第一篇：謝希仁計算機網絡原理第五版課后答案

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

1-01 計算機網絡向用戶可以提供那些服務？ 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）經路由器儲存轉發（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缺點。

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

（2）報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態逐段利用傳輸帶寬對突發式數據通信效率高，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，網絡生存性能好。

1-04 為什么說因特網是自印刷術以來人類通信方面最大的變革？

答： 融合其他通信網絡，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 因特網的發展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。答：從單個網絡APPANET向互聯網發展；TCP/IP協議的初步成型

建成三級結構的Internet；分為主干網、地區網和校園網；

形成多層次ISP結構的Internet；ISP首次出現。1-06 簡述因特網標準制定的幾個階段？

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

（2）建議標準(Proposed Standard)——從這個階段開始就成為 RFC 文檔。（3）草案標準(Draft Standard)（4）因特網標準(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別？

答：（1）internet（互聯網或互連網）：通用名詞，它泛指由多個計算機網絡互連而成的網絡。；協議無特指

（2）Internet（因特網）：專用名詞，特指采用 TCP/IP 協議的互聯網絡 區別：后者實際上是前者的雙向應用

1-08 計算機網絡都有哪些類別？各種類別的網絡都有哪些特點？ 答：按范圍：（1）廣域網WAN：遠程、高速、是Internet的核心網。（2）城域網：城市范圍，鏈接多個局域網。

（3）局域網：校園、企業、機關、社區。

（4）個域網PAN：個人電子設備 按用戶：公用網：面向公共營運。專用網：面向特定機構。1-09 計算機網絡中的主干網和本地接入網的主要區別是什么？ 答：主干網：提供遠程覆蓋高速傳輸和路由器最優化通信 本地接入網：主要支持用戶的訪問本地，實現散戶接入，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）。從源點到終點共經過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數據率為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)次的儲存轉發延遲，當s>(k-1)*(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當x>>p,相反。

1-11 在上題的分組交換網中，設報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數據部分的長度，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。通信的兩端共經過k段鏈路。鏈路的數據率為b(b/s)，但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數據部分長度p應取為多大？（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求導后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5 1-12 因特網的兩大組成部分（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：由各主機構成，用戶直接進行信息處理和信息共享;低速連入核心網。

核心部分：由各路由器連網，負責為邊緣部分提供高速遠程分組交換。1-13 客戶服務器方式與對等通信方式的主要區別是什么？有沒有相同的地方？ 答：前者嚴格區分服務和被服務者，后者無此區別。后者實際上是前者的雙向應用。1-14 計算機網絡有哪些常用的性能指標？

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 假定網絡利用率達到了90%。試估計一下現在的網絡時延是它的最小值的多少倍？ 解：設網絡利用率為U。，網絡時延為D，網絡時延最小值為D0 U=90%;D=D0/(1-U)---->D/ D0=10

現在的網絡時延是最小值的10倍

1-16 計算機通信網有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區別？ 答：征：宏觀整體評價網絡的外在表現。性能指標：具體定量描述網絡的技術性能。1-17 收發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送時延和傳播時延：

（1）數據長度為107bit,數據發送速率為100kb/s。（2）數據長度為103bit,數據發送速率為1Gb/s。從上面的計算中可以得到什么樣的結論？ 解：（1）發送時延：ts=107/105=100s 傳播時延tp=106/(2×108)=0.005s（2）發送時延ts =103/109=1μs 傳播時延：tp=106/(2×108)=0.005s 結論：若數據長度大而發送速率低，則在總的時延中，發送時延往往大于傳播時延。但若數據長度短而發送速率高，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（網絡接口卡）（2）100m（局域網）（3）100km（城域網）（4）5000km（廣域網）試計算出當數據率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數。解：（1）1Mb/s:傳播時延=0.1/(2×108)=5×10-10 比特數=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比特數=5×10-10×1×109=5×10-1（2）1Mb/s: 傳播時延=100/(2×108)=5×10-7 比特數=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s: 比特數=5×10-7×1×109=5×102(3)1Mb/s: 傳播時延=100000/(2×108)=5×10-4 比特數=5×10-4×1×106=5×102 1Gb/s: 比特數=5×10-4×1×109=5×105(4)1Mb/s: 傳播時延=5000000/(2×108)=2.5×10-2 比特數=2.5×10-2×1×106=5×104 1Gb/s: 比特數=2.5×10-2×1×109=5×107 1-19 長度為100字節的應用層數據交給傳輸層傳送，需加上20字節的TCP首部。再交給網絡層傳送，需加上20字節的IP首部。最后交給數據鏈路層的以太網傳送，加上首部和尾部工18字節。試求數據的傳輸效率。數據的傳輸效率是指發送的應用層數據除以所發送的總數據（即應用數據加上各種首部和尾部的額外開銷）。若應用層數據長度為1000字節，數據的傳輸效率是多少？ 解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5% 1-20 網絡體系結構為什么要采用分層次的結構？試舉出一些與分層體系結構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而不需要知道服務是如何實現的。②靈活性好。當某一層發生變化時，只要其接口關系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。

③結構上可分割開。各層可以采用最合適的技術來實現 ④易于實現和維護。⑤能促進標準化工作。

與分層體系結構的思想相似的日常生活有郵政系統，物流系統。1-21 協議與服務有何區別？有何關系？

答：網絡協議：為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。

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

協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務，而要實現本層協議，還需要使用下面一層提供服務。協議和服務的概念的區分：

1、協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。下面的協議對上面的服務用戶是透明的。

2、協議是“水平的”，即協議是控制兩個對等實體進行通信的規則。但服務是“垂直的”，即服務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必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務原語。

1-22 網絡協議的三個要素是什么？各有什么含義？ 答：網絡協議：為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。

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

1-23 為什么一個網絡協議必須把各種不利的情況都考慮到？

答：因為網絡協議如果不全面考慮不利情況，當情況發生變化時，協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。這個協議就是很不科學的，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！所以看一個計算機網絡是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細的檢查協議能否應付各種異常情況。1-24 論述具有五層協議的網絡體系結構的要點，包括各層的主要功能。

答：綜合OSI 和TCP/IP 的優點，采用一種原理體系結構。各層的主要功能： 物理層 物理層的任務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。

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

網絡層 網絡層的任務就是要選擇合適的路由，使 發送站的運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輸層。

運輸層 運輸層的任務是向上一層的進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端 服務，使它們看不見運輸層以下的數據通信的細節。應用層 應用層直接為用戶的應用進程提供服務。1-25 試舉出日常生活中有關“透明”這種名詞的例子。

答：電視，計算機視窗操作系統、工農業產品

1-26 試解釋以下名詞：協議棧、實體、對等層、協議數據單元、服務訪問點、客戶、服務器、客戶-服務器方式。

答：實體(entity)表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程。

協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。

客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。

客戶服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。

協議棧:指計算機網絡體系結構采用分層模型后,每層的主要功能由對等層協議的運行來實現,因而每層可用一些主要協議來表征,幾個層次畫在一起很像一個棧的結構.對等層:在網絡體系結構中,通信雙方實現同樣功能的層.協議數據單元:對等層實體進行信息交換的數據單位.服務訪問點:在同一系統中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方.服務訪問點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協議可以為各式各樣的應用提供服務（所謂的everything over ip）

答：允許IP協議在各式各樣的網絡構成的互聯網上運行（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備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數據鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協議和服務。

（2）給其服務用戶（數據鏈路層）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的比特流）的能力，為此，物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。（3）在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路 物理層的主要特點：

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

（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協議相當復雜。2-02 歸層與協議有什么區別？ 答：規程專指物理層協議

2-03 試給出數據通信系統的模型并說明其主要組成構建的作用。答：源點：源點設備產生要傳輸的數據。源點又稱為源站。

發送器：通常源點生成的數據要通過發送器編碼后才能在傳輸系統中進行傳輸。接收器：接收傳輸系統傳送過來的信號，并將其轉換為能夠被目的設備處理的信息。終點：終點設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：信號物理通道

2-04 試解釋以下名詞：數據，信號，模擬數據，模擬信號，基帶信號，帶通信號，數字數據，數字信號，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：數據：是運送信息的實體。信號：則是數據的電氣的或電磁的表現。模擬數據：運送信息的模擬信號。模擬信號：連續變化的信號。

數字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數字數據：取值為不連續數值的數據。

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

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送信息，但不能雙方同時發送（當然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發送另一方接收，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。像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數據信號都屬于基帶信號。

帶通信號——把基帶信號經過載波調制后，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？個包含些什么內容？ 答：（1）機械特性

明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、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的電壓的范圍。（3）功能特性

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

2-06 數據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？香農公式在數據通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區別？ 答：碼元傳輸速率受奈氏準則的限制，信息傳輸速率受香農公式的限制

香農公式在數據通信中的意義是：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制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應于一個比特。

2-07 假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調制，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據率（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的數據（無差錯傳輸），試問這個信道應具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結果說明什么問題？）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應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比Ｓ/Ｎ應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比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信噪比應增大到約100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5% 如果在此基礎上將信噪比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，試應當使衰減降低到多少？

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用技術？常用的信道復用技術有哪些？ 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 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步數字系列 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行通信而不會互相干擾？這種復用方法有何優缺點？

答：各用戶使用經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。

這種系統發送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發現。占用較大的帶寬。

2-16 共有4個站進行碼分多址通信。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）

現收到這樣的碼片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。問哪個站發送數據了？發送數據的站發送的是0還是1？

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

答：xDSL 技術就是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業務。成本低，易實現，但帶寬和質量差異性大。

HFC網的最大的優點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經有相當大的覆蓋面的有線電視網。要將現有的450 MHz 單向傳輸的有線電視網絡改造為 750 MHz 雙向傳輸的 HFC 網需要相當的資金和時間。

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量、但現階段線路和工程成本太大。

2-18為什么在ASDL技術中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達每秒幾個兆比？ 答：靠先進的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于每秒傳送多個比特

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

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

幀定界

流量控制

差錯控制 將數據和控制信息區分開

透明傳輸

尋址

可靠的鏈路層的優點和缺點取決于所應用的環境：對于干擾嚴重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網絡的傳輸效率受損；對于優質信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。3-03 網絡適配器的作用是什么?網絡適配器工作在哪一層? 答：適配器（即網卡）來實現數據鏈路層和物理層這兩層的協議的硬件和軟件 網絡適配器工作在TCP/IP協議中的網絡接口層（OSI中的數據鏈里層和物理層）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據幀浪費后續路由上的傳輸和處理資源 3-05 如果在數據鏈路層不進行幀定界，會發生什么問題？ 數據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：無法區分分組與分組

無法確定分組的控制域和數據域 無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部 3-06 PPP協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協議不能使數據鏈路層實現可靠傳輸？ 答：簡單，提供不可靠的數據報服務，檢錯，無糾錯

不使用序號和確認機制

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 是面向字節的

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

答：作二進制除法，1101011011 0000 10011 得余數1110，添加的檢驗序列是1110.作二進制除法，兩種錯誤均可發展

僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機制，數據鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。3-08 要發送的數據為101110。采用CRCD 生成多項式是P（X）=X3+1。試求應添加在數據后面的余數。

答：作二進制除法，101110 000 10011 添加在數據后面的余數是011 3-09 一個PPP幀的數據部分（用十六進制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數據是什么（用十六進制寫出）？ 答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 3-10 PPP協議使用同步傳輸技術傳送比特串***0。試問經過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數據部分是***1110110，問刪除發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）因特網提供的電子郵件服務。3-12 PPP協議的工作狀態有哪幾種？當用戶要使用PPP協議和ISP建立連接進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 局域網的主要特點是什么？為什么局域網采用廣播通信方式而廣域網不采用呢？

答：局域網LAN是指在較小的地理范圍內，將有限的通信設備互聯起來的計算機通信網絡 從功能的角度來看，局域網具有以下幾個特點：

（1）共享傳輸信道，在局域網中，多個系統連接到一個共享的通信媒體上。

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

從網絡的體系結構和傳輸檢測提醒來看，局域網也有自己的特點：（1）低層協議簡單

（2）不單獨設立網絡層，局域網的體系結構僅相當于相當與OSI/RM的最低兩層（3）采用兩種媒體訪問控制技術，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發出多種媒體訪問控制技術 在局域網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，廣域網通常采站點間直接構成格狀網。3-14 常用的局域網的網絡拓撲有哪些種類？現在最流行的是哪種結構？為什么早期的以太網選擇總線拓撲結構而不是星形拓撲結構，但現在卻改為使用星形拓撲結構？ 答：星形網，總線網，環形網，樹形網

當時很可靠的星形拓撲結構較貴，人們都認為無源的總線結構更加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網很容易出現故障，而現在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結構的集線器做的非常可靠，因此現在的以太網一般都使用星形結構的拓撲。3-15 什么叫做傳統以太網？以太網有哪兩個主要標準？

答：DIX Ethernet V2 標準的局域網

DIX Ethernet V2 標準與 IEEE 的 802.3 標準 3-16 數據率為10Mb/s的以太網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，以太網使用曼徹斯特編碼，這就意味著發送的每一位都有兩個信號周期。標準以太網的數據速率是10MB/s，因此波特率是數據率的兩倍，即20M波特 3-17 為什么LLC子層的標準已制定出來了但現在卻很少使用？

答：由于 TCP/IP 體系經常使用的局域網是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標準中的幾種局域網，因此現在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標準）的作用已經不大了。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，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 以太網使用的CSMA/CD協議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統的時分復用TDM相比優缺點如何？

答：傳統的時分復用TDM是靜態時隙分配，均勻高負荷時信道利用率高，低負荷或符合不均勻時資源浪費較大，CSMA/CD課動態使用空閑新到資源，低負荷時信道利用率高，但控制復雜，高負荷時信道沖突大。3-20 假定1km長的CSMA/CD網絡的數據率為1Gb/s。設信號在網絡上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協議的最短幀長。

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，最小幀的發射時間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發送的比特數等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節長 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：比特時間是發送一比特多需的時間，它是傳信率的倒數，便于建立信息長度與發送延遲的關系

“比特時間”換算成“微秒”必須先知道數據率是多少，如數據率是10Mb/s，則100比特時間等于10微秒。3-22 假定在使用CSMA/CD協議的10Mb/s以太網中某個站在發送數據時檢測到碰撞，執行退避算法時選擇了隨機數r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發送數據？如果是100Mb/s的以太網呢？

答：對于10mb/s的以太網，以太網把爭用期定為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，以太網把爭用期定為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，以太網的極限信道利用率與連接在以太網上的站點數無關。能否由此推論出：以太網的利用率也與連接在以太網的站點數無關？請說明你的理由。答：實際的以太網各給發送數據的時刻是隨即的，而以太網的極限信道利用率的得出是假定以太網使用了特殊的調度方法（已經不再是CSMA/CD了），使各結點的發送不發生碰撞。3-24 假定站點A和B在同一個10Mb/s以太網網段上。這兩個站點之間的傳播時延為225比特時間。現假定A開始發送一幀，并且在A發送結束之前B也發送一幀。如果A發送的是以太網所容許的最短的幀，那么A在檢測到和B發生碰撞之前能否把自己的數據發送完畢？換言之，如果A在發送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A所發送的幀不會和B發送的幀發生碰撞？（提示：在計算時應當考慮到每一個以太網幀在發送到信道上時，在MAC幀前面還要增加若干字節的前同步碼和幀定界符）

答：設在t=0時A開始發送，在t=（64+8）*8=576比特時間，A應當發送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發送數據，A在發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送碰撞了

如果A在發送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A所發送的幀不會和B發送的幀發生碰撞（當然也不會和其他站點發生碰撞）。3-25 在上題中的站點A和B在t=0時同時發送了數據幀。當t=255比特時間，A和B同時檢測到發生了碰撞，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選擇的隨機數分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時間開始重傳其數據幀？A重傳的數據幀在什么時間到達B？A重傳的數據會不會和B重傳的數據再次發生碰撞？B會不會在預定的重傳時間停止發送數據？ 答：t=0時，A和B開始發送數據

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結束干擾信號的傳輸（T1+48）T3=594比特時間,A 開始發送（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比特時間發送數據、否則再退避。（T5=T4+96）

A重傳的數據在819比特時間到達B，B先檢測到信道忙，因此B在預定的881比特時間停止發送 3-26 以太網上只有兩個站，它們同時發送數據，產生了碰撞。于是按截斷二進制指數退避算法進行重傳。重傳次數記為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，以及一個站成功發送數據之前的平均重傳次數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I=1.637 3-27 假定一個以太網上的通信量中的80%是在本局域網上進行的，而其余的20%的通信量是在本局域網和因特網之間進行的。另一個以太網的情況則反過來。這兩個以太網一個使用以太網集線器，而另一個使用以太網交換機。你認為以太網交換機應當用在哪一個網絡？ 答：集線器為物理層設備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網通信容量的瓶頸。

交換機則為鏈路層設備，可實現透明交換

局域網通過路由器與因特網相連

當本局域網和因特網之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數據流，使用集線器沖突較大，采用交換機能得到改善。

當本局域網內通信量占主要成份時，采用交換機改善對外流量不明顯 3-28 有10個站連接到以太網上。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以太網集線器；（2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網集線器；（3）10個站都連接到一個10Mb/s以太網交換機。答:（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網集線器：10mbs（2）10個站都連接到一個100mb/s以太網集線器：100mbs（3）10個站都連接到一個10mb/s以太網交換機：10mbs 3-29 10Mb/s以太網升級到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時，都需要解決哪些技術問題？為什么以太網能夠在發展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，并使自己的應用范圍從局域網一直擴展到城域網和廣域網？

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

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

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

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

吉比特以太網還保留標準規定的以太網最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網進行升級時，仍能和較低速率的以太網很方便地通信。

由于數據率很高，吉比特以太網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）的光收發器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣 3-30 以太網交換機有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網？ 答：以太網交換機則為鏈路層設備，可實現透明交換

虛擬局域網 VLAN 是由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯組。這些網段具有某些共同的需求。

虛擬局域網協議允許在以太網的幀格式中插入一個 4 字節的標識符，稱為 VLAN 標記(tag)，用來指明發送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網。

