1、计算机网络课后习题及解答第一章 概述1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大 量数据效率高。（ 2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效 率高，通信迅速。（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网 络生存性能好。1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有 什么特点？ 答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享 ; 低速连入核心网。 核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提
2、供高速远程分组交换。1-17 收发两端之间的传输距离为 1000km,信号在媒体上的传播速率为 2 x 108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1） 数据长度为 107bit, 数据发送速率为 100kb/s 。（2） 数据长度为 103bit, 数据发送速率为 1Gb/s。 从上面的计算中可以得到什么样的结论？解：（1）发送时延： ts=107/105=100s 传播时延 tp=106/（2 x 108）=（2）发送时延 ts =103/109=1 卩 s 传播时延： tp=106/（2 x 108）= 结论：若数据长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往大于传播时延
3、。 但若数据长度短而发送速率高,则传播时延就可能是总时延中的主要成分。1-21 协议与服务有何区别？有何关系？ 答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。由以下 三个要素组成：（ 1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。（ 2）语义：即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。（ 3）同步：即事件实现顺序的详细说明。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下,两个 对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务,而要实现本层协议,还 需要使用下面一层提供服务。协议和服务的概念的区分：1 、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见
4、服务 而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。2、协议是“水平的”,即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服务是“垂直的”,即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所1-26 试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服 务器、客户 - 服务器方式。答：协议 是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。 协议栈 : 指计算机网络体系结构采用分层模型后 , 每层的主要功能由对等层协议的运 行来实现 , 因而每层可用一些主要协议来表征 , 几个层次画在一起很像一个栈的结构 .实体 （enti
5、ty） 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。对等层 : 在网络体系结构中 ,通信双方实现同样功能的层 . 协议数据单元 : 对等层实体进行信息交换的数据单位 .服务访问点 : 在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方 . 服务访 问点SAP是一个抽象的概念，它实体上就是一个逻辑接口 客户 （client） 和服务器 （server） 都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务 的请求方，服务器是服务的提供方。第二章 物理层2-01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？ 答：物理层要解决的主要问题：（1） 物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，
6、使数据链 路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。（2） 给其服务用户 （数据链路层） 在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流 （ 般为串行按顺序传输的比特流） 的能力， 为此，物理层应该解决物理连接的建立、 维持和释放问题。（3） 在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路物理层的主要特点：（1） 由于在 OSI 之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领 域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范 围广泛，所以至今没有按 OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已 存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气，功能和规
7、程特性。（2） 由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议 相当复杂。2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。答：源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。 接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信 息。终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站 传输系统：信号物理通道2-04试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数 据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 答
8、：数据：是运送信息的实体。信号：则是数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据：运送信息的模拟信号。模拟信号：连续变化的信号。基带信号(即基本频带信号) 一一来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。带通信号一一把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段 以便在信道中传输(即仅在一段频率范围内能够通过信道) 。数字数据：取值为不连续数值的数据。数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。码元(code)：在使用时间域(或简称为时域)的波形表示数字信号时，代表不同 离散数值的基本波形。单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。半双工通信：即通信和
9、双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也不能 同时接收)。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。2-08假定要用3KHz带宽的电话信道传送 64kb/s的数据(无差错传输)，试问这个信道应 具有多高的信噪比(分别用比值和分贝来表示？这个结果说明什么问题？)答：C=Wlog2( 1+S/N)(b/s) W=3khz, C=64khz- S/N= 是个信噪比要求很高的信源2-14试写出下列英文缩写的全文，并做简单的解释。FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1 ,OC-48.答: FD
10、M(frequency division multiplexing) TDM(Time Divisio n Multiplexi ng)STDM(Statistic Time Divisio n Multiplexi ng) WDM(Wave Divisio n Multiplexi ng)DWDM(De nse Wave Divisio n Multiplex ing) CDMA(Code Wave Divisio n Multiplexi ng) SONET(Sy nchron ous Optical Network) 同步光纤网SDH(S yn chro nous Digital Hie
