浙大遠程教育計算機網(wǎng)絡基礎離線作業(yè)參考答案

1、浙江大學遠程教育學院計算機網(wǎng)絡基礎課程作業(yè)姓名：學 號：年級：學習中心：第1章 概述一填空題：1. 從資源共享的角度來定義計算機網(wǎng)絡，計算機網(wǎng)絡指的是利用 通信線路 將不同地理位置的多個獨立的 自治計算機系統(tǒng) 連接起來以實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。2. 在TCP/IP的應用層協(xié)議一般使用的是 客戶服務器方式 ，其中，客戶是服務請求方，服務器是服務提供方。3. 美國的IBM公司在1974年宣布了它研制的網(wǎng)絡體系結構 SNA 。 4. 通信線路的 帶寬 是指通信線路上允許通過的信號頻帶范圍 (或通頻帶) ，單位是HZ。但在計算機網(wǎng)絡中，它又用來表示網(wǎng)絡通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力。5. 數(shù)據(jù)通信中的信道傳輸

2、速率單位用b/s表示，b/s的含義是 每秒比特 。6. 目前，“帶寬”常用作描述信道傳送數(shù)據(jù)能力的物理量，其單位是 b/s (bit/s),比之大的單位有： Kb/s 、 Mb/s 、 Gb/s 等。7. 將計算機網(wǎng)絡劃分為局域網(wǎng)LAN、城域網(wǎng)MAN、廣域網(wǎng)WAN是按 網(wǎng)絡的作用范圍 劃分的。8. 各節(jié)點都與中心節(jié)點連接，呈輻射狀排列在中心節(jié)點周圍，這種拓撲結構稱為 星型拓樸結構 。9. 假設某用戶通過電線部門的ADSL技術以2M（即2Mb/s）帶寬接入Internet，在正常情況下其下載速度大約是 244KB/s 。10. 發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結點進入到傳輸媒體所需要的時間稱為 發(fā)送時延 ；

3、網(wǎng)絡中電磁信號在信道中傳播一定的距離而花費的時間稱為 傳播時延 。11. 在發(fā)送報文之前，先將較長的報文劃分成為一個個更小的等長數(shù)據(jù)段，在每一個數(shù)據(jù)段前面，加上一些由必要的控制信息組成的首部(header)后，就構成了一個 分組 。 12. 在計算機網(wǎng)絡中， 各個子層 及其 各子層的協(xié)議 的集合稱為網(wǎng)絡體系結構。13. 開放系統(tǒng)互聯(lián)，采用分層體系結構的模型稱為 OSI 參考模型。14. 在OSI參考模型中，在對等層次上傳送的數(shù)據(jù)單位，都稱為該層的 協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU） 。這個名詞現(xiàn)已被許多非OSI標準采用。（可參考p.31第1段）15. 在因特網(wǎng)中，我們把將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)塊稱為 報文 。

4、16. 在OSI參考模型中，會話層在第 5 層，它處于 傳輸 層提供的服務之上，向 表示 層提供服務。17. 在TCP/IP參考模型中，傳輸層處于 網(wǎng)絡 層提供的服務之上，向 應用 層提供服務。18. 路由器工作在TCP/IP模型中 網(wǎng)絡 層。二問答和計算題：1. 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。從以上計算結果可得出什么結論?答：（1） 發(fā)送時延：107bit/(100*1000

5、)=100秒傳播時延：1000*1000m/(2*108)=0.005秒總結：如果發(fā)送速率小，總時延主要取決于發(fā)送時延（2） 發(fā)送時延：103bit/(1*1000*1000*1000)=0.000001秒傳播時延：1000*1000m/(2*108)=0.005秒總結：如果發(fā)送速率大，總時延主要取決于傳播時延2. 長度為100字節(jié)的應用層數(shù)據(jù)交給運輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡層傳送，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，加上首部和尾部共18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。若應用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少?（提示：數(shù)據(jù)傳輸效率=有效數(shù)據(jù)長度

6、/總數(shù)據(jù)長度）答：（1）當應用層數(shù)據(jù)長度為100字節(jié)時時，數(shù)據(jù)的傳輸效率是：100/(100+20+20+18)63%（2）當應用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)時時，數(shù)據(jù)的傳輸效率是：1000/(1000+20+20+18)95%總結：被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊越小對應的數(shù)據(jù)傳輸效率越低，否則反之。3. 什么是網(wǎng)絡協(xié)議和構成的要素？什么是網(wǎng)絡體系結構？分別簡述OSI、TCP/IP網(wǎng)絡體系結構。答：（1）網(wǎng)絡協(xié)議是指網(wǎng)絡中通信雙方為了進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。網(wǎng)絡協(xié)議有三個要素：語法、語義和同步。（2）網(wǎng)絡體系結構是指網(wǎng)絡層次結構模型和各層協(xié)議的集合，又可以說成是各個子層以及各子層協(xié)議的集合。（3）O

7、SI是一個七層體系結構，從第一層到第七層分別是：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層；TCP/IP是一個四層結構模型，從第一層到第四層分別是：網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層。前者是一個參考構型，只有理論上的意義；后者是一個網(wǎng)絡中廣泛使用的實用協(xié)議。第2章 物理層一填空題：1. 信號是數(shù)據(jù)的電氣或電磁的表現(xiàn)。信號可以分為兩大類，其中一類是 模擬 信號，代表信息的參數(shù)的取值是連續(xù)的（如聲音、溫度、壓力等），另一類是 數(shù)字 信號，代表信息的參數(shù)的取值是離散的（如計算機中處理的“數(shù)字、文字、圖形”等）。2. 什么是基帶信號？ 來自信源的信號，即由1或0組成的數(shù)字信號。例如像計