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

（轉發？丟棄？登記？）B2的處理（轉發？丟棄？登記？）地址 接口 地址

接口

轉發，寫入轉發表 轉發，寫入轉發表 A→E C→B D→C B→A 3-33 A 1 A 1 轉發，寫入轉發表 C 2 C 1 轉發，寫入轉發表

D 2 D 2 寫入轉發表，丟棄不轉發 轉發，寫入轉發表 B 1

寫入轉發表，丟棄不轉發 接收不到這個幀

網橋中的轉發表是用自學習算法建立的。如果有的站點總是不發送數據而僅僅接受數據，那么在轉發表中是否就沒有與這樣的站點相對應的項目？如果要向這個站點發送數據幀，那么網橋能夠把數據幀正確轉發到目的地址嗎？ 答：沒有與這樣的站點相對應的項目;網橋能夠利用廣播把數據幀正確轉發到目的地址 第四章 網絡層

1.網絡層向上提供的服務有哪兩種？是比較其優缺點。

網絡層向運輸層提供 “面向連接”虛電路（Virtual Circuit）服務或“無連接”數據報服務

前者預約了雙方通信所需的一切網絡資源。優點是能提供服務質量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重復和失序（不按序列到達終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器復雜，網絡成本高；

后者無網絡資源障礙，盡力而為，優缺點與前者互易

2.網絡互連有何實際意義？進行網絡互連時，有哪些共同的問題需要解決？

網絡互聯可擴大用戶共享資源范圍和更大的通信區域 進行網絡互連時，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 不同的網絡接入機制 不同的超時控制 不同的差錯恢復方法 不同的狀態報告方法 不同的路由選擇技術 不同的用戶接入控制

不同的服務（面向連接服務和無連接服務）不同的管理與控制方式

3.作為中間設備，轉發器、網橋、路由器和網關有何區別？ 中間設備又稱為中間系統或中繼(relay)系統。物理層中繼系統：轉發器(repeater)。數據鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。網絡層中繼系統：路由器(router)。網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網絡層以上的中繼系統：網關(gateway)。

4.試簡單說明下列協議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協議：實現網絡互連。使參與互連的性能各異的網絡從用戶看起來好像是一個統一的網絡。網際協議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協議之一，與IP協議配套使用的還有四個協議。

ARP協議：是解決同一個局域網上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。RARP：是解決同一個局域網上的主機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數據交付成功的機會 因特網組管理協議IGMP：用于探尋、轉發本局域網內的組成員關系。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，其中一個字段是網絡號 net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網絡，而另一個字段則是主機號 host-id，它標志該主機（或路由器）。各類地址的網絡號字段net-id分別為1，2，3，0，0字節；主機號字段host-id分別為3字節、2字節、1字節、4字節、4字節。特點：

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

第二，路由器僅根據目的主機所連接的網絡號來轉發分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的項目數大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲空間。（2）實際上 IP 地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。

當一個主機同時連接到兩個網絡上時，該主機就必須同時具有兩個相應的 IP 地址，其網絡號 net-id 必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihomed host)。

由于一個路由器至少應當連接到兩個網絡（這樣它才能將 IP 數據報從一個網絡轉發到另一個網絡），因此一個路由器至少應當有兩個不同的 IP 地址。

(3)用轉發器或網橋連接起來的若干個局域網仍為一個網絡，因此這些局域網都具有同樣的網絡號 net-id。

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

6.試根據IP地址的規定，計算出表4-2中的各項數據。

解：1）A類網中，網絡號占七個bit, 則允許用的網絡數為2的7次方，為128，但是要 除去0和127的情況，所以能用的最大網絡數是126，第一個網絡號是1，最后一個網絡號是 126。主機號占24個bit, 則允許用的最大主機數為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數是16777214。

2）B類網中，網絡號占14個bit，則能用的最大網絡數為2的14次方，為16384，第 一個網絡號是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為開始的網絡號為128.0~~128.255，共256個，以此類 推，第16384個網絡號的計算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機號占16個 bit, 則允許用的最大主機數為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數是65534。

3）C類網中，網絡號占21個bit, 則能用的網絡數為2的21次方，為2097152，第一個 網絡號是

192.0.0，各個點后的數占一個字節，所以以

192 為開始的網絡號為 192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個網絡號的計算方法是： 2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機號占8個bit, 則允許用的最大主機數為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數是254。

7.試說明IP地址與硬件地址的區別，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上的主機（或路由器）分配一個在全世界范圍是唯一的 32 位的標識符。從而把整個因特網看成為一個單一的、抽象的網絡 在實際網絡的鏈路上傳送數據幀時，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？ 于網絡的地理分布無關

9.（1）子網掩碼為255.255.255.0代表什么意思？ 有三種含義

其一是一個A類網的子網掩碼，對于A類網絡的IP地址，前8位表示網絡號，后24位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前8位為網絡號，中間16位用于子網段的劃分，最后8位為主機號。

第二種情況為一個B類網，對于B類網絡的IP地址，前16位表示網絡號，后16位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前16位為網絡號，中間8位用于子網段的劃分，最后8位為主機號。

第三種情況為一個C類網，這個子網掩碼為C類網的默認子網掩碼。

（2）一網絡的現在掩碼為255.255.255.248，問該網絡能夠連接多少個主機？ 255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.每一個子網上的主機為(2^3)=6 臺

掩碼位數29，該網絡能夠連接8個主機，扣除全1和全0后為6臺。

（3）一A類網絡和一B網絡的子網號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網掩碼有何不同？

A類網絡：11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網號（16位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0 B類網絡 11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網號（8位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0但子網數目不同

（4）一個B類地址的子網掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網上的主機數最多是多少？

（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位數為4+8=12，因此，最大主機數為： 2^12-2=4096-2=4094 11111111.11111111.11110000.00000000 主機數2^12-2(5)一A類網絡的子網掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網掩碼？ 是 10111111 11111111 00000000 11111111(6)某個IP地址的十六進制表示C2.2F.14.81，試將其轉化為點分十進制的形式。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類網絡使用子網掩碼有無實際意義？為什么？

有實際意義.C類子網IP地址的32位中,前24位用于確定網絡號,后8位用于確定主機號.如果劃分子網,可以選擇后8位中的高位,這樣做可以進一步劃分網絡,并且不增加路由表的內容,但是代價是主機數相信減少.10.試辨認以下IP地址的網絡類別。

（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數據報中的首部檢驗和并不檢驗數據報中的數據。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據中的錯誤更嚴重，例如，一個壞的地址可能導致分組被投寄到錯誤的主機。許多主機并不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網絡從來不會把本來是要前往另一主機的分組投遞給它們。

數據不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協議通常也做這種檢驗工作，從前，從而引起重復和多余。

因此，這樣做可以加快分組的轉發，但是數據部分出現差錯時不能及早發現。

12.當某個路由器發現一IP數據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據報？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據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IP數據報使用固定首部，其各字段的具體數值如圖所示（除IP地址外，均為十進制表示）。試用二進制運算方法計算應當寫入到首部檢驗和字段中的數值（用二進制表示）。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，但使用十六進制運算方法（沒16位二進制數字轉換為4個十六進制數字，再按十六進制加法規則計算）。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數據報的首部中的哪個字段有關系？

答：IP層下面數據鏈里層所限定的幀格式中數據字段的最大長度，與IP數據報首部中的總長度字段有關系

16.在因特網中將IP數據報分片傳送的數據報在最后的目的主機進行組裝。還可以有另一種做法，即數據報片通過一個網絡就進行一次組裝。是比較這兩種方法的優劣。在目的站而不是在中間的路由器進行組裝是由于：

（1）路由器處理數據報更簡單些；效率高，延遲小。

（2）數據報的各分片可能經過各自的路徑。因此在每一個中間的路由器進行組裝可能總會缺少幾個數據報片；

（3）也許分組后面還要經過一個網絡，它還要給這些數據報片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進行組裝就可能會組裝多次。（為適應路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規模，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位的首部后成為數據報。下面的互聯網由兩個局域網通過路由器連接起來。但第二個局域網所能傳送的最長數據幀中的數據部分只有1200位。因此數據報在路由器必須進行分片。試問第二個局域網向其上層要傳送多少比特的數據（這里的“數據”當然指的是局域網看見的數據）? 答：第二個局域網所能傳送的最長數據幀中的數據部分只有1200bit，即每個IP數據片的數據部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字節即64bit為單位的，所以IP數據片的數據部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報文要分4個數據片，所以第二個局域網向上傳送的比特數等于（3200+4×160），共3840bit。

18.（1）有人認為：“ARP協議向網絡層提供了轉換地址的服務，因此ARP應當屬于數據鏈路層。”這種說法為什么是錯誤的？

因為ARP本身是網絡層的一部分，ARP協議為IP協議提供了轉換地址的服務，數據鏈路層使用硬件地址而不使用IP地址，無需ARP協議數據鏈路層本身即可正常運行。因此ARP不再數據鏈路層。

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

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

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

在源主機的ARP高速緩存中已經有了該目的IP地址的項目；源主機發送的是廣播分組；源主機和目的主機使用點對點鏈路。

19.主機A發送IP數據報給主機B，途中經過了5個路由器。試問在IP數據報的發送過程中總共使用了幾次ARP？

6次，主機用一次，每個路由器各使用一次。20.設某路由器建立了如下路由表：

目的網絡 子網掩碼 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）—— R4 現共收到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。先與子網掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，可見該分組經接口0轉發。（2）分組的目的IP地址為：128.96.40.12。

① 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。

② 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，經查路由表可知，該項分組經R2轉發。

（3）分組的目的IP地址為：128.96.40.151，與子網掩碼255.255.255.128相與后得128.96.40.128，與子網掩碼255.255.255.192相與后得128.96.40.128，經查路由表知，該分組轉發選擇默認路由，經R4轉發。

（4）分組的目的IP地址為：192.4.153.17。與子網掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.0，經查路由表知，該分組經R3轉發。

（5）分組的目的IP地址為：192.4.153.90，與子網掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.64，經查路由表知，該分組轉發選擇默認路由，經R4轉發。

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臺機器，分布在16個不同的地點。如選用子網掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網掩碼號，并算出每個地點主機號碼的最小值和最大值

4000/16=250，平均每個地點250臺機器。如選255.255.255.0為掩碼，則每個網絡所連主機數=28-2=254>250，共有子網數=28-2=254>16，能滿足實際需求。可給每個地點分配如下子網號碼

地點： 子網號（subnet-id）子網網絡號 主機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..一個數據報長度為4000字節（固定首部長度）。現在經過一個網絡傳送，但此網絡能夠

傳送的最大數據長度為1500字節。試問應當劃分為幾個短些的數據報片？各數據報片的數據字段長度、片偏移字段和MF標志應為何數值？ IP數據報固定首部長度為20字節 總長度(字節)數據長度(字節)MF 片偏移 3980 1480 1480 1020

0 0 1 0 1 185 0 370 原始數據報 4000 數據報片1 1500 數據報片2 1500 數據報片3 1040 23 分兩種情況（使用子網掩碼和使用CIDR）寫出因特網的IP成查找路由的算法。見課本P134、P139 24.試找出可產生以下數目的A類子網的子網掩碼（采用連續掩碼）。

（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）是連續的1和連續的0的掩碼，是推薦使用的 26.有如下的4個/24地址塊，試進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習題4-28中路由器R1的路由表 地址掩碼 目的網絡地址

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 默認

m0 m2 m1 110.71.4.5 m0 試畫出個網絡和必要的路由器的連接拓撲，標注出必要的IP地址和接口。對不能確定的情應該指明。

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

30.138.118/23--?30.138.0111 011 分配網絡前綴時應先分配地址數較多的前綴

題目沒有說LAN1上有幾個主機，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。公司分配到的網絡前綴是192.77.33/24.公司的網絡布局如圖4-56示。總部共有五個局域網，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和遠地的三個部門的局域網LAN6～LAN8通過廣域網相連。每一個局域網旁邊標明的數字是局域網上的主機數。試給每一個局域網分配一個合適的網絡的前綴。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的前4位在前綴中。給出的四個地址的第二字節的前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.與下列掩碼相對應的網絡前綴各有多少位？

（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)地址數是4096.相當于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 地址數是8.相當于1/32個C類地址。

37.某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現在需要進一步劃分為4個一樣大的子網。試問:（1）每一個子網的網絡前綴有多長？

（2）每一個子網中有多少個地址？

（3）每一個子網的地址是什么？

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

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

第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機使用的最小地址：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這兩類協議的主要區別是什么？ IGP：在自治系統內部使用的路由協議；力求最佳路由

EGP：在不同自治系統便捷使用的路由協議；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性更重要。IGP：內部網關協議，只關心本自治系統內如何傳送數據報，與互聯網中其他自治系統使用什么協議無關。

EGP：外部網關協議，在不同的AS邊界傳遞路由信息的協議，不關心AS內部使用何種協議。注：IGP主要考慮AS內部如何高效地工作，絕大多數情況找到最佳路由，對費用和代價的有多種解釋。

39.試簡述RIP，OSPF和BGP路由選擇協議的主要特點。主要特點 網關協議 RIP OSPF 內部

BGP

外部

目的網，下一站，距離

目的網，完整路徑 內部

路由表內容 目的網，下一站，距離 最優通路依據 算法 跳數

費用

多種策略87 距離矢量

建立TCP連接 距離矢量 鏈路狀態

傳送方式 其他 運輸層UDP IP數據報

簡單、效率低、跳數為16不可達、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； 規模大、統一度量為可達性 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.假定網絡中的路由器B的路由表有如下的項目（這三列分別表示“目的網絡”、“距離”和“下一跳路由器”）

N1 7 A N2 2 c N6 8 F N8 4 E N9 4 F 現在B收到從C發來的路由信息（這兩列分別表示“目的網絡”“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.假定網絡中的路由器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 現將A收到從C發來的路由信息（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協議的要點是什么？隧道技術是怎樣使用的？ IGMP可分為兩個階段：

第一階段：當某個主機加入新的多播組時，該主機應向多播組的多播地址發送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，將組成員關系轉發給因特網上的其他多播路由器。第二階段：因為組成員關系是動態的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網上的主機，以便知道這些主機是否還繼續是組的成員。只要對某個組有一個主機響應，那么多播路由器就認為這個組是活躍的。但一個組在經過幾次的探詢后仍然沒有一個主機響應，則不再將該組的成員關系轉發給其他的多播路由器。

隧道技術：多播數據報被封裝到一個單播IP數據報中，可穿越不支持多播的網絡，到達另一個支持多播的網絡。

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

5—01 試說明運輸層在協議棧中的地位和作用，運輸層的通信和網絡層的通信有什么重要區別？為什么運輸層是必不可少的？

答：運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，向它上面的應用層提供服務

運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信，但網絡層是為主機之間提供邏輯通信（面向主機，承擔路由功能，即主機尋址及有效的分組交換）。

各種應用進程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類服務質量，必須由運輸層以復用和分用的形式加載到網絡層。

5—02 網絡層提供數據報或虛電路服務對上面的運輸層有何影響？ 答：網絡層提供數據報或虛電路服務不影響上面的運輸層的運行機制。

但提供不同的服務質量。5—03 當應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，在運輸層是面向連接的，在網絡層則是無連接的。5—04 試用畫圖解釋運輸層的復用。畫圖說明許多個運輸用戶復用到一條運輸連接上，而這條運輸連接有復用到IP數據報上。

5—05 試舉例說明有些應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數據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數據報在接收端被直接拋棄，TCP數據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用戶數據報時應如何處理？ 答：丟棄

5—07 如果應用程序愿意使用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是面向字節流的？

答：發送方 UDP 對應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 用戶數據報，在去除首部后就原封不動地交付上層的應用進程，一次交付一個完整的報文。

發送方TCP對應用程序交下來的報文數據塊，視為無結構的字節流（無邊界約束，課分拆/合并），但維持各字節

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體系的應用進程進行統一的標志，使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信。

熟知端口，數值一般為0~1023.標記常規的服務進程；

登記端口號，數值為1024~49151，標記沒有熟知端口號的非常規的服務進程； 5—10 試說明運輸層中偽首部的作用。答：用于計算運輸層數據報校驗和。

5—11 某個應用進程使用運輸層的用戶數據報UDP，然而繼續向下交給IP層后，又封裝成IP數據報。既然都是數據報，可否跳過UDP而直接交給IP層？哪些功能UDP提供了但IP沒提提供？

答：不可跳過UDP而直接交給IP層

IP數據報IP報承擔主機尋址，提供報頭檢錯；只能找到目的主機而無法找到目的進程。

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

重傳時，IP數據報的標識字段會有另一個標識符。僅當標識符相同的IP數據報片才能組裝成一個IP數據報。

前兩個IP數據報片的標識符與后兩個IP數據報片的標識符不同，因此不能組裝成一個IP數據報。

5—13 一個UDP用戶數據的數據字段為8192季節。在數據鏈路層要使用以太網來傳送。試問應當劃分為幾個IP數據報片？說明每一個IP數據報字段長度和片偏移字段的值。答：6個

數據字段的長度：前5個是1480字節，最后一個是800字節。

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

解：源端口1586，目的端口69，UDP用戶數據報總長度28字節，數據部分長度20字節。

此UDP用戶數據報是從客戶發給服務器（因為目的端口號<1023，是熟知端口）、服務器程序是TFFTP。

5—15 使用TCP對實時話音數據的傳輸有沒有什么問題？使用UDP在傳送數據文件時會有什么問題？

答：如果語音數據不是實時播放（邊接受邊播放）就可以使用TCP，因為TCP傳輸可靠。接收端用TCP講話音數據接受完畢后，可以在以后的任何時間進行播放。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。因此只要應用程序接受這樣的服務質量就可以使用UDP。

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

5—17 在停止等待協議中，如果收到重復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：

收到重復幀不確認相當于確認丟失

5—18 假定在運輸層使用停止等待協議。發送發在發送報文段M0后再設定的時間內未收到確認，于是重傳M0，但M0又遲遲不能到達接收方。不久，發送方收到了遲到的對M0的確認，于是發送下一個報文段M1，不久就收到了對M1的確認。接著發送方發送新的報文段M0，但這個新的M0在傳送過程中丟失了。正巧，一開始就滯留在網絡中的M0現在到達接收方。接收方無法分辨M0是舊的。于是收下M0，并發送確認。顯然，接收方后來收到的M0是重復的，協議失敗了。

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被當成新的M0。

5—19 試證明：當用n比特進行分組的編號時，若接收到窗口等于1（即只能按序接收分組），當僅在發送窗口不超過2n-1時，連接ARQ協議才能正確運行。窗口單位是分組。解：見課后答案。

