計算機網(wǎng)絡(luò)第七版答案文件.doc

計算機網(wǎng)絡(luò)第七版答案第一章 概述1-02 簡述分組交換的要點。答：（1）報文分組，加首部（ 2）經(jīng)路由器儲存轉(zhuǎn)發(fā)（ 3）在目的地合并1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。答：（1）電路交換：端對端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。 （2）報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態(tài)逐段利用傳輸帶寬對突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。 （3）分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生存性能好。1-08 計算機網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點？答：按范圍：（1）廣域網(wǎng) WAN：遠程、高速、是 Internet 的核心網(wǎng)。（2）城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個局域網(wǎng)。（3）局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機關(guān)、社區(qū)。（4）個域網(wǎng) PAN：個人電子設(shè)備按用戶：公用網(wǎng)：面向公共營運。專用網(wǎng)：面向特定機構(gòu)。1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。 要傳送的報文共 x（bit）。從源點到終點共經(jīng)過 k 段鏈路，每段鏈路的傳播時延為 d（s），數(shù)據(jù)率為 b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為 s(s)。在分組交換時分組長度為 p(bit) ，且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。 問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要?。?（提示：畫一下草圖觀察 k 段鏈路共有幾個結(jié)點。 ）答：線路交換時延： kd+x/b+s, 分組交換時延： kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b) ，其中(k-1)*(p/b) 表示 K 段傳輸中，有 (k-1)次的儲存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當 s(k-1)*(p/b) 時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當 xp,相反。1-14 計算機網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)利用率達到了 90%。試估計一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是它的最小值的多少倍？解 ： 設(shè) 網(wǎng) 絡(luò) 利 用 率 為 U 。， 網(wǎng) 絡(luò) 時 延 為 D ， 網(wǎng) 絡(luò) 時 延 最 小 值 為D0U=90%;D=D0/(1-U)-D/ D0=10 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是最小值的 10 倍1-17 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為 1000km，信號在媒體上的傳播速率為 2 108m/。s 試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延：（1） 數(shù)據(jù)長度為 107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 100kb/s。（2） 數(shù)據(jù)長度為 103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 1Gb/s。從上面的計算中可以得到什么樣的結(jié)論？解：（1）發(fā)送時延： ts=107/105=100s 傳播時延 tp=106/(2 108)=0.005s（2）發(fā)送時延 ts =103/109=1 傳s 播時延： tp=106/(2 108)=0.005s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長度大而發(fā)送速率低， 則在總的時延中， 發(fā)送時延往往大于傳播時延。但若數(shù)據(jù)長度短而發(fā)送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。1-18 假設(shè)信號在媒體上的傳播速度為 2 108m/s媒. 體長度 L分別為：（1）10cm（網(wǎng)絡(luò)接口卡） （2）100m（局域網(wǎng)）（3）100km（城域網(wǎng)）（4）5000km（廣域網(wǎng)）試計算出當數(shù)據(jù)率為 1Mb/s 和 10Gb/s 時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。解：（1）1Mb/s: 傳播時延 =0.1/(2 108)=5 10-比10特數(shù) =5 10-10 1 106=5 10-4 1Gb/s:比特數(shù) =5 10-10 1 109=5 10-1精選（2）1Mb/s: 傳播時延 =100/(2 108)=5 10比-7特數(shù) =5 10-7 1 106=5 10-11Gb/s:比特數(shù) =5 10-7 1 109=5 102(3) 1Mb/s: 傳 播 時 延 =100000/(2 108)=5 10-比4 特 數(shù)=5 10-4 1 106=5 1021比Gb特/ s數(shù): =5 10-4 1 109=5 105(4)1Mb/s: 傳 播 時 延 =5000000/(2 108)=2.5 10-比2 特 數(shù)=2.5 10-2 1 106=5 1041比G特b/數(shù)s: =2.5 10-2 1 109=5 1071-19 長度為 100 字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上 20 字節(jié)的 TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上 20 字節(jié)的 IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部工 18 字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷） 。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為 1000 字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%（2）1000/ （1000+20+20+18）=94.5%1-21 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分：1、協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。