計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 天津大學(xué)離線考核題庫(kù)及答案

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第一組：一、計(jì)算題（20分）1.一個(gè)二進(jìn)制文件共3072字節(jié)長(zhǎng)。若使用base64編碼，并且每發(fā)送完80字節(jié)就插入一個(gè)回車符CR和一個(gè)換行符LF，問(wèn)一共發(fā)送了多少個(gè)字節(jié)？答：在base64編碼方案中，24比特的組被分成4個(gè)6比特單位，每個(gè)單位都作為一個(gè)合法的ASCII字符發(fā)送。編碼規(guī)則是A表示0，B表示l等等，接著是26個(gè)小寫(xiě)字母表示26到51，10個(gè)數(shù)字(0到9)表示52到61，最后，+和/分別表示62和63。=和==分別用來(lái)指示最后一組僅包含8位或16位?；剀嚭蛽Q行被忽略不計(jì)，因此可以任意插入它們來(lái)保持一行足夠短。在本題中，base64編碼將把報(bào)文劃分成1024個(gè)單元，每個(gè)單元3字節(jié)長(zhǎng)。每個(gè)單元被編碼為4個(gè)字節(jié)，所以共有4096個(gè)字節(jié)。如果把這些字節(jié)每80字節(jié)劃分為一行，將需要52行，所以需要加52個(gè)CR和52個(gè)LF。4096+52×2=4200。綜上所述，該二進(jìn)制文件用base64編碼將會(huì)有4200字節(jié)長(zhǎng)。二、論述題（40分）試用具體例子說(shuō)明為什么在運(yùn)輸連接建立時(shí)要使用三次握手。說(shuō)明如不這樣做可能會(huì)出現(xiàn)什么情況。答：我們知道，3次握手完成兩個(gè)重要的功能，既要雙方做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作（雙方都知道彼此已準(zhǔn)備好），也要允許雙方就初始序列號(hào)進(jìn)行協(xié)商，這個(gè)序列號(hào)在握手過(guò)程中被發(fā)送和確認(rèn)。