5—20 在連續ARQ協議中，若發送窗口等于7，則發送端在開始時可連續發送7個分組。因此，在每一分組發送后，都要置一個超時計時器。現在計算機里只有一個硬時鐘。設這7個分組發出的時間分別為t0,t1?t6,且tout都一樣大。試問如何實現這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ARQ協議中，發送窗口大小事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）在發送方的發送窗口中可能有出現的序號組合有哪幾種？

（2）接收方已經發送出去的、但在網絡中（即還未到達發送方）的確認分組可能有哪些？說明這些確認分組是用來確認哪些序號的分組。

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

（1）在TCP的序號不重復使用的條件下，L的最大值是多少？

（2）假定使用上面計算出文件長度，而運輸層、網絡層和數據鏈路層所使用的首部開銷共66字節，鏈路的數據率為10Mb/s，試求這個文件所需的最短發送時間。

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

5—23 主機A向主機B連續發送了兩個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的數據？

（2）主機B收到第一個報文段后發回的確認中的確認號應當是多少？

（3）如果主機B收到第二個報文段后發回的確認中的確認號是180，試問A發送的第二個報文段中的數據有多少字節？

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

第二篇：謝希仁計算機網絡原理第五版課后習題答案

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

1-01 計算機網絡向用戶可以提供那些服務？ 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）經路由器儲存轉發（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缺點。

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

（2）報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態逐段利用傳輸帶寬對突發式數據通信效率高，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，網絡生存性能好。

1-04 為什么說因特網是自印刷術以來人類通信方面最大的變革？

答： 融合其他通信網絡，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 因特網的發展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。答：從單個網絡APPANET向互聯網發展；TCP/IP協議的初步成型

建成三級結構的Internet；分為主干網、地區網和校園網；

形成多層次ISP結構的Internet；ISP首次出現。1-06 簡述因特網標準制定的幾個階段？ 答：（1）因特網草案(Internet Draft)——在這個階段還不是 RFC 文檔。

（2）建議標準(Proposed Standard)——從這個階段開始就成為 RFC 文檔。（3）草案標準(Draft Standard)（4）因特網標準(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別？

答：（1）internet（互聯網或互連網）：通用名詞，它泛指由多個計算機網絡互連而成的網絡。；協議無特指

（2）Internet（因特網）：專用名詞，特指采用 TCP/IP 協議的互聯網絡 區別：后者實際上是前者的雙向應用

1-08 計算機網絡都有哪些類別？各種類別的網絡都有哪些特點？ 答：按范圍：（1）廣域網WAN：遠程、高速、是Internet的核心網。（2）城域網：城市范圍，鏈接多個局域網。

（3）局域網：校園、企業、機關、社區。

（4）個域網PAN：個人電子設備

按用戶：公用網：面向公共營運。專用網：面向特定機構。1-09 計算機網絡中的主干網和本地接入網的主要區別是什么？ 答：主干網：提供遠程覆蓋高速傳輸和路由器最優化通信

本地接入網：主要支持用戶的訪問本地，實現散戶接入，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）。從源點到終點共經過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數據率為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)次的儲存轉發延遲，當s>(k-1)*(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當x>>p,相反。

1-11 在上題的分組交換網中，設報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數據部分的長度，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。通信的兩端共經過k段鏈路。鏈路的數據率為b(b/s)，但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數據部分長度p應取為多大？（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求導后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5 1-12 因特網的兩大組成部分（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：由各主機構成，用戶直接進行信息處理和信息共享;低速連入核心網。

核心部分：由各路由器連網，負責為邊緣部分提供高速遠程分組交換。1-13 客戶服務器方式與對等通信方式的主要區別是什么？有沒有相同的地方？

答：前者嚴格區分服務和被服務者，后者無此區別。后者實際上是前者的雙向應用。1-14 計算機網絡有哪些常用的性能指標？

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 假定網絡利用率達到了90%。試估計一下現在的網絡時延是它的最小值的多少倍？ 解：設網絡利用率為U。，網絡時延為D，網絡時延最小值為D0 U=90%;D=D0/(1-U)---->D/ D0=10

現在的網絡時延是最小值的10倍

1-16 計算機通信網有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區別？

答：征：宏觀整體評價網絡的外在表現。性能指標：具體定量描述網絡的技術性能。

1-17 收發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送時延和傳播時延：

（1）數據長度為107bit,數據發送速率為100kb/s。（2）數據長度為103bit,數據發送速率為1Gb/s。從上面的計算中可以得到什么樣的結論？ 解：（1）發送時延：ts=107/105=100s 傳播時延tp=106/(2×108)=0.005s（2）發送時延ts =103/109=1μs 傳播時延：tp=106/(2×108)=0.005s 結論：若數據長度大而發送速率低，則在總的時延中，發送時延往往大于傳播時延。但若數據長度短而發送速率高，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（網絡接口卡）（2）100m（局域網）（3）100km（城域網）（4）5000km（廣域網）試計算出當數據率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數。解：（1）1Mb/s:傳播時延=0.1/(2×108)=5×10-10 比特數=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比特數=5×10-10×1×109=5×10-1（2）1Mb/s: 傳播時延=100/(2×108)=5×10-7 比特數=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s: 比特數=5×10-7×1×109=5×102(3)1Mb/s: 傳播時延=100000/(2×108)=5×10-4 比特數=5×10-4×1×106=5×102 1Gb/s: 比特數=5×10-4×1×109=5×105(4)1Mb/s: 傳播時延=5000000/(2×108)=2.5×10-2 比特數=2.5×10-2×1×106=5×104 1Gb/s: 比特數=2.5×10-2×1×109=5×107 1-19 長度為100字節的應用層數據交給傳輸層傳送，需加上20字節的TCP首部。再交給網絡層傳送，需加上20字節的IP首部。最后交給數據鏈路層的以太網傳送，加上首部和尾部工18字節。試求數據的傳輸效率。數據的傳輸效率是指發送的應用層數據除以所發送的總數據（即應用數據加上各種首部和尾部的額外開銷）。

若應用層數據長度為1000字節，數據的傳輸效率是多少？ 解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5% 1-20 網絡體系結構為什么要采用分層次的結構？試舉出一些與分層體系結構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而不需要知道服務是如何實現的。②靈活性好。當某一層發生變化時，只要其接口關系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。

③結構上可分割開。各層可以采用最合適的技術來實現 ④易于實現和維護。⑤能促進標準化工作。

與分層體系結構的思想相似的日常生活有郵政系統，物流系統。1-21 協議與服務有何區別？有何關系？

答：網絡協議：為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。

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

協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務，而要實現本層協議，還需要使用下面一層提供服務。協議和服務的概念的區分：

1、協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。下面的協議對上面的服務用戶是透明的。

2、協議是“水平的”，即協議是控制兩個對等實體進行通信的規則。但服務是“垂直的”，即服務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必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務原語。

1-22 網絡協議的三個要素是什么？各有什么含義？ 答：網絡協議：為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。

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

1-23 為什么一個網絡協議必須把各種不利的情況都考慮到？

答：因為網絡協議如果不全面考慮不利情況，當情況發生變化時，協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。這個協議就是很不科學的，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！所以看一個計算機網絡是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細的檢查協議能否應付各種異常情況。

1-24 論述具有五層協議的網絡體系結構的要點，包括各層的主要功能。答：綜合OSI 和TCP/IP 的優點，采用一種原理體系結構。各層的主要功能： 物理層 物理層的任務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。

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

網絡層 網絡層的任務就是要選擇合適的路由，使 發送站的運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輸層。

運輸層 運輸層的任務是向上一層的進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端 服務，使它們看不見運輸層以下的數據通信的細節。應用層 應用層直接為用戶的應用進程提供服務。

1-25 試舉出日常生活中有關“透明”這種名詞的例子。答：電視，計算機視窗操作系統、工農業產品

1-26 試解釋以下名詞：協議棧、實體、對等層、協議數據單元、服務訪問點、客戶、服務器、客戶-服務器方式。

答：實體(entity)表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程。

協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。

客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。

客戶服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。

協議棧:指計算機網絡體系結構采用分層模型后,每層的主要功能由對等層協議的運行來實現,因而每層可用一些主要協議來表征,幾個層次畫在一起很像一個棧的結構.對等層:在網絡體系結構中,通信雙方實現同樣功能的層.協議數據單元:對等層實體進行信息交換的數據單位.服務訪問點:在同一系統中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方.服務訪問點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協議可以為各式各樣的應用提供服務（所謂的everything over ip）

答：允許IP協議在各式各樣的網絡構成的互聯網上運行（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備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數據鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協議和服務。

（2）給其服務用戶（數據鏈路層）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的比特流）的能力，為此，物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。（3）在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路 物理層的主要特點：

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

（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協議相當復雜。2-02 歸層與協議有什么區別？ 答：規程專指物理層協議

2-03 試給出數據通信系統的模型并說明其主要組成構建的作用。答：源點：源點設備產生要傳輸的數據。源點又稱為源站。

發送器：通常源點生成的數據要通過發送器編碼后才能在傳輸系統中進行傳輸。接收器：接收傳輸系統傳送過來的信號，并將其轉換為能夠被目的設備處理的信息。終點：終點設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：信號物理通道

2-04 試解釋以下名詞：數據，信號，模擬數據，模擬信號，基帶信號，帶通信號，數字數據，數字信號，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：數據：是運送信息的實體。

信號：則是數據的電氣的或電磁的表現。模擬數據：運送信息的模擬信號。模擬信號：連續變化的信號。

數字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數字數據：取值為不連續數值的數據。

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

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送信息，但不能雙方同時發送（當然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發送另一方接收，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。像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數據信號都屬于基帶信號。

帶通信號——把基帶信號經過載波調制后，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？個包含些什么內容？ 答：（1）機械特性

明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、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的電壓的范圍。（3）功能特性

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

2-06 數據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？香農公式在數據通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區別？ 答：碼元傳輸速率受奈氏準則的限制，信息傳輸速率受香農公式的限制

香農公式在數據通信中的意義是：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制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應于一個比特。

2-07 假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調制，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據率（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的數據（無差錯傳輸），試問這個信道應具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結果說明什么問題？）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應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比Ｓ/Ｎ應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比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信噪比應增大到約100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5% 如果在此基礎上將信噪比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，試應當使衰減降低到多少？

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用技術？常用的信道復用技術有哪些？ 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 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步數字系列

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行通信而不會互相干擾？這種復用方法有何優缺點？

答：各用戶使用經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。

這種系統發送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發現。占用較大的帶寬。

2-16 共有4個站進行碼分多址通信。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）現收到這樣的碼片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。問哪個站發送數據了？發送數據的站發送的是0還是1？

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

答：xDSL 技術就是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業務。成本低，易實現，但帶寬和質量差異性大。

HFC網的最大的優點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經有相當大的覆蓋面的有線電視網。要將現有的450 MHz 單向傳輸的有線電視網絡改造為 750 MHz 雙向傳輸的 HFC 網需要相當的資金和時間。

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量、但現階段線路和工程成本太大。

2-18為什么在ASDL技術中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達每秒幾個兆比？ 答：靠先進的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于每秒傳送多個比特

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

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

幀定界

流量控制

差錯控制 將數據和控制信息區分開

透明傳輸

尋址

可靠的鏈路層的優點和缺點取決于所應用的環境：對于干擾嚴重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網絡的傳輸效率受損；對于優質信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。

3-03 網絡適配器的作用是什么?網絡適配器工作在哪一層? 答：適配器（即網卡）來實現數據鏈路層和物理層這兩層的協議的硬件和軟件 網絡適配器工作在TCP/IP協議中的網絡接口層（OSI中的數據鏈里層和物理層）

3-04 數據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據幀浪費后續路由上的傳輸和處理資源 3-05 如果在數據鏈路層不進行幀定界，會發生什么問題？ 答：無法區分分組與分組

無法確定分組的控制域和數據域

無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部

3-06 PPP協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協議不能使數據鏈路層實現可靠傳輸？

答：簡單，提供不可靠的數據報服務，檢錯，無糾錯

不使用序號和確認機制

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 是面向字節的

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

PPP適用于線路質量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認機制

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

答：作二進制除法，1101011011 0000 10011 得余數1110，添加的檢驗序列是1110.作二進制除法，兩種錯誤均可發展

僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機制，數據鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。

3-08 要發送的數據為101110。采用CRCD 生成多項式是P（X）=X3+1。試求應添加在數據后面的余數。

答：作二進制除法，101110 000 10011 添加在數據后面的余數是011 3-09 一個PPP幀的數據部分（用十六進制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數據是什么（用十六進制寫出）？ 答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 3-10 PPP協議使用同步傳輸技術傳送比特串***0。試問經過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數據部分是***1110110，問刪除發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）因特網提供的電子郵件服務。

3-12 PPP協議的工作狀態有哪幾種？當用戶要使用PPP協議和ISP建立連接進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 局域網的主要特點是什么？為什么局域網采用廣播通信方式而廣域網不采用呢？ 答：局域網LAN是指在較小的地理范圍內，將有限的通信設備互聯起來的計算機通信網絡 從功能的角度來看，局域網具有以下幾個特點：

（1）共享傳輸信道，在局域網中，多個系統連接到一個共享的通信媒體上。

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

從網絡的體系結構和傳輸檢測提醒來看，局域網也有自己的特點：（1）低層協議簡單

（2）不單獨設立網絡層，局域網的體系結構僅相當于相當與OSI/RM的最低兩層

（3）采用兩種媒體訪問控制技術，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發出多種媒體訪問控制技術 在局域網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，廣域網通常采站點間直接構成格狀網。

3-14 常用的局域網的網絡拓撲有哪些種類？現在最流行的是哪種結構？為什么早期的以太網選擇總線拓撲結構而不是星形拓撲結構，但現在卻改為使用星形拓撲結構？ 答：星形網，總線網，環形網，樹形網

當時很可靠的星形拓撲結構較貴，人們都認為無源的總線結構更加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網很容易出現故障，而現在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結構的集線器做的非常可靠，因此現在的以太網一般都使用星形結構的拓撲。3-15 什么叫做傳統以太網？以太網有哪兩個主要標準？ 答：DIX Ethernet V2 標準的局域網

DIX Ethernet V2 標準與 IEEE 的 802.3 標準

3-16 數據率為10Mb/s的以太網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，以太網使用曼徹斯特編碼，這就意味著發送的每一位都有兩個信號周期。標準以太網的數據速率是10MB/s，因此波特率是數據率的兩倍，即20M波特 3-17 為什么LLC子層的標準已制定出來了但現在卻很少使用？

答：由于 TCP/IP 體系經常使用的局域網是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標準中的幾種局域網，因此現在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標準）的作用已經不大了。

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，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 以太網使用的CSMA/CD協議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統的時分復用TDM相比優缺點如何？

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

3-20 假定1km長的CSMA/CD網絡的數據率為1Gb/s。設信號在網絡上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協議的最短幀長。

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，最小幀的發射時間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發送的比特數等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節長 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：比特時間是發送一比特多需的時間，它是傳信率的倒數，便于建立信息長度與發送延遲的關系

“比特時間”換算成“微秒”必須先知道數據率是多少，如數據率是10Mb/s，則100比特時間等于10微秒。

3-22 假定在使用CSMA/CD協議的10Mb/s以太網中某個站在發送數據時檢測到碰撞，執行退避算法時選擇了隨機數r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發送數據？如果是100Mb/s的以太網呢？

答：對于10mb/s的以太網，以太網把爭用期定為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，以太網把爭用期定為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，以太網的極限信道利用率與連接在以太網上的站點數無關。能否由此推論出：以太網的利用率也與連接在以太網的站點數無關？請說明你的理由。

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

答：設在t=0時A開始發送，在t=（64+8）*8=576比特時間，A應當發送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發送數據，A在發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送碰撞了 如果A在發送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A所發送的幀不會和B發送的幀發生碰撞（當然也不會和其他站點發生碰撞）。

3-25 在上題中的站點A和B在t=0時同時發送了數據幀。當t=255比特時間，A和B同時檢測到發生了碰撞，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選擇的隨機數分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時間開始重傳其數據幀？A重傳的數據幀在什么時間到達B？A重傳的數據會不會和B重傳的數據再次發生碰撞？B會不會在預定的重傳時間停止發送數據？ 答：t=0時，A和B開始發送數據

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結束干擾信號的傳輸（T1+48）T3=594比特時間,A 開始發送（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比特時間發送數據、否則再退避。（T5=T4+96）

A重傳的數據在819比特時間到達B，B先檢測到信道忙，因此B在預定的881比特時間停止發送

3-26 以太網上只有兩個站，它們同時發送數據，產生了碰撞。于是按截斷二進制指數退避算法進行重傳。重傳次數記為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，以及一個站成功發送數據之前的平均重傳次數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I=1.637 3-27 假定一個以太網上的通信量中的80%是在本局域網上進行的，而其余的20%的通信量是在本局域網和因特網之間進行的。另一個以太網的情況則反過來。這兩個以太網一個使用以太網集線器，而另一個使用以太網交換機。你認為以太網交換機應當用在哪一個網絡？ 答：集線器為物理層設備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網通信容量的瓶頸。

交換機則為鏈路層設備，可實現透明交換

局域網通過路由器與因特網相連

當本局域網和因特網之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數據流，使用集線器沖突較大，采用交換機能得到改善。

當本局域網內通信量占主要成份時，采用交換機改善對外流量不明顯

3-28 有10個站連接到以太網上。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以太網集線器；（2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網集線器；（3）10個站都連接到一個10Mb/s以太網交換機。

答:（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網集線器：10mbs（2）10個站都連接到一個100mb/s以太網集線器：100mbs（3）10個站都連接到一個10mb/s以太網交換機：10mbs 3-29 10Mb/s以太網升級到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時，都需要解決哪些技術問題？為什么以太網能夠在發展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，并使自己的應用范圍從局域網一直擴展到城域網和廣域網？

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

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

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

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

吉比特以太網還保留標準規定的以太網最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網進行升級時，仍能和較低速率的以太網很方便地通信。由于數據率很高，吉比特以太網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）的光收發器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣 3-30 以太網交換機有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網？ 答：以太網交換機則為鏈路層設備，可實現透明交換

虛擬局域網 VLAN 是由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯組。這些網段具有某些共同的需求。

虛擬局域網協議允許在以太網的幀格式中插入一個 4 字節的標識符，稱為 VLAN 標記(tag)，用來指明發送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網。