8、算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號 。在數(shù)字通信信道上直接傳輸基帶信號的方法稱為 基帶傳輸 。3. 基帶信號必須經(jīng)過調(diào)制（即基帶調(diào)制）才能在信道上傳輸，基帶調(diào)制過程通常稱為 編碼 。 常用的編碼方式有不歸零編碼、歸零編碼、 曼徹斯特編碼 和 差分曼徹斯特編碼 。（參考P.4041）4. 除了基帶調(diào)制還有帶通調(diào)制（即使用載波調(diào)制基帶信號）。三種基本的帶通調(diào)制方法是 調(diào)幅 、 調(diào)頻 和 調(diào)相 。個人電腦使用調(diào)制解調(diào)器接入Internet就是基于這一原理工作的。5. 調(diào)制解調(diào)器的作用是實現(xiàn) 數(shù)字 信號和 模擬 信號之間的相互轉換。 6. 在一條通信線路中信號可以雙向傳送，但在同

9、一個時間里只能向一個方向傳送的方法稱為 半雙工通信 。7. 通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息，我們把這種通信稱為 全雙工通信 。8. 目前的局域網(wǎng)中常使用星型結構連接，采用的通信介質是 雙絞線 。它是8芯無屏蔽的傳輸介質，傳輸速率為100Mb/s。9. 多路復用技術可以分為 頻分復用 、 波分復分 和 時分復用 三種基本方式。 10. 曼徹斯特 編碼中每一個比特都有一個跳變，不會出現(xiàn)直流分量，該編碼方法已經(jīng)得到廣泛應用，是局域網(wǎng)的標準編碼。網(wǎng)卡充當了實現(xiàn)這一編碼的角色。11. ADSL技術解決了個人用戶連接Internet的寬帶接入問題，DSL是數(shù)字用戶線的意思，而A含義為非對稱，是指數(shù)據(jù)的上

10、行和下行帶寬是不對稱的，上行帶寬 小于 （填：小于、等于或大于）下行帶寬。12. DSL稱為 數(shù)字用戶線 ，ADSL稱為不對稱數(shù)字用戶線，它可實現(xiàn)基于電話線的寬帶上網(wǎng)，這里的不對稱是指 上行和下行帶寬是不對稱的，且下行帶寬大于上行帶寬 。13. 下圖為曼徹斯特編碼，表示的二進制數(shù)據(jù)為： 01011 。二單選選擇題：1. 下面的曼徹斯特編碼表示的比特串為 D 。A. 011011 B. 011110 C. 111110 D. 100110 三問答和計算題：1. 曼徹斯特編碼編碼有何優(yōu)缺點？試寫出一串比特數(shù)為01001011數(shù)據(jù)的NRZ碼(非歸零碼)、曼徹斯特、差分曼徹斯特編碼三種波形。答：（1）

11、曼徹斯特編碼的優(yōu)點主要有兩點:每個比特的中間（即T/2處）有一次電平跳變，利用電平跳變可以產(chǎn)生收發(fā)雙方的同步信號，因此曼徹斯特編碼稱為“自含時鐘編碼”，發(fā)送曼徹斯特編碼信號時無需另發(fā)同步信號。曼徹斯特編碼信號不含直流分量。（2）曼徹斯特編碼的主要缺點是效率比較低。（3）01001011數(shù)據(jù)三種編碼波形圖如下：2. 假設需要在相隔1000km的兩地間傳送3kb的數(shù)據(jù)。有兩種方式：通過地面電纜以4.8kb/s速率發(fā)送數(shù)據(jù)或通過衛(wèi)星通信以50kb/s速率發(fā)送數(shù)據(jù)。那么，從發(fā)送方開始發(fā)送數(shù)據(jù)直至接收方全部收到數(shù)據(jù)，哪種方式的傳送時間較短？已知電磁波在電纜中的傳播速率為光速的2/3(3*105km/s)

12、，衛(wèi)星通信的端到端單向傳播延遲的典型值為270ms（ms是毫秒）。 （備忘：星通信的端到端單向傳播延遲的典型值為270ms- 說明是很快的）答：從發(fā)送方開始發(fā)送數(shù)據(jù)直至接收方收到全部數(shù)據(jù)的時間T的計算公式為：T=數(shù)據(jù)發(fā)送時延+信號傳播時延（1）對于通過地面電纜的傳送方式，計算如下：電磁波在電纜中的傳播速率=3*105km/s*2/3=2*105km/s，則T=3/4.8+1000/(2*105)5.39(s)（2）對于通信衛(wèi)星的傳送方式，計算如下：T=3/50+270/1000=0.33(s)總結：顯然采用衛(wèi)星的總傳送時間較短。第3章 數(shù)據(jù)鏈路層一填空題：1. 數(shù)據(jù)鏈路層的最基本功能是向該層用

13、戶提供 可靠 、 透明 的數(shù)據(jù)傳輸基本服務。2. 數(shù)據(jù)鏈路層傳送的基本數(shù)據(jù)單元稱為 幀(Frame) 。3. 幀同步是指數(shù)據(jù)的接收方應當從接收到的 比特流 中準確地區(qū)分幀的開始和結束的位置。4. 將二進制數(shù)1010011與另一個二進制數(shù)1110100進行異或操作，其結果為 0100111 。5. 循環(huán)冗余檢驗CRC是一種檢驗方法，而幀檢驗序列FCS是添加在數(shù)據(jù)后面的 冗余碼 。6. 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRC的生成多項式是P(x)=x3+1。試求應添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)（冗余碼） 011 。（說明：在單選題中也有一個求幀檢驗序列FCS題。這類問題怎么做，可參考我的課件。）7. 什么是

