本不知道上面的運(yùn)輸層是否建立了TCP連接。當(dāng)IP數(shù)據(jù)報的傳輸路徑中增加或減少了路由器時，上層的TCP連接都不會發(fā)生變化，出為上層的TCP根本不知道下層所發(fā)生的事情。

端口：

UDP和TCP都使用了與應(yīng)用層接口處的端口(port)與上層的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行通信。端口的作用就是讓應(yīng)用層的各種應(yīng)用進(jìn)程都能將其數(shù)據(jù)通過端口向下交付給運(yùn)輸層，以及讓運(yùn)輸層知道應(yīng)當(dāng)將其報文段中的數(shù)據(jù)向上通過端口交付給應(yīng)用層相應(yīng)的進(jìn)程。從這個意義上講，端口是用來標(biāo)志應(yīng)用層的進(jìn)程。

端口用一個16bit端口號進(jìn)行標(biāo)志。對于不同的計算機(jī)，端口的具體實現(xiàn)方法可能有很大的差別，因為這取決于計算機(jī)的操作系統(tǒng)。

端口號分為兩類：一類熟知端口（well-known port），TCP/IP體系確定并公布的。一種新的應(yīng)用程序出現(xiàn)時，必須為它指派一個熟知端口，否則其他的應(yīng)用進(jìn)程就無法和它進(jìn)行交互。在應(yīng)用層中的各種不同的服務(wù)器進(jìn)程不斷地檢測分配給它們的熟知端口，以便發(fā)現(xiàn)是否有某個客戶進(jìn)程要和它通信。另一類則是一般端口，用來隨時分配給請求通信的客戶進(jìn)程。

TCP連接的端點稱為插口(socket)，或套接字、套接口。

關(guān)于socket的幾個意思：

(1)允許應(yīng)用程序訪問連網(wǎng)協(xié)議的應(yīng)用編程接口API，也就是在運(yùn)輸層和應(yīng)用層之間的一種接口，稱為socket API，并簡稱為socket。

(2)在socket API中使用的一個函數(shù)名也叫作socket。

(3)調(diào)用socket函數(shù)的端點稱為socket，如“創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)報socket”。

(4)調(diào)用socket函數(shù)時其返回值稱為socket描述符，可簡稱為socket。

(5)在操作系統(tǒng)內(nèi)核中連網(wǎng)協(xié)議的Berkely實現(xiàn)，稱為socket實現(xiàn)。

上面的這些socket的意思都和TCP連接的端點(指IP地址和端口號的組合)不同。

二、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP

用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議由于沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁塞不會使源主機(jī)的發(fā)送速率降低。這對某些實時應(yīng)用是很重要的。很多的實時應(yīng)用(如IP電話、實時視頻會議等)要求源主機(jī)以恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，并且允許在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時丟失一些數(shù)據(jù)，但卻不允許數(shù)據(jù)有太大的時延。

UDP與應(yīng)用層之間的端口都是用報文隊列來實現(xiàn)的。當(dāng)出隊列發(fā)生溢出時，操作系統(tǒng)就通知客戶進(jìn)程暫停發(fā)送；入隊列發(fā)生溢出時，UDP就丟棄收到的報文，但不通知對方。在服務(wù)端，UDP用戶數(shù)據(jù)報的首部格式：

用戶數(shù)據(jù)報UDP有兩個字段：數(shù)據(jù)字段和首部字段。首部字段由4個字段組成，每個字段都是兩個字節(jié)。各字段意義如下：

(1)源端口源端口號。

(2)目的端口目的端口號。

(3)長度UDP用戶數(shù)據(jù)報的長度。

(4)檢驗和防止UDP用戶數(shù)據(jù)報在傳輸中出錯。

三、傳輸控制協(xié)議TCP

TCP報文段首部的前20個字節(jié)是固定的，后面有4N字節(jié)是根據(jù)需要而增加的選項(N必須是整數(shù))。因此TCP首部的最小長度是20字節(jié)。

首部固定部分各字段的意義如下：

（1、2)源端口和目的端口各占2個字節(jié)。

(3)序號占4字節(jié)。TCP把在一個TCP連接中傳送的數(shù)據(jù)流中的每一個字節(jié)都編上一個序號，整個數(shù)據(jù)的起始序號在連接建立時設(shè)置。首部中的序號字段的值則指的是本報文段所發(fā)送的數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的序號。例如，—報文段的序號字段的值是301，而攜帶的數(shù)據(jù)共有100字節(jié)。這就表明：本報文段的數(shù)據(jù)的最后—個字節(jié)的序號應(yīng)當(dāng)是400。下一個報文段的數(shù)據(jù)序號應(yīng)當(dāng)從40l開姑，因而下一個報文段的序號字段值應(yīng)為401。

(4)確認(rèn)號占4字節(jié)，是期望收到對方的下一個報文段的數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)的序號。例如，A正確收到了B發(fā)送過來的一個報文段，其序號字段的值是50l，而數(shù)據(jù)長度是200字節(jié)，因此，A期望收到B的下一個報文段的首部中的序號字段值為701。

(5)數(shù)據(jù)偏移占4bit，它指出TCP報文段的數(shù)據(jù)起始處距離TCP報文段的起始處有多遠(yuǎn)。這實際就是TCP報文段首部的長度。注意，“數(shù)據(jù)偏移”的單位不是字節(jié)而是32bit字(即以4字節(jié)長的字為計算單位)。由于4bit能夠表示的最大十進(jìn)制數(shù)字是15，因此數(shù)據(jù)偏移的最大值是60字節(jié)，這也是TCP首部的最大長度。

(6)保留占6bit。

(7)緊急比特URG當(dāng)URG＝1時，表明緊急指針字段有效，相當(dāng)于高優(yōu)先級。例如，已經(jīng)發(fā)送了很長的一個程序要在遠(yuǎn)地的主機(jī)上運(yùn)行。但后來發(fā)現(xiàn)了問題要取消，因此用戶發(fā)出中斷命令。如果不使用緊急數(shù)據(jù)，那將浪費很多時間。

(8)確認(rèn)比特ACK只有當(dāng)ACK＝l時確認(rèn)號字段才有效。當(dāng)ACK＝0時，確認(rèn)號無效。

(9)推送比特PSH(PUSH)相當(dāng)于高優(yōu)先級的一個玩意。

(10)復(fù)位比特RST

(11)同步比特SYN

(12)終止比特FIN

(13)窗口占2字節(jié)。窗口字段用來控制對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量，單位為字節(jié)。即用接收端的接收能力的大小來控制發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送量。

(14)檢驗和占2字節(jié)。

(15)選項長度可變。TCP只規(guī)定了一種選項，即最大報文段長度MSS。MSS告訴對方TCP：“我的緩存所能接收的報文段的數(shù)據(jù)字段的最大長度是MSS個字節(jié)”。當(dāng)沒有使用選項時，TCP首部長度是20字節(jié)。

TCP傳輸?shù)目煽渴怯捎谑褂昧诵蛱柡痛_認(rèn)。當(dāng)TCP發(fā)送—報文段時，它同時也在自己的重傳隊列中存放一個副本。若收到確認(rèn)，則刪除此副本。若在計時器時間到之前沒有收到確認(rèn)，則重傳此報文段的副本。TCP的確認(rèn)并不保證數(shù)據(jù)己由應(yīng)用層交付給了端用戶，而只是表明在接收端的TCP收到了對方所發(fā)送的報文段。

TCP有三種基本機(jī)制來控制報文段的發(fā)送。第一種機(jī)制是TCP維持一個變量，它等于最大報文段長度MSS。只要發(fā)送緩存從發(fā)送進(jìn)程得到的數(shù)據(jù)達(dá)到MSS字節(jié)時，就組裝成一個TCP報文段。第二種機(jī)制是發(fā)送端的應(yīng)用進(jìn)程指明要求發(fā)送報文段，即TCP支持的推送(push)操作。第三種機(jī)制是發(fā)送端的一個計時器時間到了，這時就把當(dāng)前已有的緩存數(shù)據(jù)裝入報文段發(fā)送出去。