3-31 網橋的工作原理和特點是什么？網橋與轉發器以及以太網交換機有何異同？ 答：網橋工作在數據鏈路層，它根據 MAC 幀的目的地址對收到的幀進行轉發。

網橋具有過濾幀的功能。當網橋收到一個幀時，并不是向所有的接口轉發此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉發到哪一個接口 轉發器工作在物理層，它僅簡單地轉發信號，沒有過濾能力 以太網交換機則為鏈路層設備，可視為多端口網橋

3-32 圖3-35表示有五個站點分別連接在三個局域網上，并且用網橋B1和B2連接起來。每一個網橋都有兩個接口（1和2）。在一開始，兩個網橋中的轉發表都是空的。以后有以下各站向其他的站發送了數據幀：A發送給E，C發送給B，D發送給C，B發送給A。試把有關數據填寫在表3-2中。

發送的幀 B1的轉發表 B2的轉發表 B1的處理（轉發？丟棄？登記？）B2的處理（轉發？丟棄？登記？）

地址 接口 地址 接口

A→E A 1 A 1 轉發，寫入轉發表 轉發，寫入轉發表 C→B C 2 C 1 轉發，寫入轉發表 轉發，寫入轉發表 D→C D 2 D 2 寫入轉發表，丟棄不轉發 轉發，寫入轉發表 B→A B 1

寫入轉發表，丟棄不轉發 接收不到這個幀

3-33 網橋中的轉發表是用自學習算法建立的。如果有的站點總是不發送數據而僅僅接受數據，那么在轉發表中是否就沒有與這樣的站點相對應的項目？如果要向這個站點發送數據幀，那么網橋能夠把數據幀正確轉發到目的地址嗎？ 答：沒有與這樣的站點相對應的項目;網橋能夠利用廣播把數據幀正確轉發到目的地址 第四章 網絡層

1.網絡層向上提供的服務有哪兩種？是比較其優缺點。

網絡層向運輸層提供 “面向連接”虛電路（Virtual Circuit）服務或“無連接”數據報服務

前者預約了雙方通信所需的一切網絡資源。優點是能提供服務質量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重復和失序（不按序列到達終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器復雜，網絡成本高；

后者無網絡資源障礙，盡力而為，優缺點與前者互易

2.網絡互連有何實際意義？進行網絡互連時，有哪些共同的問題需要解決？

網絡互聯可擴大用戶共享資源范圍和更大的通信區域 進行網絡互連時，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 不同的網絡接入機制 不同的超時控制 不同的差錯恢復方法 不同的狀態報告方法 不同的路由選擇技術 不同的用戶接入控制

不同的服務（面向連接服務和無連接服務）不同的管理與控制方式

3.作為中間設備，轉發器、網橋、路由器和網關有何區別？

中間設備又稱為中間系統或中繼(relay)系統。物理層中繼系統：轉發器(repeater)。

數據鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。網絡層中繼系統：路由器(router)。

網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網絡層以上的中繼系統：網關(gateway)。

4.試簡單說明下列協議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協議：實現網絡互連。使參與互連的性能各異的網絡從用戶看起來好像是一個統一的網絡。網際協議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協議之一，與IP協議配套使用的還有四個協議。

ARP協議：是解決同一個局域網上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。RARP：是解決同一個局域網上的主機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數據交付成功的機會 因特網組管理協議IGMP：用于探尋、轉發本局域網內的組成員關系。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，其中一個字段是網絡號 net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網絡，而另一個字段則是主機號 host-id，它標志該主機（或路由器）。各類地址的網絡號字段net-id分別為1，2，3，0，0字節；主機號字段host-id分別為3字節、2字節、1字節、4字節、4字節。特點：

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

第二，路由器僅根據目的主機所連接的網絡號來轉發分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的項目數大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲空間。（2）實際上 IP 地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。

當一個主機同時連接到兩個網絡上時，該主機就必須同時具有兩個相應的 IP 地址，其網絡號 net-id 必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihomed host)。

由于一個路由器至少應當連接到兩個網絡（這樣它才能將 IP 數據報從一個網絡轉發到另一個網絡），因此一個路由器至少應當有兩個不同的 IP 地址。

(3)用轉發器或網橋連接起來的若干個局域網仍為一個網絡，因此這些局域網都具有同樣的網絡號 net-id。

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

6.試根據IP地址的規定，計算出表4-2中的各項數據。

解：1）A類網中，網絡號占七個bit, 則允許用的網絡數為2的7次方，為128，但是要 除去0和127的情況，所以能用的最大網絡數是126，第一個網絡號是1，最后一個網絡號是 126。主機號占24個bit, 則允許用的最大主機數為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數是16777214。

2）B類網中，網絡號占14個bit，則能用的最大網絡數為2的14次方，為16384，第 一個網絡號是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為開始的網絡號為128.0~~128.255，共256個，以此類 推，第16384個網絡號的計算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機號占16個 bit, 則允許用的最大主機數為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數是65534。

3）C類網中，網絡號占21個bit, 則能用的網絡數為2的21次方，為2097152，第一個 網絡號是

192.0.0，各個點后的數占一個字節，所以以

192 為開始的網絡號為 192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個網絡號的計算方法是： 2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機號占8個bit, 則允許用的最大主機數為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數是254。

7.試說明IP地址與硬件地址的區別，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上的主機（或路由器）分配一個在全世界范圍是唯一的 32 位的標識符。從而把整個因特網看成為一個單一的、抽象的網絡 在實際網絡的鏈路上傳送數據幀時，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？ 于網絡的地理分布無關

9.（1）子網掩碼為255.255.255.0代表什么意思？ 有三種含義

其一是一個A類網的子網掩碼，對于A類網絡的IP地址，前8位表示網絡號，后24位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前8位為網絡號，中間16位用于子網段的劃分，最后8位為主機號。

第二種情況為一個B類網，對于B類網絡的IP地址，前16位表示網絡號，后16位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前16位為網絡號，中間8位用于子網段的劃分，最后8位為主機號。

第三種情況為一個C類網，這個子網掩碼為C類網的默認子網掩碼。

（2）一網絡的現在掩碼為255.255.255.248，問該網絡能夠連接多少個主機？ 255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.每一個子網上的主機為(2^3)=6 臺

掩碼位數29，該網絡能夠連接8個主機，扣除全1和全0后為6臺。

（3）一A類網絡和一B網絡的子網號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網掩碼有何不同？

A類網絡：11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網號（16位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0 B類網絡 11111111 11111111 11111111 00000000 給定子網號（8位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0但子網數目不同

（4）一個B類地址的子網掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網上的主機數最多是多少？

（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位數為4+8=12，因此，最大主機數為： 2^12-2=4096-2=4094 11111111.11111111.11110000.00000000 主機數2^12-2(5)一A類網絡的子網掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網掩碼？ 是 10111111 11111111 00000000 11111111(6)某個IP地址的十六進制表示C2.2F.14.81，試將其轉化為點分十進制的形式。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類網絡使用子網掩碼有無實際意義？為什么？

有實際意義.C類子網IP地址的32位中,前24位用于確定網絡號,后8位用于確定主機號.如果劃分子網,可以選擇后8位中的高位,這樣做可以進一步劃分網絡,并且不增加路由表的內容,但是代價是主機數相信減少.10.試辨認以下IP地址的網絡類別。

（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數據報中的首部檢驗和并不檢驗數據報中的數據。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據中的錯誤更嚴重，例如，一個壞的地址可能導致分組被投寄到錯誤的主機。許多主機并不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網絡從來不會把本來是要前往另一主機的分組投遞給它們。

數據不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協議通常也做這種檢驗工作，從前，從而引起重復和多余。

因此，這樣做可以加快分組的轉發，但是數據部分出現差錯時不能及早發現。

12.當某個路由器發現一IP數據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據報？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據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IP數據報使用固定首部，其各字段的具體數值如圖所示（除IP地址外，均為十進制表示）。試用二進制運算方法計算應當寫入到首部檢驗和字段中的數值（用二進制表示）。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，但使用十六進制運算方法（沒16位二進制數字轉換為4個十六進制數字，再按十六進制加法規則計算）。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數據報的首部中的哪個字段有關系？

答：IP層下面數據鏈里層所限定的幀格式中數據字段的最大長度，與IP數據報首部中的總長度字段有關系

16.在因特網中將IP數據報分片傳送的數據報在最后的目的主機進行組裝。還可以有另一種做法，即數據報片通過一個網絡就進行一次組裝。是比較這兩種方法的優劣。在目的站而不是在中間的路由器進行組裝是由于：

（1）路由器處理數據報更簡單些；效率高，延遲小。

（2）數據報的各分片可能經過各自的路徑。因此在每一個中間的路由器進行組裝可能總會缺少幾個數據報片；

（3）也許分組后面還要經過一個網絡，它還要給這些數據報片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進行組裝就可能會組裝多次。（為適應路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規模，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位的首部后成為數據報。下面的互聯網由兩個局域網通過路由器連接起來。但第二個局域網所能傳送的最長數據幀中的數據部分只有1200位。因此數據報在路由器必須進行分片。試問第二個局域網向其上層要傳送多少比特的數據（這里的“數據”當然指的是局域網看見的數據）? 答：第二個局域網所能傳送的最長數據幀中的數據部分只有1200bit，即每個IP數據片的數據部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字節即64bit為單位的，所以IP數據片的數據部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報文要分4個數據片，所以第二個局域網向上傳送的比特數等于（3200+4×160），共3840bit。18.（1）有人認為：“ARP協議向網絡層提供了轉換地址的服務，因此ARP應當屬于數據鏈路層。”這種說法為什么是錯誤的？

因為ARP本身是網絡層的一部分，ARP協議為IP協議提供了轉換地址的服務，數據鏈路層使用硬件地址而不使用IP地址，無需ARP協議數據鏈路層本身即可正常運行。因此ARP不再數據鏈路層。

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

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

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

在源主機的ARP高速緩存中已經有了該目的IP地址的項目；源主機發送的是廣播分組；源主機和目的主機使用點對點鏈路。

19.主機A發送IP數據報給主機B，途中經過了5個路由器。試問在IP數據報的發送過程中總共使用了幾次ARP？

6次，主機用一次，每個路由器各使用一次。20.設某路由器建立了如下路由表：

目的網絡 子網掩碼 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）—— R4 現共收到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。先與子網掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，可見該分組經接口0轉發。（2）分組的目的IP地址為：128.96.40.12。

① 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。

② 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，經查路由表可知，該項分組經R2轉發。

（3）分組的目的IP地址為：128.96.40.151，與子網掩碼255.255.255.128相與后得128.96.40.128，與子網掩碼255.255.255.192相與后得128.96.40.128，經查路由表知，該分組轉發選擇默認路由，經R4轉發。

（4）分組的目的IP地址為：192.4.153.17。與子網掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.0，經查路由表知，該分組經R3轉發。

（5）分組的目的IP地址為：192.4.153.90，與子網掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.64，經查路由表知，該分組轉發選擇默認路由，經R4轉發。

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臺機器，分布在16個不同的地點。如選用子網掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網掩碼號，并算出每個地點主機號碼的最小值和最大值

4000/16=250，平均每個地點250臺機器。如選255.255.255.0為掩碼，則每個網絡所連主機數=28-2=254>250，共有子網數=28-2=254>16，能滿足實際需求。可給每個地點分配如下子網號碼

地點： 子網號（subnet-id）子網網絡號 主機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..一個數據報長度為4000字節（固定首部長度）。現在經過一個網絡傳送，但此網絡能夠

傳送的最大數據長度為1500字節。試問應當劃分為幾個短些的數據報片？各數據報片的數據字段長度、片偏移字段和MF標志應為何數值？ IP數據報固定首部長度為20字節

總長度(字節)數據長度(字節)MF 片偏移 原始數據報 4000 3980 0 0 數據報片1 1500 1480 1 0 數據報片2 1500 1480 1 185 數據報片3 1040 1020 0 370 23 分兩種情況（使用子網掩碼和使用CIDR）寫出因特網的IP成查找路由的算法。見課本P134、P139 24.試找出可產生以下數目的A類子網的子網掩碼（采用連續掩碼）。

（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）是連續的1和連續的0的掩碼，是推薦使用的 26.有如下的4個/24地址塊，試進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習題4-28中路由器R1的路由表

地址掩碼 目的網絡地址 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 默認 110.71.4.5 m0 試畫出個網絡和必要的路由器的連接拓撲，標注出必要的IP地址和接口。對不能確定的情應該指明。

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

30.138.118/23--?30.138.0111 011 分配網絡前綴時應先分配地址數較多的前綴

題目沒有說LAN1上有幾個主機，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。公司分配到的網絡前綴是192.77.33/24.公司的網絡布局如圖4-56示。總部共有五個局域網，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和遠地的三個部門的局域網LAN6～LAN8通過廣域網相連。每一個局域網旁邊標明的數字是局域網上的主機數。試給每一個局域網分配一個合適的網絡的前綴。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的前4位在前綴中。給出的四個地址的第二字節的前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.與下列掩碼相對應的網絡前綴各有多少位？

（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)地址數是4096.相當于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 地址數是8.相當于1/32個C類地址。37.某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現在需要進一步劃分為4個一樣大的子網。試問:（1）每一個子網的網絡前綴有多長？

（2）每一個子網中有多少個地址？

（3）每一個子網的地址是什么？

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

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

第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機使用的最小地址：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這兩類協議的主要區別是什么？

IGP：在自治系統內部使用的路由協議；力求最佳路由

EGP：在不同自治系統便捷使用的路由協議；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性更重要。

IGP：內部網關協議，只關心本自治系統內如何傳送數據報，與互聯網中其他自治系統使用什么協議無關。

EGP：外部網關協議，在不同的AS邊界傳遞路由信息的協議，不關心AS內部使用何種協議。注：IGP主要考慮AS內部如何高效地工作，絕大多數情況找到最佳路由，對費用和代價的有多種解釋。

39.試簡述RIP，OSPF和BGP路由選擇協議的主要特點。主要特點 RIP OSPF BGP 網關協議 內部 內部 外部

路由表內容 目的網，下一站，距離 目的網，下一站，距離 目的網，完整路徑 最優通路依據 跳數 費用 多種策略87 算法 距離矢量 鏈路狀態 距離矢量

傳送方式 運輸層UDP IP數據報 建立TCP連接

其他 簡單、效率低、跳數為16不可達、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

規模大、統一度量為可達性

40.RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。這樣做有何優點？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.假定網絡中的路由器B的路由表有如下的項目（這三列分別表示“目的網絡”、“距離”和“下一跳路由器”）

N1 7 A N2 2 B N6 8 F N8 4 E N9 4 F 現在B收到從C發來的路由信息（這兩列分別表示“目的網絡”“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.假定網絡中的路由器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 現將A收到從C發來的路由信息（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協議的要點是什么？隧道技術是怎樣使用的？ IGMP可分為兩個階段：

第一階段：當某個主機加入新的多播組時，該主機應向多播組的多播地址發送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，將組成員關系轉發給因特網上的其他多播路由器。第二階段：因為組成員關系是動態的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網上的主機，以便知道這些主機是否還繼續是組的成員。只要對某個組有一個主機響應，那么多播路由器就認為這個組是活躍的。但一個組在經過幾次的探詢后仍然沒有一個主機響應，則不再將該組的成員關系轉發給其他的多播路由器。

隧道技術：多播數據報被封裝到一個單播IP數據報中，可穿越不支持多播的網絡，到達另一個支持多播的網絡。

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

5—01 試說明運輸層在協議棧中的地位和作用，運輸層的通信和網絡層的通信有什么重要區別？為什么運輸層是必不可少的？

答：運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，向它上面的應用層提供服務

運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信，但網絡層是為主機之間提供邏輯通信（面向主機，承擔路由功能，即主機尋址及有效的分組交換）。

各種應用進程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類服務質量，必須由運輸層以復用和分用的形式加載到網絡層。

5—02 網絡層提供數據報或虛電路服務對上面的運輸層有何影響？ 答：網絡層提供數據報或虛電路服務不影響上面的運輸層的運行機制。

但提供不同的服務質量。

5—03 當應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，在運輸層是面向連接的，在網絡層則是無連接的。

5—04 試用畫圖解釋運輸層的復用。畫圖說明許多個運輸用戶復用到一條運輸連接上，而這條運輸連接有復用到IP數據報上。

5—05 試舉例說明有些應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數據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數據報在接收端被直接拋棄，TCP數據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用戶數據報時應如何處理？ 答：丟棄

5—07 如果應用程序愿意使用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是面向字節流的？

答：發送方 UDP 對應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 用戶數據報，在去除首部后就原封不動地交付上層的應用進程，一次交付一個完整的報文。

發送方TCP對應用程序交下來的報文數據塊，視為無結構的字節流（無邊界約束，課分拆/合并），但維持各字節

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體系的應用進程進行統一的標志，使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信。

熟知端口，數值一般為0~1023.標記常規的服務進程；

登記端口號，數值為1024~49151，標記沒有熟知端口號的非常規的服務進程； 5—10 試說明運輸層中偽首部的作用。

答：用于計算運輸層數據報校驗和。

5—11 某個應用進程使用運輸層的用戶數據報UDP，然而繼續向下交給IP層后，又封裝成IP數據報。既然都是數據報，可否跳過UDP而直接交給IP層？哪些功能UDP提供了但IP沒提提供？

答：不可跳過UDP而直接交給IP層

IP數據報IP報承擔主機尋址，提供報頭檢錯；只能找到目的主機而無法找到目的進程。

UDP提供對應用進程的復用和分用功能，以及提供對數據差分的差錯檢驗。

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

重傳時，IP數據報的標識字段會有另一個標識符。

僅當標識符相同的IP數據報片才能組裝成一個IP數據報。

前兩個IP數據報片的標識符與后兩個IP數據報片的標識符不同，因此不能組裝成一個IP數據報。

5—13 一個UDP用戶數據的數據字段為8192季節。在數據鏈路層要使用以太網來傳送。試問應當劃分為幾個IP數據報片？說明每一個IP數據報字段長度和片偏移字段的值。答：6個

數據字段的長度：前5個是1480字節，最后一個是800字節。

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

解：源端口1586，目的端口69，UDP用戶數據報總長度28字節，數據部分長度20字節。

此UDP用戶數據報是從客戶發給服務器（因為目的端口號<1023，是熟知端口）、服務器程序是TFFTP。

5—15 使用TCP對實時話音數據的傳輸有沒有什么問題？使用UDP在傳送數據文件時會有什么問題？

答：如果語音數據不是實時播放（邊接受邊播放）就可以使用TCP，因為TCP傳輸可靠。接收端用TCP講話音數據接受完畢后，可以在以后的任何時間進行播放。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。因此只要應用程序接受這樣的服務質量就可以使用UDP。

