計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(謝希仁編著)課后習(xí)題答案

PAGE1PAGE課后作業(yè)：第一章：2，3，8，12，13，14，21，22，24第二章：1，2，4，5，6，10，13，16第三章：3，4，6，7，8，10，13，15，18，20，27，28，30，31第四章：1，2，4，5，7，9，10，11，15，17，21，24，29，32，35，37，39，(44，45)第五章：1，3，9，10，17，21，24，30，34，45，46第六章：2，3，6，7，8，13，14，19，20，22，23，（24，31，32)

第一章概述1-01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供那些服務(wù)？答：連通性和共享

1-02簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。答：（1）報(bào)文分組，加首部（2）經(jīng)路由器儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)（3）在目的地合并

1-03試從多個(gè)方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。

答：（1）電路交換：端對(duì)端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對(duì)連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。（2）報(bào)文交換：無(wú)須預(yù)約傳輸帶寬，動(dòng)態(tài)逐段利用傳輸帶寬對(duì)突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。（3）分組交換：具有報(bào)文交換之高效、迅速的要點(diǎn)，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生存性能好。

1-04為什么說因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革？答：融合其他通信網(wǎng)絡(luò)，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實(shí)時(shí)交互能力。

1-05因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個(gè)階段？請(qǐng)指出這幾個(gè)階段的主要特點(diǎn)。答：從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)APPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；TCP/IP協(xié)議的初步成型

建成三級(jí)結(jié)構(gòu)的Internet；分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)；

形成多層次ISP結(jié)構(gòu)的Internet；ISP首次出現(xiàn)。

1-06簡(jiǎn)述因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個(gè)階段？答：（1）因特網(wǎng)草案(InternetDraft)——在這個(gè)階段還不是RFC文檔。

（2）建議標(biāo)準(zhǔn)(ProposedStandard)——從這個(gè)階段開始就成為RFC文檔。（3）草案標(biāo)準(zhǔn)(DraftStandard)

（4）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(InternetStandard)

1-07小寫和大寫開頭的英文名字

internet和Internet在意思上有何重要區(qū)別？

答：（1）internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）：通用名詞，它泛指由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。；協(xié)議無(wú)特指

（2）Internet（因特網(wǎng)）：專用名詞，特指采用TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)區(qū)別：后者實(shí)際上是前者的雙向應(yīng)用

1-08計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點(diǎn)？答：按范圍：（1）廣域網(wǎng)WAN：遠(yuǎn)程、高速、是Internet的核心網(wǎng)。

（2）城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個(gè)局域網(wǎng)。

（3）局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機(jī)關(guān)、社區(qū)。

（4）個(gè)域網(wǎng)PAN：個(gè)人電子設(shè)備按用戶：公用網(wǎng)：面向公共營(yíng)運(yùn)。專用網(wǎng)：面向特定機(jī)構(gòu)。

1-09計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？答：主干網(wǎng)：提供遠(yuǎn)程覆蓋\高速傳輸\和路由器最優(yōu)化通信本地接入網(wǎng)：主要支持用戶的訪問本地，實(shí)現(xiàn)散戶接入，速率低。

1-10試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共x（bit）。從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為d（s），數(shù)據(jù)率為b(b/s)。在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為s(s)。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為p(bit)，且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要??？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。）答：線路交換時(shí)延：kd+x/b+s,

分組交換時(shí)延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s>(k-1)*(p/b)時(shí)，電路交換的時(shí)延比分組交換的時(shí)延大，當(dāng)x>>p,相反。

1-11在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，而h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的大小無(wú)關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b(b/s)，但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。若打算使總的時(shí)延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多大？（提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時(shí)延是由哪幾部分組成。）答：總時(shí)延D表達(dá)式，分組交換時(shí)延為：D=(x/p)*((p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/b

D對(duì)p求導(dǎo)后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5

1-12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)？答：邊緣部分：由各主機(jī)構(gòu)成，用戶直接進(jìn)行信息處理和信息共享;低速連入核心網(wǎng)。

核心部分：由各路由器連網(wǎng)，負(fù)責(zé)為邊緣部分提供高速遠(yuǎn)程分組交換。

1-13客戶服務(wù)器方式與對(duì)等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？答：前者嚴(yán)格區(qū)分服務(wù)和被服務(wù)者，后者無(wú)此區(qū)別。后者實(shí)際上是前者的雙向應(yīng)用。

1-14計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？答：速率，帶寬，吞吐量，時(shí)延，時(shí)延帶寬積，往返時(shí)間RTT，利用率

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假定網(wǎng)絡(luò)利用率達(dá)到了90%。試估計(jì)一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的多少倍？解：設(shè)網(wǎng)絡(luò)利用率為U。，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為D，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最小值為D0U=90%;D=D0/(1-U)>D/D0=10

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是最小值的10倍

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計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區(qū)別？答：征：宏觀整體評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)的外在表現(xiàn)。性能指標(biāo)：具體定量描述網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能。

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收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：（1）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計(jì)算中可以得到什么樣的結(jié)論？解：（1）發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s傳播時(shí)延tp=106/(2×108)=0.005s（2）發(fā)送時(shí)延ts=103/109=1μs傳播時(shí)延：tp=106/(2×108)=0.005s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。

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假設(shè)信號(hào)在媒體上的傳播速度為2×108m/s.媒體長(zhǎng)度L分別為：（1）10cm（網(wǎng)絡(luò)接口卡）（2）100m（局域網(wǎng)）（3）100km（城域網(wǎng)）（4）5000km（廣域網(wǎng)）試計(jì)算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)。解：（1）1Mb/s:傳播時(shí)延=0.1/(2×108)=5×10-10

比特?cái)?shù)=5×10-10×1×106=5×10-4

1Gb/s:比特?cái)?shù)=5×10-10×1×109=5×10-1（2）1Mb/s:傳播時(shí)延=100/(2×108)=5×10-7比特?cái)?shù)=5×10-7×1×106=5×10-11Gb/s:比特?cái)?shù)=5×10-7×1×109=5×102(3)1Mb/s:傳播時(shí)延=100000/(2×108)=5×10-4比特?cái)?shù)=5×10-4×1×106=5×1021Gb/s:比特?cái)?shù)=5×10-4×1×109=5×105(4)1Mb/s:傳播時(shí)延=5000000/(2×108)=2.5×10-2比特?cái)?shù)=2.5×10-2×1×106=5×1041Gb/s:比特?cái)?shù)=2.5×10-2×1×109=5×107

