計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理2018版李全龍第一章課后習(xí)題

1、第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1. 什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？答： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與 通信技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是互連 的、 自治的計(jì)算機(jī)的集合。2. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素是什么？每個(gè)要素的含義是什么？（ ： （ 1 ） 語(yǔ)法：定義實(shí)體之間交換信息的格式 與 結(jié)構(gòu) ，或者定義實(shí)體之間的傳輸信號(hào)的電平 等。（ 2）語(yǔ)義：語(yǔ)義就是定義實(shí)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(duì)不同含義的控制信息，接收信息端應(yīng)如何響應(yīng)。（ 3）時(shí)序：時(shí)序也稱為同步 ，定義實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能是什么？（ ： （ 1）硬件資源

2、共享。（ 2）軟件資源共享。（ 3）信息資源共享。4. 按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分，主要有哪幾類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？各有什么特點(diǎn)？答：按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分，可分為以下4 種類型：（ 1）個(gè)域網(wǎng)（PAN） ：通常是個(gè)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(shí)現(xiàn)個(gè)人設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，個(gè)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(jī)，實(shí)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(gè)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，通常跨越更大的地理空間，可以實(shí)現(xiàn)異地城

3、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?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？各有什么特點(diǎn)？（ ： （ 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(diǎn)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(diǎn)的端口數(shù)量。（ 2）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhǎng)度短，可以使用光纖，易于避免沖突；某結(jié)點(diǎn)的故障容易引起全網(wǎng)癱瘓，新結(jié)點(diǎn)的加入或撤出過程比較麻煩，存在等待時(shí)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(jià)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(duì)根

4、結(jié)點(diǎn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(shí)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣中的主機(jī)之間的數(shù)據(jù)中繼與轉(zhuǎn)發(fā)。7. 簡(jiǎn)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(diǎn)？經(jīng)常使用的是哪類接入網(wǎng)絡(luò)？答： （ 1）電話撥號(hào)接入：覆蓋廣泛；帶寬有限。（2）非對(duì)稱數(shù)字用戶線路 ADSL覆

5、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(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)。常用的有（2） （ 3） （ 5） 。8. 請(qǐng)簡(jiǎn)述電路交換工作過程以及電路交換的特點(diǎn)。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(diǎn)是實(shí)時(shí)性高，時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)都較?。蝗秉c(diǎn)是對(duì)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(bào)文交換？什么是分組交換？試比較兩者的優(yōu)劣。答： 報(bào)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(jī)的地址及其其他控制信息，然后以報(bào)文為單位在交換網(wǎng)絡(luò)的各結(jié)點(diǎn)之間以存儲(chǔ)- 轉(zhuǎn)發(fā)的方式傳送，

6、直至送達(dá)目的主機(jī)。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(gè)數(shù)據(jù)塊附加上地址、序號(hào)等控制信息構(gòu)成數(shù)據(jù)分組，每個(gè)分組獨(dú)立傳輸?shù)侥康牡?，目的地將接收到的分組重新組裝，還原為報(bào)文。分組交換相比較于報(bào)文交換有以下優(yōu)點(diǎn)：（ 1）交換設(shè)備存儲(chǔ)容量要求低。（ 2）交換速度快。（ 3）可靠傳輸效率高。（ 4）更加公平。參考模型包括幾層？每層的主要包括哪些協(xié)議？（ ： 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(huì)話層（ 6）表示層（ 7）應(yīng)用層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

7、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(tái)主機(jī) A和主機(jī)B由一條帶寬為 R (bit/s )、長(zhǎng)度為D (標(biāo)的鏈路互連，信號(hào)傳 播速率為V (m/s)。假設(shè)主機(jī)A從t=0時(shí)刻開始向主機(jī) B發(fā)送分組，分組長(zhǎng)度為L(zhǎng)位。試求： 1)傳播延遲(時(shí)延)dp2)傳輸延遲dt3)若忽略結(jié)點(diǎn)處理延遲和排隊(duì)延遲，則端到端延遲 T是多少？4)若dpdt,則t=dt時(shí)刻，分組的第一位在哪里？5)若 V=250000km/s, L=512bit , R=100Mbit/s ,則使時(shí)延帶寬積剛好為一個(gè)分組長(zhǎng)度(即 5