現(xiàn)在把三次握手改成僅需要兩次握手，死鎖是可能發(fā)生的。作為例子，考慮計(jì)算機(jī)A和B之間的通信，假定B給A發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求分組，A收到了這個(gè)分組，并發(fā)送了確認(rèn)應(yīng)答分組。按照兩次握手的協(xié)定，A認(rèn)為連接已經(jīng)成功地建立了，可以開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)分組?？墒牵珺在A的應(yīng)答分組在傳輸中被丟失的情況下，將不知道A是否已準(zhǔn)備好，不知道A建議什么樣的序列號(hào)，B甚至懷疑A是否收到自己的連接請(qǐng)求分組。在這種情況下，B認(rèn)為連接還未建立成功，將忽略A發(fā)來(lái)的任何數(shù)據(jù)分組，只等待連接確認(rèn)應(yīng)答分組。而A在發(fā)出的分組超時(shí)后，重復(fù)發(fā)送同樣的分組。這樣就形成了死鎖。三、簡(jiǎn)答題（每小題20分，共40分）1.常用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)有那些并說(shuō)明其特點(diǎn)。答：電路交換，報(bào)文交換和分組交換電路交換：是一種直接的交換方式，它為一對(duì)需要進(jìn)行通信的站之間提供一條臨時(shí)的專用通道。報(bào)文交換：在報(bào)文交換網(wǎng)中，節(jié)點(diǎn)接收一個(gè)報(bào)文之后，報(bào)文暫時(shí)存放在節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)設(shè)備之中，等輸出線路空閑時(shí)，再根據(jù)報(bào)文中所附屬的目的地址發(fā)送到下一個(gè)合適的節(jié)點(diǎn)。分組交換：它不像報(bào)文交換那樣以報(bào)文為單位進(jìn)行傳輸，而是以更短的，標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)文分組為單位進(jìn)行交換2.簡(jiǎn)述代理服務(wù)器的主要功能。答：1）中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)2）通過(guò)暫存數(shù)據(jù)來(lái)減少Internet網(wǎng)絡(luò)流量，節(jié)省用戶時(shí)間3）節(jié)省IP4）用作防火墻，保護(hù)Intranet內(nèi)部數(shù)據(jù)5）對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理6）對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行記錄第二組：一、計(jì)算題（20分）1.衛(wèi)星信道的數(shù)據(jù)率為1Ｍb/s。數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)為2000bit。忽略確認(rèn)幀長(zhǎng)和處理時(shí)間。試計(jì)算下列情況下的信道利用率：（1）停止等待協(xié)議。（2）連續(xù)ARQ協(xié)議，Wt=7。（3）連續(xù)ARQ協(xié)議，Wt＝127。（4）連續(xù)ARQ協(xié)議，Wt＝255。解：使用衛(wèi)星信道端到端的傳輸延遲是250ms-270ms,以1Mb/s發(fā)送，2000bit長(zhǎng)的幀的發(fā)送時(shí)間是2000bit/（1Mb/s）=2ms。若用t=0表示開(kāi)始傳輸時(shí)間，那么在t=2ms，第一幀發(fā)送完畢。t=252ms，第一幀完全到達(dá)接收方。t=254ms，對(duì)第一幀的確認(rèn)幀發(fā)送完畢。t=504ms時(shí)帶有確認(rèn)的幀完全到達(dá)發(fā)送方。因此周期是542ms。如果在504ms內(nèi)可以發(fā)送k個(gè)幀（每個(gè)幀的發(fā)送用2ms時(shí)間），則信道利用率是2k/504，因此，（1）停止等待協(xié)議，k=1,2/504=1/252；（2）W=7，14/504=7/252；（3）W=127，254/504=127/252；（4）W=255，2W=510>504，故信道利用率為1。二、論述題（40分）1．IP地址的結(jié)構(gòu)是怎樣的？IP地址有幾種？特殊的IP地址有哪些？答：IP地址的結(jié)構(gòu)：CP/IP網(wǎng)絡(luò)使用32位長(zhǎng)度的地址以標(biāo)識(shí)一臺(tái)計(jì)算機(jī)和同它相連的網(wǎng)絡(luò)，它的格式為：IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址

+

主機(jī)地址。

標(biāo)準(zhǔn)IP地址是通過(guò)它的格式分類的，它有四種格式：A類、B類、C類、D類。A類地址空間為0-127，最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為126，最大主機(jī)數(shù)為16,777,124；

B類地址空間為128-191，最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為16384，最大主機(jī)數(shù)為65,534；

C類地址空間為192-223，最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2,097,152，最大主機(jī)數(shù)為254；

D類地址不標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)；

E類地址暫時(shí)保留。特殊的IP地址包括：①

直接廣播地址：在A類、B類與C類IP地址中，如果主機(jī)號(hào)是全1（如：191.1.255.255），那么這個(gè)地址為直接廣播地址，路由器將這個(gè)分組一廣播方式送給特定網(wǎng)絡(luò)（191.1.0.0）的所有主機(jī)；