慢開始和擁塞避免

對于每一個TCP連接，需要有以下兩個狀態(tài)變量：

(1)接收端窗口rwnd這是接收端根據(jù)其目前的接收緩存大小所許諾的最新的窗口值，是來自接收端的流量控制。

(2)擁塞窗口cwnd這是發(fā)送端根據(jù)自己估計的網(wǎng)絡(luò)擁塞程度而設(shè)置的竊口值，是來自發(fā)送端的流量控制。

慢開始算法的原理是這樣的。當(dāng)主機(jī)開始發(fā)送數(shù)據(jù)時，如果立即將較大的發(fā)送窗口中的全部數(shù)據(jù)字節(jié)都注入到網(wǎng)絡(luò)，那么由于這時還不清楚網(wǎng)絡(luò)的狀況，因而就有可能引起網(wǎng)絡(luò)擁塞。經(jīng)驗證明，較好的方法是試探一下，即由小到大逐漸增大發(fā)送端的擁塞窗口數(shù)值。通常在剛剛開始發(fā)送報文段時可先將擁塞窗口cwnd設(shè)置為一個最大報文段MSS的數(shù)值。而在每收到一個對新的報文段的確認(rèn)后，將擁塞窗口增加至多一個MSS的數(shù)值。用這樣的方法逐步增大發(fā)送端的擁塞窗口cwnd，可以使分組注入到網(wǎng)絡(luò)的速率更加合理。

例如，在一開始．發(fā)送端先設(shè)置cwnd＝1，發(fā)送第一個報文段Mo，收到確認(rèn)后將cwnd從1增大到2，于是發(fā)送端可以接著發(fā)送M1和M2兩個報文段。再收到確認(rèn)后cwnd又從2增大到4，并可發(fā)送M3到M6共4個報文段。為了防止擁塞窗口cwnd的增長引起網(wǎng)絡(luò)擁塞，還需要另一個狀態(tài)變量慢開始門限ssthresh。用法如下：

當(dāng)cwnd

當(dāng)cwnd>ssthresh時，停止使用慢開始算法而改用擁塞避免算法。

當(dāng)cwnd=ssthresh時，既可使用慢開始算法．也可使用擁塞避免算法。

具體的做法是：

擁塞避免算法使發(fā)送端的擁塞窗口cwnd每經(jīng)過—個往返時延RTT就增加一個MSS的大小(而不管在時間RTT內(nèi)收到了幾個ACK)。這樣，擁塞窗口cwnd按線性規(guī)律緩慢增長，比慢開始算法的擁塞窗口增長速率緩慢得多。

快重傳和快恢復(fù)

快重傳的工作原理：即使不能收到某個ACK，也先傳后面的報文段，等到收到3個重復(fù)的ACK才認(rèn)為分組丟失（不必等待超時）。

快恢復(fù)算法：當(dāng)不使用快恢復(fù)算法時，發(fā)送端若發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞就將擁塞窗口降低為1，然后執(zhí)行慢開始算法。但這樣做的缺點是網(wǎng)絡(luò)不能很快地到正常工作狀態(tài)。快恢復(fù)算法可以較好地解決這一問題，其具體步驟如下：

(1)當(dāng)發(fā)送端收到連續(xù)三個重復(fù)的ACK時，就開始慢開始算法。

(2)與慢開始不向之處是擁塞窗口cwnd不是設(shè)置為l，而是設(shè)置為ssthresh+3*MSS。理由是：發(fā)送端收到三個重復(fù)的ACK表明有三個分組已經(jīng)離開了網(wǎng)絡(luò)，它們不會再消耗網(wǎng)絡(luò)的資源。這三個分組是停留在接收端的緩存中的。可見現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中并不是堆積了分組而是減少了三個分組。因此，將擁塞窗口擴(kuò)大些并不會加劇網(wǎng)絡(luò)的擁塞。

(3)若收到的重復(fù)的ACK為n個(n>3)，則將cwnd設(shè)置為ssthresh+n*MSS。

(4)若發(fā)送窗口值還容許發(fā)送報文段．就按擁塞避免算法繼續(xù)發(fā)送報文段。

(5)若收到了確認(rèn)新的報文段的ACK，就將cwnd縮小到ssthresh。

在采用快恢復(fù)算法時，慢開始算法只是在TCP連接建立時才使用。

TCP的重傳機(jī)制

將各個報文段的往返時延樣本加權(quán)平均，就得出報文段的平均往返時延RTT。每測量到一個新的往返時延樣本，就按下式重新計算一次RTT：

RTT＝a×(舊的RTT)＋(1－a)×(新的往返時延樣本)(7—2)

0<=a<1，典型的a值為7／8。

顯然，計時器設(shè)置的超時重傳時間RTO應(yīng)略大于RTT，即：RTO=p×RTT

這里p是個大于1的系數(shù)。實際上，系數(shù)p是很難確定的。例如：發(fā)送出一個TCP報文段l，設(shè)定的重傳時間到了，還沒有收到確認(rèn)，于是重傳此報文段，即報文段2，經(jīng)過了一段時間后，收到了確認(rèn)報文段ACK。問題是：無法判定此確認(rèn)報文段是對原來的報文段1的確認(rèn)，還是對重傳的報文段2的確認(rèn)。

根據(jù)以上所述，Karn提出了一個算法：在計算平均往返時延RTT時，只要報文段重傳了，就不采用其往返時延樣本。

這樣得出的RTT就和重傳時間就較準(zhǔn)確。

但是，這又引起新的問題。設(shè)想出現(xiàn)這樣的情況：報文段的時延突然增大了很多。因此在原來得出的重傳時間內(nèi)，不會收到確認(rèn)報文段。于是就重傳報文段。但根據(jù)Karn算法，不考慮重傳的報文段的往返時延樣本。這樣，重傳時間就無法更新。

對Karn算法進(jìn)行修正：報文段每重傳—次，就將重傳時間增大一些：

新的重傳時間=Y×(舊的重傳時間)

系數(shù)Y的典型值是2。當(dāng)不再發(fā)生報文段的重傳時，才根據(jù)報文段的往返時延更新平均往返時延RTT和重傳時間的數(shù)值。采用隨機(jī)早期丟棄RED進(jìn)行擁塞控制

上面的TCP擁塞控制并沒有和網(wǎng)絡(luò)層采取的策略聯(lián)系起來。

路由器采取尾部丟棄策略丟棄隊列尾部的數(shù)據(jù)報時，會導(dǎo)致上層的TCP進(jìn)入擁塞控制的慢開始狀態(tài)，使TCP連接的發(fā)送端突然將數(shù)據(jù)的發(fā)送速率降低到很小的數(shù)值。更為嚴(yán)重的是，在網(wǎng)絡(luò)中通常有很多的TCP連接(它們有不同的源點和終點)，這些連接中的報文段通常是復(fù)用在網(wǎng)絡(luò)層的IP數(shù)據(jù)報中傳送。在這種情況下，就可能會同時影響到很多條TCP連接，結(jié)果使這許多TCP連接在同一時間突然都進(jìn)入到慢開始狀態(tài)。這在TCP的術(shù)語中稱為全局同步。全局同步使得全網(wǎng)的通信量突然下降了很多，而在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后，其通信量又突然增大很多。

實現(xiàn)隨機(jī)早期丟棄（RED）的要點如下：

使路由器的隊列維持兩個參數(shù)，即隊列長度最小門限THmin和最大門限THmax。對每一個到達(dá)的數(shù)據(jù)報都先計算平均隊列長度LAV。若LAVTHmax，則丟棄；若THmin < LAV< THmax，則按照某一概率P將新到達(dá)的數(shù)據(jù)報丟棄。

隨機(jī)就是先以概率P丟棄個別的數(shù)據(jù)報，讓擁塞控制只在個別的TCP連接上進(jìn)行，因而避免發(fā)生全局性的擁塞控制。TCP的運(yùn)輸連接管理

運(yùn)輸連接的三個階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放。

在連接建立過程中要解決以下問題：

(1)要使每一方能夠確知對方的存在。

(2)要允許雙方協(xié)商一些參數(shù)(如最大報文段長度，最大窗口大小，服務(wù)質(zhì)量等)。

(3)能夠?qū)\(yùn)輸實體資源(如緩存大小，連接表中的項目等)進(jìn)行分配。

TCP的連接和建立都是采用客戶服務(wù)器方式。主動發(fā)起連接建立的應(yīng)用過程叫做客戶(client)，而被動等待連接建立的應(yīng)用進(jìn)程叫做服務(wù)器(server)。設(shè)主機(jī)B中運(yùn)行一個服務(wù)器進(jìn)程，它先發(fā)出—個被動打開（passive open）命令，告訴它的TCP要準(zhǔn)備接受客戶過程的連接請求。然后服務(wù)器進(jìn)程就處于“聽”(listen)的狀態(tài)，不斷檢測是否有客戶進(jìn)程要發(fā)起連接請求。如有，即作出響應(yīng)。設(shè)客戶進(jìn)程遠(yuǎn)行在主機(jī)A中。它先向其TCP發(fā)出主動打開(active open)命令，表明要向某個IP地址的某個端口建立運(yùn)輸連接。

