2020-2021第一學(xué)期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)一.doc

1、華南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2020-2021第一學(xué)期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)一姓名： 成績：一、 簡述題（每題5分共35分） 1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？答：1、速率計(jì)算機(jī)發(fā)送出的信號(hào)都是數(shù)字形式的。比特（bit）來源于binary digit，意思是一個(gè)”二進(jìn)制數(shù)字“，因此一個(gè)比特就是二進(jìn)制數(shù)字中的一個(gè)1或0。比特也是信息論中使用的信息量的單位。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的速率指的是數(shù)據(jù)的傳送速率，它也稱為數(shù)據(jù)率或比特率。速率的單位是bit/s（比特每秒）（或b/s，有時(shí)也寫作bps，即bit per second）。當(dāng)提到網(wǎng)絡(luò)的速率時(shí)，往往指的是額定速率或標(biāo)稱速率，而并非網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上運(yùn)行的速率。2、帶寬“帶寬”

2、有以下兩種不同的意義：（1）帶寬本來指某個(gè)信號(hào)具有的頻帶寬度。信號(hào)的帶寬是指該信號(hào)所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍。這種意義的帶寬的單位是赫茲（或千赫、兆赫、吉赫等），在過去很長的一段時(shí)間，通信的主干線路傳送的是模擬信號(hào)（即連續(xù)變化的信號(hào)）。因此表示某信道允許通過的信號(hào)頻帶范圍就稱為該信道的帶寬。3、吞吐量吞吐量表示在單位時(shí)間內(nèi)通過某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際數(shù)據(jù)量。4、時(shí)延時(shí)延是指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需的時(shí)間。時(shí)延是個(gè)很重要的性能指標(biāo)，它有時(shí)也稱為延遲或者遲延。網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延是由一下幾個(gè)不同的部分組成的：（1）發(fā)送時(shí)延發(fā)送時(shí)延是主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間，也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個(gè)

3、比特算起，到該幀的最后一個(gè)比特發(fā)送完畢所需的時(shí)間。因此發(fā)送時(shí)延也叫做傳輸時(shí)延。發(fā)送時(shí)延的計(jì)算公式是：發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)幀長度（bit）/發(fā)送速率（bit/s）（2）傳播時(shí)延傳播時(shí)延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費(fèi)的時(shí)間。傳播時(shí)延的計(jì)算公式是：傳播時(shí)延=信道長度（m）/電磁波在信道上大的傳播速率（m/s）電磁波在自由空間的傳播速率是光速。即3.0*105km/s。發(fā)送時(shí)延發(fā)生在機(jī)器內(nèi)部的發(fā)送器中，與傳輸信道的長度沒有任何關(guān)系。傳播時(shí)延發(fā)生在機(jī)器外部的傳輸信道媒體上，而與信道的發(fā)送速率無關(guān)。信號(hào)傳送的距離越遠(yuǎn)，傳播時(shí)延就越大。（3）處理時(shí)延主機(jī)或路由器在收到分組時(shí)需要花費(fèi)一定時(shí)間進(jìn)行處理，例如分

4、析分組的首部，從分組中提取數(shù)據(jù)部分、進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)或查找合適的路由等，這就產(chǎn)生了處理時(shí)延。（4）排隊(duì)時(shí)延分組在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，要經(jīng)過許多路由器。但分組在進(jìn)入路由器后要先在輸入隊(duì)列中排隊(duì)等待，在路由器確定了轉(zhuǎn)發(fā)接口后，還要在輸出隊(duì)列中排隊(duì)等待轉(zhuǎn)發(fā)。這就產(chǎn)生了排隊(duì)時(shí)延。排隊(duì)時(shí)延的長短取決于網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)的通信量。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的通信量很大時(shí)會(huì)發(fā)生隊(duì)列溢出，使分組丟失，這相當(dāng)于排隊(duì)時(shí)延無窮大。這樣數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)歷的總時(shí)延就是以上四種時(shí)延之和：總時(shí)延=發(fā)送時(shí)延+傳播時(shí)延+處理時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延。一般來說，小時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)要優(yōu)于大時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)。5、時(shí)延帶寬積把傳播時(shí)延和帶寬相乘，就可以得到：傳播時(shí)延帶寬積，即：時(shí)延帶寬積=傳播時(shí)