②

受限廣播地址：32位網(wǎng)絡(luò)號(hào)與主機(jī)號(hào)全為1的IP地址（255.255.255.255）為受限廣播地址。③

回送地址：A類IP地址中127.0.0.0是回送地址，它是一個(gè)保留地址?；厮偷刂酚糜诰W(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試和本地進(jìn)程間通信。三、簡(jiǎn)答題（每小題20分，共40分）1.簡(jiǎn)述網(wǎng)橋的地址自學(xué)習(xí)過(guò)程。答：剛剛開(kāi)始加電時(shí)，網(wǎng)橋數(shù)據(jù)庫(kù)中的端口－地址表中，每個(gè)端口上的地址記錄是空白的，但只要在任意一個(gè)網(wǎng)段上，有站發(fā)送了幀，該幀就到達(dá)網(wǎng)橋的相應(yīng)端口上并進(jìn)入網(wǎng)橋，此時(shí)網(wǎng)橋就把幀的源地址記錄到表中相應(yīng)端口上的欄目中。過(guò)了一個(gè)短暫的時(shí)間，若在網(wǎng)橋上的所有站都發(fā)送了幀，這樣網(wǎng)橋數(shù)據(jù)庫(kù)中就形成了完整的端口－地址表。2.簡(jiǎn)述脈碼調(diào)制過(guò)程。答：連續(xù)時(shí)間幅度地模擬信號(hào)，經(jīng)PAM取樣后，變?yōu)殡x散時(shí)間連續(xù)幅度地信號(hào)，pam經(jīng)過(guò)量化后，變?yōu)殡x散時(shí)間離散信號(hào)（pcm），對(duì)離散信號(hào)進(jìn)行編碼，最后得到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。第三組：一、計(jì)算題（20分）1.設(shè)TCP使用的最大窗口為64ＫＢ，即64×1024字節(jié)，而傳輸信道的帶寬可認(rèn)為是不受限制的。若報(bào)文段的平均往返時(shí)延為20mS，問(wèn)所能得到的最大吞吐量是多少？解：10毫秒×2=20毫秒每20毫秒可以發(fā)送一個(gè)窗口大小的交通量，每秒50個(gè)窗口（1000毫秒÷20毫秒=50）65535×8×50=26.214Mbps26.214Mbps÷1000Mbbps≈2.6%所以，最大吞吐率是26.214Mbps，線路效率約為2.6%。二、論述題（40分）1．TCP協(xié)議是面向連接的，但TCP使用的IP協(xié)議卻是無(wú)連接的。這兩種協(xié)議都有哪些主要的區(qū)別？

答：IP協(xié)議提供的是不可靠的、“面向非連接”的服務(wù)。TCP協(xié)議提供的是可靠的、“面向連接”的服務(wù)。TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的是主機(jī)應(yīng)用程序之間的通信，IP協(xié)議只實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的通信。TCP協(xié)議是以IP協(xié)議為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，給應(yīng)用層提供服務(wù)；IP協(xié)議為T(mén)CP協(xié)議提供服務(wù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，IP協(xié)議負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從一臺(tái)主機(jī)傳輸?shù)搅硪慌_(tái)主機(jī)，而TCP協(xié)議保證傳輸?shù)恼_性。三、簡(jiǎn)答題（每小題20分，共40分）1.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)的關(guān)系和區(qū)別。答：分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上它是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的軟件系統(tǒng)，分布式系統(tǒng)的用戶覺(jué)察不到多個(gè)處理器的存在，用戶所面對(duì)的是一臺(tái)虛擬的單處理機(jī)。所有系統(tǒng)資源的訪問(wèn)都有分布式系統(tǒng)自動(dòng)完成。而在網(wǎng)絡(luò)中，用戶必須明確地指定在哪臺(tái)機(jī)器上登錄；明確第指定遠(yuǎn)程遞交任務(wù)；明確地指定文件傳輸?shù)卦春湍康牡刂贰Ｔ诜植际较到y(tǒng)中，不需要明確指定這些內(nèi)容，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成無(wú)需用戶干預(yù)。網(wǎng)絡(luò)和分布式地區(qū)別更多地取決于軟件而不是硬件。2.請(qǐng)寫(xiě)出OSI七層模型，并簡(jiǎn)述其功能。答：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層，會(huì)話層，表示層，應(yīng)用層。物理層：透明傳輸比特流數(shù)據(jù)鏈路層：相鄰節(jié)點(diǎn)地?zé)o差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸并形成幀網(wǎng)絡(luò)層：路由選擇傳輸層：端到端的連接會(huì)話層：保持會(huì)話的同步表示層：數(shù)據(jù)的加密、轉(zhuǎn)換和壓縮應(yīng)用層：抽象的網(wǎng)絡(luò)虛擬終端。第四組：一、計(jì)算題（20分）1.使用CSMA/CD協(xié)議時(shí)，若線路長(zhǎng)度為100m，信號(hào)在線路上傳播速率為2×108m/s。數(shù)據(jù)的發(fā)送速率為1Gbit/s。試計(jì)算幀長(zhǎng)度為512字節(jié)、1500字節(jié)和64000字節(jié)時(shí)的參數(shù)a的數(shù)值，并進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。解：a=τ/T0=τC/L=100÷（2×108）×1×109/L=500/L，信道最大利用率Smax=1/（1+4.44a），最大吞吐量Tmax=Smax×1Gbit/s幀長(zhǎng)512字節(jié)時(shí)，a=500/（512×8）=0.122，Smax=0.6486，Tmax=648.6Mbit/s幀長(zhǎng)1500字節(jié)時(shí)，a=500/（1500×8）=0.0417，Smax=0.8438，Tmax=843.8Mbit/s幀長(zhǎng)64000字節(jié)時(shí),a=500/（64000×8）=0.000977,Smax=0.9957，Tmax=995.7Mbit/s可見(jiàn)，在端到端傳播時(shí)延和數(shù)據(jù)發(fā)送率一定的情況下，幀長(zhǎng)度越大，信道利用率越大，信道的最大吞吐量月越大。二、論述題（40分）1、OSI有幾個(gè)管理功能域？都有哪些內(nèi)容？這幾個(gè)功能域之間有何關(guān)系？答：OSI管理的用戶需求可以劃分為5個(gè)管理功能域MFA，