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

5—17 在停止等待協議中，如果收到重復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：

收到重復幀不確認相當于確認丟失

5—18 假定在運輸層使用停止等待協議。發送發在發送報文段M0后再設定的時間內未收到確認，于是重傳M0，但M0又遲遲不能到達接收方。不久，發送方收到了遲到的對M0的確認，于是發送下一個報文段M1，不久就收到了對M1的確認。接著發送方發送新的報文段M0，但這個新的M0在傳送過程中丟失了。正巧，一開始就滯留在網絡中的M0現在到達接收方。接收方無法分辨M0是舊的。于是收下M0，并發送確認。顯然，接收方后來收到的M0是重復的，協議失敗了。

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被當成新的M0。

5—19 試證明：當用n比特進行分組的編號時，若接收到窗口等于1（即只能按序接收分組），當僅在發送窗口不超過2n-1時，連接ARQ協議才能正確運行。窗口單位是分組。解：見課后答案。

5—20 在連續ARQ協議中，若發送窗口等于7，則發送端在開始時可連續發送7個分組。因此，在每一分組發送后，都要置一個超時計時器。現在計算機里只有一個硬時鐘。設這7個分組發出的時間分別為t0,t1?t6,且tout都一樣大。試問如何實現這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ARQ協議中，發送窗口大小事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）在發送方的發送窗口中可能有出現的序號組合有哪幾種？（2）接收方已經發送出去的、但在網絡中（即還未到達發送方）的確認分組可能有哪些？說明這些確認分組是用來確認哪些序號的分組。5—22 主機A向主機B發送一個很長的文件，其長度為L字節。假定TCP使用的MSS有1460字節。

（1）在TCP的序號不重復使用的條件下，L的最大值是多少？

（2）假定使用上面計算出文件長度，而運輸層、網絡層和數據鏈路層所使用的首部開銷共66字節，鏈路的數據率為10Mb/s，試求這個文件所需的最短發送時間。

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

N=Q*(MSS+66)+{（L_max-Q*MSS）+66}=4489122708+682=4489123390 總字節數是N=4489123390字節，發送4489123390字節需時間為：N*8/（10*10^6）=3591.3秒，即59.85分，約1小時。

5—23 主機A向主機B連續發送了兩個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的數據？

（2）主機B收到第一個報文段后發回的確認中的確認號應當是多少？

（3）如果主機B收到第二個報文段后發回的確認中的確認號是180，試問A發送的第二個報文段中的數據有多少字節？

（4）如果A發送的第一個報文段丟失了，但第二個報文段到達了B。B在第二個報文段到達后向A發送確認。試問這個確認號應為多少？

解：（1）第一個報文段的數據序號是70到99，共30字節的數據。（2）確認號應為100.（3）80字節。

（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。經測試，發現吞吐量只有120kb/s。試問發送窗口W是多少？（提示：可以有兩種答案，取決于接收等發出確認的時機）。解：

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

定一次最大發送量等于窗口值,且發射時間等于256ms,那么,每發送一次都得停下來期待 再次得到下一窗口的確認,以得到新的發送許可.這樣,發射時間等于停止等待應答的時間, 結果,測到的平均吞吐率就等于發送速率的一半,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？

答：在ICMP的差錯報文中要包含IP首部后面的8個字節的內容，而這里面有TCP首部中的源端口和目的端口。當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報文段的數據部分最多為多少個字節？為什么？如果用戶要傳送的數據的字節長度超過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，此數據部分加上TCP首部的20字節，再加上IP首部的20字節，正好是IP數據報的最大長度65535.（當然，若IP首部包含了選擇，則IP首部長度超過 20字節，這時TCP報文段的數據部分的長度將小于65495字節。）

數據的字節長度超過TCP報文段中的序號字段可能編出的最大序號，通過循環使用序號，仍能用TCP來傳送。

5—28 主機A向主機B發送TCP報文段，首部中的源端口是m而目的端口是n。當B向A發送回信時，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傳送數據時，如果有一個確認報文段丟失了，也不一定會引起與該確認報文段對應的數據的重傳。試說明理由。答：還未重傳就收到了對更高序號的確認。

5—30 設TCP使用的最大窗口為65535字節，而傳輸信道不產生差錯，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：在發送時延可忽略的情況下，最大數據率=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的發送窗口為65535字節。試問:可能達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的重傳機制中，若不采用Karn算法，而是在收到確認時都認為是對重傳報文段的確認，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，發送方設定超時重傳時間是RTO=6s。

（1）當發送方接到對方的連接確認報文段時，測量出RTT樣本值為1.5s。試計算現在的RTO值。

（2）當發送方發送數據報文段并接收到確認時，測量出RTT樣本值為2.5s。試計算現在的RTO值。答：

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

初次測量時，RTTd（1）= RTT（1）/2；

后續測量中，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的往返時延的當前值是30 ms。現在收到了三個接連的確認報文段，它們比相應的數據報文段的發送時間分別滯后的時間是：26ms，32ms和24ms。設α=0．9。試計算每一次的新的加權平均往返時間值RTTs。討論所得出的結果。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20%時，加權平均往返

5—35 試計算一個包括5段鏈路的運輸連接的單程端到端時延。5段鏈路程中有2段是衛星鏈路，有3段是廣域網鏈路。每條衛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。每一個廣域網的范圍為1500km，其傳播時延可按150000km／s來計算。各數據鏈路速率為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5-35題，但假定其中的一個陸地上的廣域網的傳輸時延為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：

在主機剛剛開始發送報文段時可先將擁塞窗口cwnd設置為一個最大報文段MSS的數值。在每收到一個對新的報文段的確認后，將擁塞窗口增加至多一個MSS的數值。用這樣的方法逐步增大發送端的擁塞窗口cwnd，可以分組注入到網絡的速率更加合理。

擁塞避免：

當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。擁塞避免算法使發送的擁塞窗口每經過一個往返時延RTT就增加一個MSS的大小。快重傳算法規定：

發送端只要一連收到三個重復的ACK即可斷定有分組丟失了，就應該立即重傳丟手的報文段而不必繼續等待為該報文段設置的重傳計時器的超時。快恢復算法：

當發送端收到連續三個重復的ACK時，就重新設置慢開始門限 ssthresh 與慢開始不同之處是擁塞窗口 cwnd 不是設置為 1，而是設置為ssthresh 若收到的重復的AVK為n個（n>3），則將cwnd設置為ssthresh 若發送窗口值還容許發送報文段，就按擁塞避免算法繼續發送報文段。若收到了確認新的報文段的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，只要出現一次超時（即出現一次網絡擁塞），就把慢開始門限值 ssthresh 設置為當前的擁塞窗口值乘以 0.5。

當網絡頻繁出現擁塞時，ssthresh 值就下降得很快，以大大減少注入到網絡中的分組數。加法增大：

是指執行擁塞避免算法后，在收到對所有報文段的確認后（即經過一個往返時間），就把擁塞窗口 cwnd增加一個 MSS 大小，使擁塞窗口緩慢增大，以防止網絡過早出現擁塞。

5—38 設TCP的ssthresh的初始值為8(單位為報文段)。當擁塞窗口上升到12時網絡發生了超時，TCP使用慢開始和擁塞避免。試分別求出第1次到第15次傳輸的各擁塞窗口大小。你能說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輪次之后發送方是通過收到三個重復的確認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輪次發送時，門限ssthresh分別被設置為多大？（6）在第幾輪次發送出第70個報文段？

（7）假定在第26輪次之后收到了三個重復的確認，因而檢測出了報文段的丟失，那么擁塞窗口cwnd和門限ssthresh應設置為多大？ 答：（1）擁塞窗口與傳輸輪次的關系曲線如圖所示（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輪次之后發送方通過收到三個重復的確認檢測到丟失的報文段。在第22輪次之后發送方是通過超時檢測到丟失的報文段。

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

（7）擁塞窗口cwnd和門限ssthresh應設置為8的一半，即4.5—40 TCP在進行流量控制時是以分組的丟失作為產生擁塞的標志。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Ip數據報在傳輸過程中需要分片，但其中的一個數據報未能及時到達終點，而終點組裝IP數據報已超時，因而只能丟失該數據報；IP數據報已經到達終點，但終點的緩存沒有足夠的空間存放此數據報；數據報在轉發過程中經過一個局域網的網橋，但網橋在轉發該數據報的幀沒有足夠的差錯空間而只好丟棄。

5—41 用TCP傳送512字節的數據。設窗口為100字節，而TCP報文段每次也是傳送100字節的數據。再設發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B能否先不發送ACK=x+1的確認?(因為后面要發送的連接釋放報文段中仍有ACK=x+1這一信息)答：

如果B不再發送數據了，是可以把兩個報文段合并成為一個，即只發送FIN+ACK報文段。但如果B還有數據報要發送，而且要發送一段時間，那就不行，因為A遲遲收不到確認，就會以為剛才發送的FIN報文段丟失了，就超時重傳這個FIN報文段，浪費網絡資源。

5—43 在圖(5-33)中，在什么情況下會發生從狀態LISTEN到狀態SYN_SENT，以及從狀態SYN_ENT到狀態SYN_RCVD的變遷? 答：當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輸連接可以有多種方式釋放。可以設兩個互相通信的用戶分別連接在網絡的兩結點上。

答：設A,B建立了運輸連接。協議應考慮一下實際可能性：

A或B故障，應設計超時機制，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輸連接就可能會丟失用戶數據，而使用TCP的連接釋放方法就可保證不丟失數據。答：

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

5—46 試用具體例子說明為什么在運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，既要雙方做好發送數據的準備工作（雙方都知道彼此已準備好），也要允許雙方就初始序列號進行協商，這個序列號在握手過程中被發送和確認。假定B給A發送一個連接請求分組，A收到了這個分組，并發送了確認應答分組。按照兩次握手的協定，A認為連接已經成功地建立了，可以開始發送數據分組。可是，B在A的應答分組在傳輸中被丟失的情況下，將不知道A是否已準備好，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認為連接還未建立成功，將忽略A發來的任何數據分組，只等待連接確認應答分組。

而A發出的分組超時后，重復發送同樣的分組。這樣就形成了死鎖。

5—47 一個客戶向服務器請求建立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據，請求服務器發送一個長度為L字節的文件。假定：

（1）客戶和服務器之間的數據傳輸速率是R字節/秒，客戶與服務器之間的往返時間是RTT（固定值）。

（2）服務器發送的TCP報文段的長度都是M字節，而發送窗口大小是nM字節。（3）所有傳送的報文段都不會出錯（無重傳），客戶收到服務器發來的報文段后就及時發送確認。（4）所有的協議首部開銷都可忽略，所有確認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送時間）。

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

發送窗口較小的情況，發送一組nM個字節后必須停頓下來，等收到確認后繼續發送。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周期剩余字節數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 應用層

6-01 因特網的域名結構是怎么樣的？它與目前的電話網的號碼結構有何異同之處？ 答：

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

（2）電話號碼分為國家號結構分為（中國 +86）、區號、本機號。

6-02 域名系統的主要功能是什么？域名系統中的本地域名服務器、根域名服務器、頂級域名服務器以及權限域名權服務器有何區別？ 答: 域名系統的主要功能：將域名解析為主機能識別的IP地址。

因特網上的域名服務器系統也是按照域名的層次來安排的。每一個域名服務器都只對域名體系中的一部分進行管轄。共有三種不同類型的域名服務器。即本地域名服務器、根域名服務器、授權域名服務器。當一個本地域名服務器不能立即回答某個主機的查詢時，該本地域名服務器就以DNS客戶的身份向某一個根域名服務器查詢。若根域名服務器有被查詢主機的信息，就發送DNS回答報文給本地域名服務器，然后本地域名服務器再回答發起查詢的主機。但當根域名服務器沒有被查詢的主機的信息時，它一定知道某個保存有被查詢的主機名字映射的授權域名服務器的IP地址。通常根域名服務器用來管轄頂級域。根域名服務器并不直接對頂級域下面所屬的所有的域名進行轉換，但它一定能夠找到下面的所有二級域名的域名服務器。每一個主機都必須在授權域名服務器處注冊登記。通常，一個主機的授權域名服務器就是它的主機ISP的一個域名服務器。授權域名服務器總是能夠將其管轄的主機名轉換為該主機的IP地址。

因特網允許各個單位根據本單位的具體情況將本域名劃分為若干個域名服務器管轄區。一般就在各管轄區中設置相應的授權域名服務器。

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

（1）把不方便記憶的IP地址轉換為方便記憶的域名地址。

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

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

6-05 文件傳送協議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？主進程和從屬進程各起什么作用？ 答：

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

1、打開熟知端口（端口號為 21），使客戶進程能夠連接上。

2、等待客戶進程發出連接請求。

3、啟動從屬進程來處理客戶進程發來的請求。從屬進程對客戶進程的請求處理完畢后即終止，但從屬進程在運行期間根據需要還可能創建其他一些子進程。

4、回到等待狀態，繼續接受其他客戶進程發來的請求。主進程與從屬進程的處理是并發地進行。

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，FTP 客戶發出的傳送請求通過控制連接發送給服務器端的控制進程，但控制連接不用來傳送文件。實際用于傳輸文件的是“數據連接”。服務器端的控制進程在接收到 FTP 客戶發送來的文件傳輸請求后就創建“數據傳送進程”和“數據連接”，用來連接客戶端和服務器端的數據傳送進程。

數據傳送進程實際完成文件的傳送，在傳送完畢后關閉“數據傳送連接”并結束運行。6-06 簡單文件傳送協議TFTP與FTP的主要區別是什么？各用在什么場合？ 答：

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

TFTP 是一個很小且易于實現的文件傳送協議。

TFTP 使用客戶服務器方式和使用 UDP 數據報，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，也不能對用戶進行身份鑒別。6-07 遠程登錄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）到遠地的另一個主機上（使用主機名或 IP 地址）。

TELNET 能將用戶的擊鍵傳到遠地主機，同時也能將遠地主機的輸出通過 TCP 連接返回到用戶屏幕。這種服務是透明的，因為用戶感覺到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠地主機上。（2）TELNET定義了數據和命令應該怎樣通過因特網，這些定義就是所謂的網絡虛擬終端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：連接是在發送主機的 SMTP 客戶和接收主機的 SMTP 服務器之間建立的。SMTP不使用中間的郵件服務器。2.郵件傳送。

3.連接釋放：郵件發送完畢后，SMTP 應釋放 TCP 連接。6-24 試述郵局協議POP的工作過程。在電子郵件中，為什么需要使用POP和SMTP這兩個協議？IMAP與POP有何區別？

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

POP 是一個脫機協議，所有對郵件的處理都在用戶的PC 機上進行；IMAP 是一個聯機協議，用戶可以操縱ISP 的郵件服務器的郵箱。

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

MIME全稱是通用因特網郵件擴充MIME。它并沒有改動或取代SMTP。MIME的意圖是繼續使用目前的RFC 822格式，但增加了郵件主體的結構，并定義了傳送非ASCII碼的編碼規則。也就是說，MIME郵件可以在現有的電子郵件程序和協議下傳送。下圖表明了MIME和SMTP的關系：

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碼的數據的編碼方法是：先將每個字節的二進制代碼用兩個十六進制數字表示，然后在前面再加上一個等號。base64編碼是先把二進制代碼劃分為一個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 一個二進制文件共3072字節長，若使用base64編碼，并且每發送完80字節就插入一個回車符CR和一個換行符LF，問一共發送了多少個字節？

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 字符發送。編碼規則是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 字節長。每個單元被編碼為4 個字節，所以共有4096 個字節。如果把這些字節每80 字節劃分為一行，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，該二進制文件用base 64 編碼將會有4200 字節長。6-27 試將數據 11001100 10000001 00111000進行base64編碼，并得到最后傳輸的ASCII數據。

解：

對應的ASCII數據為zIE4，對應的二進制代碼為： 01111010 01001001 01000101 00110100 6-28 試將數據01001100 10011101 00111001進行quoted-printable編碼，并得出最后傳送的ASCII數據。這樣的數據用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，要建立這種目錄應將人名劃分為標準部分（例如，姓，名）。若要形成一個國際標準，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。很難有統一的格式。

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

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

6-31 基于萬維網的電子郵件系統有什么特點？在傳送郵電時使用什么協議？ 答：

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

電子郵件從 A 發送到網易郵件服務器是使用 HTTP 協議。兩個郵件服務器之間的傳送使用 SMTP。

郵件從新浪郵件服務器傳送到 B 是使用 HTTP 協議。

6-32 DHCP協議用在什么情況下？當一臺計算機第一次運行引導程序時，其ROP中有沒有該IP地址，子網掩碼或某個域名服務器的IP地址？

答：

動態主機配置協議 DHCP 提供了即插即用連網的機制。

這種機制允許一臺計算機加入新的網絡和獲取IP地址而不用手工參與。

6-33 什么是網絡管理？為什么說網絡管理是當今網絡領域中的熱鬧課題？

答：

網絡管理即網絡的運行、處理、維護（Maintenance）、服務提供等所需要的各種活動。網絡管理是控制一個復雜的計算機網絡使得它具有最高的效率和生產力的過程。6-34 解釋下列術語，網絡元素，被管對象，管理進程，代理進程和管理庫

答：

網絡元素：被管對象有時可稱為網絡元素。被管對象：在每一個被管設備中有許多被管對象，被管對象可以是被管設備中的某個硬件（例如，一塊網絡接口卡），也可以是某些硬件或軟件（例如，路由選擇協議）的配置參數集合。管理進程:管理程序在運行時就成為管理進程。

代理進程：在每一個被管理設備中都要運行一個程序以便和管理站中的管理程序進行通信。這些運行著的程序叫作網絡管理代理程序。

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

答：使用UDP是為了提高網管的效率

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

答：使用輪詢以維持對網絡資源的實時監視，系統簡單并限制通信量。陷阱的中斷方式 更靈活、快捷。

第三篇：計算機網絡第五版謝希仁 縮寫總結

ADSL非對稱數字用戶線路Asymmetric Digital Subscriber Line

API應用程序編程接口 Application Programming Interface

ARP地址解析協議Address Resolution Protocol ATM異步傳輸模式Asynchronous Transfer Mode BGP邊界網關協議Border Gateway Protocol CATV有線電視Community Antenna Television CDM碼分復用Code Division Multiplexing CDMA碼分多址Code Division Multiple Access）CIDR無類域內路由選擇Classless Inter-Domain Routing）