5、延*帶寬6、往返時(shí)間RTT在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，往返時(shí)間RTT是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。這是因?yàn)樵谠S多情況下，互聯(lián)網(wǎng)上的信息不僅僅單方向傳輸而是雙向交互的。因此，我們有時(shí)很需要知道雙向交互一次所需的時(shí)間。7、利用率利用率有信道利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率等。信道利用率指出某信道有百分之幾的時(shí)間是被利用的（有數(shù)據(jù)通過）。完全空閑的信道利用率是零。網(wǎng)絡(luò)利用率則是全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。信道利用率并非越高越好。這是因?yàn)?，根?jù)排隊(duì)論的理論，當(dāng)某信道的利用率增大時(shí)，該信道引起的時(shí)延也就迅速增加。信道或網(wǎng)絡(luò)的利用率過高會(huì)產(chǎn)生非常大的時(shí)延。2、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)常見的傳輸媒體有哪些？試分類描述答: 三種：包括雙絞線、同軸電纜

6、bai、光纖。特點(diǎn)和特性：du雙絞線：l）最常zhi用的傳輸介質(zhì)；2）由規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列dao的2 根、4 根或8 根絕緣導(dǎo)線組成；3）傳輸距離為100m；4）局域網(wǎng)中所使用的雙絞線分為二類：屏蔽雙絞線（STP ）與非屏蔽雙絞線；根據(jù)傳輸特性可分為三類線、五類線等。同軸電纜：l ）由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外屏蔽層及外部保護(hù)層組成；2 ）根據(jù)同軸電纜的帶寬不同可分為：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜；3 ）安裝復(fù)雜，成本低。光纖：1 ）傳輸介質(zhì)中性能最好、應(yīng)用前途最廣泛的一種；2 ）光纖傳輸?shù)念愋涂煞譃閱文：投嗄煞N；3 ）低損耗、寬頻帶、高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率、安全保密性好。3、 以太網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）的

7、作用有哪些？答：1、數(shù)bai據(jù)的封裝與解封發(fā)送時(shí)將上一層交du下來的數(shù)據(jù)加上zhi首部和尾部，成為以太網(wǎng)的幀。接收時(shí)將以太網(wǎng)的幀剝?nèi)ナ撞亢臀膊?，然后送交上一層?、鏈路管理主要是CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ，帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問）協(xié)議的實(shí)現(xiàn)3、編碼與譯碼即曼徹斯特編碼與譯碼。4、 網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。答：網(wǎng)絡(luò)層向bai運(yùn)輸層提du供“面向連接”虛電路（Virtual Circuit）服務(wù)或zhi“無連接”數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。dao前者預(yù)約了雙方通信所需的一切網(wǎng)絡(luò)資源。優(yōu)點(diǎn)

8、是能提供服務(wù)質(zhì)量的承諾。即所傳送的分組不出錯(cuò)、丟失、重復(fù)和失序（不按序列到達(dá)終點(diǎn)），也保證分組傳送的時(shí)限，缺點(diǎn)是路由器復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)成本高；后者無網(wǎng)絡(luò)資源障礙，盡力而為，優(yōu)缺點(diǎn)與前者互易5、 試分別簡述UDP和TCP的特點(diǎn)答：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議baiTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控du制協(xié)議/網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議)是目前世界上應(yīng)zhi用最為廣泛的協(xié)議，它的流行與Internet的迅猛dao發(fā)展密切相關(guān)TCP/IP最初是為互聯(lián)網(wǎng)的原型ARPANET所設(shè)計(jì)的，目的是提供一整套方便實(shí)用、能應(yīng)用于多種網(wǎng)絡(luò)上的協(xié)議，事實(shí)證明TCP/