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長(zhǎng)度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)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，加上首部和尾部工18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%

（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%

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網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活。答：分層的好處：①各層之間是獨(dú)立的。某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需要知道服務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)的。②靈活性好。當(dāng)某一層發(fā)生變化時(shí)，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。③結(jié)構(gòu)上可分割開。各層可以采用最合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)④易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。

1-21

協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個(gè)要素組成：（1）語(yǔ)法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語(yǔ)義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分：1、協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無(wú)法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語(yǔ)。

1-22

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么？各有什么含義？答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個(gè)要素組成：（1）語(yǔ)法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語(yǔ)義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。（3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

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為什么一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？答：因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)協(xié)議如果不全面考慮不利情況，當(dāng)情況發(fā)生變化時(shí)，協(xié)議就會(huì)保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個(gè)朋友在電話中約會(huì)好，下午3點(diǎn)在公園見面，并且約定不見不散。這個(gè)協(xié)議就是很不科學(xué)的，因?yàn)槿魏我环饺绻械R了而來不了，就無(wú)法通知對(duì)方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細(xì)的檢查協(xié)議能否應(yīng)付各種異常情況。

1-24

論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。答：綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點(diǎn)，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)。各層的主要功能：物理層物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當(dāng)做第0層。）物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無(wú)差錯(cuò)地傳送以幀（frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使發(fā)送站的運(yùn)輸層所傳下來的分組能夠正確無(wú)誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運(yùn)輸層。運(yùn)輸層運(yùn)輸層的任務(wù)是向上一層的進(jìn)行通信的兩個(gè)進(jìn)程之間提供一個(gè)可靠的端到端服務(wù)，使它們看不見運(yùn)輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。應(yīng)用層應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。

1-25

試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。答：電視，計(jì)算機(jī)視窗操作系統(tǒng)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品

1-26

試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實(shí)體、對(duì)等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問點(diǎn)、客戶、服務(wù)器、客戶-服務(wù)器方式。

答：實(shí)體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。

客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。客戶是服務(wù)的請(qǐng)求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。

客戶服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。

協(xié)議棧:指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后,每層的主要功能由對(duì)等層協(xié)議的運(yùn)行來實(shí)現(xiàn),因而每層可用一些主要協(xié)議來表征,幾個(gè)層次畫在一起很像一個(gè)棧的結(jié)構(gòu).對(duì)等層:在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,通信雙方實(shí)現(xiàn)同樣功能的層.協(xié)議數(shù)據(jù)單元:對(duì)等層實(shí)體進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)單位.服務(wù)訪問點(diǎn):在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互（即交換信息）的地方.服務(wù)訪問點(diǎn)SAP是一個(gè)抽象的概念,它實(shí)體上就是一個(gè)邏輯接口.

1-27試解釋everythingoverIP和IPovereverthing的含義。TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應(yīng)用提供服務(wù)（所謂的everythingoverip）

答：允許IP協(xié)議在各式各樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行（所謂的ipovereverything）

第二章物理層2-01物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？答：物理層要解決的主要問題：（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設(shè)備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協(xié)議和服務(wù)。（2）給其服務(wù)用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰?，為此，物理層?yīng)該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。

（3）在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)電路物理層的主要特點(diǎn)：（1）由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械，電氣，功能和規(guī)程特性。（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。

2-02歸層與協(xié)議有什么區(qū)別？答：規(guī)程專指物理層協(xié)議

2-03試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型并說明其主要組成構(gòu)建的作用。答：源點(diǎn)：源點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。源點(diǎn)又稱為源站。發(fā)送器：通常源點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳送過來的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設(shè)備處理的信息。終點(diǎn)：終點(diǎn)設(shè)備從接收器獲取傳送過來的信息。終點(diǎn)又稱為目的站傳輸系統(tǒng)：信號(hào)物理通道

2-04試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號(hào)，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號(hào)，基帶信號(hào)，帶通信號(hào)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號(hào)，碼元，單工通信，半雙工通信，全雙工通信，串行傳輸，并行傳輸。答：數(shù)據(jù)：是運(yùn)送信息的實(shí)體。信號(hào)：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的模擬信號(hào)。模擬信號(hào)：連續(xù)變化的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：取值為有限的幾個(gè)離散值的信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。碼元(code)：在使用時(shí)間域（或簡(jiǎn)稱為時(shí)域）的波形表示數(shù)字信號(hào)時(shí)，代表不同離散數(shù)值的基本波形。單工通信：即只有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時(shí)發(fā)送（當(dāng)然也不能同時(shí)接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時(shí)間再反過來。全雙工通信：即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息?；鶐盘?hào)（即基本頻帶信號(hào)）——來自信源的信號(hào)。像計(jì)算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號(hào)都屬于基帶信號(hào)。帶通信號(hào)——把基帶信號(hào)經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號(hào)的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。

2-05物理層的接口有哪幾個(gè)方面的特性？個(gè)包含些什么內(nèi)容？答：（1）機(jī)械特性

明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。（2）電氣特性

指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。（3）功能特性

指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何意。（4）規(guī)程特性說明對(duì)于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

2-06數(shù)據(jù)在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？答：碼元傳輸速率受奈氏準(zhǔn)則的限制，信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制

香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是：只要信息傳輸速率低于信道的極限傳信率，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)差傳輸。

比特/s是信息傳輸速率的單位

碼元傳輸速率也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號(hào)速率。一個(gè)碼元不一定對(duì)應(yīng)于一個(gè)比特。

2-07假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個(gè)不同等級(jí)來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）?答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

2-08假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無(wú)差錯(cuò)傳輸），試問這個(gè)信道應(yīng)具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個(gè)結(jié)果說明什么問題？）答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)W=3khz，C=64khzàS/N=64.2dB