2、協(xié)議是 “水平的 ”，即協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則。但服務(wù)是 “垂直的 ”，即服務(wù)是由下層通過層間接口向上層提供的。 上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在 OSI中稱為服務(wù)原語。1-22 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。由以下三個要素組成：（1）語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。1-24 論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點，包括各層的主要功能。答：綜合 OSI 和 TCP/IP 的優(yōu)點，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)。各層的主要功能：物理層 物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流。 （注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當做第 0 層。） 物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個相鄰結(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀（ frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使 發(fā)送站的運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(wù)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(wù)， 使它們看不見運輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細節(jié)。應(yīng)用層 應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進程提供服務(wù)。1-26 試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問點、客戶、服務(wù)器、客戶 -服務(wù)器方式。答： 實體(entity) 表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。 協(xié)議 是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。 客戶 (client)和服務(wù)器 (server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程?？蛻羰欠?wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。 客戶服務(wù)器方式 所描述的是進程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。 協(xié)議棧 :指計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后 ,每層的主要功能由對等層協(xié)議的運行來實現(xiàn) ,因而每層可用一些主要協(xié)議來表征 ,幾個層次畫在一起很像一個棧的結(jié)構(gòu) .對等層 :在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中 ,通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層 .協(xié)議數(shù)據(jù)單元 :對等層實體進行信息交換的數(shù)據(jù)單位 .服務(wù)訪問點 :在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方 .服務(wù)訪問點 SAP是一個抽象的概念 ,它實體上就是一個邏輯接口 .第二章 物理層2-05 物理層的接口有哪幾個方面的特性？個包含些什么內(nèi)容？答：（1）機械特性明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。（2）電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。 （3）功能特性 指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何意。 （4）規(guī)程特性說明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。2-07 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(diào)制，把碼元的振幅劃分為 16 個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（ b/s）?答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s2-08 假定要用 3KHz帶寬的電話信道傳送 64kb/s 的數(shù)據(jù)（無差錯傳輸） ，試問這個信道應(yīng)具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結(jié)果說明什么問題？）答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)W=3khz，C=64khz- S/N=64.2dB是個信噪比要求很高的信源2-09 用香農(nóng)公式計算一下， 假定信道帶寬為為 3100Hz，最大信道傳輸速率為 35Kb/，那么若想使最大信道傳輸速率增加，問信噪比 / 應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比 / 應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比/再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加？答：C = W log2(1+S/N) b/s- SN1=2（* C1/W）-1=2*（35000/3100 ）-1SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w ）-1=2*（1.6*35000/3100 ）-1SN2/SN1=100 信噪比應(yīng)增大到約 100 倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5%如果在此基礎(chǔ)上將信噪比 S/N 再增大到 10 倍，最大信息通率只能再增加 18.5%左右2-13 為什么要使用信道復用技術(shù)？常用的信道復用技術(shù)有哪些？答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時分、碼分、波分。第三章 數(shù)據(jù)鏈路層3-02數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能 ?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點和缺點 . 