連接建立采用三次握手：A發(fā)送一個報文給B，B發(fā)回確認(rèn)，然后A再加以確認(rèn)。

為什么要發(fā)送這第三個報文段呢?這主要是為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到了主機(jī)B，因而產(chǎn)生錯誤。所謂協(xié)議是指通信雙方關(guān)于如何進(jìn)行通信的一種約定。協(xié)議的三要素：語法，語義和時序（指數(shù)據(jù)應(yīng)傳誦或被接收機(jī)許找的時間，信息的排序，速率匹配等）。體系結(jié)構(gòu)是指計算機(jī)通信網(wǎng)的分層，各層協(xié)議和層間接口的集合。OSI模型下三層為并聯(lián)，上四曾為串聯(lián)。傳輸數(shù)據(jù)的格式分別為：比特->幀->分組->TPDU->SPDU->PPDU->APDU。

面向連接的網(wǎng)絡(luò)：1.X.25和幀中繼：20世紀(jì)80年代，幀中繼frame relay的本質(zhì)是一個無錯誤控制的，無流控制的，面向連接的網(wǎng)絡(luò)，因為是面向連接的，所以分組會按照發(fā)送的順序被遞交，非常類似于一個廣域的LAN，最重要的應(yīng)用是能將公司的多個辦公區(qū)域的LAN互相連接起來。2.ATM（Asynchronous Transfer Mode異步傳輸模式）:ATM已在電話系統(tǒng)中被廣泛使用，通常用于傳輸IP分組，現(xiàn)在主要被乘運(yùn)商用于內(nèi)部傳輸。

802.1 LAN的總體介紹和體系結(jié)構(gòu)

802.2 邏輯鏈路控制

802.3 以太網(wǎng)

802.4 令牌總線（在制造業(yè)暫時用過一段時間）

802.5 令牌環(huán)（IBM進(jìn)入LAN領(lǐng)域的一項技術(shù)）

802.6 雙隊列總線（早期的城域網(wǎng)）

802.7 關(guān)于寬帶技術(shù)的技術(shù)咨詢組

802.8 關(guān)于光纖技術(shù)的技術(shù)咨詢組

802.9 同步LAN（針對實時應(yīng)用）

802.10 虛擬LAN和安全性

802.12 需求的優(yōu)先級（Hewlett-Packard的AnyLAN）

802.13 不吉利的數(shù)字，沒人愿意使用。

802.14 有線調(diào)制器（已廢除）

802.15 個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（藍(lán)牙）

802.16 寬帶無線

802.17 彈性的分組環(huán)

第五篇：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課后答案

以單計算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，通過通信線路將信息匯集到一臺中心計算機(jī)進(jìn)行集中處理，從

而開創(chuàng)了把計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試，這類簡單的“終端—通信線路—計算機(jī)”系統(tǒng)，形成

了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形。

ARPANET 在概念、結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面都為后繼的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展起到了重要的作用，并為

internet 的形成奠定一定基礎(chǔ)。

OSI/RM 的提出，開創(chuàng)了一個具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新時代，ＯSI 標(biāo)準(zhǔn)不僅確保了各廠商生產(chǎn)的計算機(jī)間的互連，同時也促進(jìn)了企業(yè)的競爭，大大加速了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 的發(fā)展。

7． 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

硬件資源共享：可以在全國范圍內(nèi)提供對處理資源、存儲資源、輸入輸出資源等昂貴設(shè)備的共享。

軟件資源共享：允許互聯(lián)網(wǎng)上的用戶遠(yuǎn)程訪問各類大型數(shù)據(jù)庫，可以得到網(wǎng)絡(luò)文件傳送服務(wù)、遠(yuǎn)地

進(jìn)程管理服務(wù)和遠(yuǎn)程文件訪問服務(wù)，從而避免軟件研制上的重復(fù)勞動以及數(shù)據(jù)資源的重復(fù)存貯，也便于 集中管理。

用戶間信息交換：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為分布在各地的用戶提供了強(qiáng)有力的通信手段。8． 縮寫名詞解釋：

PSE:分組交換設(shè)備 ＰAD:分組裝配／拆卸設(shè)備 NCC:網(wǎng)絡(luò)控制中心 FEP:前端處理機(jī) IMP:接口信息處理機(jī) PSTN:電話交換網(wǎng) ADSL:非對稱用戶環(huán)路 DDN:數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) FR:幀中繼網(wǎng) ATM:自動取款機(jī)

ISDN:綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng) VOＤ:點播電視 WAN:廣域網(wǎng) ＬAN:局域網(wǎng)

MAN:城域網(wǎng) OSI:開放系統(tǒng)互連

ITU:國際電信聯(lián)盟 IETF:因特網(wǎng)工程特別任務(wù)組

第 2 章節(jié) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1． 說明協(xié)議的基本含義，三要素的含義與關(guān)系。為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則，標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合就稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。主要由下列三個 要素組成：

語義（Semantics）：涉及用于協(xié)調(diào)與差錯處理的控制信息。

語法（Syntax）：涉及數(shù)據(jù)及控制信息的格式、編碼及信號電平等。定時（Timing）：涉及速度匹配和排序等。2． 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？又有何關(guān)系？

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。二者的區(qū)別在于： 首先協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看到服務(wù)而無法看到下面的協(xié) 議，下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的，其次，協(xié)議是控制對等實體之間的通信的規(guī)則，而服務(wù)是

由下層向上層通過層間接口提供的。二者的關(guān)系在于：在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要

實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所提供的服務(wù)。

3． 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用層次結(jié)構(gòu)模型的理由是什么？有何好外？

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)。將一個復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個容易處理的子系統(tǒng)，然后

“分而治之”逐個加以解決，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法是工程設(shè)計中常用的手段。分層就是系統(tǒng)的最好方 法之一。

不同之處有兩點：首先，OSI 模型有七層，而TCP/IP 只有四層，它們都有網(wǎng)絡(luò)層（或者稱互連網(wǎng)層）、傳輸層和應(yīng)用層，但其它的層并不相同。其次，在于無連接的和面向連接的通信范圍有所有同，OSI 模型的網(wǎng)絡(luò)層同時支持無連接和面向連接 的通信，但是傳輸層上只支持面向連接的通信。TCP/IP 模型的網(wǎng)絡(luò)層只有一種模式即無連接通信，但是

在傳輸層上同時支持兩種通信模式。

第 3 章節(jié) 物理層

1． 物理層協(xié)議包括哪些內(nèi)容？

包括：EIA RS232C 接口標(biāo)準(zhǔn)、EIA RS 449 及RS-422 與 RS-423 接口標(biāo)準(zhǔn)、100 系列和200 系

列接口標(biāo)準(zhǔn)、X.21 和X.21bis 建議四種。

RS232C 標(biāo)準(zhǔn)接口只控制DTE 與DCE 之間的通信。

RS-449 有二個標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)準(zhǔn)：RS-422(采用差動接收器的平衡方式)與 RS-423(非平衡方式)這些標(biāo)準(zhǔn)重新定義了信號電平，并改進(jìn)了電路方式，以達(dá)到較高的傳輸速率和較大的傳輸距離。

系列接口標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械特性采用兩種規(guī)定，當(dāng)傳輸速率為：200bps~9600bps 時，采有V.28 建

議；當(dāng)傳輸速率為 48Kbps 時，采用34 芯標(biāo)準(zhǔn)連接器。200 系列接口標(biāo)準(zhǔn)則采用25 芯標(biāo)準(zhǔn)連接器。

X.21 是一個用戶計算機(jī)的DTE 如何與數(shù)字化的DCE 交換信號的數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)，以相對來說比較簡

單的形式提供了點-點的信息傳輸，通過它能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動的過程操作，并有助于消除傳輸差錯。

2． 比較 RS-232 與RS-449 的電氣特性。

RS-232 規(guī)定邏輯“1”的電平為：-15 ~-5，邏輯“0”的電平為 +5 ~+15。兩設(shè)備的最大距離也僅

為 15 米，而且由于電平較高，通信速率反而影響。接口通信速率小于等于20Kbps。RS-422 由于采用完全獨立的雙線平衡傳輸，抗串?dāng)_能力大大增強(qiáng)。又由于信號電平定義為正負(fù)6 伏，當(dāng)傳輸距離為 10m 時，速率可達(dá)10Mbps；當(dāng)傳輸距離為 1000m 時，速率可達(dá)100Kbps。RS-423，電氣標(biāo)準(zhǔn)是非平衡標(biāo)準(zhǔn)。它采用單端發(fā)送器和差動接收器。當(dāng)傳輸距離為 10m 時，速率可

