計算機網(wǎng)絡基礎項目化教程（第2版） 習題答案匯 蔣建峰 單元1 -10

單元1參考答案一、選擇題1.D2.C3.C4.C5.D6.B7.A8.A9.C10.A11.B12.C13.A14.C二、填空題1.總線型、星型、樹型、環(huán)型、網(wǎng)狀2.通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)3.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信軟件、網(wǎng)絡管理軟件、網(wǎng)絡應用軟件4.分組交換、電路交換、報文交換5.56Kbps三、解答題1.計算機網(wǎng)絡，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，利用通信設備和線路連接起來，以網(wǎng)絡通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。2.一個完整的計算機網(wǎng)絡在邏輯上是由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)構(gòu)成。資源子網(wǎng)負責信息處理，提供資源，通信子網(wǎng)負責全網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信，信息傳遞。資源子網(wǎng)由主機、用戶終端、網(wǎng)絡外部設備、各種軟件與硬件資源組成。資源子網(wǎng)主要負責網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理業(yè)務，向用戶提供各種網(wǎng)絡資源。通信子網(wǎng)主要由網(wǎng)絡節(jié)點和通信鏈路組成。網(wǎng)絡節(jié)點也稱為轉(zhuǎn)接節(jié)點或者中間節(jié)點，他們的作用是控制信息的傳輸和在端節(jié)點之間轉(zhuǎn)發(fā)信息。3.網(wǎng)絡的拓撲是指網(wǎng)絡的形狀、網(wǎng)絡的組成形式。網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)主要有：星型拓撲、樹形拓撲、總線型拓撲、環(huán)形拓撲、網(wǎng)狀拓撲。單元2參考答案一、選擇題1.D2.B3.C4.C5.A二、填空題1.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2.MAC地址、物理地址3.數(shù)據(jù)包4.網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層5.透明bit流三、簡答題1. 什么是網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)？為什么要定義網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)？ 計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡及其構(gòu)件所應完成的功能的精確定義。目前最常用的是分層的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)。 使用分層的體系結(jié)構(gòu)有很多好處，比如：把網(wǎng)絡通信過程分解為若干個容易解決的子問題，降低整個系統(tǒng)的復雜度，易于實現(xiàn)和維護；有助于協(xié)議的開發(fā)，各層可以選擇最合適的技術(shù)來實現(xiàn)其功能，并通過層間接口向上層提供服務；每層獨立，不需要了解上下層的具體內(nèi)容，只需要通過層間接口了解其提供的服務。只要層間接口保持不變，那么任何一層變化時上下各層不會受到影響；有利于競爭，可以使用不同廠商的產(chǎn)品。2. 簡述TCP/IP參考模型的層次結(jié)構(gòu)和各層的功能。（1）網(wǎng)絡接口層網(wǎng)絡接口層負責處理與傳輸介質(zhì)相關的細節(jié)，為上一層提供一致的網(wǎng)絡接口。典型的網(wǎng)絡接口層技術(shù)包括常見的以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)等局域網(wǎng)技術(shù)，用于串行連接的HDLC、PPP等技術(shù)，以及常見的X.25、幀中繼等分組交換技術(shù)。（2）網(wǎng)絡層主要功能是將源主機的信息正確地發(fā)送至目的主機，源主機和目的主機可以在同一個網(wǎng)絡上，也可以在不同的網(wǎng)絡上。