答：鏈路管理幀定界流量控制 差錯控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開透明傳輸尋址可靠的鏈路層的優(yōu)點和缺點取決于所應(yīng)用的環(huán)境： 對于干擾嚴重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。3-03網(wǎng) 絡(luò)適配器的作用是什么 ?網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層 ?答：適配器（即網(wǎng)卡）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件網(wǎng)絡(luò)適配器工作在 TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)接口層（ OSI中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層）3-07要 發(fā)送的數(shù)據(jù)為 1101011011。采用 CRC的生成多項式是 P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個 1 變成了 0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個 1 都變成了 0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用 CRC檢驗后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？答：作二進制除法，1101011011 0000 10011 得余數(shù) 1110 ，添加的檢驗序列是 1110.作二進制除法， 兩種錯誤均可發(fā)展僅僅采用了 CRC檢驗，缺重傳機制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。3-08要 發(fā)送的數(shù)據(jù)為 101110。采用 CRCD生成多項式是 P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。答：作二進制除法， 101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是 0113-09一個 PPP幀的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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 7D3-10PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串 0110111111111100。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的 PPP幀的數(shù)據(jù)部分是 0001110111110111110110，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？答：011011111 11111 000110111110111110000001110111110111110110000111011111 11111 1103-12 PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當用戶要使用 PPP協(xié)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？3-14常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲有哪些種類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓撲結(jié)構(gòu)而不是星形拓撲結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓撲結(jié)構(gòu)？答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng) 當時很可靠的星形拓撲結(jié)構(gòu)較貴，人們都認為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠， 但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的 ASIC 芯片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非?？煽浚虼爽F(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓撲。3-16數(shù) 據(jù)率為 10Mb/s 的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元 / 秒？答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個信號周期。標準以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是 10MB/s ，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M 波特3-20假定 1km 長的 CSMA/CD 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為 1Gb/s。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s 。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。答：對于 1km 電纜，單程傳播時間為1/200000=5 為微秒， 來回路程傳播時間為 10 微秒， 為了能夠按照 CSMA/CD工作， 最小幀的發(fā)射時間不能小于 10 微秒，以 Gb/s 速率工作， 10 微秒可以發(fā)送的比特數(shù)等于10*10-6/1*10-9=10000, 因此，最短幀是 10000 位或 1250 字節(jié)長3-22假 定在使用 CSMA/CD 協(xié)議的 10Mb/s 以太網(wǎng)中某個站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時選擇了隨機數(shù) r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是 100Mb/s 的以太網(wǎng)呢？答：對于 10mb/s 的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為 51.2 微秒，要退后 100 個爭用期，等待時間是 51.2（微秒） *100=5.12ms 對于 100mb/s 的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為 5.12微秒，要退后 100 個爭用期，等待時間是 5.12（微秒） *100=512 微秒3-27假 定一個以太網(wǎng)上的通信量中的 80%是在本局域網(wǎng)上進行的，而其余的 20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進行的。 另一個以太網(wǎng)的情況則反過來。 這兩個以太網(wǎng)一個使用以太網(wǎng)集線器， 而另一個使用以太網(wǎng)交換機。你認為以太網(wǎng)交換機應(yīng)當用在哪一個網(wǎng)絡(luò)？答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。 