達(dá) 100Kbps；當(dāng)傳輸距離為 1000m 時，速率可達(dá)10Kbps。

3． 請說明和比較雙絞線、同軸電纜與光纖3 種常用傳輸價質(zhì)的特點。

雙絞線是最常用的傳輸介質(zhì)。雙絞線芯一般是銅質(zhì)的，能提供良好的傳導(dǎo)率。既可以用于傳輸模擬信

號也可以用于傳輸數(shù)字信號。雙絞線分為兩種：無屏幕和屏蔽。無屏蔽雙絞線使用方便，價格便宜，但

易受外部電磁場的干擾。屏蔽雙絞線是用鋁箔將雙絞線屏蔽起來，以減少受干擾，但價格貴。同軸電纜分基帶同軸電纜（50）和寬帶同軸電纜(75)。基帶同軸電纜可分為粗纜和細(xì)纜二種，都

用于直接傳輸數(shù)字信號；寬帶同軸電纜用于頻分多路復(fù)用的模擬信號傳輸，也可用于不使用頻分多路復(fù)用 的高數(shù)字信號和模擬信號傳輸。同軸電纜適用于點到點和多點連接，傳輸距離取決于傳輸?shù)男盘栃问胶?/p>

傳輸?shù)乃俣龋S電纜的抗干擾性能比雙絞線強(qiáng)，安裝同軸電纜的費用比雙絞線貴，但比光纖便宜。

光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，它由能傳導(dǎo)光波的超細(xì)石英玻璃纖維外加保護(hù)層構(gòu)成。光纖適合于在幾個建

筑物之間通過點到點的鏈路連接局域網(wǎng)絡(luò)。光纖具有有不受電磁干擾或噪聲影響的特征，適宜有長距離

內(nèi)保持高數(shù)據(jù)傳輸率，而且能夠提供很好的安全性。

4． 控制字符 SYN 的ASCII 碼編碼為0010110,請畫出SYN 的FSK、NRZ、曼徹斯特編碼與差分曼徹斯

特編碼等四種編碼方法的信號波形。

10、計算下列情況的時延（從第一個比特發(fā)送到最后一個比特接收）：

11、假設(shè)在地球和一個火星探測車之間架設(shè)了一條128Kbps 的點到點的鏈路，從火星到地球的距離(當(dāng)它們

離得最近時)大約是55gm，而且數(shù)據(jù)在鏈路上以光速傳播，即3*108m/s。

12、下列情況下假定不對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，對于(a)~(d)，計算實時傳輸所需要的帶寬: 第 4 章節(jié) 數(shù)據(jù)鏈路層

1．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層的主要功能包括哪幾個方面的內(nèi)容？ 幀同步功能：為了使傳輸中發(fā)生差錯后只將出錯的有限數(shù)據(jù)進(jìn)行重發(fā)，數(shù)據(jù)鏈路層將比特流組織成為

幀為單位傳送。常用的幀同步方法有：使用字符填充的首尾定界符法、使用比特填充的首尾標(biāo)志法、違法

編碼法、字節(jié)計數(shù)法。

差錯控制功能：通信系統(tǒng)必須具備發(fā)現(xiàn)（即檢測）差錯的能力，并采取措施糾正之，使差錯控制在所

能允許的盡可能小的范圍內(nèi)，這就是差錯控制的過程，也是數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能之一。流量控制功能：由于收發(fā)雙方各自使用的設(shè)備工作速率和緩沖存儲空間的差異，可能出現(xiàn)發(fā)送方發(fā)送

7．若ＢＳＣ幀數(shù)據(jù)中出現(xiàn)下列字符串：

“ＡBCDE” 問字符填充后的輸出是什么？

答： “ＡBCDE”

8、若 HDLC 幀數(shù)據(jù)段中出現(xiàn)下列比特串：”***011111110” 問比特填充后的輸出是什么？ 答：

9．用ＢＳＣ規(guī)程傳輸一批漢字（雙字節(jié)），若已知采用不帶報頭的分塊傳輸，且最大報文塊長為129 字節(jié)，共傳輸了 5 幀，其中最后一塊報文長為101 字節(jié)。問每個報文最多能傳多少漢字？該批數(shù)據(jù)共有多少漢字？

（假設(shè)采用單字節(jié)的塊檢驗字符。）

10．用HDLC 傳輸１２個漢字（雙字節(jié)）時，幀中的信息字段占多少字節(jié)？總的幀長占多少字節(jié)？

答： HDLC 的幀格式如下：

它的信息字段的數(shù)據(jù)為：12*2=24 字節(jié) 總的幀長為：24+6=30 字節(jié)。

11．簡述HDLC 幀中控制字段各分段的作用。

HDLC 幀中控制字段的第1 位或第2 位表示傳輸幀的類型。第5 位是Ｐ/F 位，即輪詢／終止位。當(dāng)

P/F 位用于命令幀（由主站發(fā)出）時，起輪詢的作用，即不該位為1 時，要求被輪詢的從站給出響應(yīng)，所

以此時 P/F 位可被稱為輪詢位（或者說Ｐ位）；當(dāng)Ｐ／Ｆ位用于響應(yīng)幀（由從站發(fā)出）時，稱為終止位（或

選擇包括兩個基本操作，即最佳路徑的判定和網(wǎng)間信息包的傳送（交換）。兩者之間，路徑的判定相對 復(fù)雜。擁塞控制：擁塞控制是指到達(dá)通信子網(wǎng)中某一部分的分組數(shù)量過多，使得該部分網(wǎng)絡(luò)來不及處理，以

致引起這部分乃至整個網(wǎng)絡(luò)性能下降的現(xiàn)象，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)陷入停頓，即出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。網(wǎng)際互連：網(wǎng)際互連的目的是使用一個網(wǎng)絡(luò)上的用戶能訪問其它網(wǎng)絡(luò)上的資源，使不同網(wǎng)絡(luò)上的用戶

互相通信和交換信息。這不僅有利于資源共享，也可以從整體上提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

2、虛電路中的“虛”是什么含義？如何區(qū)分一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點所處理的多個虛電路？ 在虛電路操作方式中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點和目的節(jié)點之間先要建立一條邏輯通路，因為這條邏輯通路不是專用的，所以稱之為“虛”電路。

為使節(jié)點能區(qū)分一個分組屬于哪條虛電路，每個分組必須攜帶一個邏輯信道號；同樣，同一條虛電路 的分組在各段邏輯信道上的邏輯信道號可能也不相同，傳輸中，當(dāng)一個分組到達(dá)節(jié)點時，節(jié)點根據(jù)其攜帶 的邏輯信道號查找虛電路表，以確定該分組應(yīng)該應(yīng)發(fā)往的下一個節(jié)點及其下一段信道上所占用的邏輯信道

號，用該邏輯信道號替換分組中原先的邏輯信道號后，再將該分組發(fā)往下一個節(jié)點。

3、簡述虛電路操作與數(shù)據(jù)報操作的特點、虛電路服務(wù)與數(shù)據(jù)報服務(wù)的特點。

虛電路操作的特點：在虛電路操作方式中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點和目的節(jié)點之間先要建 立一條邏輯通路，因為這條邏輯通路不是專用的，所以稱之為“虛”電路。每個節(jié)點到其它任一節(jié)點之間

可能有若干條虛電路支持特定的兩個端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。兩個端系統(tǒng)之間也可以有多條虛電路為不同 的進(jìn)程服務(wù)，這些虛電路的實際路徑可能相同也可能不相同，各節(jié)點的虛電路表是在虛電路建立過程中建

立的。各節(jié)點的虛電路表空間和邏輯信道號都是網(wǎng)絡(luò)資源，當(dāng)虛電路拆除時必須回收。數(shù)據(jù)報操作的特點：在數(shù)據(jù)報操作方式中，每個分組被稱為一個數(shù)據(jù)報，若干個數(shù)據(jù)報構(gòu)成一次要傳

送的報文或數(shù)據(jù)報。每個數(shù)據(jù)報自身攜帶有足夠的信息，它的傳送是被單獨處理的。整個數(shù)據(jù)報傳送過種

中，不需要建立虛電路，但網(wǎng)絡(luò)節(jié)點要為每個數(shù)據(jù)報做路由選擇。虛電路服務(wù)的特點：虛電路服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供的一種使所有分組按順序到達(dá)目的可靠的數(shù)據(jù) 傳送方式。進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的兩個端系統(tǒng)之間存在著一條為它們服務(wù)的虛電路。提供這種虛電路服務(wù)的通信