是個(gè)信噪比要求很高的信源

2-09用香農(nóng)公式計(jì)算一下，假定信道帶寬為為3100Hz，最大信道傳輸速率為35Kb/ｓ，那么若想使最大信道傳輸速率增加６０％，問信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加２０％？答：C=Wlog2(1+S/N)

b/s-àSN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1SN2/SN1=100信噪比應(yīng)增大到約100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5%如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-10常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：雙絞線屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)無(wú)屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)同軸電纜50W同軸電纜75W同軸電纜光纜無(wú)線傳輸：短波通信/微波/衛(wèi)星通信

2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在1kHz時(shí))，若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長(zhǎng)？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應(yīng)當(dāng)使衰減降低到多少？解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km

衰減應(yīng)降低到20/100=0.2db

2-12試計(jì)算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.解：V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2

1200nm到1400nm：帶寬=23.8THZ

1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ

2-13為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些？答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時(shí)分、碼分、波分。

2-14試寫出下列英文縮寫的全文，并做簡(jiǎn)單的解釋。

FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-48.答：FDM(frequencydivisionmultiplexing)TDM(TimeDivisionMultiplexing)STDM(StatisticTimeDivisionMultiplexing)WDM(WaveDivisionMultiplexing)DWDM(DenseWaveDivisionMultiplexing)CDMA(CodeWaveDivisionMultiplexing)SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖網(wǎng)SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系列STM-1(SynchronousTransferModule)第1級(jí)同步傳遞模塊OC-48(OpticalCarrier)第48級(jí)光載波

2-15碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信而不會(huì)互相干擾？這種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會(huì)造成干擾。

這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的帶寬。

2-16共有4個(gè)站進(jìn)行碼分多址通信。4個(gè)站的碼片序列為

A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）

C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）

現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。問哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？解：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，

A發(fā)送1S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B發(fā)送0S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，

C無(wú)發(fā)送S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，

D發(fā)送1

2-17試比較xDSL、HFC以及FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)？答：xDSL技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。成本低，易實(shí)現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點(diǎn)具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為750MHz雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時(shí)間。FTTx（光纖到……）這里字母x可代表不同意思?？商峁┳詈玫膸捄唾|(zhì)量、但現(xiàn)階段線路和工程成本太大。

2-18為什么在ASDL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達(dá)每秒幾個(gè)兆比？答：靠先進(jìn)的DMT編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個(gè)碼元就相當(dāng)于每秒傳送多個(gè)比特

第三章

數(shù)據(jù)鏈路層3-01

數(shù)據(jù)鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區(qū)別?“電路接通了”與”數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在?

答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸，因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實(shí)現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件?！半娐方油恕北硎炬溌穬啥说慕Y(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”，此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測(cè)、確認(rèn)和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時(shí)，物理電路連接不一定跟著斷開連接。

3-02

數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn).

答：鏈路管理

幀定界

流量控制

差錯(cuò)控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開

透明傳輸

尋址

可靠的鏈路層的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)取決于所應(yīng)用的環(huán)境：對(duì)于干擾嚴(yán)重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對(duì)于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會(huì)增大資源開銷，影響傳輸效率。

3-03

網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么?網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層?答：適配器（即網(wǎng)卡）來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件網(wǎng)絡(luò)適配器工作在TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)接口層（OSI中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層）

3-04

數(shù)據(jù)鏈路層的三個(gè)基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯(cuò)檢測(cè))為什么都必須加以解決？答：幀定界是分組交換的必然要求

透明傳輸避免消息符號(hào)與幀定界符號(hào)相混淆

差錯(cuò)檢測(cè)防止合差錯(cuò)的無(wú)效數(shù)據(jù)幀浪費(fèi)后續(xù)路由上的傳輸和處理資源

3-05

如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行幀定界，會(huì)發(fā)生什么問題？答：無(wú)法區(qū)分分組與分組

無(wú)法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域

無(wú)法將差錯(cuò)更正的范圍限定在確切的局部

3-06

PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？為什么PPP不使用幀的編號(hào)？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸？答：簡(jiǎn)單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，檢錯(cuò)，無(wú)糾錯(cuò)

不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制

地址字段A只置為0xFF。地址字段實(shí)際上并不起作用?？刂谱侄蜟通常置為0x03。PPP是面向字節(jié)的當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和HDLC的做法一樣），當(dāng)PPP用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字符填充法PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認(rèn)機(jī)制

3-07

要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項(xiàng)式是P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個(gè)1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個(gè)1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？答：作二進(jìn)制除法，1101011011

0000

10011得余數(shù)1110，添加的檢驗(yàn)序列是1110.

作二進(jìn)制除法，兩種錯(cuò)誤均可發(fā)展僅僅采用了CRC檢驗(yàn)，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。

3-08

要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD生成多項(xiàng)式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。答：作二進(jìn)制除法，101110

000

10011添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是011

3-09

一個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？答：7D5EFE277D5D7D5D657D5E

7E

FE277D

7D

657D

3-10

PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串0110111111111100。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串？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怎樣的比特串？答：011011111

1111100011011111011111000000111011111011111011000011101111111111110

3-11

試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。（提示：請(qǐng)弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）（1）普通的電話通信。（2）電信局提供的公用電報(bào)通信。（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。

3-12

PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當(dāng)用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進(jìn)行通信需要建立哪幾種連接？每一種連接解決什么問題？

3-13

局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）

共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個(gè)系統(tǒng)連接到一個(gè)共享的通信媒體上。（2）

地理范圍有限，用戶個(gè)數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個(gè)單位服務(wù)，只在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)，一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位10m~10km內(nèi)或更大一些。從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測(cè)提醒來看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)：（1）

低層協(xié)議簡(jiǎn)單（2）

不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層（3）

采用兩種媒體訪問控制技術(shù)，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對(duì)的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發(fā)出多中媒體訪問控制技術(shù)在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)通常采站點(diǎn)間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。

3-14

常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng)

當(dāng)時(shí)很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴，人們都認(rèn)為無(wú)源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實(shí)踐證明，連接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非?？煽?，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?/p>

3-15

什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)？答：DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)與IEEE的802.3標(biāo)準(zhǔn)