交換機則為鏈路層設(shè)備， 可實現(xiàn)透明交換局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連當本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機能得到改善。 當本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時，采用交換機改善對外流量不明顯3-29 10Mb/s 以太網(wǎng)升級到 100Mb/s、1Gb/S 和 10Gb/s 時，都需要解決哪些技術(shù)問題？為什么以太網(wǎng)能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競爭對手， 并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？答：技術(shù)問題：使參數(shù) a 保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度在 100mb/s 的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長不變， 但將一個網(wǎng)段的最大電纜的度減小到 100m，幀間時間間隔從原來 9.6 微秒改為現(xiàn)在的 0.96 微秒吉比特以太網(wǎng)仍保持一個網(wǎng)段的最大長度為 100m，但采用了 “載波延伸 ”的方法，使最短幀長仍為 64 字節(jié)（這樣可以保持兼容性） 、同時將爭用時間增大為 512 字節(jié)。并使用 “分組突發(fā) ”減小開銷 10 吉比特以太網(wǎng)的幀格式與 10mb/s，100mb/s 和 1Gb/s 以太網(wǎng)的幀格式完全相同吉比特以太網(wǎng)還保留標準規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長， 這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進行升級時，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長距離（超過 km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣3-30 以太網(wǎng)交換機有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？答：以太網(wǎng)交換機則為鏈路層設(shè)備， 可實現(xiàn)透明交換虛擬局域網(wǎng) VLAN 是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無關(guān)的邏輯組。 這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。 虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個 4 字節(jié)的標識符， 稱為 VLAN 標記 (tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網(wǎng)。3-31 網(wǎng)橋的工作原理和特點是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機有何異同？ 答：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù) MAC 幀的目的地址對收到的幀進行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當網(wǎng)橋收到一個幀時，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個接口轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡單地轉(zhuǎn)發(fā)信號，沒有過濾能力以太網(wǎng)交換機則為鏈路層設(shè)備，可視為多端口網(wǎng)橋3-32圖 3-35 表示有五個站點分別連接在三個局域網(wǎng)上， 并且用網(wǎng)橋 B1 和 B2 連接起來。每一個網(wǎng)橋都有兩個接口（ 1 和 2）。在一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀： A 發(fā)送給 E，C發(fā)送給 B，D 發(fā)送給 C，B 發(fā)送給 A。試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表 3-2 中。發(fā)送的幀 B1 的轉(zhuǎn)發(fā)表 B2 的轉(zhuǎn)發(fā)表 B1的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？） B2的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？） 地址 接口 地址 接口 AE A 1 A 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 CB C2 C 1 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 DC D 2 D 2 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 BA B 1 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā) 接收不到這個幀3-33網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是用自學習算法建立的。 如果有的站點總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接受數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中是否就沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目？如果要向這個站點發(fā)送數(shù)據(jù)幀， 那么網(wǎng)橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址嗎？答：沒有與這樣的站點相對應(yīng)的項目 ;網(wǎng)橋能夠利用廣播把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址第四章 網(wǎng)絡(luò)層4.試簡單說明下列協(xié)議的作用： I P、ARP、RARP和 ICMP。IP 協(xié)議：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。使參與互連的性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶看起來好像是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)際協(xié)議 IP 是 TCP/IP體系中兩個最主要的協(xié)議之一，與 IP 協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議。ARP協(xié)議：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射問題。RARP：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的硬件地址和 IP地址的映射問題。