CRC循環冗余碼校驗Cyclic Redundancy Check CSMA/CD載波監聽多點接入/沖突檢測 CSMA/CA載波監聽多點接入/沖突避免 DES數據加密標準data encryption standard DHCP動態主機配置協議Dynamic host configuration protocol）

DNS域名服務器Domain Name Server DSSS直接序列擴頻Direct Sequence Spread Spectrum

DWDM密集波分復用Dense Wavelength Division Multiplexing

EGP外部網關協議Exterior Gateway Protocol FDDI光纖分布式數據接口Fiber Distributed Data Interface）

FDM頻分多路復用Frequency Division Multiplexing

FHSS跳頻擴頻技術Frequency Hopping Spread Sprectrum）

FIFO先入先出First In First Out FTP文件傳輸協議File Transfer Protocol HDSL高速數字用戶線High Speed Digital Subscriber Line

HFC光纖同軸電纜混合網Hybrid Fiber Coaxial HTML超文本標記語言Hypertext Markup Language HTTP超文本傳輸協議Hyper Text Transport Protocol

ICMP網間控制報文協議Internet Control Messages Protocol

IEEE電氣與電子工程師協會Institute of Electrical and Electronic Engineers）IGMP因特網組管理協議Internet Group Management Protocol

IMAP因特網報文存取協議(Internet Message Access Protocol)

IP互聯網協議Internet Protocol

IPsec網際協議安全Internet Protocol Security ISO國際標準化組織International Standardization Organization LAN 局域網local area network

LCP鏈路控制協議link control protocol）MAC介質訪問控制

MPLS多協定標簽交換Multi Protocol Label Switch

NAT網絡地址轉換Network Address Translation)NCP網絡控制協議Network Control Protocol）NVT網絡虛擬終端Network Virtual Terminal)OSPF最短路徑優先Open Shortest Path First P2P點對點技術peer-to-peer

PCM脈沖編碼調制pulseto-Point Protocol PPPoE以太網點對點協議Point-to-Point Protocol over Ethernet）

RARP逆地址解析協議Reverse Address Resolution Protocol

RIP路由信息協議Routing Information Protocol RSVP資源預留協議Respondezsilvous plait RTSP實時流式協議Real Time Streaming Protocol SDH同步數據系列Synchronous Digital Hierarchy SET安全電子交易Secure Electronic Transaction SIP會話發起協議Session Initiation Protocol SMTP簡單郵件傳輸協議Simple Message Transfer Protocol

SNMP簡單網絡管理協議Simple Network Management Protocol）

SONET同步光纖網Synchronous Optical Network SSID服務集標識符Service Set Identifier SSL安全插口層(Secure Sockets Layer STDM統計時分復用Synchronous Time-Division Multiplexing）

STP屏蔽雙絞線Shielded Twisted Pair

TCP傳輸控制協議Transmission Control Protocol TDM時分復用Time Division Multiplex TELNET遠程終端協議

TFTP簡單文件傳輸協議Trivial File Transfer Protocol URL統一資源定位符Uniform Resource Locator VLAN虛擬局域網Virtual Local Area Network VPN虛擬專用網Virtual Private Network WAN廣域網Wide Area Network

WDM波分復用Wavelength Division Multiplexing WLAN無限局域網Wireless Metropolitan Area Network

WMAN無限城域網Wireless Metropolitan Area Network

WPAN 無線個人區域網Wireless Personal Area Network

WWW 萬維網World Wide Web 無新信息，不改變 相同下一跳，更新 新項目，添加進來

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：計算機網絡(謝希仁版)讀書筆記

計算機網絡(謝希仁版)讀書筆記

楊林翰

第 1 章 概述

計算機網絡在信息時代的作用：世紀的一些重要特征就是數字化、網絡化和信息化，它是一個以網絡為核心的信息時代。

網絡現已成為信息社會的命脈和發展知識經濟的重要基礎。

網絡是指“三網”，即電信網絡、有線電視網絡和計算機網絡。

發展最快的并起到核心作用的是計算機網絡。

新型網絡的基本特點：

網絡用于計算機之間的數據傳送，而不是為了打電話。

網絡能夠連接不同類型的計算機，不局限于單一類型的計算機。

所有的網絡結點都同等重要，因而大大提高網絡的生存性。

計算機在進行通信時，必須有冗余的路由。

網絡的結構應當盡可能地簡單，同時還能夠非常可靠地傳送數據。

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數據效率低：計算機數據具有突發性，這導致通信線路的利用率很低。

分組交換的原理：

一、在發送端，先把較長的報文劃分成較短的、固定長度的數據段。

二、每一個數據段前面添加上首部構成分組。

三、分組交換網以“分組”作為數據傳輸單元。

依次把各分組發送到接收端。

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。

分組交換網中的結點交換機根據收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉發到下一個結點交換機。用這樣的存儲轉發方式，分組就能傳送到最終目的地。

四、接收端收到分組后剝去首部還原成報文。

五、最后，在接收端把收到的數據恢復成為原來的報文。

這里我們假定分組在傳輸過程中沒有出現差錯，在轉發時也沒有被丟棄。

結點交換機

在結點交換機中的輸入和輸出端口之間沒有直接連線。

結點交換機處理分組的過程是：

把收到的分組先放入緩存（暫時存儲）；

查找轉發表，找出到某個目的地址應從哪個端口轉發；

把分組送到適當的端口轉發出去。

主機和結點交換機的作用不同：

主機是為用戶進行信息處理的，并向網絡發送分組，從網絡接收分組。

結點交換機對分組進行存儲轉發，最后把分組交付給目的主機。

分組交換的優點：

高效動態分配傳輸帶寬，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發送分組；充分使用鏈路的帶寬。

可靠完善的網絡協議；自適應的路由選擇協議使網絡有很好的生存性。

分組交換帶來的問題：

分組在各結點存儲轉發時需要排隊，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。

因特網時代：

因特網的基礎結構大體上經歷了三個階段的演進。

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，這是因為網絡的演進是逐漸的而不是突然的。因特網發展的第一階段：

第一個分組交換網 ARPANET 最初只是一個單個的分組交換網。

ARPA 研究多種網絡互連的技術。

1983 年 TCP/IP 協議成為標準協議。

同年，ARPANET分解成兩個網絡：

ARPANET——進行實驗研究用的科研網

MILNET——軍用計算機網絡

1983~1984 年，形成了因特網 Internet。

1990 年 ARPANET 正式宣布關閉。

因特網發展的第二階段：

1986 年，NSF 建立了國家科學基金網。NSFNET。它是一個三級計算機網絡：

主干網

地區網

校園網

1991 年，美國政府決定將因特網的主干網轉交給私人公司來經營，并開始對接入因特網的單位收費。

1993 年因特網主干網的速率提高到 45 Mb/s（T3 速率）。

因特網發展的第三階段：

從1993年開始，由美國政府資助的 NSFNET逐漸被若干個商用的 ISP 網絡所代替。

1994 年開始創建了 4 個網絡接入點 NAP(Network Access Point)，分別由 4 個電信公司經營。

NAP 就是用來交換因特網上流量的結點。在NAP 中安裝有性能很好的交換設施。到本世紀初，美國的 NAP 的數量已達到十幾個。

從 1994 年到現在，因特網逐漸演變成多級結構網絡。

計算機網絡的不同定義

最簡單的定義：計算機網絡是一些互相連接的、自治的計算機的集合。

因特網(Internet)是“網絡的網絡”。

計算機網絡的分類——幾種不同的分類方法：

一、從網絡的交換功能分類

電路交換

報文交換

分組交換

混合交換

二、從網絡的作用范圍進行分類

廣域網 WAN(Wide Area Network)

局域網 LAN(Local Area Network)

城域網 MAN(Metropolitan Area Network)

接入網 AN(Access Network)

三、從網絡的使用者進行分類

公用網(public network)

專用網(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）。

現在“帶寬”是數字信道所能傳送的“最高數據率”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：在計算機界，K = 210 = 1024

M = 220, G = 230, T = 240。

數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)

發送時延（傳輸時延）發送數據時，數據塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間。

信道帶寬數據在信道上的發送速率。常稱為數據在信道上的傳輸速率。

發送時延=數據塊長度（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）

處理時延交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。

結點緩存隊列中分組排隊所經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絡中當時的通信量。

有時可用排隊時延作為處理時延。

數據經歷的總時延就是發送時延、傳播時延和處理時延之和：

總時延 = 發送時延 + 傳播時延 + 處理時延

容易產生的錯誤概念

對于高速網絡鏈路，我們提高的僅僅是數據的發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據的發送時延。

計算機網絡體系結構的形成相互通信的兩個計算機系統必須高度協調工作才行，而這種“協調”是相當復雜的。

“分層”可將龐大而復雜的問題，轉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。關于開放系統互連參考模型 OSI/RM

只要遵循 OSI 標準，一個系統就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何系統進行通信。在市場化方面 OSI 卻失敗了。

OSI 的專家們在完成 OSI 標準時沒有商業驅動力；

OSI 的協議實現起來過分復雜，且運行效率很低；

OSI 標準的制定周期太長，因而使得按 OSI 標準生產的設備無法及時進入市場；

OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復出現。

兩種國際標準

法律上的(be jure)國際標準 OSI 并沒有得到市場的認可。

是非國際標準 TCP/IP 現在獲得了最廣泛的應用。

TCP/IP 常被稱為事實上的(be facto)國際標準。

劃分層次的必要性

計算機網絡中的數據交換必須遵守事先約定好的規則。

這些規則明確規定了所交換的數據的格式以及有關的同步問題（同步含有時序的意思）。

為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定即網絡協議(network protocol)，簡稱為協議。

b]網絡協議的組成要素 ：

語法數據與控制信息的結構或格式。

語義需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。

同步事件實現順序的詳細說明。

分層的好處 ：

各層之間是獨立的。

靈活性好。

結構上可分割開。

易于實現和維護。

能促進標準化工作。

層數多少要適當

若層數太少，就會使每一層的協議太復雜。

層數太多又會在描述和綜合各層功能的系統工程任務時遇到較多的困難。

計算機網絡的體系結構

計算機網絡的體系結構(architecture)是計算機網絡的各層及其協議的集合。

體系結構就是這個計算機網絡及其部件所應完成的功能的精確定義。

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

體系結構是抽象的，而實現則是具體的，是真正在運行的計算機硬件和軟件。

具有層協議的體系結構

TCP/IP 是四層的體系結構：應用層、運輸層、網際層和網絡接口層。

最下面的網絡接口層并沒有具體內容。

因此往往采取折中的辦法，即綜合 OSI 和 TCP/IP 的優點，采用一種只有五層協議的體系結構。

五層協議的體系結構：

應用層(application layer)

運輸層(transport layer)

網絡層(network layer)

數據鏈路層(data link layer)

物理層(physical layer)

實體、協議、服務 和服務訪問點

實體(entity)表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程。

協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。

在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。

要實現本層協議，還需要使用下層所提供的服務。

本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。

下面的協議對上面的服務用戶是透明的。

協議是“水平的”，即協議是控制對等實體之間通信的規則。

服務是“垂直的”，即服務是由下層向上層通過層間接口提供的。

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

協議很復雜

協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。

必須非常仔細地檢查所設計協議能否應付所有的不利情況。

應當注意：事實上難免有極個別的不利情況在設計協議時并沒有預計到。在出現這種情況時，協議就會失敗。因此實際上協議往往只能應付絕大多數的不利情況。

面向連接服務與 無連接服務

面向連接服務(connection-oriented)

面向連接服務具有連接建立、數據傳輸和連接釋放這三個階段。

無連接服務(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。這種服務常被描述為“盡最大努力交付”(best effort delivery)或“盡力而為”。

應用層的客戶-服務器方式

在 TCP/IP 的應用層協議使用的是

客戶-服務器方式

計算機的進程(process)就是運行著的計算機程序。

為解決具體應用問題而彼此通信的進程稱為“應用進程”。

應用層的具體內容就是規定應用進程在通信時所遵循的協議。

客戶和服務器

客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。

客戶-服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。

客戶是服務請求方，服務器是服務提供方。

客戶軟件的特點：

在進行通信時臨時成為客戶，但它也可在本地進行其他的計算。

被用戶調用并在用戶計算機上運行，在打算通信時主動向遠地服務器發起通信。

可與多個服務器進行通信。

不需要特殊的硬件和很復雜的操作系統。

服務器軟件的特點：

專門用來提供某種服務的程序，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求。

在共享計算機上運行。當系統啟動時即自動調用并一直不斷地運行著。

被動等待并接受來自多個客戶的通信請求。

一般需要強大的硬件和高級的操作系統支持。

第7章網絡互連

一、TCP/IP體系中的運輸層

UDP在傳送數據之前不需要先建立連接。遠地主機的運輸層在收到UDP報文后，不需要給出任何確認。

TCP則提供面向連接的服務。在傳送數據之前必須先建立連接，數據傳送結束后要釋放連接。TCP不提供廣播或多播服務。

強調兩點：

(1)運輸層的UDP用戶數據報和網際層的IP數據報有很大的區別。IP數據報要經過互連網中許多路由器的存儲轉發，但UDP用戶數據報是在運輸層的端到端抽象的邏輯信道中傳送的，但運輸層的這個邏輯信道并不經過路由器(運輸層看不見路由器)。IP數據報雖然經過路由器進行轉發，但用戶數據報只是IP數據報中的數據，因此路由器看不見有用戶數據報經過它。

(2)TCP是運輸層的連接，TCP報文段是在運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過了哪些路由器，而這些路山器也根本不知道上面的運輸層是否建立了TCP連接。當IP數據報的傳輸路徑中增加或減少了路由器時，上層的TCP連接都不會發生變化，出為上層的TCP根本不知道下層所發生的事情。

端口：

UDP和TCP都使用了與應用層接口處的端口(port)與上層的應用進程進行通信。端口的作用就是讓應用層的各種應用進程都能將其數據通過端口向下交付給運輸層，以及讓運輸層知道應當將其報文段中的數據向上通過端口交付給應用層相應的進程。從這個意義上講，端口是用來標志應用層的進程。

端口用一個16bit端口號進行標志。對于不同的計算機，端口的具體實現方法可能有很大的差別，因為這取決于計算機的操作系統。

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。一種新的應用程序出現時，必須為它指派一個熟知端口，否則其他的應用進程就無法和它進行交互。在應用層中的各種不同的服務器進程不斷地檢測分配給它們的熟知端口，以便發現是否有某個客戶進程要和它通信。另一類則是一般端口，用來隨時分配給請求通信的客戶進程。

TCP連接的端點稱為插口(socket)，或套接字、套接口。

關于socket的幾個意思：

(1)允許應用程序訪問連網協議的應用編程接口API，也就是在運輸層和應用層之間的一種接口，稱為socket API，并簡稱為socket。

(2)在socket API中使用的一個函數名也叫作socket。

(3)調用socket函數的端點稱為socket，如“創建一個數據報socket”。

(4)調用socket函數時其返回值稱為socket描述符，可簡稱為socket。

(5)在操作系統內核中連網協議的Berkely實現，稱為socket實現。

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、用戶數據報協議UDP

用戶數據報協議由于沒有擁塞控制，因此網絡出現的擁塞不會使源主機的發送速率降低。這對某些實時應用是很重要的。很多的實時應用(如IP電話、實時視頻會議等)要求源主機以恒定的速率發送數據，并且允許在網絡發生擁塞時丟失一些數據，但卻不允許數據有太大的時延。

UDP與應用層之間的端口都是用報文隊列來實現的。當出隊列發生溢出時，操作系統就通知客戶進程暫停發送；入隊列發生溢出時，UDP就丟棄收到的報文，但不通知對方。在服務端，UDP用戶數據報的首部格式：

用戶數據報UDP有兩個字段：數據字段和首部字段。首部字段由4個字段組成，每個字段都是兩個字節。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用戶數據報的長度。

(4)檢驗和防止UDP用戶數據報在傳輸中出錯。

三、傳輸控制協議TCP

TCP報文段首部的前20個字節是固定的，后面有4N字節是根據需要而增加的選項(N必須是整數)。因此TCP首部的最小長度是20字節。

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。

(3)序號占4字節。TCP把在一個TCP連接中傳送的數據流中的每一個字節都編上一個序號，整個數據的起始序號在連接建立時設置。首部中的序號字段的值則指的是本報文段所發送的數據的第一個字節的序號。例如，—報文段的序號字段的值是301，而攜帶的數據共有100字節。這就表明：本報文段的數據的最后—個字節的序號應當是400。下一個報文段的數據序號應當從40l開姑，因而下一個報文段的序號字段值應為401。

(4)確認號占4字節，是期望收到對方的下一個報文段的數據的第一個字節的序號。例如，A正確收到了B發送過來的一個報文段，其序號字段的值是50l，而數據長度是200字節，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)數據偏移占4bit，它指出TCP報文段的數據起始處距離TCP報文段的起始處有多遠。這實際就是TCP報文段首部的長度。注意，“數據偏移”的單位不是字節而是32bit字(即以4字節長的字為計算單位)。由于4bit能夠表示的最大十進制數字是15，因此數據偏移的最大值是60字節，這也是TCP首部的最大長度。

(6)保留占6bit。

(7)緊急比特URG當URG＝1時，表明緊急指針字段有效，相當于高優先級。例如，已經發送了很長的一個程序要在遠地的主機上運行。但后來發現了問題要取消，因此用戶發出中斷命令。如果不使用緊急數據，那將浪費很多時間。

(8)確認比特ACK只有當ACK＝l時確認號字段才有效。當ACK＝0時，確認號無效。

(9)推送比特PSH(PUSH)相當于高優先級的一個玩意。

(10)復位比特RST

(11)同步比特SYN

(12)終止比特FIN

(13)窗口占2字節。窗口字段用來控制對方發送的數據量，單位為字節。即用接收端的接收能力的大小來控制發送端的數據發送量。

(14)檢驗和占2字節。

(15)選項長度可變。TCP只規定了一種選項，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據字段的最大長度是MSS個字節”。當沒有使用選項時，TCP首部長度是20字節。

TCP傳輸的可靠是由于使用了序號和確認。當TCP發送—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，則刪除此副本。若在計時器時間到之前沒有收到確認，則重傳此報文段的副本。TCP的確認并不保證數據己由應用層交付給了端用戶，而只是表明在接收端的TCP收到了對方所發送的報文段。