14、PPP協(xié)議？ PPP是Point-to-Point Protocol的縮寫，稱為點對點協(xié)議，PPP協(xié)議屬于因特網(wǎng)用戶計算機和ISP進行通信時所使用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，目前使用非常廣泛 。8. 在PPP協(xié)議中， 鏈路控制協(xié)議(LCP) 被用來建立、配置、管理和測試數(shù)據(jù)鏈路連接；而 網(wǎng)絡控制協(xié)議(NCP) 被用來建立和配置不同的網(wǎng)絡協(xié)議。 （說明：在PPP的幀格式中，有一個“協(xié)議字段”，若為“0x0021”，則信息字段就是IP數(shù)據(jù)包；若為“0xC021”，則信息字段就是鏈路控制信息；若為“0x8021”，則信息字段就是網(wǎng)絡控制信息。）9. 信息傳輸如果是逐字符的傳輸，則稱為 異步傳輸 ；如果是逐比特

15、的傳輸，則稱為 同步傳輸 。10. PPP幀的起始和結束標志都是0x7e，對應的二進制數(shù)為 1111110 。若在信息字段中出現(xiàn)與此相同的字符，必須進行填充。在同步數(shù)據(jù)鏈路（是指一連串的比特連續(xù)傳輸，又稱為逐比特地傳輸）中，采用 零比特傳輸 方法進行填充；在異步數(shù)據(jù)鏈路（指在鏈路中逐字符地傳輸）中，采用 字節(jié)傳輸 方法進行填充。11. PPP協(xié)議使用同步傳輸技術傳送比特串0110111111111100。試問經(jīng)過零比特填充后變成比特串是 011011111011111000 。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的比特串

16、為 00011101111111111110 。12. 以太網(wǎng)是目前最為流行的局域網(wǎng)形式，它采用了 CSMA/CD（載波監(jiān)聽多點接入/碰撞監(jiān)測） 協(xié)議。13. 試說明10Base-T以太 網(wǎng)中，“10”代表 傳輸速率是10Mb/s ，“Base” 代表 連接線的信號是基帶信號 ，“T” 代表 雙絞線 。14. 在以太網(wǎng)中，集線器處于 物理 層。15. 一個辦公室中有多臺計算機，每個計算機都配置有網(wǎng)卡，并已經(jīng)購買有一臺網(wǎng)絡集線器和一臺打印機，一般組成局域網(wǎng)使用的傳輸介質是 雙絞線 。16. 在使用集線器連接的Ethernet局域網(wǎng)中，物理上采用的是 星型 拓撲結構，而邏輯上采用的是 總線型 拓撲

17、結構。17. 帶有碰撞（沖突）檢測的載波監(jiān)聽多點接入技術是為了減少 碰撞 ，是在源結點發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前，首先監(jiān)聽信道是否 空閑 ，如果監(jiān)聽到信道上有載波信號，則 推遲 發(fā)送數(shù)據(jù)幀。其工作原理可以簡單地概括為 先聽后發(fā) 、 邊聽邊發(fā) 、 碰撞（沖突）停止 、 延遲重發(fā) 。18. 平時所說的網(wǎng)絡中計算機的MAC地址就是指計算機的 物理地址 ，它由 48 比特組成，在Windows操作系統(tǒng)的DOS模式下，查看該地址的命令是 ipconfig /all 。19. 透明網(wǎng)橋采用 自學習 算法以建立轉發(fā)表（又稱散列表），并根據(jù)轉發(fā)表轉發(fā)數(shù)據(jù)幀，以減少碰撞機會，提高以太網(wǎng)的性能。二問答和計算題：1. 已知某通

18、信信道的誤碼率為10-5，每個幀的長度為10kbit，試問：若差錯為單比特出錯，則在該信道上傳送的幀的平均出錯率是多少？答：根據(jù)定義：傳輸錯誤的比特占所傳輸比特總數(shù)的比率稱為誤碼率，設傳輸錯誤的比特為x，根據(jù)定義列出公式如下：誤碼率=x/幀總長度根據(jù)公式可以求得x=誤碼率*幀總長度=10-5*(10*1000)=0.1（比特）由上式可見1個數(shù)據(jù)幀會出現(xiàn)0.1個比特的錯誤，也可以說為10個數(shù)據(jù)幀將出現(xiàn)1個比特的錯誤（擴大10倍），而一個比特錯的那個幀就是錯幀，因此傳送幀的平均出錯率為：1(幀)/10(幀)=0.1=10%。2. 在數(shù)據(jù)傳輸過程中，若接收方收到的二進制比特序列為1011001101

19、0，通信雙方采用的協(xié)商多項式為G(x)=x4+x3+1，則該二進制比特序列在傳輸中是否出現(xiàn)了差錯？如果沒有出現(xiàn)差錯，發(fā)送數(shù)據(jù)的比特序列和CRC校驗碼的比特序列分別是什么？答：根據(jù)循環(huán)冗余校驗的定義，將接收方收到的二進制比特序列用通信雙方的協(xié)商多項式轉換成的二進制序列去模2除（異或），如果能除盡（余數(shù)為0），則說明接收方收到的二進制比特序列在傳輸中沒有出現(xiàn)差錯，否則反之。協(xié)商多項式轉換成對應的二進制序列（除數(shù)）為：11001，下面列出豎式進行模2除（異或）運算： 1101010 11001 10110011010 11001 11110 11001 01111 00000 11111 11001