8、12bit )的鏈路長(zhǎng)度 D是多少？答：1)傳播延遲(時(shí)延)dP= D (m) / V (m/s)2)傳輸延遲 dt =L / R (bit/s )3)端到端延遲 T= = d p + dt4)5)時(shí)延帶寬積G = d p X RG = D (nD / V (m/s) X R512bit = D / 250000km/s X 100Mbit/sD = 512bit X 250000km/s / 100Mbit/s =768m13.假設(shè)主機(jī)A向主機(jī)B以存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式發(fā)送一個(gè)大文件。主機(jī)A到達(dá)主機(jī)B的路徑上有 3段鏈路，其速率分別是 R=500kbit/s , R2=2Mbit/s ,

9、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(jī)B大約需要多少時(shí)間？答：1) Thr = min(R1,R2,R3) = Ri= 500kbit/s 。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(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)L=1500B的分組，主機(jī)A到達(dá)主機(jī)B的路徑上有3段鏈路， 2個(gè)分組交換機(jī)，3段鏈路長(zhǎng)度分別為 D1=5000km. E2=4000kn C3=1000km；每段鏈路的傳輸 速率均為 R=2Mbit/s，信號(hào)傳播速

10、率為 V=250000km/s,分組交換機(jī)處理每個(gè)分組的時(shí)延為 dc=3ms,試求：1)若以存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式，則該分組從主機(jī)A到達(dá)主機(jī)B的端到端時(shí)延是多少？2)若dc=0,則不采取存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式，而是分組交換機(jī)直接轉(zhuǎn)發(fā)收到的每個(gè)分組(即直通交換)，則該分組從主機(jī) A到達(dá)主機(jī)B的端到端時(shí)延是多少？答：1)端到端延遲 T.din = d c1 + dc2 + d p1 + d p2+ d p3 + d t1 + d t2 + d t3=3ms + 3ms + D 1 / V + D 2 / V + D 3 / V + (L / R) * 3=6ms + 40ms + 18ms =

11、 76ms2)端到端延遲 T= din = d p1 + d p2 + dp3 + d t1 + d t2 + d t3 = 70ms15 .如圖所示的網(wǎng)絡(luò)。 A在t=0時(shí)刻開始向C發(fā)送一個(gè)2Mbit的文件；B在t=+es （e為無限3趨近于0的小正實(shí)數(shù)）向D發(fā)送一個(gè)1Mbit的文件。忽略傳播延遲和結(jié)點(diǎn)處理延遲（注：k=10 ,M=1（6）o用I川.5請(qǐng)回答下列問題：1）如果圖中網(wǎng)絡(luò)采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文交換方式， 則A將2Mbit的文件交付給C需要多長(zhǎng)時(shí) 間？ B將1Mbit的文件交付給 D需要多長(zhǎng)時(shí)間？2）如果圖中網(wǎng)絡(luò)采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文分組方式，分組長(zhǎng)度為等長(zhǎng)的1kbit ,且忽略分組頭開

12、銷以及報(bào)文的拆裝開銷，則A將2Mbit的文件交付給 C需要大約多長(zhǎng)時(shí)間？B將1Mbit的文件交付給D需要大約多長(zhǎng)時(shí)間？3）報(bào)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 =。B 將 1Mbit 的文件交付給 D 需要 d t = L / R = 1Mbit / 10Mbit/s =。2） A將 2Mbit 的文件交付給 C 需要 dt =N X L / R = 2Mbit / 1kbit X 1kbit / 10Mbit/s=。B將 1Mbit 的文件交付給