（3）傳輸層傳輸層位于網(wǎng)絡層之上，主要負責為兩臺主機上的應用進程提供端到端的通信，使源主機和目的主機上的應用進程可以進行會話。常見的傳輸層協(xié)議有TCP和UDP。因此，它與OSI模型中的傳輸層功能相似。（4）應用層與OSI模型中高三層的功能相似，用于提供網(wǎng)絡服務。典型的應用層協(xié)議包括Telnet（登錄遠程服務器）、FTP（FileTransferProtocol，文件傳輸協(xié)議）、SMTP（SimpleMailTransferProtocol，簡單郵件傳輸協(xié)議）、SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議）、HTTP（HypertextTransferProtocol，超文本傳輸協(xié)議）等。3.將TCP/IP和OSI體系結(jié)構(gòu)進行比較，分析其共同點及不同點。 OSI參考模型與TCP/IP模型的異同點包括： 相同點都是分層結(jié)構(gòu)，并且工作模式一樣，都要求層與層之間具備明確的層間接口；有相同的應用層，傳輸層，網(wǎng)絡層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層；都使用包交換技術(shù)； 不同點TCP/IP把表示層和會話層都歸入了應用層；TCP/IP的結(jié)構(gòu)比較簡單，分層少；TCP/IP標準是隨著Internet的發(fā)展逐漸完善的，有厚實的實踐基礎。相比較而言，OSI模型是基于理論上的設計，沒有太大的應用價值。單元3參考答案一、選擇題1.A2.C3.A4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.D二、填空題1.802.1ad2.分組交換3.有線、無線4.交叉線、直通線、反轉(zhuǎn)電纜5.單模光纖、多模光纖三、解答題1.568A的排線順序從左到右依次為：白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕。568B則為：白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕。2.電路交換、報文交換、分組交換。3.量化級是256,那么就是8bit量化N=8;C=2Hlog2(N)64000=2*H*log2(8)H=10667Hz需要的帶寬。單元4參考答案一、選擇題1.C2.B3.A4.A5.B6.D7.B8.C9.C10.A二、填空題1.違法編碼法2.幀頭、數(shù)據(jù)、幀尾3.8、44.接收方、發(fā)射器5.正常響應方式、異步響應方式、異步平衡方式三、解答題1.數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能是什么？（1）將數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)塊，稱為幀（frame），幀是數(shù)據(jù)鏈層的傳送單位。（2）控制幀在物理信道上的傳輸，包括傳輸差錯處理、調(diào)節(jié)發(fā)送速率以使之與接收方匹配。（3）在兩個網(wǎng)絡實體間提供數(shù)據(jù)通路的建立、維持和釋放管理。2.簡述HDLC幀發(fā)送序號與接收序號的作用。HDLC規(guī)程堅持這樣的約定：每個站都把它的發(fā)送序號N（S）和接收序號N（R）保存下來，用以指示發(fā)送/接收順序情況。N（S）表示本站當前發(fā)送的幀序號，N（R）表示本站期望接收到對方站的幀序號，并累積確認此序號之前已接收到的所有數(shù)據(jù)幀。3.簡述PPP協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)。PPP使用分層體系結(jié)構(gòu)，分為三層：（1）在點到點鏈路上使用HDLC封裝數(shù)據(jù)。PPP幀格式是以HDLC幀格式為基礎，做了很少的改動。（2）使用LCP（鏈路控制協(xié)議）來建立、設定和測試數(shù)據(jù)鏈路連接。（3）使用NCPs（網(wǎng)絡控制協(xié)議系列）給不同的網(wǎng)絡層協(xié)議建立連接以及配置它們。單元5參考答案一、選擇題1.C2.D3.C4.D5.C6.D7.C8.A9.B10.C11.B12.A13.B14.C15.D16.A17.C18.B19.A20.D二、填空題1.1282.單播、組播、廣播3.128.1，2.34.子網(wǎng)掩碼5.6.48，807.網(wǎng)絡地址，廣播地址8.路由器、網(wǎng)橋和交換機、中繼器和集線器9.2010.128，811.網(wǎng)絡地址12.點分十進制，冒號分十六進制13.直連網(wǎng)絡14.