計算機網(wǎng)絡(luò)原理 李全龍 課后習(xí)題

1、第一章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述1.什么是計算機網(wǎng)絡(luò)？答：計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡(luò)是互連的、自治的計算機的集合。2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素是什么？每個要素的含義是什么？答：（1）語法：定義實體之間交換信息的格式與結(jié)構(gòu)，或者定義實體之間的傳輸信號的電平等。（2）語義：語義就是定義實體之間交換的信息中需要發(fā)送（或包含）哪些控制信息，這些信息的具體含義，以及針對不同含義的控制信息，接收信息端應(yīng)如何響應(yīng)。（3）時序：時序也稱為同步，定義實體之間交換信息的順序以及如何匹配或適應(yīng)彼此的速度。3.計算機網(wǎng)絡(luò)的功能是什么？答：（1）硬件資源共享。（2）軟件資源共享。（3）信息資源共享。4.按

2、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分，主要有哪幾類計算機網(wǎng)絡(luò)？各有什么特點？答：按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分，可分為以下4種類型：（1）個域網(wǎng)（PAN）：通常是個人設(shè)備通過無線通信技術(shù)構(gòu)成小范圍的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)個人設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，個域網(wǎng)通常覆蓋范圍在110m。（2）局域網(wǎng)（LAN）：采用高速優(yōu)先或無線鏈路鏈接主機，實現(xiàn)局部范圍內(nèi)高速數(shù)據(jù)傳輸。局域網(wǎng)通常覆蓋范圍在10m1km。（3）城域網(wǎng)（MAN）：城域網(wǎng)是指覆蓋一個城市范圍的網(wǎng)絡(luò)，覆蓋范圍通常在550km。（4）廣域網(wǎng)（WAN）：廣域網(wǎng)覆蓋范圍在幾十到幾千千米，通?？缭礁蟮牡乩砜臻g，可以實現(xiàn)異地城域網(wǎng)或局域網(wǎng)的互連。5.按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭澐?，主要有哪幾類計算機網(wǎng)絡(luò)？各有什么特點

3、？答：（1）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：易于監(jiān)控與管理，故障診斷與隔離容易；中央節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，一旦故障，全網(wǎng)癱瘓，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受限于中央結(jié)點的端口數(shù)量。（2）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單，所需電纜數(shù)量少，易于擴(kuò)展；通信范圍受限，故障診斷與隔離比較困難，容易產(chǎn)生沖突。（3）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：所需電纜長度短，可以使用光纖，易于避免沖突；某結(jié)點的故障容易引起全網(wǎng)癱瘓，新結(jié)點的加入或撤出過程比較麻煩，存在等待時間問題。（4）網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：可靠性高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價成本高，選路協(xié)議復(fù)雜。（5）樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：易于擴(kuò)展，故障易于隔離；對根結(jié)點的可靠性要求高。（6）混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：易于擴(kuò)展；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管理與維護(hù)復(fù)雜。6.計算機網(wǎng)絡(luò)

4、結(jié)構(gòu)主要包括那幾部分？每部分的主要功能是什么？答：（1）網(wǎng)絡(luò)邊緣（network edge）：網(wǎng)絡(luò)邊緣為網(wǎng)絡(luò)用戶提供了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。（2）接入網(wǎng)絡(luò)（access network）：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)核心連接與接入的網(wǎng)絡(luò)。（3）網(wǎng)絡(luò)核心（network core）：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣中的主機之間的數(shù)據(jù)中繼與轉(zhuǎn)發(fā)。7.簡要描述你了解的接入網(wǎng)絡(luò)，這些接入網(wǎng)絡(luò)都有什么特點？經(jīng)常使用的是哪類接入網(wǎng)絡(luò)？答：（1）電話撥號接入：覆蓋廣泛；帶寬有限。（2）非對稱數(shù)字用戶線路ADSL：覆蓋廣泛；共享線路；帶寬較大。（3）混合光纖同軸電纜HFC接入網(wǎng)絡(luò)：總帶寬較大，但受限于用戶數(shù)。（4）局域網(wǎng)。（5）移動接入網(wǎng)

5、絡(luò)。常用的有（2）（3）（5）。8.請簡述電路交換工作過程以及電路交換的特點。答：電路交換過程為：（1）建立電路。（2）傳輸數(shù)據(jù)。（3）拆除電路。電路交換的優(yōu)點是實時性高，時延和時延抖動都較小；缺點是對于突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸，信道利用率低，且傳輸速率單一。9.什么是報文交換？什么是分組交換？試比較兩者的優(yōu)劣。答：報文交換：發(fā)送方把要發(fā)送的信息附加上發(fā)送/接收主機的地址及其其他控制信息，然后以報文為單位在交換網(wǎng)絡(luò)的各結(jié)點之間以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的方式傳送，直至送達(dá)目的主機。分組交換：需要將待傳輸數(shù)據(jù)分割成較小的數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊附加上地址、序號等控制信息構(gòu)成數(shù)據(jù)分組，每個分組獨立傳輸?shù)侥康牡?，目的地將接收到?/p>