20、 01100 00000 11001 11001 00000 00000 0可見，因為計算得余數(shù)為0，所以10110011010比特序列在傳輸中沒有出現(xiàn)差錯。既然沒有出錯，發(fā)送數(shù)據(jù)的比特序列就是從10110011010中去掉最右邊的四位（因為除數(shù)是5位）得到：1011001。而后四位1010就是CRC校驗碼（即幀檢驗序列 FCS）。3. 要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特序列為1010001101，CRC校驗采用協(xié)商多項式為G(x)=x5+x4+ x2+1，計算CRC校驗碼（即幀檢驗序列）？答：根據(jù)循環(huán)冗余校驗的定義，計算CRC校驗碼（即幀檢驗序列），就是將要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特序列后加0（按協(xié)商多項式轉換成的二進制

21、序列位數(shù)減1來確定加0的個數(shù)），再用協(xié)商多項式轉換成的二進制序列去模2除（異或），余數(shù)即為CRC校驗碼。協(xié)商多項式轉換成對應的二進制序列（除數(shù)）為：110101因為協(xié)商多項式轉換成的二進制序列位數(shù)為6位，6-15，所以被除數(shù)就是：在1010001101后加5個0，即為：101000110100000下面列出豎式進行模2除（異或）運算； 1101010110 110101 101000110100000 110101 111011 110101 011101 000000 111010 110101 011111 000000 111110 110101 010110 000000 101100

22、 110101 110010 110101 001110 000000 01110可見余數(shù)為01110，所以CRC校驗碼為01110。因此被傳輸?shù)谋忍亓鳎ㄔ忍匦蛄?校驗碼）是：1010001101011104. 一個PPP的幀的數(shù)據(jù)部分（即信息字段）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：分析PPP幀的數(shù)據(jù)部分（即信息字段）：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E7D 5E還原為7E；7D 5D還原為7D。所以真正的數(shù)據(jù)為：7E FE 27 7D 7D 65 7E5. 有10個站連

23、接到以太網(wǎng)上。試計算以下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器； （2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網(wǎng)集線器； （3）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)交換機。答：（1）10個站點共享10Mb/s的帶寬，平均每個站點為：10/10=1Mb/s帶寬。（2）10個站點共享100Mb/s的帶寬，平均每個站點為：100/10=10Mb/s帶寬。（3）因為以太網(wǎng)交換機允許站點獨占端口的帶寬，所以每個站點獨享10Mb/s帶寬。6. 以太網(wǎng)是目前最為流行的局域網(wǎng)形式，它采用了CSMA/CD協(xié)議,其含義是什么？簡述以太網(wǎng)（Ethernet）的“載波監(jiān)

24、聽”和“碰撞檢測”的內(nèi)容。為什么說在星型網(wǎng)絡中，隨著接入的計算機越來越多（即擴大網(wǎng)絡規(guī)模），網(wǎng)絡性能將隨之降低？答：（1）CSMA/CD是英文縮寫，它的含義是載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測，是以太網(wǎng)局域網(wǎng)的工作協(xié)議。（2）載波監(jiān)聽：是指發(fā)送前先監(jiān)聽，即每一個站點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他站點在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不發(fā)送數(shù)據(jù)，要等到信道變?yōu)榭臻e時再發(fā)送，而且在發(fā)送時，還要邊發(fā)送邊監(jiān)聽。碰撞檢測：是指邊發(fā)送邊監(jiān)聽時，如果發(fā)現(xiàn)與網(wǎng)卡連接的信道上的信號電壓發(fā)生突增（因信號相互疊加所致）并超過某一個域值，則認為至少有兩個站點同時在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生碰撞，碰撞的信號因失真而無效，因此正在發(fā)

25、送信號的站點將立即停止發(fā)送，等待下一個隨機時間再次發(fā)送。（3）星型網(wǎng)實際上屬于總線型網(wǎng)絡，采用CSMA/CD協(xié)議，該協(xié)議認為相互碰撞的信號是無效的，顯然，隨著接入網(wǎng)絡的計算機增多，因隨機發(fā)送信息使得碰撞概率大增，從而降低了共享式網(wǎng)絡的性能。為了克服這一問題，目前一般采用交換式局域網(wǎng)（核心設備是局域網(wǎng)交換機），以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸。7. 有一個連接10臺計算機的網(wǎng)絡，其中5臺連接到一個Ethernet集線器上，另外5臺連接到另一個集線器Ethernet上，兩個集線器連接到一個交換機Switch上，而該交換機又通過一個路由器Router連接到另一個配置相同的遠程辦公室。那么，該交換機將能獲知多少個

26、MAC地址？答：該交換機共可以獲知11個MAC地址，這包括10臺計算機的MAC地址和一臺路由器的MAC地址。集線器不是工作在第2層的連接設備，因此沒有MAC地址。另外，交換機僅僅能用于本地局域網(wǎng)，因此不知道本地路由器以外的其他MAC地址。8. 現(xiàn)有五個站分別連接在三個局域網(wǎng)上，并且用兩個網(wǎng)橋連接起來，如下圖所示。每一個網(wǎng)橋的兩個端口號都標明在圖上。在一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉發(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，即H1發(fā)送給H5，H3發(fā)送給H2，H4發(fā)送給H3，H2發(fā)送給H1。試將有關數(shù)據(jù)填寫在下表中。 發(fā)送的幀 網(wǎng)橋1的轉發(fā)表 網(wǎng)橋2的轉發(fā)表 網(wǎng)橋1的處理 網(wǎng)橋2的處理 站地址 端