ICMP：提供差錯報告和詢問報文，以提高 IP 數(shù)據(jù)交付成功的機會因特網(wǎng)組管理協(xié)議 IGMP：用于探尋、轉(zhuǎn)發(fā)本局域網(wǎng)內(nèi)的組成員關(guān)系。IP 地址分為幾類？各如何表示？ IP 地址的主要特點是什么？分為 ABCDE 5 類;每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡(luò)號 net-id ，它標志主機（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)號字段 net-id 分別為 1，2，3，0，0 字節(jié)；主機號字段 host-id 分別為 3字節(jié)、2 字節(jié)、1 字節(jié)、4 字節(jié)、4 字節(jié)。特點：（1）IP 地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu)。分兩個等級的好處是：第一， IP 地址管理機構(gòu)在分配 IP 地址時只分配網(wǎng)絡(luò)號，而剩下的主機號則由得到該網(wǎng)絡(luò)號的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。第二，路由器僅根據(jù)目的主機所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)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(shù)大幅度減少， 從而減小了路由表所占的存儲空間。 （2）實際上 IP 地址是標志一個主機（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(wǎng)絡(luò)上時，該主機就必須同時具有兩個相應(yīng)的 IP 地址， 其網(wǎng)絡(luò)號 net-id 必須是不同的。 這種主機稱為多歸屬主機 (multihomed host)。由于一個路由器至少應(yīng)當連接到兩個網(wǎng)絡(luò)（這樣它才能將 IP 數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)） ，因此一個路由器至少應(yīng)當有兩個不同的 IP 地址。 (3) 用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò)，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號 net-id 。 (4) 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號 net-id 的網(wǎng)絡(luò)，范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的 9.（1）子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0 代表什么意思？有三種含義其一是一個 A 類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對于 A 類網(wǎng)絡(luò)的 IP 地址，前 8 位表示網(wǎng)絡(luò)號，后 24位表示主機號，使用子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0 表示前 8 位為網(wǎng)絡(luò)號，中間 16 位用于子網(wǎng)段的劃分，最后 8 位為主機號。第二種情況為一個 B 類網(wǎng)，對于 B 類網(wǎng)絡(luò)的 IP 地址，前 16 位表示網(wǎng)絡(luò)號，后 16 位表示主機號，使用子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0 表示前 16 位為網(wǎng)絡(luò)號，中間 8 位用于子網(wǎng)段的劃分，最后 8 位為主機號。第三種情況為一個 C類網(wǎng)，這個子網(wǎng)掩碼為 C類網(wǎng)的默認子網(wǎng)掩碼。（2） 一網(wǎng) 絡(luò)的現(xiàn) 在掩碼 為 255.255.255.248 ，問該網(wǎng) 絡(luò)能夠 連接 多少個 主機？255.255.255.248 即 11111111.11111111.11111111.11111000. 每一個子網(wǎng)上的主機為(23)=6 臺 掩碼位數(shù) 29，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接 8 個主機，扣除全 1 和全 0 后為 6 臺。（3）一 A 類網(wǎng)絡(luò)和一 B 網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號 subnet-id 分別為 16 個 1 和 8 個 1，問這兩個子網(wǎng)掩碼有何不同？A 類網(wǎng)絡(luò)： 11111111 11111111 11111111 00000000給定子網(wǎng)號（ 16 位“1）”則子網(wǎng)掩碼為 255.255.255.0B 類網(wǎng)絡(luò) 11111111 11111111 11111111 00000000給定子網(wǎng)號（ 8 位“1）”則子網(wǎng)掩碼為 255.255.255.0 但子網(wǎng)數(shù)目不同（4）一個 B 類地址的子網(wǎng)掩碼是 255.255.240.0。試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機數(shù)最多是多少？（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2Host-id 的位數(shù)為 4+8=12，因此，最大主機數(shù)為： 212-2=4096-2=409411111111.11111111.11110000.00000000 主機數(shù) 212-2(5)一 A 類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為 255.255.0.255；它是否為一個有效的子網(wǎng)掩碼？是10111111 11111111 00000000 11111111(6)某個 IP 地址的十六進制表示 C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)化為點分十進制的形式。這個地址 是 哪 一 類 IP 地 址 ？ C2 2F 1481- (12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)- 194.47C.20.1229F 14 81- 11000010.00101111.00010100.10000001 C 類地址(7)C 類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無實際意義？為什么？有實際意義 .C類子網(wǎng) IP 地址的 32 位中,前 24 位用于確定網(wǎng)絡(luò)號 ,后 8 位用于確定主機號 .如果劃分子網(wǎng) ,可以選擇后 8 位中的高位 ,這樣做可以進一步劃分網(wǎng)絡(luò) ,并且不增加路由表的內(nèi)容 ,但是代價是主機數(shù)相信減少 .10.試辨認以下 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)類別。