3-16

數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個(gè)信號(hào)周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特

3-17

為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？答：由于TCP/IP體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是DIXEthernetV2而不是802.3標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在802委員會(huì)制定的邏輯鏈路控制子層LLC（即802.2標(biāo)準(zhǔn)）的作用已經(jīng)不大了。

3-18

試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASE-T中的“10”表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個(gè)站到集線器的距離不超過100m。

3-19

以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭(zhēng)用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點(diǎn)如何？答：傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM是靜態(tài)時(shí)隙分配，均勻高負(fù)荷時(shí)信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時(shí)資源浪費(fèi)較大，CSMA/CD課動(dòng)態(tài)使用空閑新到資源，低負(fù)荷時(shí)信道利用率高，但控制復(fù)雜，高負(fù)荷時(shí)信道沖突大。

3-20

假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。答：對(duì)于1km電纜，單程傳播時(shí)間為1/200000=5為微秒，來回路程傳播時(shí)間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長(zhǎng)

3-21

什么叫做比特時(shí)間？使用這種時(shí)間單位有什么好處？100比特時(shí)間是多少微秒？答：比特時(shí)間是發(fā)送一比特多需的時(shí)間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長(zhǎng)度與發(fā)送延遲的關(guān)系

“比特時(shí)間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少，如數(shù)據(jù)率是10Mb/s，則100比特時(shí)間等于10微秒。

3-22

假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到碰撞，執(zhí)行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù)r=100。試問這個(gè)站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢？答：對(duì)于10mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為51.2微秒，要退后100個(gè)爭(zhēng)用期，等待時(shí)間是51.2（微秒）*100=5.12ms對(duì)于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為5.12微秒，要退后100個(gè)爭(zhēng)用期，等待時(shí)間是5.12（微秒）*100=512微秒

3-23

公式（3-3）表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點(diǎn)數(shù)無(wú)關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)的站點(diǎn)數(shù)無(wú)關(guān)？請(qǐng)說明你的理由。答：實(shí)際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻是隨即的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法（已經(jīng)不再是CSMA/CD了），使各結(jié)點(diǎn)的發(fā)送不發(fā)生碰撞。

3-24

假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為225比特時(shí)間?，F(xiàn)假定A開始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測(cè)到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送的幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時(shí)，在MAC幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）答：設(shè)在t=0時(shí)A開始發(fā)送，在t=（64+8）*8=576比特時(shí)間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時(shí)間，B就檢測(cè)出A的信號(hào)。只要B在t=224比特時(shí)間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A在發(fā)送完畢之前就一定檢測(cè)到碰撞，就能夠肯定以后也不會(huì)再發(fā)送碰撞了

如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞，那么就能夠肯定A所發(fā)送的幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會(huì)和其他站點(diǎn)發(fā)生碰撞）。

3-25

在上題中的站點(diǎn)A和B在t=0時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時(shí)間，A和B同時(shí)檢測(cè)到發(fā)生了碰撞，并且在t=255+48=273比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時(shí)間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？答：t=0時(shí)，A和B開始發(fā)送數(shù)據(jù)T1=225比特時(shí)間,A和B都檢測(cè)到碰撞（tau）T2=273比特時(shí)間,A和B結(jié)束干擾信號(hào)的傳輸（T1+48）T3=594比特時(shí)間,A

開始發(fā)送（T2+Tau+rA*Tau+96）T4=785比特時(shí)間，B再次檢測(cè)信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則B在T5=881比特時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。（T5=T4+96）A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時(shí)間到達(dá)B，B先檢測(cè)到信道忙，因此B在預(yù)定的881比特時(shí)間停止發(fā)送

3-26

以太網(wǎng)上只有兩個(gè)站，它們同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3,…..。試計(jì)算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3次重傳失敗的概率，以及一個(gè)站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯然第一次重傳失敗的概率為0.5，第二次重傳失敗的概率為0.25，第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)I=1.637

3-27

假定一個(gè)以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個(gè)以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，而另一個(gè)使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)？答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭(zhēng)用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。

交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換

局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連

當(dāng)本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時(shí)，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機(jī)能得到改善。

當(dāng)本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時(shí)，采用交換機(jī)改善對(duì)外流量不明顯

3-28

有10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上。試計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬。（1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器；（2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100Mb/s以太網(wǎng)集線器；（3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答:（1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器：10mbs

（2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100mb/s以太網(wǎng)集線器：100mbs

（3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)：10mbs

3-29

10Mb/s以太網(wǎng)升級(jí)到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時(shí)，都需要解決哪些技術(shù)問題？為什么以太網(wǎng)能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？答：技術(shù)問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長(zhǎng)度或增大幀的最小長(zhǎng)度

在100mb/s的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長(zhǎng)不變，但將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m，幀間時(shí)間間隔從原來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒

吉比特以太網(wǎng)仍保持一個(gè)網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長(zhǎng)仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時(shí)將爭(zhēng)用時(shí)間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同吉比特以太網(wǎng)還保留標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長(zhǎng)，這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)時(shí)，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長(zhǎng)距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣

3-30

以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點(diǎn)？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？答：以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換虛擬局域網(wǎng)VLAN是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無(wú)關(guān)的邏輯組。這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個(gè)4字節(jié)的標(biāo)識(shí)符，稱為VLAN標(biāo)記(tag)，用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。

3-31

網(wǎng)橋的工作原理和特點(diǎn)是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)有何異同？答：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù)MAC幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的MAC地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，沒有過濾能力以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可視為多端口網(wǎng)橋

3-32圖3-35表示有五個(gè)站點(diǎn)分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和B2連接起來。每一個(gè)網(wǎng)橋都有兩個(gè)接口（1和2）。在一開始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)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：A發(fā)送給E，C發(fā)送給B，D發(fā)送給C，B發(fā)送給A。試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表3-2中。

發(fā)送的幀B1的轉(zhuǎn)發(fā)表B2的轉(zhuǎn)發(fā)表B1的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）B2的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）地址接口地址接口A→EA1A1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表C→BC2C1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表D→CD2D2寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表B→AB1

寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個(gè)幀

3-33網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是用自學(xué)習(xí)算法建立的。如果有的站點(diǎn)總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接受數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)表中是否就沒有與這樣的站點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目？如果要向這個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，那么網(wǎng)橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址嗎？答：沒有與這樣的站點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目;

網(wǎng)橋能夠利用廣播把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址

第四章

網(wǎng)絡(luò)層1.網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？是比較其優(yōu)缺點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)層向運(yùn)輸層提供“面向連接”虛電路（VirtualCircuit）服務(wù)或“無(wú)連接”數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)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)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(wú)網(wǎng)絡(luò)資源障礙，盡力而為，優(yōu)缺點(diǎn)與前者互易

2.網(wǎng)絡(luò)互連有何實(shí)際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，有哪些共同的問題需要解決？

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可擴(kuò)大用戶共享資源范圍和更大的通信區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，需要解決共同的問題有：不同的尋址方案不同的最大分組長(zhǎng)度不同的網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制不同的超時(shí)控制不同的差錯(cuò)恢復(fù)方法不同的狀態(tài)報(bào)告方法不同的路由選擇技術(shù)不同的用戶接入控制不同的服務(wù)（面向連接服務(wù)和無(wú)連接服務(wù)）不同的管理與控制方式

3.作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)有何區(qū)別？

中間設(shè)備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)。數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器(bridge)。網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)(gateway)。

4.試簡(jiǎn)單說明下列協(xié)議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協(xié)議：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。使參與互連的性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶看起來好像是一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP體系中兩個(gè)最主要的協(xié)議之一，與IP協(xié)議配套使用的還有四個(gè)協(xié)議。ARP協(xié)議：是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。RARP：是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的硬件地址和IP地址的映射問題。ICMP：提供差錯(cuò)報(bào)告和詢問報(bào)文，以提高IP數(shù)據(jù)交付成功的機(jī)會(huì)因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP：用于探尋、轉(zhuǎn)發(fā)本局域網(wǎng)內(nèi)的組成員關(guān)系。

5.IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點(diǎn)是什么？分為ABCDE5類;每一類地址都由兩個(gè)固定長(zhǎng)度的字段組成，其中一個(gè)字段是網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id，它標(biāo)志主機(jī)（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個(gè)字段則是主機(jī)號(hào)host-id，它標(biāo)志該主機(jī)（或路由器）。各類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id分別為1，2，3，0，0字節(jié)；主機(jī)號(hào)字段host-id分別為3字節(jié)、2字節(jié)、1字節(jié)、4字節(jié)、4字節(jié)。特點(diǎn)：（1）IP地址是一種分等級(jí)的地址結(jié)構(gòu)。分兩個(gè)等級(jí)的好處是：第一，IP地址管理機(jī)構(gòu)在分配IP地址時(shí)只分配網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而剩下的主機(jī)號(hào)則由得到該網(wǎng)絡(luò)號(hào)的單位自行分配。這樣就方便了IP地址的管理。第二，路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號(hào)來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮目的主機(jī)號(hào)），這樣就可以使路由表中的項(xiàng)目數(shù)大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲(chǔ)空間。（2）實(shí)際上IP地址是標(biāo)志一個(gè)主機(jī)（或路由器）和一條鏈路的接口。當(dāng)一個(gè)主機(jī)同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，該主機(jī)就必須同時(shí)具有兩個(gè)相應(yīng)的IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id必須是不同的。這種主機(jī)稱為多歸屬主機(jī)(multihomedhost)。由于一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)（這樣它才能將IP數(shù)據(jù)報(bào)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)），因此一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)有兩個(gè)不同的IP地址。(3)用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id。(4)所有分配到網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id的網(wǎng)絡(luò)，范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的。

6.試根據(jù)IP地址的規(guī)定，計(jì)算出表4-2中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。解：1）A類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占七個(gè)bit,

則允許用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的7次方，為128，但是要除去0和127的情況，所以能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)是126，第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是1，最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是

126。主機(jī)號(hào)占24個(gè)bit,

則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的24次方，為16777216，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是16777214。

2）

B類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占14個(gè)bit，則能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的14次方，為16384，第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是128.0，因?yàn)?27要用作本地軟件回送測(cè)試，所以從128開始，其點(diǎn)后的還可以容納2的8次方為256，所以以128為開始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為128.0~~128.255，共256個(gè)，以此類推，第16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機(jī)號(hào)占16個(gè)

bit,

則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的16次方，為65536，但是也要除去全0和全

1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是65534。

3）C類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占21個(gè)bit,

則能用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的21次方，為2097152，第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是

192.0.0，各個(gè)點(diǎn)后的數(shù)占一個(gè)字節(jié)，所以以

192

為開始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為

192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法是：

2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機(jī)號(hào)占8個(gè)bit,

則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的8次方，為256，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是254。

7.試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別，為什么要使用這兩種不同的地址？IP地址就是給每個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)（或路由器）分配一個(gè)在全世界范圍是唯一的32位的標(biāo)識(shí)符。從而把整個(gè)因特網(wǎng)看成為一個(gè)單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，最終還是必須使用硬件地址。MAC地址在一定程度上與硬件一致，基于物理、能夠標(biāo)識(shí)具體的鏈路通信對(duì)象、IP地址給予邏輯域的劃分、不受硬件限制。

8.IP地址方案與我國(guó)的電話號(hào)碼體制的主要不同點(diǎn)是什么？于網(wǎng)絡(luò)的地理分布無(wú)關(guān)

9.（1）子網(wǎng)掩碼為代表什么意思？有三種含義

其一是一個(gè)A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對(duì)于A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后24位表示主機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)掩碼表示前8位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號(hào)。第二種情況為一個(gè)B類網(wǎng)，對(duì)于B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后16位表示主機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)掩碼表示前16位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號(hào)。第三種情況為一個(gè)C類網(wǎng)，這個(gè)子網(wǎng)掩碼為C類網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。（2）一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為48，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個(gè)主機(jī)？48即11111111.11111111.11111111.11111000.