9、IP做到了這一點(diǎn)，它使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)變得容易起來，并且使越來越多的網(wǎng)絡(luò)加入其中，成為Internet的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。* 應(yīng)用層應(yīng)用層是所有用戶所面向的應(yīng)用程序的統(tǒng)稱。ICP/IP協(xié)議族在這一層面有著很多協(xié)議來支持不同的應(yīng)用，許多大家所熟悉的基于Internet的應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)就離不開這些協(xié)議。如我們進(jìn)行萬維網(wǎng)（WWW）訪問用到了HTTP協(xié)議、文件傳輸用FTP協(xié)議、電子郵件發(fā)送用SMTP、域名的解析用DNS協(xié)議、 遠(yuǎn)程登錄用Telnet協(xié)議等等，都是屬于TCP/IP應(yīng)用層的；就用戶而言，看到的是由一個(gè)個(gè)軟件所構(gòu)筑的大多為圖形化的操作界面，而實(shí)際后臺(tái)運(yùn)行的便是上述協(xié)議。* 傳輸層這一層的的功能主要是提供應(yīng)用程序

10、間的通信，TCP/IP協(xié)議族在這一層的協(xié)議有TCP和UDP。* 網(wǎng)絡(luò)層是TCP/IP協(xié)議族中非常關(guān)鍵的一層，主要定義了IP地址格式，從而能夠使得不同應(yīng)用類型的數(shù)據(jù)在Internet上通暢地傳輸，IP協(xié)議就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。* 網(wǎng)絡(luò)接口層這是TCP/IP軟件的最低層，負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)包并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送之，或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，交給IP層。1TCP/UDP協(xié)議TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)協(xié)議屬于傳輸層協(xié)議。其中TCP提供IP環(huán)境下的數(shù)據(jù)可靠傳輸，它提供的服務(wù)包括數(shù)據(jù)流傳送、可靠性、有效

11、流控、全雙工操作和多路復(fù)用。通過面向連接、端到端和可靠的數(shù)據(jù)包發(fā)送。通俗說，它是事先為所發(fā)送的數(shù)據(jù)開辟出連接好的通道，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；而UDP則不為IP提供可靠性、流控或差錯(cuò)恢復(fù)功能。一般來說，TCP對(duì)應(yīng)的是可靠性要求高的應(yīng)用，而UDP對(duì)應(yīng)的則是可靠性要求低、傳輸經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。TCP支持的應(yīng)用協(xié)議主要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的應(yīng)用層協(xié)議主要有：NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）、SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）、DNS（主域名稱系統(tǒng)）、TFTP（通用文件傳輸協(xié)議）等。6、 說明為何要進(jìn)行域名轉(zhuǎn)換？域名服務(wù)器中的高速緩存的作用是什么？答：域名服務(wù)器的解析方式有兩種:第一種叫遞歸查詢，查

12、詢過程由解析器向服務(wù)器發(fā)出遞歸查詢請(qǐng)求，服務(wù)器先在所轄區(qū)域內(nèi)進(jìn)行查找，如果找到，則將結(jié)果返回給解析器端；否則向根服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，由根服務(wù)器從頂向下進(jìn)行。第二種叫迭代查詢，解析器每次請(qǐng)求一個(gè)名字服務(wù)器，當(dāng)一個(gè)名字服務(wù)器不能為某個(gè)詢問提供答案時(shí)，由本次請(qǐng)求的服務(wù)器返回下次請(qǐng)求服務(wù)器的地址，解析器再給另一個(gè)名字服務(wù)器重新發(fā)一個(gè)請(qǐng)求。域名服務(wù)器中的高速緩存的作用：你近期訪問過的網(wǎng)址信息存在緩存里，再次訪問的時(shí)候會(huì)從緩存里讀取，不需要重新解析。這就加快了域名服務(wù)的響應(yīng)速度7、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的與通信有關(guān)的四種威脅分別是什么？答：(1) 截獲從網(wǎng)絡(luò)上竊聽他人的通信內(nèi)容。 (2) 中斷有意中斷他人在網(wǎng)絡(luò)上的通