（1）128.36.199.3 （2）21.12.240.17 （3）183.194.76.253 （4）192.12.69.248 （5）89.3.0.1 （6）200.3.6.2(2)和(5)是 A 類,(1)和(3)是 B 類,(4)和(6)是 C類 .13.設(shè) IP 數(shù)據(jù)報使用固定首部，其各字段的具體數(shù)值如圖所示（除 IP 地址外，均為十進制表示）。試用二進制運算方法計算應(yīng)當寫入到首部檢驗和字段中的數(shù)值（用二進制表示）。4 5 0 281 0 04 17 10.12.14.512.6.7.91000101 00000000 00000000-0001110000000000 00000001 00000000-0000000000000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx00001010 00001100 00001110 0000010100001100 00000110 00000111 00001001 作二進制檢驗和 （XOR） 0111010001001110 取反碼 10001011 1011000117. 一個 3200 位長的 TCP報文傳到 IP 層，加上 160 位的首部后成為數(shù)據(jù)報。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個局域網(wǎng)通過路由器連接起來。 但第二個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有 1200 位。因此數(shù)據(jù)報在路由器必須進行分片。試問第二個局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)（這里的 “數(shù)據(jù) ”當然指的是局域網(wǎng)看見的數(shù)據(jù)） ?答：第二個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有 1200bit ，即每個 IP 數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分 250，共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=25416，能滿足實際需求?？山o每個地點分配如下子網(wǎng)號碼地點： 子網(wǎng)號（ subnet-id ） 子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號 主機 IP 的最小值和最大值1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1-129.250.1.2542： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1-129.250.2.2543： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1-129.250.3.2544： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1-129.250.4.2545： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1-129.250.5.2546： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1-129.250.6.2547： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1-129.250.7.2548： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1-129.250.8.2549： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1-129.250.9.25410： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1-129.250.10.25411： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1-129.250.11.25412： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1-129.250.12.25413： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1-129.250.13.25414： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1-129.250.14.25415： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1-129.250.15.25416： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1-129.250.16.25422.一個數(shù)據(jù)報長度為 4000 字節(jié)（固定首部長度） ?，F(xiàn)在經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能夠 傳送的最大數(shù)據(jù)長度為 1500 字節(jié)。試問應(yīng)當劃分為幾個短些的數(shù)據(jù)報片？各數(shù)據(jù)報片的數(shù)據(jù)字段長度、片偏移字段和 MF標志應(yīng)為何數(shù)值？ IP 數(shù)據(jù)報固定首部長度為20 字節(jié)總長度 (字節(jié)) 數(shù)據(jù)長度 (字節(jié)) MF 片偏移原始數(shù)據(jù)報4000 3980 0 0數(shù)據(jù)報片 1 1500 1480 1 0數(shù)據(jù)報片 2 1500 1480 1 185數(shù)據(jù)報片 3 1040 1020 0 37024.試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的 A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼） 。（ 1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（ 3）255.248.0.0，（ 4）255.252.0.0，（ 5）255.254.0.0，（6）255.255.0.025.以下有 4 個子網(wǎng)掩碼。哪些是不推薦使用的？為什么？（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。只有（ 4）是連續(xù)的 1 和連續(xù)的 0 的掩碼，是推薦使用的26.有如下的 4 個/24 地址塊，試進行最大可能性的聚會。212.56.132.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24212=（ 11010100）2，56=（00111000） 2132=（10000100）2，133=（10000101）2134=（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：212.56.132.0/2227.