差錯報告報文、詢問報文15.單播、任播、組播三、解答題1.請計算十進制數(shù)131轉(zhuǎn)化成二進制數(shù)后是多少。100000112. 簡述與IPv4相比，IPv6的主要變化。 采用IPv6是解決IP地址耗盡問題的根本措施。相比于IPv4，IPv6所引進的主要變化有：更大的地址空間。IPv6將IP地址從32位增大到128位。這樣大的地址空間在可預見的將來是用不完的；靈活的首部格式。IPv6沒有沿用IPv4的首部格式，而是定義了許多可選的擴展首部，用以改進數(shù)據(jù)報的處理能力；流標簽功能，提供強大的QoS保障機制；支持即插即用即自動配置和資源的預分配。3.列出IPv4地址中的私有地址范圍，并說明其用途。~55~55~554.IP地址合法性判斷，請說明下列IP地址的合法性，說明理由。合法合法合法55不合法，廣播地址合法合法0不合法，回環(huán)地址212.256.119.110不合法，256超出范圍5.某主機的MAC地址是36-47-AB-DE-1E-2D，如果網(wǎng)絡前綴2018:0E:AB:/48使用EUI-64規(guī)則創(chuàng)建IPv6地址中的接口標識，那么最后生成的IPv6地址是什么？2018:0E:AB::3447:ABFF:FEDE:1E2D/486. 請簡述ARP協(xié)議的工作原理。 ARP協(xié)議的運行過程。 （1）主機A先在本局域網(wǎng)上發(fā)送一個ARP請求報文。這個ARP請求報文中包含了主機A的IP地址和MAC，以及目的主機B的IP地址。 （2）ARP請求報文是一個廣播報文，因此本局域網(wǎng)上所有主機都會收到此ARP請求報文。 （3）收到ARP請求報文的主機會將自己的IP地址和請求報文中的目的主機IP地址進行比對。主機B發(fā)現(xiàn)自己的IP地址與目的主機IP地址一致，因此收下這個ARP請求報文并向主機A發(fā)送ARP響應報文。主機B在ARP響應報文中寫入自己的MAC地址。其他主機發(fā)現(xiàn)自己的IP地址與目的主機IP地址不一致，因此直接丟棄這個ARP請求報文， （4）ARP響應報文是普通的單播報文，只有主機A能收到。主機A收到這個ARP響應報文后，從中取出主機B的MAC地址，并在自己的ARP高速緩存中加入主機B的映射記錄。單元6參考答案一、選擇題1.C2.A3.B4.C5.D6.C7.B8.C二、填空題1.網(wǎng)絡號、子網(wǎng)號、主機號2.26，923.234.8，305.65536三、解答題1.若有4條路由條目，分別是/24，/24，/24，/24，試計算經(jīng)過路由匯聚后的路由條目是什么。/222.某CIDR地址塊中的某個地址是28/22，那么該地址塊中的第一個地址是多少？最后一個地址是多少？該地址塊共包含多少個地址？/2254/2210223.IPv6地址2018:0DB8:AAAA:/48，此網(wǎng)絡地址中，如果利用子網(wǎng)ID部分的前8個比特來劃分子網(wǎng)，則可以劃分多少個子網(wǎng)，第3個子網(wǎng)的地址是多少？256，2018:0DB8:AAAA:0200/564.有一個網(wǎng)絡地址為/24，要在此網(wǎng)絡中劃分12個子網(wǎng)：（1）4（2）40

（3），6，2……（4）14（5）12*14（6）1單元7參考答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.B6.A7.D8.C9.D10.D11.C二、填空題1.MAC介質(zhì)控制子層2.交換機、路由器3.484.泛洪、過濾5.無線AP、無線路由器6．數(shù)據(jù)封裝、介質(zhì)訪問控制7．交換表、廣播、接收8．FF-FF-FF-FF-FF-FF三、解答題請描述兩個數(shù)據(jù)鏈路層子層并說明各自功能？答.在OSI模型中，數(shù)據(jù)鏈路層包含邏輯鏈路控制子層（LLC）和介質(zhì)控制（MAC）訪問子層。邏輯鏈路控制子層LLC負責處理上層的網(wǎng)絡軟件和下層硬件之間的通信，向上統(tǒng)一了數(shù)據(jù)鏈路層的接口，從而屏蔽各種物理網(wǎng)絡的實現(xiàn)細節(jié)。LLC子層還負責處理諸如差錯控制、流量控制等問題；介質(zhì)訪問控制（MAC）是數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)子層的下半層，它與LLC不同之處是，MAC采用硬件方式實現(xiàn)其功能。以太網(wǎng)MAC子層的主要功能有數(shù)據(jù)封裝和介質(zhì)訪問控制。值得一提的是，MAC子層與不同的物理層實現(xiàn)方法有關。請描述什么是以太網(wǎng)沖突域？答.