子網(wǎng)內(nèi)部既可以是虛電路方式的，也可以是數(shù)據(jù)報方式的。數(shù)據(jù)報服務(wù)的特點：數(shù)據(jù)報服務(wù)一般僅由數(shù)據(jù)報交換網(wǎng)來提供。端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中網(wǎng)絡(luò)層

之間，一致地按照數(shù)據(jù)報操作方式交換數(shù)據(jù)。當(dāng)端系統(tǒng)要發(fā)送數(shù)據(jù)時，網(wǎng)絡(luò)層給該數(shù)據(jù)附加上地址、序號

等信息，然后作為數(shù)據(jù)報發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。目的端系統(tǒng)收到的數(shù)據(jù)報可能不是按序到達(dá)的，也可能有數(shù)據(jù) 報的丟失。

4、考慮下面虛電路服務(wù)實現(xiàn)涉及的設(shè)計問題。如果虛電路用在子網(wǎng)內(nèi)部，每個數(shù)據(jù)報文必須有一個3 字節(jié) 的含義，每個路由器必須留有8 個字節(jié)的空間來標(biāo)識虛電路。如果內(nèi)部使用數(shù)據(jù)報，則需要使用一個15 字節(jié)的分組頭。假定每站段傳輸帶寬的費用為第106 字節(jié)1 元人民幣；路由器存儲器的價格為每字節(jié)0.1 元人民幣，并且在未來兩年會下降。平均每次會話長度為1000 秒，傳輸200 分組；分組平均需傳4 個站

段。試問子網(wǎng)內(nèi)部采用虛電路或數(shù)據(jù)報哪個便宜？便宜多少？

5、考慮圖5-5(a)中的子網(wǎng)。該子網(wǎng)使用了距離矢量路由算法，下面的矢量剛剛到達(dá)路由器C，來自B 的矢量

為（5,0,8,12,6,2）；來自D 的矢量為（16，12，6，0，9，10）；來自E 的矢量為（7，6，3，9，0，4）經(jīng)

測量，到B、D 和E 的延遲分別為6、3、5。請問C 新路由表將會怎么樣？請給出將使用的輸出線路及

期望（預(yù)計）的延遲。

18、計算如圖5-8(a)所示子網(wǎng)中的路由器的一個多點播送生成樹。

3源路由選擇的缺點是：使用它的前提是互聯(lián)網(wǎng)中的每臺機(jī)器都知道所有其它機(jī)器的最佳路徑。獲取

路由算法的基本思想是：如果不知道目的地地址的位置，源機(jī)器就發(fā)一個廣播幀，詢問它在哪里。每個

網(wǎng)橋都會轉(zhuǎn)發(fā)此幀，這樣查找?guī)涂梢缘竭_(dá)互連網(wǎng)的第一個LAN。當(dāng)應(yīng)答回來時，途徑的網(wǎng)橋?qū)⑺鼈冏?/p>

己的標(biāo)識記錄在應(yīng)答幀中，于是廣播幀的發(fā)送者就可得到確切的路由，并從中選取最佳者。

14、一臺主機(jī)的RIP 協(xié)議可以是主動方式嗎？說明理由。不可以。主機(jī)中實現(xiàn)的ＲＩＰ工作在被動狀態(tài)，它不會傳遞自己的路由表的信息給別的路由器，它

只是接收其它ＲＩＰ路由器廣播的路由信息，并且根據(jù)收到的路由信息更新自己的路由表。

15、簡述ＡＲＰ協(xié)議和ＲＡＲＰ協(xié)議的要點。為了正確地向目的站傳送報文，必須把目的站的32 位ＩＰ地址轉(zhuǎn)換成48 位以太網(wǎng)目的地址ＤＡ。

這就需要在互連層有一組服務(wù)將ＩＰ地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)地址。這組協(xié)議即是ＡＲＰ。在進(jìn)行報文

發(fā)送時，如果源互連層所給的報文只有ＩＰ地址，而沒有對應(yīng)的以太網(wǎng)地址，則互連層廣播ＡＲＰ請求

以獲取目的站信息，而目的站必須回答該ＡＲＰ請求。地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ＡＲＰ使主機(jī)可以找出同一物理網(wǎng)

絡(luò)中任一個物理主機(jī)的物理地址，只需給出目的主機(jī)的 IP 地址即可。如果站點初始化以后，只有自己的物理網(wǎng)絡(luò)地址而沒有ＩＰ地址，則它可以通過ＲＡＲＰ協(xié)議，發(fā)

出廣播請求，征求自己的ＩＰ地址，而ＲＡＲＰ服務(wù)器負(fù)責(zé)回答。這樣，無ＩＰ地址的站點可以通過

ＲＡＲＰ協(xié)議取得自己的ＩＰ地址，這個地址在下一次系統(tǒng)重新開始以前都是有效的，不用連續(xù)廣播請

求，ＲＡＲＰ廣泛用于無盤工作站的ＩＰ地址。

16、多播和廣播有何異同？若要路由器支持多播，還需要添加哪些功能？ 局域網(wǎng)中可以實現(xiàn)對所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的廣播，但對于有些應(yīng)用，需要同時向大量接收者發(fā)送信息，這

些應(yīng)用的共同特點就是一個發(fā)送方對應(yīng)多個接收方，接收方可能不是網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)，也可能沒有位

于同一子網(wǎng)。這種通信方式介于單播和廣播之間，被稱為組播或多播。多播需要特殊的多播路由器支持，多播路由器可以兼有普通路由器的功能。因為組內(nèi)主機(jī)的關(guān)系是 動態(tài)的，因此本地的多播路由器要周期性地對本地網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)進(jìn)行輪詢（發(fā)送一個目的地址為

224.0.0.1 的多播報文），要求網(wǎng)內(nèi)主機(jī)報告其進(jìn)程當(dāng)前所屬的組，各方機(jī)會將其感興趣的Ｄ類地址返回，多播路由器以此決定哪些主機(jī)留在哪個組內(nèi)。若經(jīng)過幾次輪詢在一個組內(nèi)已經(jīng)沒有主機(jī)是其中的成員，多播路由器就認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)沒有主機(jī)屬于該組，以后就不再向其它的多播路由器通告組成員的狀況。

17、與IPv4 相比，IPv6 有哪些改進(jìn)？

Ａ、IPv6 把IP 地址長度增加到128 比特，使地址空間增長296 倍

B、靈活的ＩＰ報文頭部格式。IPv6 采用一種新的報文格式，使用一系列固定格式的擴(kuò)展頭部取代了

ＩＰv4 中可變長度的選項字段。C、簡化協(xié)議，加快報文轉(zhuǎn)發(fā)。IPv6 簡化了報文頭部格式。將字段從IPv4 的13 個減少到7 個，報文分

段也只是在源主機(jī)進(jìn)行，這些簡單化使路由器可以更快地完成對報文的處理和轉(zhuǎn)發(fā)，提高了吞吐量。

Ｄ、提高安全性。

Ｅ、支持更多的服務(wù)類型。

Ｆ、允許協(xié)議繼續(xù)演變，增加新的功能，使之適應(yīng)未來的發(fā)展。

18、IPv6 有哪些特點？下一代網(wǎng)絡(luò)為什么要使用IPv6 ? 無論從計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還是從因特網(wǎng)的規(guī)律和網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率來看，IPv4 都已經(jīng)不適用了，主要

原因就是 32 比特的ＩＰ地址空間已經(jīng)無法滿足迅速膨脹的因特網(wǎng)規(guī)模。IPv6 的主要目標(biāo)包括：

Ａ、擴(kuò)大ＩＰ地址空間，即使地址利用率不高，也能支持上百億臺主機(jī)。Ｂ、減小路由選擇表的長充，提供路由選擇速度。

Ｃ、簡化協(xié)議，使路由器處理分組更迅速。Ｄ、提供更好的安全性。Ｅ、增加對服務(wù)類型的支持，特別是實時的多媒體數(shù)據(jù)。Ｆ、通過定義范圍來支持多點播送的實現(xiàn)。

Ｇ、主機(jī)可以在不改變ＩＰ地址的情況下實現(xiàn)漫游。

5Ａ、面向連接的傳輸。Ｂ、端到端通信，不支持廣播通信。Ｃ、高可靠性，確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，不出現(xiàn)丟失或亂序。