27、口 站地址 端口 (轉發(fā)?丟棄?登記?) (轉發(fā)?丟棄?登記?) H1-> H5MAC11MAC11轉發(fā)，寫入轉發(fā)表轉發(fā)，寫入轉發(fā)表 H3-> H2MAC32MAC31轉發(fā)，寫入轉發(fā)表轉發(fā)，寫入轉發(fā)表 H4-> H3MAC42MAC42寫入轉發(fā)表，丟棄不轉發(fā)寫入轉發(fā)表，轉發(fā) H2-> H1MAC21寫入轉發(fā)表，丟棄不轉發(fā)接收不到這個幀第4章 網(wǎng)絡層一填空題：1. 在廣域網(wǎng)中，網(wǎng)絡層提供了 數(shù)據(jù)報 和 虛電路 兩種服務。在當今的因特網(wǎng)中，主要使用 數(shù)據(jù)報 服務功能，網(wǎng)絡層不提供可靠的傳輸服務，而是把通信的可靠性交給上層的端到端的用戶主機來處理。2. 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層上的數(shù)

28、據(jù)幀又稱為 MAC幀 ，在裝配幀時除了在首部加上控制信息外，還有在原始數(shù)據(jù)的尾部加上 幀校驗序列FCS 。IP數(shù)據(jù)報是工作在 網(wǎng)絡 層的最小傳輸單元， 在構造IP數(shù)據(jù)報時，只是在原始數(shù)據(jù)的 首部 加上控制信息。3. 路由器是工作在 網(wǎng)絡 層的網(wǎng)絡互聯(lián)設備，使用它互聯(lián)的兩個局域網(wǎng)，其下面的 數(shù)據(jù)鏈路 層和 物理 層的協(xié)議可以是不同的。 4. 對于以太網(wǎng)來說，IP數(shù)據(jù)報交給數(shù)據(jù)鏈路層將被封裝為 MAC幀 。在該數(shù)據(jù)單元看不到IP地址，IP地址作為數(shù)據(jù)的一部分被隱藏起來。5. 從已知的IP地址找出對應物理地址的映射所采用的協(xié)議是 ARP(即地址解析協(xié)議) 。6. 每一個主機都設有一個ARP 高速緩存

29、(cache) ,其中存放了一個從IP地址到硬件地址的映射表（支持動態(tài)更新），它可以減少網(wǎng)絡的通信量。7. 一個32比特的二進制地址，用軟件實現(xiàn)、并在全局唯一地定義接入網(wǎng)絡的一個主機或路由器。這個地址我們稱為 IP地址 。8. 因特網(wǎng)中IP地址常用的三種類別分別是A類、B類和C類，32位地址碼前面若干比特用來標識網(wǎng)絡號，A類、B類和C類的類別位（即標識位）分別是 0 、 10 和 110 比特。對于B類地址，最大的主機數(shù)是 65534(216-2) 。9. IP地址的主機部分如果全為1，則表示 直接廣播 地址，IP地址的主機部分若全為0，則表示 網(wǎng)絡 地址，因此這兩種地址都屬于保留地址。第一個

30、字節(jié)為127的IP地址（例如，）被稱為 環(huán)回測試(Loopback Test) 地址，因此也屬于保留地址。10. 將IP地址11001010010111010111100000101101按照點分十進制表示應該為 5 ，這是一個 C 類地址，所屬的網(wǎng)絡號（即網(wǎng)絡地址）為 ，C類地址所對應的默認子網(wǎng)掩碼是 。11. 在IPv4版本中，IP地址是一個具有兩級或三級的層次結構。設某臺主機的IP地址為2，則該主機所在的網(wǎng)絡地址是 ，默認的子網(wǎng)掩碼是 255.255

31、.0.0 。假定另一臺主機的IP地址是1，則該主機所在的網(wǎng)絡地址是 ，其中第4個字節(jié)是主機號，如果把主機號的前幾位作為子網(wǎng)號，這樣的地址就被劃分為三級結構，即網(wǎng)絡號+子網(wǎng)號+主機號。12. 假定某計算機IP地址是3，那么該計算機在 C 類網(wǎng)絡上，如果該網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼（又稱地址掩碼）為40，問該網(wǎng)絡最多可以劃分 14 子網(wǎng)，每個子網(wǎng)最多可以有 14 臺主機。13. 采用子網(wǎng)劃分后，IP地址的組成結構為 網(wǎng)絡號+子網(wǎng)號+主機號 ，子網(wǎng)劃分導致實際可分配的IP地址數(shù)目減少。14. 在Internet中，IP

32、數(shù)據(jù)報的交付可分為兩種方式，分別是 直接交付 和 間接交付 。15. 路由器一般具有多個輸入端口和多個輸出端口，它工作在 網(wǎng)絡層 ，主要用來存儲和轉發(fā)分組。16. 根據(jù)網(wǎng)絡的當前狀態(tài)信息來進行路由選擇，這種算法稱為 動態(tài)路由選擇 ，也稱為自適應路由選擇算法。 17. 路由信息協(xié)議(RIP)是內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議中廣泛采用的一種基于（1） 距離矢量路由算法 的協(xié)議，其最大的優(yōu)點是（2） 簡單 。RIP規(guī)定分組每經(jīng)過一個路由器，跳數(shù)就增加1，在實際使用中，一條路徑上最多可包含的路由器是（3） 15 個。18. 一種分布式的、基于鏈路狀態(tài)的內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議，克服了RIP協(xié)議的缺點，能很好的應用于大規(guī)模、拓撲變化

33、快的互聯(lián)網(wǎng)絡環(huán)境。這種內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議稱為： OSPF（即開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議） 。二單選選擇題：1.在下面的IP地址中屬于C類地址的是 C 。A. 1 B. C. 23 D. 0 （提示：如下圖，C類網(wǎng)的首字節(jié)是：192，其中第一個C類網(wǎng)的可用的網(wǎng)絡號是192.0.1(或)）三問答和計算題：1. 在地址解析中，網(wǎng)關（gateway，這里的網(wǎng)關是指工作在網(wǎng)絡層的路由器 ）的作用是什么？答：一個子網(wǎng)中的與其他網(wǎng)絡通過接口連接的邊界設備稱為網(wǎng)關。每當子網(wǎng)中的一個設備（或一個結點）需要發(fā)送消息到所在