TCP有三種基本機制來控制報文段的發送。第一種機制是TCP維持一個變量，它等于最大報文段長度MSS。只要發送緩存從發送進程得到的數據達到MSS字節時，就組裝成一個TCP報文段。第二種機制是發送端的應用進程指明要求發送報文段，即TCP支持的推送(push)操作。第三種機制是發送端的一個計時器時間到了，這時就把當前已有的緩存數據裝入報文段發送出去。

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變量：

(1)接收端窗口rwnd這是接收端根據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這是發送端根據自己估計的網絡擁塞程度而設置的竊口值，是來自發送端的流量控制。

慢開始算法的原理是這樣的。當主機開始發送數據時，如果立即將較大的發送窗口中的全部數據字節都注入到網絡，那么由于這時還不清楚網絡的狀況，因而就有可能引起網絡擁塞。經驗證明，較好的方法是試探一下，即由小到大逐漸增大發送端的擁塞窗口數值。通常在剛剛開始發送報文段時可先將擁塞窗口cwnd設置為一個最大報文段MSS的數值。而在每收到一個對新的報文段的確認后，將擁塞窗口增加至多一個MSS的數值。用這樣的方法逐步增大發送端的擁塞窗口cwnd，可以使分組注入到網絡的速率更加合理。

例如，在一開始．發送端先設置cwnd＝1，發送第一個報文段Mo，收到確認后將cwnd從1增大到2，于是發送端可以接著發送M1和M2兩個報文段。再收到確認后cwnd又從2增大到4，并可發送M3到M6共4個報文段。為了防止擁塞窗口cwnd的增長引起網絡擁塞，還需要另一個狀態變量慢開始門限ssthresh。用法如下：

當cwnd

當cwnd>ssthresh時，停止使用慢開始算法而改用擁塞避免算法。

當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：

擁塞避免算法使發送端的擁塞窗口cwnd每經過—個往返時延RTT就增加一個MSS的大小(而不管在時間RTT內收到了幾個ACK)。這樣，擁塞窗口cwnd按線性規律緩慢增長，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

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個重復的ACK才認為分組丟失（不必等待超時）。

快恢復算法：當不使用快恢復算法時，發送端若發現網絡擁塞就將擁塞窗口降低為1，然后執行慢開始算法。但這樣做的缺點是網絡不能很快地到正常工作狀態。快恢復算法可以較好地解決這一問題，其具體步驟如下：

(1)當發送端收到連續三個重復的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不是設置為l，而是設置為ssthresh+3*MSS。理由是：發送端收到三個重復的ACK表明有三個分組已經離開了網絡，它們不會再消耗網絡的資源。這三個分組是停留在接收端的緩存中的。可見現在網絡中并不是堆積了分組而是減少了三個分組。因此，將擁塞窗口擴大些并不會加劇網絡的擁塞。

(3)若收到的重復的ACK為n個(n>3)，則將cwnd設置為ssthresh+n*MSS。

(4)若發送窗口值還容許發送報文段．就按擁塞避免算法繼續發送報文段。

(5)若收到了確認新的報文段的ACK，就將cwnd縮小到ssthresh。

在采用快恢復算法時，慢開始算法只是在TCP連接建立時才使用。

TCP的重傳機制

將各個報文段的往返時延樣本加權平均，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，計時器設置的超時重傳時間RTO應略大于RTT，即：RTO=p×RTT

這里p是個大于1的系數。實際上，系數p是很難確定的。例如：發送出一個TCP報文段l，設定的重傳時間到了，還沒有收到確認，于是重傳此報文段，即報文段2，經過了一段時間后，收到了確認報文段ACK。問題是：無法判定此確認報文段是對原來的報文段1的確認，還是對重傳的報文段2的確認。

根據以上所述，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確。

但是，這又引起新的問題。設想出現這樣的情況：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，不會收到確認報文段。于是就重傳報文段。但根據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Y的典型值是2。當不再發生報文段的重傳時，才根據報文段的往返時延更新平均往返時延RTT和重傳時間的數值。采用隨機早期丟棄RED進行擁塞控制

上面的TCP擁塞控制并沒有和網絡層采取的策略聯系起來。

路由器采取尾部丟棄策略丟棄隊列尾部的數據報時，會導致上層的TCP進入擁塞控制的慢開始狀態，使TCP連接的發送端突然將數據的發送速率降低到很小的數值。更為嚴重的是，在網絡中通常有很多的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用在網絡層的IP數據報中傳送。在這種情況下，就可能會同時影響到很多條TCP連接，結果使這許多TCP連接在同一時間突然都進入到慢開始狀態。這在TCP的術語中稱為全局同步。全局同步使得全網的通信量突然下降了很多，而在網絡恢復正常后，其通信量又突然增大很多。

實現隨機早期丟棄（RED）的要點如下：

使路由器的隊列維持兩個參數，即隊列長度最小門限THmin和最大門限THmax。對每一個到達的數據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將新到達的數據報丟棄。

隨機就是先以概率P丟棄個別的數據報，讓擁塞控制只在個別的TCP連接上進行，因而避免發生全局性的擁塞控制。TCP的運輸連接管理

運輸連接的三個階段：連接建立、數據傳送和連接釋放。

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)要允許雙方協商一些參數(如最大報文段長度，最大窗口大小，服務質量等)。

(3)能夠對運輸實體資源(如緩存大小，連接表中的項目等)進行分配。

TCP的連接和建立都是采用客戶服務器方式。主動發起連接建立的應用過程叫做客戶(client)，而被動等待連接建立的應用進程叫做服務器(server)。設主機B中運行一個服務器進程，它先發出—個被動打開（passive open）命令，告訴它的TCP要準備接受客戶過程的連接請求。然后服務器進程就處于“聽”(listen)的狀態，不斷檢測是否有客戶進程要發起連接請求。如有，即作出響應。設客戶進程遠行在主機A中。它先向其TCP發出主動打開(active open)命令，表明要向某個IP地址的某個端口建立運輸連接。

連接建立采用三次握手：A發送一個報文給B，B發回確認，然后A再加以確認。

為什么要發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B，因而產生錯誤。所謂協議是指通信雙方關于如何進行通信的一種約定。協議的三要素：語法，語義和時序（指數據應傳誦或被接收機許找的時間，信息的排序，速率匹配等）。體系結構是指計算機通信網的分層，各層協議和層間接口的集合。OSI模型下三層為并聯，上四曾為串聯。傳輸數據的格式分別為：比特->幀->分組->TPDU->SPDU->PPDU->APDU。

面向連接的網絡：1.X.25和幀中繼：20世紀80年代，幀中繼frame relay的本質是一個無錯誤控制的，無流控制的，面向連接的網絡，因為是面向連接的，所以分組會按照發送的順序被遞交，非常類似于一個廣域的LAN，最重要的應用是能將公司的多個辦公區域的LAN互相連接起來。2.ATM（Asynchronous Transfer Mode異步傳輸模式）:ATM已在電話系統中被廣泛使用，通常用于傳輸IP分組，現在主要被乘運商用于內部傳輸。

802.1 LAN的總體介紹和體系結構

802.2 邏輯鏈路控制

802.3 以太網

802.4 令牌總線（在制造業暫時用過一段時間）

802.5 令牌環（IBM進入LAN領域的一項技術）

802.6 雙隊列總線（早期的城域網）

802.7 關于寬帶技術的技術咨詢組

802.8 關于光纖技術的技術咨詢組

802.9 同步LAN（針對實時應用）

802.10 虛擬LAN和安全性

802.12 需求的優先級（Hewlett-Packard的AnyLAN）

802.13 不吉利的數字，沒人愿意使用。

802.14 有線調制器（已廢除）

802.15 個人區域網絡（藍牙）

802.16 寬帶無線

802.17 彈性的分組環

第五篇：計算機網絡原理課后答案

以單計算機為中心的遠程聯機系統，通過通信線路將信息匯集到一臺中心計算機進行集中處理，從

而開創了把計算機技術和通信技術相結合的嘗試，這類簡單的“終端—通信線路—計算機”系統，形成

了計算機網絡的雛形。

ARPANET 在概念、結構和網絡設計方面都為后繼的計算機網絡技術的發展起到了重要的作用，并為

internet 的形成奠定一定基礎。

OSI/RM 的提出，開創了一個具有統一的網絡體系結構、遵循國際標準化協議的計算機網絡新時代，ＯSI 標準不僅確保了各廠商生產的計算機間的互連，同時也促進了企業的競爭，大大加速了計算機網絡 的發展。

7． 計算機網絡的功能

硬件資源共享：可以在全國范圍內提供對處理資源、存儲資源、輸入輸出資源等昂貴設備的共享。

軟件資源共享：允許互聯網上的用戶遠程訪問各類大型數據庫，可以得到網絡文件傳送服務、遠地

進程管理服務和遠程文件訪問服務，從而避免軟件研制上的重復勞動以及數據資源的重復存貯，也便于 集中管理。

用戶間信息交換：計算機網絡為分布在各地的用戶提供了強有力的通信手段。8． 縮寫名詞解釋：

PSE:分組交換設備 ＰAD:分組裝配／拆卸設備 NCC:網絡控制中心 FEP:前端處理機 IMP:接口信息處理機 PSTN:電話交換網 ADSL:非對稱用戶環路 DDN:數字數據網 FR:幀中繼網 ATM:自動取款機

ISDN:綜合服務數字網 VOＤ:點播電視 WAN:廣域網 ＬAN:局域網

MAN:城域網 OSI:開放系統互連

ITU:國際電信聯盟 IETF:因特網工程特別任務組

第 2 章節 計算機網絡體系結構

1． 說明協議的基本含義，三要素的含義與關系。為計算機網絡中進行數據交換而建立的規則，標準或約定的集合就稱為網絡協議。主要由下列三個 要素組成：

語義（Semantics）：涉及用于協調與差錯處理的控制信息。

語法（Syntax）：涉及數據及控制信息的格式、編碼及信號電平等。定時（Timing）：涉及速度匹配和排序等。2． 協議與服務有何區別？又有何關系？

網絡協議是計算機網絡中進行數據交換而建立的規則、標準或約定的集合。二者的區別在于： 首先協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看到服務而無法看到下面的協 議，下面的協議對上面的服務用戶是透明的，其次，協議是控制對等實體之間的通信的規則，而服務是

由下層向上層通過層間接口提供的。二者的關系在于：在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。要

實現本層協議，還需要使用下面一層所提供的服務。

3． 計算機網絡采用層次結構模型的理由是什么？有何好外？

計算機網絡系統是一個十分復雜的系統。將一個復雜系統分解為若干個容易處理的子系統，然后

“分而治之”逐個加以解決，這種結構化設計方法是工程設計中常用的手段。分層就是系統的最好方 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，它們都有網絡層（或者稱互連網層）、傳輸層和應用層，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 模型的網絡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 模型的網絡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 物理層

1． 物理層協議包括哪些內容？

包括：EIA RS232C 接口標準、EIA RS 449 及RS-422 與 RS-423 接口標準、100 系列和200 系

列接口標準、X.21 和X.21bis 建議四種。

RS232C 標準接口只控制DTE 與DCE 之間的通信。

RS-449 有二個標準的電子標準：RS-422(采用差動接收器的平衡方式)與 RS-423(非平衡方式)這些標準重新定義了信號電平，并改進了電路方式，以達到較高的傳輸速率和較大的傳輸距離。

系列接口標準的機械特性采用兩種規定，當傳輸速率為：200bps~9600bps 時，采有V.28 建

議；當傳輸速率為 48Kbps 時，采用34 芯標準連接器。200 系列接口標準則采用25 芯標準連接器。

X.21 是一個用戶計算機的DTE 如何與數字化的DCE 交換信號的數字接口標準，以相對來說比較簡

單的形式提供了點-點的信息傳輸，通過它能夠實現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 規定邏輯“1”的電平為：-15 ~-5，邏輯“0”的電平為 +5 ~+15。兩設備的最大距離也僅

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，抗串擾能力大大增強。又由于信號電平定義為正負6 伏，當傳輸距離為 10m 時，速率可達10Mbps；當傳輸距離為 1000m 時，速率可達100Kbps。RS-423，電氣標準是非平衡標準。它采用單端發送器和差動接收器。當傳輸距離為 10m 時，速率可

達 100Kbps；當傳輸距離為 1000m 時，速率可達10Kbps。

3． 請說明和比較雙絞線、同軸電纜與光纖3 種常用傳輸價質的特點。

雙絞線是最常用的傳輸介質。雙絞線芯一般是銅質的，能提供良好的傳導率。既可以用于傳輸模擬信

號也可以用于傳輸數字信號。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纜二種，都

用于直接傳輸數字信號；寬帶同軸電纜用于頻分多路復用的模擬信號傳輸，也可用于不使用頻分多路復用 的高數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的信號形式和

傳輸的速度，同軸電纜的抗干擾性能比雙絞線強，安裝同軸電纜的費用比雙絞線貴，但比光纖便宜。

光纖是光導纖維的簡稱，它由能傳導光波的超細石英玻璃纖維外加保護層構成。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絡。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

內保持高數據傳輸率，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（從第一個比特發送到最后一個比特接收）：

11、假設在地球和一個火星探測車之間架設了一條128Kbps 的點到點的鏈路，從火星到地球的距離(當它們

離得最近時)大約是55gm，而且數據在鏈路上以光速傳播，即3*108m/s。

12、下列情況下假定不對數據進行壓縮，對于(a)~(d)，計算實時傳輸所需要的帶寬: 第 4 章節 數據鏈路層

1．數據鏈路層的主要功能包括哪幾個方面的內容？ 幀同步功能：為了使傳輸中發生差錯后只將出錯的有限數據進行重發，數據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志法、違法

編碼法、字節計數法。

差錯控制功能：通信系統必須具備發現（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，這就是差錯控制的過程，也是數據鏈路層的主要功能之一。流量控制功能：由于收發雙方各自使用的設備工作速率和緩沖存儲空間的差異，可能出現發送方發送

7．若ＢＳＣ幀數據中出現下列字符串：

“ＡBCDE” 問字符填充后的輸出是什么？

答： “ＡBCDE”

8、若 HDLC 幀數據段中出現下列比特串：”***011111110” 問比特填充后的輸出是什么？ 答：

9．用ＢＳＣ規程傳輸一批漢字（雙字節），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，共傳輸了 5 幀，其中最后一塊報文長為101 字節。問每個報文最多能傳多少漢字？該批數據共有多少漢字？

（假設采用單字節的塊檢驗字符。）

10．用HDLC 傳輸１２個漢字（雙字節）時，幀中的信息字段占多少字節？總的幀長占多少字節？

答： HDLC 的幀格式如下：

它的信息字段的數據為：12*2=24 字節 總的幀長為：24+6=30 字節。

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

P/F 位用于命令幀（由主站發出）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，所

以此時 P/F 位可被稱為輪詢位（或者說Ｐ位）；當Ｐ／Ｆ位用于響應幀（由從站發出）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間信息包的傳送（交換）。兩者之間，路徑的判定相對 復雜。擁塞控制：擁塞控制是指到達通信子網中某一部分的分組數量過多，使得該部分網絡來不及處理，以

致引起這部分乃至整個網絡性能下降的現象，嚴重時甚至會導致網絡通信業務陷入停頓，即出現死鎖現象。網際互連：網際互連的目的是使用一個網絡上的用戶能訪問其它網絡上的資源，使不同網絡上的用戶

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絡的可靠性。

2、虛電路中的“虛”是什么含義？如何區分一個網絡節點所處理的多個虛電路？ 在虛電路操作方式中，為了進行數據傳輸，網絡的源節點和目的節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。

為使節點能區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，當一個分組到達節點時，節點根據其攜帶 的邏輯信道號查找虛電路表，以確定該分組應該應發往的下一個節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，再將該分組發往下一個節點。

3、簡述虛電路操作與數據報操作的特點、虛電路服務與數據報服務的特點。

虛電路操作的特點：在虛電路操作方式中，為了進行數據傳輸，網絡的源節點和目的節點之間先要建 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。每個節點到其它任一節點之間

可能有若干條虛電路支持特定的兩個端系統之間的數據傳輸。兩個端系統之間也可以有多條虛電路為不同 的進程服務，這些虛電路的實際路徑可能相同也可能不相同，各節點的虛電路表是在虛電路建立過程中建

立的。各節點的虛電路表空間和邏輯信道號都是網絡資源，當虛電路拆除時必須回收。數據報操作的特點：在數據報操作方式中，每個分組被稱為一個數據報，若干個數據報構成一次要傳

送的報文或數據報。每個數據報自身攜帶有足夠的信息，它的傳送是被單獨處理的。整個數據報傳送過種

中，不需要建立虛電路，但網絡節點要為每個數據報做路由選擇。虛電路服務的特點：虛電路服務是網絡層向傳輸層提供的一種使所有分組按順序到達目的可靠的數據 傳送方式。進行數據交換的兩個端系統之間存在著一條為它們服務的虛電路。提供這種虛電路服務的通信

子網內部既可以是虛電路方式的，也可以是數據報方式的。數據報服務的特點：數據報服務一般僅由數據報交換網來提供。端系統的網絡層同網絡節點中網絡層

之間，一致地按照數據報操作方式交換數據。當端系統要發送數據時，網絡層給該數據附加上地址、序號

等信息，然后作為數據報發送給網絡節點。目的端系統收到的數據報可能不是按序到達的，也可能有數據 報的丟失。

4、考慮下面虛電路服務實現涉及的設計問題。如果虛電路用在子網內部，每個數據報文必須有一個3 字節 的含義，每個路由器必須留有8 個字節的空間來標識虛電路。如果內部使用數據報，則需要使用一個15 字節的分組頭。假定每站段傳輸帶寬的費用為第106 字節1 元人民幣；路由器存儲器的價格為每字節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。試問子網內部采用虛電路或數據報哪個便宜？便宜多少？

5、考慮圖5-5(a)中的子網。該子網使用了距離矢量路由算法，下面的矢量剛剛到達路由器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

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（預計）的延遲。

18、計算如圖5-8(a)所示子網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網中的每臺機器都知道所有其它機器的最佳路徑。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，源機器就發一個廣播幀，詢問它在哪里。每個

網橋都會轉發此幀，這樣查找幀就可以到達互連網的第一個LAN。當應答回來時，途徑的網橋將它們自

己的標識記錄在應答幀中，于是廣播幀的發送者就可得到確切的路由，并從中選取最佳者。

14、一臺主機的RIP 協議可以是主動方式嗎？說明理由。不可以。主機中實現的ＲＩＰ工作在被動狀態，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，并且根據收到的路由信息更新自己的路由表。