Ｄ、全雙工方式傳輸。Ｅ、采用字節(jié)流方式，即以字節(jié)為單位傳輸字節(jié)序列。Ｆ、提供緊急數(shù)據(jù)的傳送功能。

（二）端口號分配具體細(xì)節(jié)參考第4 題(2)。(三)socket 通常也稱作“套接字”，用于描述ＩＰ地址和端口是一個通信鏈的句柄。應(yīng)用程序通常

通過“套接字”向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請求。一個完整的 socket 有一個本地唯一的socket 號，由 操作系統(tǒng)分配。

(四)TCP/IP 的主要應(yīng)用場合：TCP 是應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)那闆r。

7、TCP 的連接建立與釋放分別采用幾次握手?為何要這樣的步驟? TCP 的連接建立與釋放采用三次握手。

這主要是為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到目標(biāo)主機(jī),因而產(chǎn)生錯誤.。源主機(jī)發(fā)出連接 請求，但因在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點滯留的時間太長，源主機(jī)未收到確認(rèn)，再次重傳一次請求報文段。第一個已

經(jīng)失效的報文段達(dá)到目標(biāo)主機(jī)，目標(biāo)主機(jī)誤認(rèn)為源主機(jī)又一次發(fā)出新的連接請求，于是就向源主機(jī)發(fā)送

確認(rèn)報文段，同意建立連接。這樣許多資源就白白浪費。

8、TCP 的重傳策略是什么？

TCP 協(xié)議用于控制數(shù)據(jù)段是否需要重傳的依據(jù)是設(shè)立重發(fā)定時器。在發(fā)送一個數(shù)據(jù)段的同時啟動一

個重發(fā)定時器，如果在定時器超時前收到確認(rèn)，就關(guān)閉該定時器，如果定時器超時前沒有收到確認(rèn)，則

重傳該數(shù)據(jù)段。這種重傳策略的關(guān)鍵是對定時器初值的設(shè)定。

9、TCP 與UDP 有什么不同之處？ 傳輸數(shù)據(jù)前TCP 服務(wù)需要建立連接，UDP 無須建立連接；TCP 應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量的傳輸，UDP 運(yùn)用

于一次只傳輸少量數(shù)據(jù)的情況下；TCP 具有高可靠性；UDP 服務(wù)中應(yīng)用程序需要負(fù)責(zé)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

10、簡述TCP 與UDP 的服務(wù)模型。TCP 提供的服務(wù)具有以下主要特征：

a)面向連接的傳輸，傳輸數(shù)據(jù)前需要先建立連接，數(shù)據(jù)傳輸完畢要釋放連接。b)端到端通信，不支持廣播通信。

c)高可靠性，確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，不出現(xiàn)丟失或亂序。d)全雙工方式傳輸。

e)采用字節(jié)流方式，即以字節(jié)為單位傳輸字節(jié)序列。如果字節(jié)流太長，將其分段。

f)提供緊急數(shù)據(jù)的傳送功能，即當(dāng)有緊急數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，發(fā)送進(jìn)程會立即發(fā)送，接收方收到后會

暫停當(dāng)前工作，讀取緊急數(shù)據(jù)并做相應(yīng)處理。UDP 提供的服務(wù)具有以下主要特征：

（１）傳輸數(shù)據(jù)前無須建立連接，一個應(yīng)用進(jìn)程如果有數(shù)據(jù)報要發(fā)送就直接發(fā)送，屬于一種無連接的數(shù) 據(jù)傳輸服務(wù)。

（２）不對數(shù)據(jù)報進(jìn)行檢查與修改。（３）無須等待對方的回答。

（４）正因為以上的特征，使其具有較好的實時性，效率高。

11、TCP 與UDP 對于端口號的使用有什么規(guī)定？ ＵＤＰ的端口分配規(guī)則與ＴＣＰ相同。段結(jié)構(gòu)中端口地址是16 比特，可以有在０～65535 范圍

內(nèi)的端口號，對于這 65535 個端口號有以下的使用規(guī)定：

1、端口號小于256 的定義為常用端口，服務(wù)器一般都是通過常用端口來識別的。２、客戶端通常對他所選用的端口號并不關(guān)心，只需保證該端口號在本機(jī)上是唯一的就可以了。客

戶端口號因存在時間很短暫又稱作監(jiān)時端口號。

３、大多數(shù)ＴCP/IP 實現(xiàn)給臨時端口分配1024~5000 之間的端口號。大于5000 的端口號是為其它服

72)客戶端向服務(wù)器發(fā)送 hello 命令以標(biāo)識發(fā)件人自己的身份，然后客戶端發(fā)送mail 命令。3)服務(wù)器端以 ok 作為響應(yīng)，表明準(zhǔn)備接受。

4)客戶端發(fā)送 RCPT 命令（標(biāo)識單個的郵件接收人，常在mail 命令后面）,以標(biāo)識該電子郵件的計

劃接收入，可以有多個 RCPT 行。

5）服務(wù)器端則表示是否愿意為收件人接受郵件。

6）協(xié)商結(jié)束，發(fā)送郵件，用命令DATA(在單個或多個RCPT 命令后，表示所有的郵件接收人已標(biāo)

識，并初始化數(shù)據(jù)傳輸)發(fā)送輸入內(nèi)容。

7)結(jié)束此次發(fā)送，用QUIT(結(jié)束會話)命令退出。

8、簡單說明 POP3 的工作原理

POP3 操作開始時，服務(wù)器通過偵聽TCP 端口110 開始服務(wù)。當(dāng)客戶主機(jī)需要使用服務(wù)時，它將與

服務(wù)器主機(jī)建立連接。當(dāng)TCP 連接建立后，POP3 發(fā)送確認(rèn)消息。客戶和POP3 服務(wù)器相互（分別）交換

命令和響應(yīng)，這一過程一直要持續(xù)到連接終止。

POP3 遵循存儲轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，用戶可按需要在客戶級與保存郵件的服務(wù)器之間建立連接。

9、說明IMAP4 的特點。

Internet 消息訪問協(xié)議（IMAP4）是一個功能更強(qiáng)大的電子郵件協(xié)議。常的版本4。用戶可以通過

瀏覽信件頭來決定是否要下載、刪除或檢索信件的特定部分，還可以在服務(wù)器上創(chuàng)建或更改文件夾或

郵箱。它除支持POP3 協(xié)議的脫機(jī)操作模式外，還支持聯(lián)機(jī)操作和斷連接操作。它為用戶提供了有選擇

地從郵件服務(wù)器接收郵件的功能、基于服務(wù)器的信息處理功能和共享信箱功能。IMAP4 提供離線、在線

和斷開連接的 3 種工作方式。

選擇使用IMP4 協(xié)議提供郵件服務(wù)的代價是要提供大量的郵件存儲空間。與POP3 協(xié)議類似，IMAP4 協(xié)議僅提供面向用戶的郵件收發(fā)服務(wù)，郵件在Internet 上的收發(fā)借助SMTP 協(xié)議的計算機(jī)完成的。

10、POP 協(xié)議與IMAP 協(xié)議有何區(qū)別？

POP 協(xié)議是離線式工作協(xié)議，POP3 為郵件系統(tǒng)提供了一種接收郵件的方式，使用可以直接將郵件下

載到本地計算機(jī)，在自己的客戶端閱讀郵件。IMPA 協(xié)議除了支持POP3 協(xié)議的脫機(jī)操作模式外，還支持聯(lián)機(jī)操作和斷連接操作。它為用戶提供了

有選擇的從郵件服務(wù)器接收郵件的功能、基于服務(wù)器的信息處理功能和共享信箱功能。IMAP 協(xié)議提供

了離線、在線和斷開連接 3 種工作方式。

11、說明文件傳輸協(xié)議的原理

FTP 實際上是一套文件傳輸服務(wù)軟件，它以文件傳輸為界面，使用簡單的get 或put 命令進(jìn)行文件 的下載或上傳，如同在 Internet 上執(zhí)行文件復(fù)制命令一樣。

12、訪問一個FTP 服務(wù)器，下載軟件或文獻(xiàn)。（略）

13、什么是域名服務(wù)？

Internet 上的域名由域名系統(tǒng)DNS 統(tǒng)一管理。DNS 是一個分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)，由域名空間、域名服