34、子網(wǎng)外的另一個設備（或一個結點）時，將消息發(fā)送給網(wǎng)關，然后網(wǎng)關將信息發(fā)往目的網(wǎng)絡或目的路由器。2. 現(xiàn)有一個公司需要創(chuàng)建內(nèi)部網(wǎng)絡，該公司包括工程技術部、市場部、財務部和辦公室4個部門，每個部門約有2030臺計算機。試問：（1）若該公司申請到的是一個C類地址即為 ，需要將幾個部門從網(wǎng)絡上進行分開，該如何劃分網(wǎng)絡？（2）確定各部門的網(wǎng)絡地址（含子網(wǎng)部分）和子網(wǎng)掩碼，并寫出分配給每個部門的IP地址范圍。答：（1）可以采用三級IP地址將該C類網(wǎng)劃分為若干子網(wǎng)。由于該公司包括4個部門，共需要劃分為4個子網(wǎng)，可使用主機號的前3位作為子網(wǎng)號，這樣可分配子網(wǎng)數(shù)是6（6>4，夠用

35、）。另一方面，主機號的比特數(shù)為5，可用的主機數(shù)是32-2=30（夠用）。（2）首先確定第1個部分的子網(wǎng)地址。如果主機號的前3位作為子網(wǎng)號，那么一共有6個子網(wǎng)，依次為：001 010 011 100 101 110，在這里可以取前面4個子網(wǎng)號。每個子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼是一樣的，即為24。確定第1個子網(wǎng)號：第4個字節(jié)的二進制數(shù)是00100000，對應的十進制是32，所以第1個部門的網(wǎng)絡地址（含子網(wǎng)部分）是：2。同理，可以得到其他3個部門的網(wǎng)絡地址（含子網(wǎng)部分）分別是：4 和 6和192.168.161

36、.128。IP地址范圍的具體算法是：以第1個子網(wǎng)為例，因為第4個字節(jié)范圍是001 00001 - 001 11110 （不包括主機號全0和全1）。而001 00001對應33，001 11110對應62.同理可計算出其他部門的IP地址范圍。因此，可確定各部門的網(wǎng)絡地址、子網(wǎng)掩碼和IP地址范圍如下表：部門網(wǎng)絡地址子網(wǎng)掩碼IP地址范圍工程技術部2243至2市場部4245至4財務部192.168

37、.161.96247至26辦公室282429至583. 假設在以太網(wǎng)上運行IP協(xié)議，源主機A要和IP地址為50的主機B通信，請問A如何得到主機B的MAC地址？（說明采用的協(xié)議和查找過程）答：主機A采用地址解析協(xié)議ARP獲得主機B的MAC地址。具體過程如下：（1）主機A首先根據(jù)主機B的IP地址50，在自己的ARP高速緩存表查找與之對應的MAC地址。如果可以找到就不用發(fā)送AR

38、P請求分組；否則，則以廣播方式發(fā)送一個ARP請求分組，該請求分組中包含主機A的IP地址、MAC地址以及主機B的IP地址。（2）主機B在接收到ARP請求分組后將完成地址解析，并發(fā)送ARP應答分組，該分組和數(shù)據(jù)包含了主機B的MAC地址。（3）主機A收到來自主機B的ARP應答分組后，即可得到主機B的MAC地址，并將主機B的IP地址和MAC地址都加入到ARP高速緩存表中4. 設路由器A建立了如下的路由表，路由表中的三列分別是目的網(wǎng)絡地址、目的網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼和路由信息（下一跳路由器或路由器A的某一接口）路由器A的路由表網(wǎng)絡地址 目的網(wǎng)絡子網(wǎng)掩碼 路由信息

39、 接口0 接口1 路由器1默認路由 路由器2 現(xiàn)路由器A收到3個數(shù)據(jù)包，其目的IP地址分別是：(1)7 (2)51 (3) 試指出路由器A根據(jù)其路由表，將會如何處理這些數(shù)據(jù)包。答：對于(1)7匹配第三條靜態(tài)路由，所以A路由器會把數(shù)據(jù)轉發(fā)給路由器1；對于(2)51匹配第二條靜態(tài)路由，所以信息被轉發(fā)到接口1；對于(3) 沒有一條是匹配的，因此將使用默認路

40、由，即將把數(shù)據(jù)轉發(fā)給路由器2。5. 設互聯(lián)網(wǎng)上某路由器R建立了如下路由表: （復雜一點，涉及子網(wǎng)問題）目的網(wǎng)絡子網(wǎng)掩碼下一跳路由器640R09240R192R22892R39224R4默認路由R5現(xiàn)共收到5個分組，從數(shù)據(jù)報首部提取的目的主機IP地址分別為：（1）50（2）25（3）

41、15（4）00（5）20試分別計算出它們的下一跳路由器分別是什么。答：（1）比較后知道，地址為50的分組可能在和28子網(wǎng)中，由于子網(wǎng)掩碼最后一位192的二進制表示是11000000，因此子網(wǎng)號為前2個比特，而目的地址150的二進制是10010110，前2位10與子網(wǎng)28(10000000)吻合，即目的網(wǎng)在子網(wǎng)28中，所以下一條是R3。（2）同理，可以知道目的地址25不在1