13、信。(3) 篡改故意篡改網(wǎng)絡(luò)上傳送的報(bào)文。 (4) 偽造偽造信息在網(wǎng)絡(luò)上傳送。主動(dòng)攻擊：更改信息和拒絕用戶使用資源的攻擊，攻擊者對(duì)某個(gè)連接中通過的 PDU 進(jìn)行各種處理。被動(dòng)攻擊：截獲信息的攻擊，攻擊者只是觀察和分析某一個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU 而不干擾信息流。*防火墻 *數(shù)據(jù)加密 *網(wǎng)絡(luò)檢測入侵 *網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描 *訪問控制技術(shù) *其他防范措施二、問答題（共65分）1、因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點(diǎn)是什么？它們的工作方式各有什么特點(diǎn)？（20分）答：邊緣部分:就是連接在因特網(wǎng)上的所有的主機(jī)。邊緣部分利用核心部分提供的服務(wù)，使眾多主機(jī)之間能夠互相通信并交換信息或共享信息；核心部

14、分:網(wǎng)絡(luò)中的核心部分由許多路由器實(shí)現(xiàn)互連，向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的主機(jī)提供連通性，使邊緣部分中的任何一個(gè)主機(jī)都能夠向其他主機(jī)通信。2、IP地址是怎樣定義的？一共分為幾類？怎樣辨別？（15分）答：IP地址總共分為baiA類du、B類、C類、D類、E類這5類IP地址，通過這5類IP地址的地zhi址范圍來區(qū)分。1、daoA類IP地址一個(gè)A類IP地址是指， 在IP地址的四段號(hào)碼中，第一段號(hào)碼為網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，剩下的三段號(hào)碼為本地計(jì)算機(jī)的號(hào)碼。A類IP地址中網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識(shí)長度為8位，主機(jī)標(biāo)識(shí)的長度為24位，A類網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量較少，有126個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以容納主機(jī)數(shù)達(dá)1600多萬臺(tái)。A類IP地址 地址范圍到1

15、54。2、B類IP地址一個(gè)B類IP地址是指，在IP地址的四段號(hào)碼中，前兩段號(hào)碼為網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼。B類IP地址中網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識(shí)長度為16位，主機(jī)標(biāo)識(shí)的長度為16位，B類網(wǎng)絡(luò)地址適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，有16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)所能容納的計(jì)算機(jī)數(shù)為6萬多臺(tái)。B類IP地址地址范圍-54。3、C類IP地址一個(gè)C類IP地址是指，在IP地址的四段號(hào)碼中，前三段號(hào)碼為網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，剩下的一段號(hào)碼為本地計(jì)算機(jī)的號(hào)碼。C類IP地址中網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識(shí)長度為24位，主機(jī)標(biāo)識(shí)的長度為8位，C類網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)量較多，有209萬余個(gè)網(wǎng)絡(luò)。適用于小規(guī)模的局域網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多只能

16、包含254臺(tái)計(jì)算機(jī)。C類IP地址范圍-54。4、D類IP地址D類IP地址在歷史上被叫做多播地址，即組播地址。在以太網(wǎng)中，多播地址命名了一組應(yīng)該在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用接收到一個(gè)分組的站點(diǎn)。多播地址的最高位必須是“1110”，范圍從到55。5、E類IP地址E類IP地址中是以“11110”開頭，E類IP地址都保留用于將來和實(shí)驗(yàn)使用。8、 試舉例說明有些應(yīng)用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP（15分）答：VOIP：由于語音信息具有一定的冗余度，人耳對(duì)VOIP數(shù)據(jù)報(bào)損失由一定的承受度，但對(duì)傳輸時(shí)延的變化較敏感。有差錯(cuò)的UDP數(shù)據(jù)報(bào)在接收端被直接拋棄，TCP數(shù)據(jù)報(bào)出錯(cuò)則會(huì)引起重傳，可能帶來較大的時(shí)延擾動(dòng)。因此VOIP寧可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。4、試簡述分組交換的要點(diǎn)。（15分）答：分組交換采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)