務(wù)器和地址轉(zhuǎn)換請求程序三部分組成。

它是一種用來實現(xiàn)域名和IP 地址直接轉(zhuǎn)換的映射機(jī)制，域名采用層次機(jī)構(gòu)的基于“域”的命名方

案，任何一個連在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名，域名是一個邏

輯概念，并不反映出計算機(jī)所在的物理地點。

14、目前有哪些國際能用域名？ 現(xiàn)在頂級域名有3 類：

1）國家頂級域名，如 cn(中國)、us（美國）、uk（英國）等。有一些地區(qū)也有頂級域名，如hk(香港)、tw(臺灣)。95、1 萬個站點正在竟?fàn)幨褂靡粫r分ALOHA 信道，信道時隙為125us。如果每個站點平均每小時發(fā)出18 次

請求，試計算機(jī)總的信道載荷G。

6、N 個站點共享56Kbps 純ALOHA 信道，各站點平均每100 秒送出一個長度為1000 比特的數(shù)據(jù)幀，而不

管前一個數(shù)據(jù)幀是否已經(jīng)發(fā)送出去（假設(shè)站點有發(fā)送緩沖區(qū)）。試計算機(jī)N 的最大值。

7、某個局域網(wǎng)采用二進(jìn)制計數(shù)法的信道分配策略，在某一時刻，10 個站點的虛站號為8，2，4，5，1，7，3，6，9，0。接下來要進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的是4，3，9 三個站點。當(dāng)三個站點全部完成發(fā)送后，各站點的新的 虛站號是什么？

8、２N 個站點采用適應(yīng)樹搜索協(xié)議來仲裁對一條共享信道的訪問。在某一時刻，其中兩個站點準(zhǔn)備發(fā)送。

設(shè)，試分別計算搜索該樹的最小、最大和平均時隙。

9、一棟7 層的辦公樓，每層有15 間辦公室，每間辦公室的墻上設(shè)有一個終端插座，所有的插座在一個垂

直面上構(gòu)成一個正方形柵格，相鄰插座間的垂直和水平距離均為4 米。假定任意兩個插座間都允許連上電

纜（垂直、水平、斜線連接均可）。試計算在下面3 種情況下連接所有插座所需的電纜長度：(1)采用集線器的星形網(wǎng)；（2）采用總線以太網(wǎng)；（3）采用令牌環(huán)網(wǎng)（不設(shè)線路中心）

114、長1km、10Mbps 的基帶總線ＬＡＮ，信號傳播速度為200m/us，計算一個1000 比特的幀從發(fā)送開始到

接收結(jié)束的最大時間是多少？若兩相距最遠(yuǎn)的站點在同一時刻發(fā)送數(shù)據(jù)，則經(jīng)過多長時間兩站發(fā)現(xiàn)沖 突。15、100 個站點的時槽環(huán)，任意兩站間的平均距離為10m，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mmps，信號傳播速度為200m /us，若每個站引入1 位延遲，試計算：（1）兩站點間鏈路的位長度為多少位？（2）整個環(huán)路的有效位

長度為多少位？（3）此環(huán)上最多允許有幾個37 位長的時槽？

16、當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率為5Mbps，傳播速度為200m/us 時，令牌環(huán)接口中的一個比特時延等價于多少米的電纜？

17、長1km、10Mbps、50 個站點的令牌環(huán)，每個站點引入1 位延遲，信號傳播速度為200m/us。令牌長8 位，數(shù)據(jù)幀長度為256 位（包括32 位開銷），確認(rèn)在數(shù)據(jù)幀捎帶，問該環(huán)不包括開銷的有效數(shù)據(jù)速率為 多少？

18、長10Km、16Mbps、100 個站點的令牌環(huán)，每個站引入1 位延遲，信號傳播速度為200m/us。問：(1)該

環(huán)上 1 位的延遲相當(dāng)于多少米長度的電纜？（2）該環(huán)的有效位長度為多少位？

19、長1Km、4Mbps、50 個站點的令牌環(huán)，每個站引入1 位延遲，信號傳播速度為200m/us。設(shè)數(shù)據(jù)幀最大

3FDDI 協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后，可立即發(fā)送新的令牌幀，而802.5 規(guī)定當(dāng)發(fā)送出去的幀的前沿回

送至發(fā)送站時，才發(fā)送新的令牌幀。因此，F(xiàn)DDI 協(xié)議具有較高的利用率的特點，特別在大的環(huán)網(wǎng)中顯得 更為明顯。

24、簡述FDDI 與Token Ring 的異同點。

FDDI ＭＡＣ幀與802.5 的ＭＡＣ幀十分相似，二者都采用令牌傳遞的協(xié)議。

不同之處是FDDI 幀含有前導(dǎo)碼，這對高數(shù)據(jù)速率下的時鐘同步十分重要；允許在網(wǎng)內(nèi)使用16 位和４８位地址，比802.5 更靈活；令牌幀也有不同，沒有優(yōu)先位和預(yù)約位，而用別的方法分配信道 使用權(quán)。

FDDI 協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后，可立即發(fā)送新的令牌幀，而８02.5 規(guī)定當(dāng)發(fā)送出去的幀的前

沿回送至發(fā)送站時，才發(fā)送新的令牌幀。因此，F(xiàn)DDI 協(xié)議具有較高利用率的特點，特別在大的環(huán)網(wǎng)

中顯得更為明顯。

25、FDDI 采用何種編碼技術(shù)？該編碼技術(shù)有何特點？

FDDI 采用一種稱為4B/5B 編碼技術(shù)，在這種編碼技術(shù)中每次對４位數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，每４位數(shù)據(jù)編碼

成５位符號，用光的存在和不存在表示５位符號中每一位是１還是０。

為了得到信號同步，可以采用二級編碼的方法。即先按4B/5B 編碼，然后再利用一種稱為倒相的不歸

零制ＮＲＺＩ編碼。該編碼確保無論４比特符號為何組合（包括全“０”），其對應(yīng)的５比特編碼中至少有 位”１”，從而保證在光纖傳輸?shù)墓庑盘栔辽侔l(fā)生兩次跳變，以利于接收端的時鐘提取。按ＮＲＺＩ編碼原理，信號中至少有兩次跳變，因此接收端可得到足夠的同步信息。26、10Mbps 的傳統(tǒng)以太網(wǎng)升級到100Mbps、1Gbps 甚至10Gbps 時，需要解決哪些技術(shù)問題？試說明10Mbps、100Mbps、1Gbps 和10Gbps 以太網(wǎng)的異同。

5（5）FR 具有按需分配帶寬的特點，用戶支付了一定的費用購買“承諾信息率”，當(dāng)突發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)生時，在網(wǎng)

絡(luò)允許的范圍內(nèi)，可以使用更高的速率；（6）使用FR，用戶接入費用相應(yīng)減少。

幀中繼既可作為公用網(wǎng)絡(luò)的接口，也可作為專門網(wǎng)絡(luò)的接口。這兩類網(wǎng)絡(luò)中，連接用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)

裝置的電纜可以用不同速率傳輸數(shù)據(jù)。一般速率在56Kbps 到E1 的速率(2.048Mbps)間。幀中繼的常見應(yīng)用簡介如下： 局域網(wǎng)的互連。語音傳輸 文件傳輸

4、簡述幀中繼的工作原理。為什么幀中繼的層次結(jié)構(gòu)中只有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層？ 幀中繼的工作原理：幀中繼技術(shù)首先是淡化了交換設(shè)備上的層次概念，將數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行了融合。

融合的目的一方面減少了層次之間接口處理；另一方面，也可以通過對融合的功能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)

冗余項，并進(jìn)行簡化。“優(yōu)化”交換設(shè)備性能的另一方面是簡化流量控制的功能。上述的優(yōu)化使得幀

中繼成為一種極為精簡的協(xié)議，僅僅需要提供幀、路由選擇和高速傳輸?shù)墓δ埽瑥亩梢垣@得較高 的性能和有效性。

幀中繼保留了X.25 鏈路層的HDLC 幀格式，但不采用HDLC 的平衡鏈路接入規(guī)程LAPB，而采用D 通道接入規(guī)程LAPD。LAPD 規(guī)程能在鏈路層實現(xiàn)鏈路的復(fù)用和轉(zhuǎn)接，而X.25 只能在網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)該功能

由于幀中繼可以不用網(wǎng)絡(luò)層而只使用鏈路層來實現(xiàn)復(fù)用不和轉(zhuǎn)接，所以幀中繼的層次結(jié)構(gòu)中只有物理層 和鏈路層。