42、92中（因為3個比特作為子網(wǎng)號，125不在192的子網(wǎng)中），所以選擇默認路由器即下一跳為R5。（3）目的地址15既不在6子網(wǎng)中也不在92子網(wǎng)中，所以選擇默認路由器即下一跳為R5。（4）目的地址00在92子網(wǎng)中，所以下一跳為R1。（5）目的地址20在92子網(wǎng)中，所以下一跳為R4。綜上所述，下一跳路由器依次是(1)R3 (2)R5 (3)R5 (4)R1 (5)R4第5章 運輸層（又稱傳輸層）一填空題：1. 從通信

43、和信息處理的角度看，在TCP/IP模型中向其上面的應用層提供通信服務的協(xié)議層稱為 運輸 層。 2. 傳輸層使用了 網(wǎng)絡 層提供的服務，并通過執(zhí)行 運輸層協(xié)議 ，向 應用層 提供了一個標準的完善的通信服務。3. 傳輸層中的TCP協(xié)議可以為其用戶提供 可靠 、面向連接的、全雙工的數(shù)據(jù)流傳輸服務。4. 傳輸層中的UDP協(xié)議可以為其用戶提供不可靠、 無連接 的數(shù)據(jù)傳輸服務。5. 人們把將待發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)塊稱為報文，在運輸層直接對應用層交下來的報文進行封裝的協(xié)議是 UDP協(xié)議 ，與TCP協(xié)議不同，既不拆分也不合并。6. 由于UDP是面向報文的，即對應用層交下來的報文，在添加首部后就向下交付給IP層，由

44、于IP層對數(shù)據(jù)的長度有要求，如果數(shù)據(jù)太長，片分現(xiàn)象嚴重，影響傳輸速度，所以UDP支持的 應用層 報文大小要合適。7. 在運輸層，TCP協(xié)議傳遞給網(wǎng)絡層IP協(xié)議的數(shù)據(jù)單元稱為 報文段 。8. TCP/IP的運輸層有兩個不同的協(xié)議，它們是TCP和UDP,其中文名分別叫做傳輸控制協(xié)議和 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 。前者是面向連接的協(xié)議，而后者則屬于無連接協(xié)議。使用UDP協(xié)議，系統(tǒng)資源開銷小，UDP報文段的首部只有 字節(jié)。而對于TCP來說，其報文段的首部至少有 20 字節(jié)，傳輸開銷比較大，TCP開銷大的另一個原因是占有CPU的處理時間。因此，在應用層開發(fā)中運輸層使用哪個協(xié)議要視具體情況而定。諸如“萬維網(wǎng)、電子郵

45、件和文件傳輸”服務在運輸層使用 TCP 協(xié)議封裝，而“域名轉換協(xié)議DNS和IP電話”服務在運輸層使用 UDP 協(xié)議封裝。9. 熟知端口即系統(tǒng)端口號是IANA指派的。FTP服務使用的熟知端口號是 21 ，簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP使用的熟知端口號是 25 ，WWW服務（使用HTTP協(xié)議）使用的熟知端口號是 80 。10. 在TCP/IP網(wǎng)絡中，使用運輸層的TCP協(xié)議進行通信，必須先建立TCP連接，TCP連接的兩個端點不只是端口號，也不是只是IP地址，而是叫做 socket ，它由4個數(shù)字確定的，包括雙方的IP地址和雙方的端口號，彼此之間用冒號隔開。例如，IP地址是而端口號是80，

46、可寫為：:80。11. 主機A向主機B發(fā)送TCP報文段，首部中的源端口是m而目的端口是n（源端口和目的端口分別占用2個字節(jié)）。當B向A發(fā)送回信（即確認信息）時，其TCP報文段的首部中的源端口和目的端口分別是 n和m 。12. TCP報文段中SYS字段(稱為同步為)只占1位，當SYS=1時，表示這個報文段是一個連接請求報文，或者說是一個連接接收報文。TCP報文段中的ACK也只占1位，只要當ACK等于 1 時，報文段中的“確認號”字段才有效。13. TCP協(xié)議傳輸?shù)氖菆笪亩危瑘笪亩沃械拿恳粋€字節(jié)都按順序編號，其中報文段的第一個字節(jié)的序號就記錄在TCP報文段的首部 序號 字段中，根

47、據(jù)報文段的數(shù)據(jù)長度也就可以知道報文段最后一個字節(jié)的序號。14. TCP報文段中“確認號”字段的作用是“期望收到對方下一個報文段的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號”。例如B正確收到了A發(fā)送過來的一個報文段，其序號字段值是501，而數(shù)據(jù)長度是200字節(jié)，這表明B正確的收到了A發(fā)送的序號從501到700為止的數(shù)據(jù)。因此，B期望收到A的下一個數(shù)據(jù)序號是701，于是B發(fā)送給A的確認報文段中把確認號置為 701 。15. 為了防止過多的數(shù)據(jù)注入到網(wǎng)絡中，以避免網(wǎng)絡中的路由器或鏈路過載，所采取的措施稱為 擁塞控制 。 16. 利用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)時必須建立通信雙方的運輸連接，運輸連接有三個階段，這三個階段分別是 連接

48、建立 、 數(shù)據(jù)傳送 、 連接釋放 。17. TCP是TCP/IP協(xié)議族中的(1) A.傳輸層 協(xié)議，使用(2) C.3 次握手協(xié)議建立傳輸連接。當連接的主動方發(fā)出SYN連接（此時SYN=1）請求后，等待對方應答(3) A.SYN,ACK 。這種連接的方法可以防止(4) D.產(chǎn)生錯誤的連接 。TCP使用流量控制協(xié)議是(5) B.可變大小的滑動窗口協(xié)議 。(1) A. 傳輸層 B. 網(wǎng)絡層 C.會話層 D.應用層(2) A. 1 B. 2 C.3 D.4(3) A. SYN ，ACK B. FIN ，ACK C. PSH ，ACK D. RST ，ACK (4) A. 出現(xiàn)半連接 B. 無法連接C