它們是故障管理、記費(fèi)管理、配置管理、性能管理和安全管理。

故障管理用來(lái)維持網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，包括及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的故障，找出網(wǎng)絡(luò)故障產(chǎn)生的原因，必要時(shí)啟動(dòng)控制功能來(lái)排除故障，從而可對(duì)OSI環(huán)境中的不正常的操作進(jìn)行檢測(cè)、分隔和糾正。記費(fèi)管理負(fù)責(zé)對(duì)被管對(duì)象的使用建立記帳機(jī)制，從而對(duì)用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源的情況進(jìn)行記錄并核算費(fèi)用。配置管理負(fù)責(zé)對(duì)被管目標(biāo)進(jìn)行控制、標(biāo)識(shí)、從其收集數(shù)據(jù)以及為其提供數(shù)據(jù)，從而管理網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的功能、工作參數(shù)和連接關(guān)系。性能管理是指持續(xù)地評(píng)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的主要性能指標(biāo)，檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是否達(dá)到了預(yù)定的水平，找出已經(jīng)發(fā)生或潛在的瓶頸，報(bào)告網(wǎng)絡(luò)性能的變化趨勢(shì)，從而可用于評(píng)估被管對(duì)象的行為以及通信活動(dòng)中的效率。安全管理提供正確進(jìn)行OSI網(wǎng)絡(luò)管理以及保護(hù)所管理對(duì)象的OSI安全機(jī)制，從而使安全管理功能可用于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源的安全，并利用各種層次的安全防衛(wèi)機(jī)制使非法入侵事件盡可能少發(fā)生。