在以太網(wǎng)中，如果某個CSMA/CD網(wǎng)絡上的兩臺計算機在同時通信時會發(fā)生沖突，那么這個CSMA/CD網(wǎng)絡就是一個沖突域（collisiondomain)。所有的共享介質(zhì)環(huán)境都是一個沖突域。為了有效避免沖突，局域網(wǎng)中使用交換機（Switch）來分割沖突域。計算機網(wǎng)絡中的設備為什么要同時擁有IP地址和MAC地址？如果只使用MAC地址通信會有什么問題？答.最初的鏈路層協(xié)議是和IP地址無關的，沒有網(wǎng)絡層方面的設定，只有物理層和鏈路層。服務器之間傳輸數(shù)據(jù)全靠MAC地址。IP地址有位置信息，而且在一個網(wǎng)絡中也是唯一的。現(xiàn)在這樣設計是各自互不干擾，鏈路層的實現(xiàn)不需要考慮數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡層的實現(xiàn)不需要考慮物層的影響。MAC地址的設計不攜帶設備在網(wǎng)絡中的位置信息，想要通過MAC地址通信，原則上所有的設備上都必須維護一張很大的表，記錄所有MAC地址路由在當前位置的的下一跳，這顯然成本太大也不太合理。請描述FDDI的概念，F(xiàn)DDI采用什么編碼？該編碼有什么特點？答．光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FiberDistributedDataInterface，F(xiàn)DDI）是利用光纖作為傳輸介質(zhì)的高性能令牌環(huán)網(wǎng)，它是利用光纜發(fā)送數(shù)字信號的一組協(xié)議。FDDI的邏輯拓撲是一個環(huán)形，以光纜作為傳輸介質(zhì)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達到100Mbps，采用4B/5B編碼，要求信道介質(zhì)的信號速率達到125MBaud（波特率，數(shù)據(jù)在介質(zhì)上每秒中發(fā)生信號變化的度量）。FDDI是光纖數(shù)據(jù)在200km內(nèi)的局域網(wǎng)上傳輸?shù)臉藴省DDI協(xié)議基于令牌環(huán)協(xié)議。它不但可以支持長距離傳輸，而且還支持多用戶。FDDI使用基于IEEE802.5令牌換標準的令牌傳遞協(xié)議，F(xiàn)DDI使用雙環(huán)令牌傳遞網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，雙環(huán)表示發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的方向相反。FDDI與IEEE802低速網(wǎng)之間可實現(xiàn)高帶寬通用互連。單元8參考答案一、選擇題1.D2.A3.C4.B5.B6.D7.B8.C二、填空題1.公認端口2.三次握手3.全雙工通信4.UDP三、簡答題1. 簡述TCP和UDP有什么不同之處？ TCP是一種面向連接的可靠傳輸協(xié)議。在源設備和目的設備之間發(fā)送數(shù)據(jù)之前必須先建立連接。TCP通過要求源設備重新傳輸丟失或損壞的數(shù)據(jù)，來確保所有片段到達其目的地。TCP還可以確保按正確的順序重組這些數(shù)據(jù)段。TCP還可提供流量控制。 UDP是盡力交付的傳輸協(xié)議。它的主要特征是無連接，提供不可靠的傳輸服務，不能按順序重組數(shù)組，也沒有流量控制機制。 2. TCP的連接建立和釋放分別采用幾次握手？請簡述過程。 TCP連接的建立過程被形象地稱為“三次握手”，因為通信雙方在建立連接時需要發(fā)送三個報文。假設客戶端A要和服務端B建立連接， （1）A向B發(fā)送SYN=1的請求報文段，請求建立TCP連接，報文段的序列號為X。 （2）B對于A的連接請求發(fā)送確認報文段，確認序號值為X的值加1，確認報文段本身的序號值為Y。 （3）A對于B的確認報文段也發(fā)出確認報文，即“再確認”報文。ACK置1，確認號為B的序號Y加1，確認報文自身的序號為X加1。 TCP連接的釋放是在兩個方向上分別釋放連接，每個方向上連接的釋放只終止本方向的數(shù)據(jù)傳輸。當一個方向的連接釋放后，TCP的連接就處于“半連接”或“半關閉”狀態(tài)。當兩個方向的連接都已釋放后，TCP連接才完全釋放。 （1）A收到應用層的通知，向B發(fā)送FIN為1的連接釋放報文段，報文段的序號為U，它是之前A已發(fā)送的所有數(shù)據(jù)的最后一個字節(jié)的序號加1。 （2）B收到A的連接釋放請求并向A發(fā)出確認，確認序號是U加1。B的確認報文序號是V，同樣的，它是之前B已發(fā)送的所有數(shù)據(jù)的最后一個字節(jié)的序號加1。 （3）B收到應用層的通知，向A發(fā)送FIN為1的連接釋放報文段。 （4）A收到B的釋放連接請求并向B發(fā)送ACK為1的確認報文，報文序號是U加1，確認序號是W加1。B收到A的確認報文后，釋放到A這個方向的TCP連接。單元9參考答案一、選擇題1.D2.C3.C4.D5.D6.A7.A8.C9.B10.C11.C12.C13.C14.A15.A二、填空題1.客戶機-服務器模型（Client/Server，C/S）、對等網(wǎng)絡服務模型（Peer-to-Peer，P2P）、瀏覽器-服務器模型（Browser/Server，B/S）。2.803.唯一4.分布5.本地域名服務器、根域名服務器、授權(quán)域名服務器6．簡單郵件傳輸協(xié)議郵件讀取協(xié)議7．21208．主動被動9．2310．域名服務器11．URL12．會話層、表示層、應用層13．SMTP、POP、IMAP14．動態(tài)獲取IP地址和其他信息15.處理轉(zhuǎn)發(fā)三、解答題請說明域名解析過程及域名服務器的類型。DNS（DomainNameServer，域名服務器）是進行域名(domainname)和與之相對應的IP地址(IPaddress)轉(zhuǎn)換的服務器。DNS中保存了一張域名(domainname)和與之相對應的IP地址(IPaddress)的表，以解析消息的域名。DNS客戶機提出域名解析請求，并將請求發(fā)送給本地的域名服務器。當本地的域名服務器收到請求后，就先查詢本地緩存，如果記錄項已經(jīng)存在，則本地的域名服務器就直接把查詢的結(jié)果返回。如果本地的緩存沒有該記錄項，則本地的域名服務器就直接把請求發(fā)給根域名服務器，然后根域名服務器在返回給本地域名服務器一個所查詢域的主域名服務器的地址。本地服務器再向上一步返回的域名服務器發(fā)送請求，然后接受請求的服務器查詢自己的緩存，如果沒有記錄，則返回相關下級域名服務器的地址。重復第四步，直到找到正確的記錄。本地域名服務器把返回的結(jié)果保存到緩存，以備下一次使用，同時還將結(jié)果返回給客戶機。域名服務器類型有主域名服務器、輔助域名服務器、緩存域名服務器、轉(zhuǎn)發(fā)域名服務器。請說明HTTP協(xié)議工作原理?？蛻魴C與服務器建立連接后，客戶機發(fā)送一個請求給服務器，請求內(nèi)容包括：統(tǒng)一資源標識符、協(xié)議版本號。服務器收到請求的信息（包括請求行，請求頭，請求體）。服務器接收到請求后，給予相應的響應信息，格式為一個狀態(tài)行（包括響應行，響應頭，響應體）。請說明FTP服務器主動模式的工作過程。FTP在主動模式工作過程：主進程主要負責打開端口（端口號為21），使客戶進程能夠與服務器建立連接，等待客戶進程發(fā)出連接請求。當客戶進程向服務器進程發(fā)出連接請求時，就需要找到端口號21，同時還要告訴服務器進程自己的另一個端口號，用于建立數(shù)據(jù)傳輸連接，然后服務器進程利用端口號20與客戶進程所提供的端口號建立數(shù)據(jù)傳輸連接。請簡單說明DHCP協(xié)議的工作過程及工作中發(fā)送的數(shù)據(jù)報類型。DHCP的工作過程主要包括4個部分：客戶端發(fā)送DHCP發(fā)現(xiàn)報文-DHCPDiscovery報文;發(fā)現(xiàn)的DHCP服務器響應請求-DHCPOffer報文;客戶機請求DHCP提供的IP地址-DHCPRequest報文;DHCP服務器確認所提供的IP地址-DHCPAck報文。請說明DHCPRelay中繼的工作過程。DHCPRelay（DHCPR）也叫DHCP中繼。中繼可以實現(xiàn)跨越物理網(wǎng)段之間處理和轉(zhuǎn)發(fā)DHCP信息的功能。當DHCP中繼代理收到主機發(fā)送的發(fā)現(xiàn)報文后，就以單播方式向DHCP服務器轉(zhuǎn)發(fā)此報文并等待其回答。收到DHCP服務器回答的提供報文后，DHCP中繼代理再將此提供報文發(fā)回給主機。試列出5種以上應用層的服務器協(xié)議并說明其基本功能，以及在傳輸層的端口號分別是多少？（1）超文本傳輸協(xié)議（HyperTextTransferProtocol，HTTP）：HTTP是一個客戶端和服務器端請求和應答的標準（TCP）?？蛻舳耸墙K端用戶，服務器端是網(wǎng)站。HTTP工作在傳輸層的端口號為80。（2）域名系統(tǒng)（DNS）：完成域名與IP地址相互映射。DNS工作在傳輸層的端口號是53。（3）文件傳輸協(xié)議（FTP）：用于在網(wǎng)絡上進行文件傳輸?shù)囊惶讟藴蕝f(xié)議，使用客戶/服務器模式。FTP常用端口號有2個，服務器連接端口號為21，數(shù)據(jù)端