49、. 假冒的連接 D. 產(chǎn)生錯誤的連接 (5) A. 固定大小的滑動窗口協(xié)議 B. 可變大小的滑動窗口協(xié)議C. 后退N幀ARQ協(xié)議 D. 選擇重發(fā)ARQ協(xié)議 二問答和計算題：1. 在TCP/IP模型中，運輸層TCP和網(wǎng)絡層IP協(xié)議的主要功能是什么？答：TCP協(xié)議：TCP是面向連接的，提供了一種可靠的數(shù)據(jù)交互服務，它把待發(fā)送的報文分割成數(shù)據(jù)段并編上序號發(fā)送出去。在傳輸中如果發(fā)生丟失、破壞、延遲和亂碼等問題，TCP將負責重傳這些有序分組，在接收端按正確的序號拼湊并遞交給應用層還原為報文。它是一個端到端的協(xié)議，為上層的應用層提供服務，工作在傳輸層。IP協(xié)議：為上層的運輸層提供服務，規(guī)定了數(shù)據(jù)分組傳送的

50、格式，即在TCP數(shù)據(jù)段或UDP用戶數(shù)據(jù)報的頭部附加主機的源地址和目的地址從而構成IP數(shù)據(jù)報，它工作在網(wǎng)絡層，在傳輸時IP協(xié)議為IP數(shù)據(jù)報解決傳輸路徑問題?？傊?，TCP為數(shù)據(jù)的傳輸提供了可靠性的保證，IP在網(wǎng)絡中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，兩者相輔相成，缺一不可。2. 一個UDP用戶數(shù)據(jù)報首部的十六進制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17。試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報總長度、數(shù)據(jù)部分長度分別為多少？答：UDP用戶數(shù)據(jù)報的首部字段包括：源端口，目的端口、總長度和檢驗和。各字段長度都為2個字節(jié)，首部字段總長度為8個字節(jié)。因此：源端口：0x0632 (0x指數(shù)據(jù)是十六進制的) ，等價于十進制

51、的1586 目的端口：0x0045，等價于十進制的69用戶數(shù)據(jù)報總長度：0x001C字節(jié)，等價于十進制的28字節(jié)數(shù)據(jù)部分長度：28 8 = 20字節(jié)3. 主機A向主機B連續(xù)發(fā)送了兩個TCP報文段,其序號分別是80和120.試問:(1)第一個報文段攜帶了多少字節(jié)的數(shù)據(jù)? (2)如果B收到第二個報文段后發(fā)回的確認中的確認號是180,試問A發(fā)送的第二個報文段中的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)? (3)如果A發(fā)送的第一個報文段丟失了,但第二個報文段到達了B，B在第二個報文段到達后向A發(fā)送確認，請問這個確認號應該是多少? 答：(1)第一個報文段的序號是80，表示第一個報文段數(shù)據(jù)的第一字節(jié)編號是80，緊接著發(fā)送第二個報文

52、段，根據(jù)其中的序號是120，可以知道第一個報文段的最后一個字節(jié)的編號是119。因此，第一個報文段所攜帶的數(shù)據(jù)有119-(80-1)=40個字節(jié)。(2)如果第二個報文段發(fā)出后得到的確認號是180，說明序號120至179的字節(jié)全收到，所以第二個報文段的數(shù)據(jù)有179-(120-1)=60字節(jié)(3)這個確認號還是80。因為這種情況屬于B方未按序收到信息，其中120至179個字節(jié)將暫存到B方接收緩存中，B方發(fā)的確認號仍然是第一個報文段的80，A方將在發(fā)送超時后重發(fā)第1個報文段。4. TCP/IP模型的運輸層TCP協(xié)議是面向連接的(屬于虛連接)，運行TCP的客戶端和服務端須先建立TCP連接，才能開始傳送數(shù)

53、據(jù)?，F(xiàn)假設主機A運行客戶進程，主機B運行服務進程，以下是主機A和主機B建立連接的過程，請?zhí)羁眨?1)主機A的客戶進程首先創(chuàng)建名為 傳輸控制塊TCB 的數(shù)據(jù)結構，向主機B的服務進程發(fā)出連接請求報文段：同步位SYN=1，選擇的初始序號SEQ=501。(2)主機B接受到請求報文段后，向主機A發(fā)送確認，確認報文段的同步位SYN=1（表示這是一個連接接收報文），標志ACK=1（表示確認號ack有效），分配的序號SEQ=302，確認號ack= 501+1=502 。(3)主機A的客戶進程接收到來自主機B的確認報文之后，還需要向主機B也發(fā)送一個確認報文段：標志ACK=1，SEQ= 502 ，ack= 302

54、+1=303 。(4)以上TCP連接建立的過程叫做 三次 握手。5. 一個應用程序欲通過一個TCP連接發(fā)送長度為LB(B為字節(jié)單位)的消息。假定TCP報文段的頭部長度為20B，IP數(shù)據(jù)報的頭部長度也為20B。IP數(shù)據(jù)報又本封裝在以太網(wǎng)幀中，以太網(wǎng)幀的頭部長度為18B。那么，在物理層的傳輸效率是多少？分別考慮L=10和L=1000兩種情況。答：一個長度為L(B)的消息，在傳輸時要附加長度為20B的TCP報文段頭部,長度為20B的IP數(shù)據(jù)報長度，以及長度為18B的以太網(wǎng)幀的頭部。因此在物理層的傳輸效率為：傳輸效率=（數(shù)據(jù)有效長度L）/（物理層數(shù)據(jù)總長度L加58）。當L=10時，傳輸效率=L/(L+58)=10/68=14.7%當L=1000時，傳輸效