6、分組重新組裝，還原為報文。分組交換相比較于報文交換有以下優(yōu)點：（1）交換設(shè)備存儲容量要求低。（2）交換速度快。（3）可靠傳輸效率高。（4）更加公平。10.OSI參考模型包括幾層？每層的主要包括哪些協(xié)議？答：OSI參考模型包括7層，分別為：（1）物理層（2）數(shù)據(jù)鏈路層（3）網(wǎng)絡(luò)層（4）傳輸層（5）會話層（6）表示層（7）應(yīng)用層11.TCP/IP參考模型包括幾層？每層主要包括哪些協(xié)議？答：TCP/IP參考模型包括4層：（1）網(wǎng)絡(luò)接口層（2）網(wǎng)絡(luò)互連層：BGP/OSPF/RIP/IGMP（3）傳輸層：TCP/UDP（4）應(yīng)用層：HTTP/FTP/SMTP/POP312.考慮兩臺主機A和主機B由一條帶

7、寬為R（bit/s）、長度為D（m）的鏈路互連，信號傳播速率為V（m/s）。假設(shè)主機A從t=0時刻開始向主機B發(fā)送分組，分組長度為L位。試求：1）傳播延遲（時延）dp2）傳輸延遲dt3）若忽略結(jié)點處理延遲和排隊延遲，則端到端延遲T是多少？4）若dp>dt，則t=dt時刻，分組的第一位在哪里？5）若V=250000km/s，L=512bit，R=100Mbit/s，則使時延帶寬積剛好為一個分組長度（即512bit）的鏈路長度D是多少？答：1）傳播延遲（時延）dp= D（m）/ V（m/s）2）傳輸延遲dt =L / R（bit/s）3）端到端延遲T= = dp + dt4）5）時延帶寬積G

8、 = dp X R G = D（m）/ V（m/s）X R 512bit = D / 250000km/s X 100Mbit/sD = 512bit X 250000km/s / 100Mbit/s = 768m13.假設(shè)主機A向主機B以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式發(fā)送一個大文件。主機A到達(dá)主機B的路徑上有3段鏈路，其速率分別是R1=500kbit/s，R2=2Mbit/s，R3=1Mbit/s。試求：1）假設(shè)網(wǎng)絡(luò)沒有其他流量，則該文件傳輸?shù)耐掏铝渴嵌嗌伲?）假設(shè)文件大小為4MB，則傳輸該文件到主機B大約需要多少時間？答：1）Thr = min(R1,R2,R3) = R1= 500kbit/s

9、。所以該文件傳輸?shù)耐掏铝繛?00kbit/s。2）T = 4MB X 8bit / 500kbit/s = 64s。14.假設(shè)主機A向主機B發(fā)送一個L=1500B的分組，主機A到達(dá)主機B的路徑上有3段鏈路，2個分組交換機，3段鏈路長度分別為D1=5000km、D2=4000km、D3=1000km；每段鏈路的傳輸速率均為R=2Mbit/s，信號傳播速率為V=250000km/s，分組交換機處理每個分組的時延為dc=3ms，試求：1）若以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式，則該分組從主機A到達(dá)主機B的端到端時延是多少？2）若dc=0，則不采取存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式，而是分組交換機直接轉(zhuǎn)發(fā)收到的每個分組（

10、即直通交換），則該分組從主機A到達(dá)主機B的端到端時延是多少？答：1）端到端延遲T=din = dc1 + dc2 + dp1 + dp2+ dp3 + dt1 + dt2 + dt3 =3ms + 3ms + D1 / V + D2 / V + D3 / V + (L / R) * 3 = 6ms + 40ms + 18ms = 76ms2）端到端延遲T=din = dp1 + dp2 + dp3 + dt1 + dt2 + dt3 = 70ms15.如圖1.18所示的網(wǎng)絡(luò)。A在t=0時刻開始向C發(fā)送一個2Mbit的文件；B在t=0.1+es（e為無限趨近于0的小正實數(shù)）向D發(fā)送一個1Mbit

11、的文件。忽略傳播延遲和結(jié)點處理延遲（注：k=103 ，M=106）。請回答下列問題：1）如果圖中網(wǎng)絡(luò)采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的報文交換方式，則A將2Mbit的文件交付給C需要多長時間？B將1Mbit的文件交付給D需要多長時間？2）如果圖中網(wǎng)絡(luò)采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的報文分組方式，分組長度為等長的1kbit，且忽略分組頭開銷以及報文的拆裝開銷，則A將2Mbit的文件交付給C需要大約多長時間？B將1Mbit的文件交付給D需要大約多長時間？3）報文交換與分組交換相比，那種交換方式更公平？答：1）Thr = min（R1,R2,R3）= 10Mbit/s。A將2Mbit的文件交付給C需要 dt = L / R = 2Mbit / 10Mbit/s = 0.2s。B將1Mbit的文件交付給D需要 dt = L / R = 1Mbit / 10Mbit/s = 0.1s。2）A將2Mbit的文件交付給C需要dt =N X L / R = 2Mbit / 1kbit X 1kbit / 10Mbit/s = 0.2s。B將1Mbit的文件交付給D需要dt =N X