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 100208.130.28/22 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(wǎng)絡(luò)地址 下一跳地址 路由器接口/26 140.5.12.64 180.15.2.5 m2/24 130.5.8.0190.16.6.2 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(wǎng)絡(luò)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(yīng)該指明。圖形見課后答案 P38029.一個自治系統(tǒng)有 5 個局域網(wǎng)，其連接圖如圖4-55 示。 LAN2 至 LAN5 上的主機數(shù)分別為：91， 150，3 和 15.該自治系統(tǒng)分配到的 IP 地址塊為30.138.118/23 。試給出每一個局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴） 。 30.138.118/23- 30.138.0111 011分配網(wǎng)絡(luò)前綴時應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴題目沒有說 LAN1上有幾個主機，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 30.138.118.192/27LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/2730. 一個大公司有一個總部和三個下屬部門。公司分配到的網(wǎng)絡(luò)前綴是 192.77.33/24.公司的網(wǎng)絡(luò)布局如圖 4-56 示?？偛抗灿形鍌€局域網(wǎng)，其中的 LAN1-LAN4都連接到路由器R1上，R1 再通過 LAN5與路由器 R5相連。 R5 和遠地的三個部門的局域網(wǎng) LAN6LAN8通過廣域網(wǎng)相連。 每一個局域網(wǎng)旁邊標明的數(shù)字是局域網(wǎng)上的主機數(shù)。 試給每一個局域網(wǎng)分配一個合適的網(wǎng)絡(luò)的前綴。見課后答案 P38031.以下地址中的哪一個和 86.32/12 匹配：請說明理由。（1）86.33.224123：（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74; (4) 86.68.206.154。86.32/12 86.00100000 下劃線上為 12 位前綴說明第二字節(jié)的前 4 位在前綴中。給出的四個地址的第二字節(jié)的前 4 位分別為： 0010 ，0100 ，0011 和 0100。因此只有（1）是匹配的。32.以下地址中的哪一個地址 2.52.90。140 匹配？請說明理由。 （1）0/4 ；（2）32/4 ；（3）4/6 （4）152.0/11前綴（1）和地址 2.52.90.140 匹配2.52.90.140 0000 0010.52.90.1400/4 0000 000032/4 0010 00004/6 0000 010080/4 0101 000033.下面的前綴中的哪一個和地址 152.7.77.159 及 152.31.47.252 都匹配？請說明理由。（1）152.40/13 ；（2）153.40/9；（3）152.64/12 ；（4）152.0/11 。前綴（ 4）和這兩個地址都匹配34. 與下列掩碼相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴各有多少位？（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。（1）/2 ; (2) /4 ; (3) /11 ; (4) /30 。35. 已知地址塊中的一個地址是 140.120.84.24/20 。試求這個地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個地址？相當于多少個 C 類地址？140.120.84.24 140.120.(0101 0100).24最小地址是 140.120.(0101 0000).0/20 (80)最大地址是 140.120.(0101 1111).255/20 (95)地址數(shù)是 4096.相當于 16 個 C類地址。36.已知地址塊中的一個地址是 190.87.140.202/29。重新計算上題。190.87.140.202/29 190.87.140.(1100 1010)/29最小地址是 190.87.140.(1100 1000)/29 200最大地址是 190.87.140.(1100 1111)/29 207地址數(shù)是 8.相當于 1/32 個 C類地址。37. 某單位分配到一個地址塊 136.23.12.64/26 。現(xiàn)在需要進一步劃分為 4 個一樣大的子網(wǎng)。試問 :（1）每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長？（2）每一個子網(wǎng)中有多少個地址？（3）每一個子網(wǎng)的地址是什么？（4）每一個子網(wǎng)可分配給主機使用的最小地址和最大地址是什么？（1）每個子網(wǎng)前綴 28 位。（2）每個子網(wǎng)的地址中有 4 位留給主機用，因此共有 16 個地址。（3）四個子網(wǎng)的地址塊是：第一個地址塊 136.23.12.64/28 ，可分配給主機使用的最小地址： 136.23.12.01000001136.23.12.65/28最大地址： 136.23.12.01001110136.23.12.78/28第二個地址塊 136.23.12.80/28 ，可分配給主機使用的最小地址： 136.23.12.01010001136.23.12.81/28最大地址： 136.23.12.01011110136.23.12.94/28第三個地址塊 136.23.12.96/28 ，可分配給主機使用的最小地址： 136.23.12.01100001136.23.12.97/28最大地址： 136.23.12.01101110136.23.12.110/28第四個地址塊 136.23.12.112/28，可分配給主機使用的最小地址： 136.23.12.01110001136.23.12.113/28最大地址： 136.23.12.01111110136.23.12.126/2839. 試簡述 RIP，OSPF和 BGP路由選擇協(xié)議的主要特點。主要特點 RIP OSPF BGP網(wǎng)關(guān)協(xié)議 內(nèi)部 內(nèi)部 外部路由表內(nèi)容 目的網(wǎng)，下一站，距離 目的網(wǎng)，下一站，距離 目的網(wǎng)，完整路徑最優(yōu)通路依據(jù) 跳數(shù) 費用 多種策略算法 距離矢量 鏈路狀態(tài) 距離矢量傳送方式 運輸層 UDP IP數(shù)據(jù)報 建立 TCP連接其他 簡單、效率低、跳數(shù)為 16 不可達、好消息傳的快，壞消息傳的慢 效率高、路由器頻繁交換信息，難維持一致性 規(guī)模大、統(tǒng)一度量為可達性41. 假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器 B 的路由表有如下的項目 （這三列分別表示 “目的網(wǎng)絡(luò) ”、“距離 ”和“下一跳路由器 ”）N1 7 AN2 2 BN6 8 FN8 4 EN9 4 F現(xiàn)在 B 收到從 C發(fā)來的路由信息（這兩列分別表示 “目的網(wǎng)絡(luò) ”距“離 ”）：N2 4N3 8N6 4N8 3N9 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 7 A 無新信息，不改變N2 5 C 相同的下一跳，更新N3 9 C 新的項目，添加進來N6 5 C 不同的下一跳，距離更短，更新N8