每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)為(2^3)=6臺(tái)

掩碼位數(shù)29，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接8個(gè)主機(jī)，扣除全1和全0后為6臺(tái)。（3）一A類網(wǎng)絡(luò)和一B網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號(hào)subnet-id分別為16個(gè)1和8個(gè)1，問這兩個(gè)子網(wǎng)掩碼有何不同？A類網(wǎng)絡(luò)：11111111

11111111

11111111

00000000給定子網(wǎng)號(hào)（16位“1”）則子網(wǎng)掩碼為B類網(wǎng)絡(luò)

11111111

11111111

11111111

00000000給定子網(wǎng)號(hào)（8位“1”）則子網(wǎng)掩碼為但子網(wǎng)數(shù)目不同（4）一個(gè)B類地址的子網(wǎng)掩碼是。試問在其中每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2Host-id的位數(shù)為4+8=12，因此，最大主機(jī)數(shù)為：2^12-2=4096-2=409411111111.11111111.11110000.00000000

主機(jī)數(shù)2^12-2(5)一A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為55；它是否為一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼？是

10111111

111111110000000011111111(6)某個(gè)IP地址的十六進(jìn)制表示C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)化為點(diǎn)分十進(jìn)制的形式。這個(gè)地址是哪一類IP地址？

C2

2F14

81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)à29

C2

2F

14

81

à11000010.00101111.00010100.10000001

C類地址(7)C類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無(wú)實(shí)際意義？為什么？有實(shí)際意義.C類子網(wǎng)IP地址的32位中,前24位用于確定網(wǎng)絡(luò)號(hào),后8位用于確定主機(jī)號(hào).如果劃分子網(wǎng),可以選擇后8位中的高位,這樣做可以進(jìn)一步劃分網(wǎng)絡(luò),并且不增加路由表的內(nèi)容,但是代價(jià)是主機(jī)數(shù)相信減少.

10.試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別。

（1）

（2）7

（3）53

（4）48

（5）

（6）(2)和(5)是A類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.

11.IP數(shù)據(jù)報(bào)中的首部檢驗(yàn)和并不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)。這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？在首部中的錯(cuò)誤比在數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤更嚴(yán)重，例如，一個(gè)壞的地址可能導(dǎo)致分組被投寄到錯(cuò)誤的主機(jī)。許多主機(jī)并不檢查投遞給他們的分組是否確實(shí)是要投遞給它們，它們假定網(wǎng)絡(luò)從來不會(huì)把本來是要前往另一主機(jī)的分組投遞給它們。數(shù)據(jù)不參與檢驗(yàn)和的計(jì)算，因?yàn)檫@樣做代價(jià)大，上層協(xié)議通常也做這種檢驗(yàn)工作，從前，從而引起重復(fù)和多余。因此，這樣做可以加快分組的轉(zhuǎn)發(fā)，但是數(shù)據(jù)部分出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)不能及早發(fā)現(xiàn)。

12.當(dāng)某個(gè)路由器發(fā)現(xiàn)一IP數(shù)據(jù)報(bào)的檢驗(yàn)和有差錯(cuò)時(shí)，為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數(shù)據(jù)報(bào)？計(jì)算首部檢驗(yàn)和為什么不采用CRC檢驗(yàn)碼？答：糾錯(cuò)控制由上層（傳輸層）執(zhí)行

IP首部中的源站地址也可能出錯(cuò)請(qǐng)錯(cuò)誤的源地址重傳數(shù)據(jù)報(bào)是沒有意義的

不采用CRC簡(jiǎn)化解碼計(jì)算量，提高路由器的吞吐量

13.設(shè)IP數(shù)據(jù)報(bào)使用固定首部，其各字段的具體數(shù)值如圖所示（除IP地址外，均為十進(jìn)制表示）。試用二進(jìn)制運(yùn)算方法計(jì)算應(yīng)當(dāng)寫入到首部檢驗(yàn)和字段中的數(shù)值（用二進(jìn)制表示）。

45028100417

1000101

00000000

00000000-00011100

00000000

00000001

00000000-00000000

00000100

00010001

xxxxxxxx

xxxxxxxx

00001010

00001100

00001110

00000101

00001100

00000110

00000111

00001001

作二進(jìn)制檢驗(yàn)和（XOR）

01110100

01001110取反碼

10001011

10110001

14.重新計(jì)算上題，但使用十六進(jìn)制運(yùn)算方法（沒16位二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字，再按十六進(jìn)制加法規(guī)則計(jì)算）。比較這兩種方法。01000101

0000000000000000-00011100

4

5

0

0

0

0

1

C

00000000

0000000100000000-00000000

0

0

0

1

0

0

0

0

00000100

000010001

xxxxxxxx

xxxxxxxx

0

4

1

1

0

0

0

0

00001010

0000110000001110

00000101

0

A

0

C

0

E

0

5

00001100

00000110

00000111

00001001

0

C

0

6

0

7

0

9

01011111

00100100

00010101

00101010

5

F

2

4

1

5

2

A5

F

2

4

1

5

2

A

7

4

4

E-à8

B

B

1

15.什么是最大傳送單元MTU？它和IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部中的哪個(gè)字段有關(guān)系？答：IP層下面數(shù)據(jù)鏈里層所限定的幀格式中數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度，與IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中的總長(zhǎng)度字段有關(guān)系

16.在因特網(wǎng)中將IP數(shù)據(jù)報(bào)分片傳送的數(shù)據(jù)報(bào)在最后的目的主機(jī)進(jìn)行組裝。還可以有另一種做法，即數(shù)據(jù)報(bào)片通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就進(jìn)行一次組裝。是比較這兩種方法的優(yōu)劣。在目的站而不是在中間的路由器進(jìn)行組裝是由于：

（1）路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)更簡(jiǎn)單些；效率高，延遲小。

（2）數(shù)據(jù)報(bào)的各分片可能經(jīng)過各自的路徑。因此在每一個(gè)中間的路由器進(jìn)行組裝可能總會(huì)缺少幾個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片；

（3）也許分組后面還要經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它還要給這些數(shù)據(jù)報(bào)片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進(jìn)行組裝就可能會(huì)組裝多次。

（為適應(yīng)路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規(guī)模，可能要重新分片或組裝）