5個(gè)功能域之間的關(guān)系表現(xiàn)在，每個(gè)MFA可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，而每一個(gè)功能又可滿足一種或多種MFA的需求。三、簡(jiǎn)答題（每小題20分，共40分）2.簡(jiǎn)述CSMA/CD機(jī)理。答：一個(gè)想要發(fā)幀的站首先偵聽(tīng)媒體，以確定是否有其他的幀正在傳輸，如果有的話則等待一段時(shí)間再試；若媒體空閑，即可發(fā)送，但仍有可能其他站判到媒體空閑后也會(huì)發(fā)送。這樣就會(huì)發(fā)生碰撞，造成幀的破壞。因此當(dāng)一個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，必須隨時(shí)檢查是否發(fā)生碰撞，若幀發(fā)送完畢，沒(méi)有檢測(cè)到碰撞，則幀成功發(fā)送；若檢測(cè)到碰撞，立即停止發(fā)送，并進(jìn)行碰撞處理，要重新發(fā)送。第五組：一、計(jì)算題（20分）1.一個(gè)TCP連接下面使用256kb/s的鏈路，其端到端時(shí)延為128mS。經(jīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)吞吐量只有120kb/s。試問(wèn)發(fā)送窗口是多少？解：來(lái)回路程的時(shí)延等于256ms(=128ms*2)。設(shè)窗口值為X(注意：以字節(jié)為單位)，假定一次最大發(fā)送量等于窗口值，且發(fā)射時(shí)間等于256ms，那么，每發(fā)送一次都得停下來(lái)期待再次得到下一窗口的確認(rèn)，以得到新的發(fā)送許可。這樣，發(fā)射時(shí)間等于停止等待應(yīng)答的時(shí)間，結(jié)果，測(cè)到的平均吞吐率就等于發(fā)送速率的一半，即128ms。8X/(256*1000)=256*0.001X=256*1000*256*0.001/8=256*32=8192所以，窗口值為8192。二、論述題（40分）1．局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么，一個(gè)工作在多用戶系統(tǒng)下的小型計(jì)算機(jī)，也基本上能完成局域網(wǎng)所能做的工作，二者相比局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)在于什么？答：局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有，且地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目均有限。在局域網(wǎng)剛剛出現(xiàn)時(shí)，局域網(wǎng)比廣域網(wǎng)有較高的數(shù)據(jù)率、較低的時(shí)延和較小的誤碼率。局域網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）能方便的共享昂貴的外部設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。從一個(gè)站點(diǎn)可訪問(wèn)全網(wǎng)。（2）便于系統(tǒng)地?cái)U(kuò)展和逐漸的演變，各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。（3）提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性。三、簡(jiǎn)答題（每小題20分，共40分）1.簡(jiǎn)述異步傳輸模式的特點(diǎn)。答：在這種方式中，每傳送一個(gè)字符（5位或8位）都在每個(gè)字符碼前加一個(gè)起始位，以表示字符代碼的開(kāi)始，在字符代碼和校驗(yàn)碼后面加上一個(gè)停止位，表示字符結(jié)束。異步方式比較容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槊總€(gè)字符都加上了同步信息，但每個(gè)字符都需要多占2－3位的開(kāi)銷，使用于低速終端設(shè)備。2.簡(jiǎn)述幀擴(kuò)展技術(shù)。答：由于CSMA/CD機(jī)理的約束，產(chǎn)生了碰撞槽時(shí)間和碰撞域的概念。在一定傳輸速率的情況下，最小幀長(zhǎng)和碰撞域的地理范圍成正比關(guān)系。在10Mbps傳輸速率情況下，最小幀長(zhǎng)為64字節(jié)。在1Gbps的傳輸速率情況下，同樣的最小幀長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)的跨距到了無(wú)法使用的地步，為此出現(xiàn)了幀擴(kuò)展技術(shù)，幀擴(kuò)展到了512字節(jié)，若發(fā)送的幀小于512字節(jié)，在發(fā)送時(shí)附加上擴(kuò)展為。達(dá)到512字節(jié)再發(fā)送到媒體上。1．簡(jiǎn)要說(shuō)明電路交換和存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)發(fā)交換這兩面種交換方式，并加以比較。答：A.電路交換是一種直接的交換方式，它為一對(duì)需要進(jìn)行通信的裝置（站）之間提供一條臨時(shí)的專用通道，即提供一條專用的傳輸通道，即可是物理通道又可是邏輯通道（使用時(shí)分或頻分復(fù)用技術(shù)）。這條通道是由節(jié)點(diǎn)內(nèi)部電路對(duì)節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑經(jīng)過(guò)適當(dāng)選擇、連接而完成的，由多個(gè)節(jié)點(diǎn)和多條節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑組成的鏈路，例如，目前公用電話網(wǎng)廣泛使用的交換方式是電路交換。B．存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式又可以分為報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換與報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換，報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式又可以分為數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路方式。分組交換屬于“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式，但它不像報(bào)文交換那樣以報(bào)文為單位進(jìn)行交換、傳輸，而是以更短的、標(biāo)準(zhǔn)的“報(bào)文分組”（packet