15、簡述ＡＲＰ協議和ＲＡＲＰ協議的要點。為了正確地向目的站傳送報文，必須把目的站的32 位ＩＰ地址轉換成48 位以太網目的地址ＤＡ。

這就需要在互連層有一組服務將ＩＰ地址轉換為相應物理網絡地址。這組協議即是ＡＲＰ。在進行報文

發送時，如果源互連層所給的報文只有ＩＰ地址，而沒有對應的以太網地址，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。地址轉換協議ＡＲＰ使主機可以找出同一物理網

絡中任一個物理主機的物理地址，只需給出目的主機的 IP 地址即可。如果站點初始化以后，只有自己的物理網絡地址而沒有ＩＰ地址，則它可以通過ＲＡＲＰ協議，發

出廣播請求，征求自己的ＩＰ地址，而ＲＡＲＰ服務器負責回答。這樣，無ＩＰ地址的站點可以通過

ＲＡＲＰ協議取得自己的ＩＰ地址，這個地址在下一次系統重新開始以前都是有效的，不用連續廣播請

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？ 局域網中可以實現對所有網絡節點的廣播，但對于有些應用，需要同時向大量接收者發送信息，這

些應用的共同特點就是一個發送方對應多個接收方，接收方可能不是網絡中的所有主機，也可能沒有位

于同一子網。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。因為組內主機的關系是 動態的，因此本地的多播路由器要周期性地對本地網絡中的主機進行輪詢（發送一個目的地址為

224.0.0.1 的多播報文），要求網內主機報告其進程當前所屬的組，各方機會將其感興趣的Ｄ類地址返回，多播路由器以此決定哪些主機留在哪個組內。若經過幾次輪詢在一個組內已經沒有主機是其中的成員，多播路由器就認為該網絡中已經沒有主機屬于該組，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？

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展頭部取代了

ＩＰv4 中可變長度的選項字段。C、簡化協議，加快報文轉發。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

段也只是在源主機進行，這些簡單化使路由器可以更快地完成對報文的處理和轉發，提高了吞吐量。

Ｄ、提高安全性。

Ｅ、支持更多的服務類型。

Ｆ、允許協議繼續演變，增加新的功能，使之適應未來的發展。

18、IPv6 有哪些特點？下一代網絡為什么要使用IPv6 ? 無論從計算機技術的發展還是從因特網的規律和網絡的傳輸速率來看，IPv4 都已經不適用了，主要

原因就是 32 比特的ＩＰ地址空間已經無法滿足迅速膨脹的因特網規模。IPv6 的主要目標包括：

Ａ、擴大ＩＰ地址空間，即使地址利用率不高，也能支持上百億臺主機。Ｂ、減小路由選擇表的長充，提供路由選擇速度。

Ｃ、簡化協議，使路由器處理分組更迅速。Ｄ、提供更好的安全性。Ｅ、增加對服務類型的支持，特別是實時的多媒體數據。Ｆ、通過定義范圍來支持多點播送的實現。

Ｇ、主機可以在不改變ＩＰ地址的情況下實現漫游。

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，確保傳輸數據的正確性，不出現丟失或亂序。

Ｄ、全雙工方式傳輸。Ｅ、采用字節流方式，即以字節為單位傳輸字節序列。Ｆ、提供緊急數據的傳送功能。

（二）端口號分配具體細節參考第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。應用程序通常

通過“套接字”向網絡發出請求或者應答網絡請求。一個完整的 socket 有一個本地唯一的socket 號，由 操作系統分配。

(四)TCP/IP 的主要應用場合：TCP 是應用于大數據量傳輸的情況。

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主機,因而產生錯誤.。源主機發出連接 請求，但因在某些網絡結點滯留的時間太長，源主機未收到確認，再次重傳一次請求報文段。第一個已

經失效的報文段達到目標主機，目標主機誤認為源主機又一次發出新的連接請求，于是就向源主機發送

確認報文段，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 協議用于控制數據段是否需要重傳的依據是設立重發定時器。在發送一個數據段的同時啟動一

個重發定時器，如果在定時器超時前收到確認，就關閉該定時器，如果定時器超時前沒有收到確認，則

重傳該數據段。這種重傳策略的關鍵是對定時器初值的設定。

9、TCP 與UDP 有什么不同之處？ 傳輸數據前TCP 服務需要建立連接，UDP 無須建立連接；TCP 應用于大數據量的傳輸，UDP 運用

于一次只傳輸少量數據的情況下；TCP 具有高可靠性；UDP 服務中應用程序需要負責傳輸的可靠性。

10、簡述TCP 與UDP 的服務模型。TCP 提供的服務具有以下主要特征：

a)面向連接的傳輸，傳輸數據前需要先建立連接，數據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，確保傳輸數據的正確性，不出現丟失或亂序。d)全雙工方式傳輸。

e)采用字節流方式，即以字節為單位傳輸字節序列。如果字節流太長，將其分段。

f)提供緊急數據的傳送功能，即當有緊急數據需要發送時，發送進程會立即發送，接收方收到后會

暫停當前工作，讀取緊急數據并做相應處理。UDP 提供的服務具有以下主要特征：

（１）傳輸數據前無須建立連接，一個應用進程如果有數據報要發送就直接發送，屬于一種無連接的數 據傳輸服務。

（２）不對數據報進行檢查與修改。（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定？ ＵＤＰ的端口分配規則與ＴＣＰ相同。段結構中端口地址是16 比特，可以有在０～65535 范圍

內的端口號，對于這 65535 個端口號有以下的使用規定：

1、端口號小于256 的定義為常用端口，服務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心，只需保證該端口號在本機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時端口號。

３、大多數ＴCP/IP 實現給臨時端口分配1024~5000 之間的端口號。大于5000 的端口號是為其它服

72)客戶端向服務器發送 hello 命令以標識發件人自己的身份，然后客戶端發送mail 命令。3)服務器端以 ok 作為響應，表明準備接受。

4)客戶端發送 RCPT 命令（標識單個的郵件接收人，常在mail 命令后面）,以標識該電子郵件的計

劃接收入，可以有多個 RCPT 行。

5）服務器端則表示是否愿意為收件人接受郵件。

6）協商結束，發送郵件，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

識，并初始化數據傳輸)發送輸入內容。

7)結束此次發送，用QUIT(結束會話)命令退出。

8、簡單說明 POP3 的工作原理

POP3 操作開始時，服務器通過偵聽TCP 端口110 開始服務。當客戶主機需要使用服務時，它將與

服務器主機建立連接。當TCP 連接建立后，POP3 發送確認消息。客戶和POP3 服務器相互（分別）交換

命令和響應，這一過程一直要持續到連接終止。

POP3 遵循存儲轉發機制，用戶可按需要在客戶級與保存郵件的服務器之間建立連接。

9、說明IMAP4 的特點。

Internet 消息訪問協議（IMAP4）是一個功能更強大的電子郵件協議。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，還可以在服務器上創建或更改文件夾或

郵箱。它除支持POP3 協議的脫機操作模式外，還支持聯機操作和斷連接操作。它為用戶提供了有選擇

地從郵件服務器接收郵件的功能、基于服務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 協議提供郵件服務的代價是要提供大量的郵件存儲空間。與POP3 協議類似，IMAP4 協議僅提供面向用戶的郵件收發服務，郵件在Internet 上的收發借助SMTP 協議的計算機完成的。

10、POP 協議與IMAP 協議有何區別？

POP 協議是離線式工作協議，POP3 為郵件系統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，在自己的客戶端閱讀郵件。IMPA 協議除了支持POP3 協議的脫機操作模式外，還支持聯機操作和斷連接操作。它為用戶提供了

有選擇的從郵件服務器接收郵件的功能、基于服務器的信息處理功能和共享信箱功能。IMAP 協議提供

了離線、在線和斷開連接 3 種工作方式。

11、說明文件傳輸協議的原理

FTP 實際上是一套文件傳輸服務軟件，它以文件傳輸為界面，使用簡單的get 或put 命令進行文件 的下載或上傳，如同在 Internet 上執行文件復制命令一樣。

12、訪問一個FTP 服務器，下載軟件或文獻。（略）

13、什么是域名服務？

Internet 上的域名由域名系統DNS 統一管理。DNS 是一個分布式數據系統，由域名空間、域名服

務器和地址轉換請求程序三部分組成。

它是一種用來實現域名和IP 地址直接轉換的映射機制，域名采用層次機構的基于“域”的命名方

案，任何一個連在因特網上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結構的名字，即域名，域名是一個邏

輯概念，并不反映出計算機所在的物理地點。

14、目前有哪些國際能用域名？ 現在頂級域名有3 類：

1）國家頂級域名，如 cn(中國)、us（美國）、uk（英國）等。有一些地區也有頂級域名，如hk(香港)、tw(臺灣)。95、1 萬個站點正在竟爭使用一時分ALOHA 信道，信道時隙為125us。如果每個站點平均每小時發出18 次

請求，試計算機總的信道載荷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 比特的數據幀，而不

管前一個數據幀是否已經發送出去（假設站點有發送緩沖區）。試計算機N 的最大值。

7、某個局域網采用二進制計數法的信道分配策略，在某一時刻，10 個站點的虛站號為8，2，4，5，1，7，3，6，9，0。接下來要進行數據發送的是4，3，9 三個站點。當三個站點全部完成發送后，各站點的新的 虛站號是什么？

8、２N 個站點采用適應樹搜索協議來仲裁對一條共享信道的訪問。在某一時刻，其中兩個站點準備發送。

設，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有一個終端插座，所有的插座在一個垂

直面上構成一個正方形柵格，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；（2）采用總線以太網；（3）采用令牌環網（不設線路中心）

114、長1km、10Mbps 的基帶總線ＬＡＮ，信號傳播速度為200m/us，計算一個1000 比特的幀從發送開始到

接收結束的最大時間是多少？若兩相距最遠的站點在同一時刻發送數據，則經過多長時間兩站發現沖 突。15、100 個站點的時槽環，任意兩站間的平均距離為10m，數據傳輸速率為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）整個環路的有效位

長度為多少位？（3）此環上最多允許有幾個37 位長的時槽？

16、當數據傳輸速率為5Mbps，傳播速度為200m/us 時，令牌環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，每個站點引入1 位延遲，信號傳播速度為200m/us。令牌長8 位，數據幀長度為256 位（包括32 位開銷），確認在數據幀捎帶，問該環不包括開銷的有效數據速率為 多少？

18、長10Km、16Mbps、100 個站點的令牌環，每個站引入1 位延遲，信號傳播速度為200m/us。問：(1)該

環上 1 位的延遲相當于多少米長度的電纜？（2）該環的有效位長度為多少位？

19、長1Km、4Mbps、50 個站點的令牌環，每個站引入1 位延遲，信號傳播速度為200m/us。設數據幀最大

3FDDI 協議規定發送站發送完幀后，可立即發送新的令牌幀，而802.5 規定當發送出去的幀的前沿回

送至發送站時，才發送新的令牌幀。因此，FDDI 協議具有較高的利用率的特點，特別在大的環網中顯得 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議。

不同之處是FDDI 幀含有前導碼，這對高數據速率下的時鐘同步十分重要；允許在網內使用16 位和４８位地址，比802.5 更靈活；令牌幀也有不同，沒有優先位和預約位，而用別的方法分配信道 使用權。

FDDI 協議規定發送站發送完幀后，可立即發送新的令牌幀，而８02.5 規定當發送出去的幀的前

沿回送至發送站時，才發送新的令牌幀。因此，FDDI 協議具有較高利用率的特點，特別在大的環網

中顯得更為明顯。

25、FDDI 采用何種編碼技術？該編碼技術有何特點？

FDDI 采用一種稱為4B/5B 編碼技術，在這種編碼技術中每次對４位數據進行編碼，每４位數據編碼

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”），其對應的５比特編碼中至少有 位”１”，從而保證在光纖傳輸的光信號至少發生兩次跳變，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 的傳統以太網升級到100Mbps、1Gbps 甚至10Gbps 時，需要解決哪些技術問題？試說明10Mbps、100Mbps、1Gbps 和10Gbps 以太網的異同。

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”，當突發數據發生時，在網

絡允許的范圍內，可以使用更高的速率；（6）使用FR，用戶接入費用相應減少。

幀中繼既可作為公用網絡的接口，也可作為專門網絡的接口。這兩類網絡中，連接用戶設備和網絡

裝置的電纜可以用不同速率傳輸數據。一般速率在56Kbps 到E1 的速率(2.048Mbps)間。幀中繼的常見應用簡介如下： 局域網的互連。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構中只有物理層和數據鏈路層？ 幀中繼的工作原理：幀中繼技術首先是淡化了交換設備上的層次概念，將數據鏈路層進行了融合。

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行分析，發現

冗余項，并進行簡化。“優化”交換設備性能的另一方面是簡化流量控制的功能。上述的優化使得幀

中繼成為一種極為精簡的協議，僅僅需要提供幀、路由選擇和高速傳輸的功能，從而可以獲得較高 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 的平衡鏈路接入規程LAPB，而采用D 通道接入規程LAPD。LAPD 規程能在鏈路層實現鏈路的復用和轉接，而X.25 只能在網絡層實現該功能

由于幀中繼可以不用網絡層而只使用鏈路層來實現復用不和轉接，所以幀中繼的層次結構中只有物理層 和鏈路層。

5、簡述 ATM 的工作原理及其信元的結構。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在信道上，從這個意義上來說，這種轉換模式是 異步的。

ATM的信元結構：ATM 的信元具有固定長度，即總是53 個字節。其中5 個字節是信頭，48 個字節

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，另外還有一些維護信息、優先級

及信頭的糾錯碼，信息段中包含來自各種不同業務的用戶數據，這些數據透明地穿越網絡。信頭各字段的含義及功能：

GFC：一般流量控制字段，用以確定發送順序的優先級。VPI： 虛路徑標識字段/虛通道標識字段，用作路由選擇。

PT：負荷類型字段，用以標識信元頭部數據字段所攜帶的數據的類型。

CLP：信元丟失優先級字段，用于擁塞控制。當網絡出現擁塞時，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。

6、簡要說明 ATM 的傳輸過程。ATM采用異步時分復用方式工作，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志

（如 A 和B），說明該信元去往的地址，網絡根據信頭中的標志來轉移信元。

7、傳統的網絡互連設備如網橋、路由器和交換機存在什么樣的局限性？

網橋工作在數據鏈路層，網橋沒有路由功能，無法實現流量控制，廣播包的轉發容易導致廣播風暴，在某些情況下，因網橋擁塞而丟失幀，使得網絡不穩定，不可靠。

路由器的功能主要是通過軟件來實現的，處理延遲過高，容易成為網絡“瓶頸”；路由器的復雜性

還對網絡的維護工作造成了沉重的負擔。

交換機工作在數據鏈路層，可以看作是對多端口橋擴展。交換機可以用來分割LAN，連接不同的

LAN，或擴展LAN 的覆蓋范圍。它同網橋一樣，也不具有隔離廣播包的能力。

7缺點是其性能問題，對報文中的網絡地址進行檢查將比對幀中的MAC 地址進行檢查開銷更大。

15、簡述虛擬局域網的互連方式。

1)邊界路由：指的是將路由功能包含在位于主干網絡邊界的每一個 LAN 交換設備中。2)“獨臂”路由器：這種路由器一般接在主干網的一個交換設備上，以使得網絡中的大部分報文

在通過主干網時無須通過路由器進行處理，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的多個用ATM 網絡連接的設備提供直接 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 網絡直接進行通 信，而用不著經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，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？在哪些場合應用？

VPN 指的是依靠ISP 和其它NSP，在公共網絡中建立專用的數據通信網絡的技術。VPN 的特點包括安全保障、服務質量保證（QOS）、可擴充性和靈活性、可管理性。

目前VPN 主要采用如下四項技術來保證安全：隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術、使用者與

設備身份認證技術。

VPN 技術將稱為當前廣域網建設的最佳解決方案之一，它不僅大大節省了廣域網的建設和運行維護

費用，而且增強了網絡的可靠性和安全性。同時，VPN 將加快企業網的建設步伐，使得集團公司不僅只

是建設內部局域網，而且能夠很快的把全國各地分公司的局域網連起來，從而真正發揮整個網絡的作用。

VPN 對推動整個電子商務、電子貿易也將起到無可低估的作用。

17、網絡管理包含如些基本功能？

ISO 建議網絡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、監測和恢復功能。計費管理：計費管理的根本依據是網絡用戶資源的情況。

配置管理：配置管理功能至少應包括識別被管理網絡的拓撲結構、識別網絡中的各種現象、自

動修改指定設備的配置、動態維護網絡配置數據庫等內容。性能管理：性能管理有監測和控制兩大功能。

安全管理：目的是確保網絡資源不被非法使用，防止網絡資源由于入侵者攻擊而遭受破壞。

18、簡述網絡安全的概念。

從廣義上講，術語“網絡安全”和“信息安全”是指確保網絡上的信息和資源不被非授權用戶所使

用，通常把為了保護數據及反黑客而設計的工具的集合稱為計算機安全。網絡安全是為了在數據傳輸期間保護這些數據并且保證數據的傳輸是可信的，它強調是網絡中信息

或數據的完整性、可用性以及保密性。

19、簡述對稱數據加密技術和非對稱數據加密技術的工作原理。

對稱加密技術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。非對稱數據加密技術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、簡述認證和數字簽名的工作原理和應用。

要保護數據不受主動攻擊（數據的偽造和變動）則有不同的要求。防止此類攻擊的保護措施稱為報 文認證。

報文的認證過程使通信各方面能夠證實接收到的報文是可信的。有兩個重要的內容需要證實，一方

面是報文的內容沒有被改變，另一方面報文的來源是可信的。

所謂數字簽名，就是附加在數據單元上的一些數據，或是對數據單元作的密碼變換，也就是信息的

發送者使用公開密鑰算法的主要技術產生的別人無法偽造的一段數據串。發送者用自己的私有密鑰將數

9-據加密后傳送給接收者，接收者用發送者的公鑰解開數據后，就可確定消息來自于誰，這也是對發送者

發送消息真實性的一個證明，發送者對所發的信息不能反悔。在電子商務安全保密系統中，數字簽名技術有著特別重要的地位，在電子商務安全服務中的源認

證、完整性服務、不可否認服務中都要用到數字簽名技術。

應用廣泛的數字簽名方法有三種，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__