17.一個(gè)3200位長(zhǎng)的TCP報(bào)文傳到IP層，加上160位的首部后成為數(shù)據(jù)報(bào)。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個(gè)局域網(wǎng)通過路由器連接起來。但第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200位。因此數(shù)據(jù)報(bào)在路由器必須進(jìn)行分片。試問第二個(gè)局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)（這里的“數(shù)據(jù)”當(dāng)然指的是局域網(wǎng)看見的數(shù)據(jù)）?答：第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200bit，即每個(gè)IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字節(jié)即64bit為單位的，所以IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報(bào)文要分4個(gè)數(shù)據(jù)片，所以第二個(gè)局域網(wǎng)向上傳送的比特?cái)?shù)等于（3200+4×160），共3840bit。

18.（1）有人認(rèn)為：“ARP協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)層提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，因此ARP應(yīng)當(dāng)屬于數(shù)據(jù)鏈路層?！边@種說法為什么是錯(cuò)誤的？因?yàn)锳RP本身是網(wǎng)絡(luò)層的一部分，ARP協(xié)議為IP協(xié)議提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層使用硬件地址而不使用IP地址，無(wú)需ARP協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層本身即可正常運(yùn)行。因此ARP不再數(shù)據(jù)鏈路層。

（2）試解釋為什么ARP高速緩存每存入一個(gè)項(xiàng)目就要設(shè)置10~20分鐘的超時(shí)計(jì)時(shí)器。這個(gè)時(shí)間設(shè)置的太大或太小會(huì)出現(xiàn)什么問題？答：考慮到IP地址和Mac地址均有可能是變化的（更換網(wǎng)卡，或動(dòng)態(tài)主機(jī)配置）

10－20分鐘更換一塊網(wǎng)卡是合理的。超時(shí)時(shí)間太短會(huì)使ARP請(qǐng)求和響應(yīng)分組的通信量太頻繁，而超時(shí)時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)使更換網(wǎng)卡后的主機(jī)遲遲無(wú)法和網(wǎng)絡(luò)上的其他主機(jī)通信。

（3）至少舉出兩種不需要發(fā)送ARP請(qǐng)求分組的情況（即不需要請(qǐng)求將某個(gè)目的IP地址解析為相應(yīng)的硬件地址）。在源主機(jī)的ARP高速緩存中已經(jīng)有了該目的IP地址的項(xiàng)目；源主機(jī)發(fā)送的是廣播分組；源主機(jī)和目的主機(jī)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。19.主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)給主機(jī)B，途中經(jīng)過了5個(gè)路由器。試問在IP數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送過程中總共使用了幾次ARP？

6次，主機(jī)用一次，每個(gè)路由器各使用一次。20.設(shè)某路由器建立了如下路由表：目的網(wǎng)絡(luò)

子網(wǎng)掩碼

下一跳

28

接口m028

28

接口m1

28

R2

92

R3*（默認(rèn)）

——

R4

現(xiàn)共收到5個(gè)分組，其目的地址分別為：（1）0（2）2（3）51（4）192.153.17（5）0（1）分組的目的站IP地址為：0。先與子網(wǎng)掩碼28相與，得，可見該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。（2）分組的目的IP地址為：2。①

與子網(wǎng)掩碼28相與得，不等于。②

與子網(wǎng)掩碼28相與得，經(jīng)查路由表可知，該項(xiàng)分組經(jīng)R2轉(zhuǎn)發(fā)。（3）分組的目的IP地址為：51，與子網(wǎng)掩碼28相與后得28，與子網(wǎng)掩碼92相與后得28，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。（4）分組的目的IP地址為：7。與子網(wǎng)掩碼28相與后得。與子網(wǎng)掩碼92相與后得，經(jīng)查路由表知，該分組經(jīng)R3轉(zhuǎn)發(fā)。（5）分組的目的IP地址為：0，與子網(wǎng)掩碼28相與后得。與子網(wǎng)掩碼92相與后得4，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。

21某單位分配到一個(gè)B類IP地址，其net-id為.該單位有4000臺(tái)機(jī)器，分布在16個(gè)不同的地點(diǎn)。如選用子網(wǎng)掩碼為，試給每一個(gè)地點(diǎn)分配一個(gè)子網(wǎng)掩碼號(hào)，并算出每個(gè)地點(diǎn)主機(jī)號(hào)碼的最小值和最大值

4000/16=250，平均每個(gè)地點(diǎn)250臺(tái)機(jī)器。如選為掩碼，則每個(gè)網(wǎng)絡(luò)所連主機(jī)數(shù)=28-2=254>250，共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=254>16，能滿足實(shí)際需求?？山o每個(gè)地點(diǎn)分配如下子網(wǎng)號(hào)碼地點(diǎn)：子網(wǎng)號(hào)（subnet-id）子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)

主機(jī)IP的最小值和最大值1：

00000001

54

2：

00000010

543：

00000011

544：

00000100

545：

00000101

546：

00000110

547：

00000111

548：

00001000

549：

00001001

5410：

00001010

5411：

00001011

5412：

00001100

5413：

00001101

5414：

00001110

5415：

00001111

5416：

00010000

54

22..一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度為4000字節(jié)（固定首部長(zhǎng)度）。現(xiàn)在經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能夠

傳送的最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1500字節(jié)。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個(gè)短些的數(shù)據(jù)報(bào)片？各數(shù)據(jù)報(bào)片的數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度、片偏移字段和MF標(biāo)志應(yīng)為何數(shù)值？

IP數(shù)據(jù)報(bào)固定首部長(zhǎng)度為20字節(jié)

總長(zhǎng)度(字節(jié))數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(字節(jié))MF片偏移原始數(shù)據(jù)報(bào)4000398000數(shù)據(jù)報(bào)片11500148010數(shù)據(jù)報(bào)片2150014801185數(shù)據(jù)報(bào)片310401020037023分兩種情況（使用子網(wǎng)掩碼和使用CIDR）寫出因特網(wǎng)的IP成查找路由的算法。見課本P134、P139