5、簡述 ATM 的工作原理及其信元的結(jié)構(gòu)。并說明信元頭部各字段的作用和意義。

ATM的工作原理：ATM 是一種轉(zhuǎn)換模式（即前面所說的傳輸方式），在這一模式中信息被組織成信

元(Cell)，包含一段信息的信元并不需要周期性地出現(xiàn)在信道上，從這個意義上來說，這種轉(zhuǎn)換模式是 異步的。

ATM的信元結(jié)構(gòu)：ATM 的信元具有固定長度，即總是53 個字節(jié)。其中5 個字節(jié)是信頭，48 個字節(jié)

是信息段。信頭包含各種控制信息，主要是表示信元去向的邏輯地址，另外還有一些維護(hù)信息、優(yōu)先級

及信頭的糾錯碼，信息段中包含來自各種不同業(yè)務(wù)的用戶數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)透明地穿越網(wǎng)絡(luò)。信頭各字段的含義及功能：

GFC：一般流量控制字段，用以確定發(fā)送順序的優(yōu)先級。VPI： 虛路徑標(biāo)識字段/虛通道標(biāo)識字段，用作路由選擇。

PT：負(fù)荷類型字段，用以標(biāo)識信元頭部數(shù)據(jù)字段所攜帶的數(shù)據(jù)的類型。

CLP：信元丟失優(yōu)先級字段，用于擁塞控制。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，首先丟棄CLP 最小值的信元。

HEC：信頭差錯控制字段，用以檢測信頭中的差錯，并可糾正其中的1 比特錯。HEC 的功能在物

理層實現(xiàn)。

6、簡要說明 ATM 的傳輸過程。ATM采用異步時分復(fù)用方式工作，來自不同信息源的信元匯集到一起，在一個緩沖器內(nèi)排隊，隊

列中的信元逐個輸出到傳輸線路，在傳輸線路上形成首尾相連的信元流。信元的信頭中寫有信息的標(biāo)志

（如 A 和B），說明該信元去往的地址，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)信頭中的標(biāo)志來轉(zhuǎn)移信元。

7、傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備如網(wǎng)橋、路由器和交換機(jī)存在什么樣的局限性？

網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)橋沒有路由功能，無法實現(xiàn)流量控制，廣播包的轉(zhuǎn)發(fā)容易導(dǎo)致廣播風(fēng)暴，在某些情況下，因網(wǎng)橋擁塞而丟失幀，使得網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，不可靠。

路由器的功能主要是通過軟件來實現(xiàn)的，處理延遲過高，容易成為網(wǎng)絡(luò)“瓶頸”；路由器的復(fù)雜性

還對網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作造成了沉重的負(fù)擔(dān)。

交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，可以看作是對多端口橋擴(kuò)展。交換機(jī)可以用來分割LAN，連接不同的

LAN，或擴(kuò)展LAN 的覆蓋范圍。它同網(wǎng)橋一樣，也不具有隔離廣播包的能力。

7缺點是其性能問題，對報文中的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行檢查將比對幀中的MAC 地址進(jìn)行檢查開銷更大。

15、簡述虛擬局域網(wǎng)的互連方式。

1)邊界路由：指的是將路由功能包含在位于主干網(wǎng)絡(luò)邊界的每一個 LAN 交換設(shè)備中。2)“獨臂”路由器：這種路由器一般接在主干網(wǎng)的一個交換設(shè)備上，以使得網(wǎng)絡(luò)中的大部分報文

在通過主干網(wǎng)時無須通過路由器進(jìn)行處理，而且配置和管理起來也比較方便。

3)MPOA 路由：MPOA 的目的是給可能屬于不同路由子網(wǎng)的多個用ATM 網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備提供直接 的虛擬連接，也就是說，MPOA 將使得多個屬于不同VLAN 的站點通過ATM 網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行通 信，而用不著經(jīng)過一個中間的路由器。

4）第三層交換：具有智能可編程ASIC 的第三層交換機(jī)，它既包括第二層和第三層的交換功能，而

且還具備路由尋址功能。

16、什么是 VPN？它有哪些特點？如何保證安全？在哪些場合應(yīng)用？

VPN 指的是依靠ISP 和其它NSP，在公共網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。VPN 的特點包括安全保障、服務(wù)質(zhì)量保證（QOS）、可擴(kuò)充性和靈活性、可管理性。

目前VPN 主要采用如下四項技術(shù)來保證安全：隧道技術(shù)、加解密技術(shù)、密鑰管理技術(shù)、使用者與

設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)。

VPN 技術(shù)將稱為當(dāng)前廣域網(wǎng)建設(shè)的最佳解決方案之一，它不僅大大節(jié)省了廣域網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)

費用，而且增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。同時，VPN 將加快企業(yè)網(wǎng)的建設(shè)步伐，使得集團(tuán)公司不僅只

是建設(shè)內(nèi)部局域網(wǎng)，而且能夠很快的把全國各地分公司的局域網(wǎng)連起來，從而真正發(fā)揮整個網(wǎng)絡(luò)的作用。

VPN 對推動整個電子商務(wù)、電子貿(mào)易也將起到無可低估的作用。

17、網(wǎng)絡(luò)管理包含如些基本功能？

ISO 建議網(wǎng)絡(luò)管理包含以下基本功能：故障管理、計費管理、配置管理、性能管理和安全管理

故障管理：必須具備快速和可靠的故障診斷、監(jiān)測和恢復(fù)功能。計費管理：計費管理的根本依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)用戶資源的情況。

配置管理：配置管理功能至少應(yīng)包括識別被管理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、識別網(wǎng)絡(luò)中的各種現(xiàn)象、自

動修改指定設(shè)備的配置、動態(tài)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容。性能管理：性能管理有監(jiān)測和控制兩大功能。

安全管理：目的是確保網(wǎng)絡(luò)資源不被非法使用，防止網(wǎng)絡(luò)資源由于入侵者攻擊而遭受破壞。

18、簡述網(wǎng)絡(luò)安全的概念。

從廣義上講，術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)安全”和“信息安全”是指確保網(wǎng)絡(luò)上的信息和資源不被非授權(quán)用戶所使

用，通常把為了保護(hù)數(shù)據(jù)及反黑客而設(shè)計的工具的集合稱為計算機(jī)安全。網(wǎng)絡(luò)安全是為了在數(shù)據(jù)傳輸期間保護(hù)這些數(shù)據(jù)并且保證數(shù)據(jù)的傳輸是可信的，它強(qiáng)調(diào)是網(wǎng)絡(luò)中信息

或數(shù)據(jù)的完整性、可用性以及保密性。

19、簡述對稱數(shù)據(jù)加密技術(shù)和非對稱數(shù)據(jù)加密技術(shù)的工作原理。

對稱加密技術(shù)的加密碼和解密過程采用同一把密鑰，即加密密鑰和解密密鑰相同。非對稱數(shù)據(jù)加密技術(shù)的加密和解密過程采用不同的密鑰，即加密密鑰和解密密鑰不同。發(fā)送方只

知道加密密鑰，而解密密鑰只有接收方自己知道。20、簡述認(rèn)證和數(shù)字簽名的工作原理和應(yīng)用。

要保護(hù)數(shù)據(jù)不受主動攻擊（數(shù)據(jù)的偽造和變動）則有不同的要求。防止此類攻擊的保護(hù)措施稱為報 文認(rèn)證。

報文的認(rèn)證過程使通信各方面能夠證實接收到的報文是可信的。有兩個重要的內(nèi)容需要證實，一方

面是報文的內(nèi)容沒有被改變，另一方面報文的來源是可信的。

所謂數(shù)字簽名，就是附加在數(shù)據(jù)單元上的一些數(shù)據(jù)，或是對數(shù)據(jù)單元作的密碼變換，也就是信息的

發(fā)送者使用公開密鑰算法的主要技術(shù)產(chǎn)生的別人無法偽造的一段數(shù)據(jù)串。發(fā)送者用自己的私有密鑰將數(shù)

9-據(jù)加密后傳送給接收者，接收者用發(fā)送者的公鑰解開數(shù)據(jù)后，就可確定消息來自于誰，這也是對發(fā)送者

發(fā)送消息真實性的一個證明，發(fā)送者對所發(fā)的信息不能反悔。在電子商務(wù)安全保密系統(tǒng)中，數(shù)字簽名技術(shù)有著特別重要的地位，在電子商務(wù)安全服務(wù)中的源認(rèn)

證、完整性服務(wù)、不可否認(rèn)服務(wù)中都要用到數(shù)字簽名技術(shù)。

應(yīng)用廣泛的數(shù)字簽名方法有三種，即RSA 簽名、DSS 簽名、Hash 簽名。Wuxiaoyan99 制作 4/14/2010 由于時間短，文本中有一些文字錯誤，請大家自行糾正__