24.試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼）。

（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.（1），（2），（3），（4），（5），（6）

25.以下有4個(gè)子網(wǎng)掩碼。哪些是不推薦使用的？為什么？（1），（2），（3），（4）。只有（4）是連續(xù)的1和連續(xù)的0的掩碼，是推薦使用的

26.有如下的4個(gè)/24地址塊，試進(jìn)行最大可能性的聚會(huì)。/24/24/24/24

212=（11010100）2，56=（00111000）2132=（10000100）2，133=（10000101）2134=（10000110）2，135=（10000111）2所以共同的前綴有22位，即1101010000111000100001，聚合的CIDR地址塊是：/22

27.有兩個(gè)CIDR地址塊208.128/11和208.130.28/22。是否有那一個(gè)地址塊包含了另一個(gè)地址？如果有，請(qǐng)指出，并說明理由。

208.128/11的前綴為：11010000100208.130.28/22的前綴為：1101000010000010000101，它的前11位與208.128/11的前綴是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。

28.已知路由器R1的路由表如表4—12所示。

表4-12習(xí)題4-28中路由器R1的路由表地址掩碼目的網(wǎng)絡(luò)地址下一跳地址路由器接口/264m2/24m1/16……m0/16……m2/16……m1默認(rèn)默認(rèn)m0試畫出個(gè)網(wǎng)絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)洌瑯?biāo)注出必要的IP地址和接口。對(duì)不能確定的情應(yīng)該指明。圖形見課后答案P380

29.一個(gè)自治系統(tǒng)有5個(gè)局域網(wǎng)，其連接圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機(jī)數(shù)分別為：91，150，3和15.該自治系統(tǒng)分配到的IP地址塊為30.138.118/23。試給出每一個(gè)局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。

30.138.118/23--à30.138.0111011分配網(wǎng)絡(luò)前綴時(shí)應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴題目沒有說LAN1上有幾個(gè)主機(jī)，但至少需要3個(gè)地址給三個(gè)路由器用。本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案：

第一組答案

第二組答案

LAN1

92/29

92/27LAN2

/25

/25LAN3

/24

/24LAN4

00/29

24/27LAN5

28/26

28/27

30.一個(gè)大公司有一個(gè)總部和三個(gè)下屬部門。公司分配到的網(wǎng)絡(luò)前綴是192.77.33/24.公司的網(wǎng)絡(luò)布局如圖4-56示?？偛抗灿形鍌€(gè)局域網(wǎng)，其中的LAN1-LAN4都連接到路由器R1上，R1再通過LAN5與路由器R5相連。R5和遠(yuǎn)地的三個(gè)部門的局域網(wǎng)LAN6～LAN8通過廣域網(wǎng)相連。每一個(gè)局域網(wǎng)旁邊標(biāo)明的數(shù)字是局域網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)。試給每一個(gè)局域網(wǎng)分配一個(gè)合適的網(wǎng)絡(luò)的前綴。見課后答案P380

31.以下地址中的哪一個(gè)和86.32/12匹配：請(qǐng)說明理由。

（1）86.33.224．123：（2）16；（3）4;(4)54。

86.32/12

è

86.00100000

下劃線上為12位前綴說明第二字節(jié)的前4位在前綴中。給出的四個(gè)地址的第二字節(jié)的前4位分別為：0010，0100，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。

32.以下地址中的哪一個(gè)地址2.52.90。140匹配？請(qǐng)說明理由。

（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11

前綴（1）和地址40匹配40

è

000000400/4

è

0000000032/4

è

001000004/6

è

0000010080/4

è

01010000

33.下面的前綴中的哪一個(gè)和地址59及52都匹配？請(qǐng)說明理由。

（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。前綴（4）和這兩個(gè)地址都匹配

34.與下列掩碼相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴各有多少位？

（1）；（2）；（3）；（4）52。（1）/2;(2)/4;(3)/11;(4)/30。

35.

已知地址塊中的一個(gè)地址是4/20。試求這個(gè)地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個(gè)地址？相當(dāng)于多少個(gè)C類地址？4

è

140.120.(01010100).24

最小地址是

140.120.(01010000).0/20

(80)

最大地址是

140.120.(01011111).255/20(95)

地址數(shù)是4096.相當(dāng)于16個(gè)C類地址。

36.已知地址塊中的一個(gè)地址是02/29。重新計(jì)算上題。

02/29

è

190.87.140.(11001010)/29

最小地址是

190.87.140.(11001000)/29

200

最大地址是

190.87.140.(11001111)/29

207

地址數(shù)是8.相當(dāng)于1/32個(gè)C類地址。

37.

某單位分配到一個(gè)地址塊4/26?，F(xiàn)在需要進(jìn)一步劃分為4個(gè)一樣大的子網(wǎng)。試問:

（1）每一個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長(zhǎng)？

（2）每一個(gè)子網(wǎng)中有多少個(gè)地址？

（3）每一個(gè)子網(wǎng)的地址是什么？

（4）每一個(gè)子網(wǎng)可分配給主機(jī)使用的最小地址和最大地址是什么？（1）每個(gè)子網(wǎng)前綴28位。（2）每個(gè)子網(wǎng)的地址中有4位留給主機(jī)用，因此共有16個(gè)地址。（3）四個(gè)子網(wǎng)的地址塊是：第一個(gè)地址塊4/28，可分配給主機(jī)使用的

最小地址：1000001＝5/28

最大地址：1001110＝8/28第二個(gè)地址塊0/28，可分配給主機(jī)使用的

最小地址：1010001＝1/28

最大地址：1011110＝4/28第三個(gè)地址塊6/28，可分配給主機(jī)使用的

最小地址：1100001＝7/28

最大地址：1101110＝10/28第四個(gè)地址塊12/28，可分配給主機(jī)使用的

最小地址：1110001＝13/28

最大地址：1111110＝26/28

38.

IGP和EGP這兩類協(xié)議的主要區(qū)別是什么？IGP：在自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由協(xié)議；力求最佳路由EGP：在不同自治系統(tǒng)便捷使用的路由協(xié)議；力求較好路由（不兜圈子）EGP必須考慮其他方面的政策，需要多條路由。代價(jià)費(fèi)用方面可能可達(dá)性更重要。IGP：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)