11、rarchy) 同步数字系列STM-1(Sy nchronous Tran sfer Module) 第 1 级同步传递模块OC-48(Optical Carrier) 第 48 级光载波2-15码分多址CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会 互相干扰？这种复用方法有何优缺点？ 答：各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型，因此彼此不会造成干扰。 这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。 占用较大的带宽。2-16 共有 4 个站进行码分多址通信。 4 个站的码片序列为A：( 11111111) B：(11111111)C：( 1
12、1111111) D：(11111111) 现收到这样的码片序列 S：( 1 1 3 1 1 3 1 1 )。问哪个站发送数据了？发 送数据的站发送的是 0还是 1？解：S- A= (+ 1 1+ 3+ 1 1 + 3+ 1 + 1)/8=1, A 发送 1S B= (+ 1 1 3 1 1 3+ 1 1) / 8= 1 , B 发送 0S- C=(+ 1 + 1 + 3+ 1 1 3 1 1 )/ 8=0， C 无发送S- D=(+1+1+31+1+3+11)/8=1， D 发送 1第三章 数据链路层7.要发送的数据为11。采用CRC的生成多项式是 P (X) =X4+X+1。试求应添加在数
13、据后 面的余数。 数据在传输过程中最后一个 1 变成了 0，问接收端能否发现？若数据在传输 过程中最后两个1都变成了 0,问接收端能否发现？采用 CRC佥验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？答：作二进制除法, 11 0000 10011 得余数 1110 ,添加的佥验序列是 1110.作二进制除法,两种错误均可发展仅仅采用了 CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。8.要发送的数据为101110。采用CRCD生成多项式是 P (X) =X3+1。试求应添加在数 据后面的余数。答：作二进制除法, 101110 000 10011 添加在数据后面的余数是 011 协议使
14、用同步传输技术传送比特串 000。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的 PPP帧的数据部分是000110110，问删除发送端加入的零比特后变成 怎样的比特串？答： 0 11111 00010000001101100001 11111 11013.局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢？答：局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信 网络从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：（1） 共享传输信道，在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。（2） 地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务， 只在一个
15、相对独立的局部范围内连网， 如一座楼或集中的建筑群内， 一般来说，局域网的覆盖范围越位10m10km内或更大一些。从网络的体系结构和传输检测提醒来看，局域网也有自己的特点：（1） 低层协议简单（2） 不单独设立网络层，局域网的体系结构仅相当于相当与 OSI/RM的最低两层（3） 采用两种媒体访问控制技术，由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传 输媒体，所以局域网面对的问题是多源， 多目的的连连管理， 由此引发出多中 媒体访问控制技术在局域网中各站通常共享通信媒体， 采用广播通信方式是天然合适的， 广域网通常采站点间直接构成格状网。19.以太网使用的CSMA/C助议是以争用方式接入到共享信道
16、。这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何？答：传统的时分复用TDM是静态时隙分配，均匀高负荷时信道利用率高， 低负荷或符合不均匀时资源浪费较大，CSMA/CDM动态使用空闲新到资源，低负荷时信道利 用率高，但控制复杂，高负荷时信道冲突大。？ 32.图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上， 并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（ 1和2）。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧： A发送给E, C发送给B, D发送给C，B发送给A。试把有关数据填写在表 3-2中。发送的帧B1的转发表B2的转发表B1的处理（转发？丢弃？登记？）B2的处理
17、（转发？丢弃？登记？）地址接口地址接口A EA1A1转发，写入转发表转发，写入转发表C BC2C1转发，写入转发表转发，登记D CD2D2写入转发表，丢弃不转发转发，写入转发表BAB1写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧第四章 网络层3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 中间设备又称为中间系统或中继 (relay) 系统。物理层中继系统：转发器 (repeater) 。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器 (bridge) 。网络层中继系统：路由器 (router) 。网桥和路由器的混合物：桥路器 (brouter) 。网络层以上的中继系统：网关 (gateway) 。4.试简
18、单说明下列协议的作用： IP、ARP RARF和ICMF。IP 协议： 实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网 络。网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一，与 IP 协议配套使用的还有四个 协议。ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IP地址和硬件地址的映射问题。RARP： 是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和 IP 地址的映射问题。ICMP： 提供差错报告和询问报文，以提高 IP 数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。地址分为几类？各如何表示？ IP 地址的主要特点是什么？分
19、为 ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成， 其中一个字段是网络号 net-id ，它标志主机(或 路由器)所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id ，它标志该主机(或路由器) 。 各类地址的网络号字段 net-id 分别为 1，2，3，0，0 字节；主机号字段 host-id 分别为 3 字节、 2 字节、 1 字节、 4 字节、 4 字节。特点：(1)IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：第一， IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该 网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。第二，路由器仅根据
20、目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号) ，这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。(2)实际上 IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其 网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机 (multihomed host) 。 由于一个路由器至少应当连接到两个网络 (这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到 另一个网络) ，因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。(3)用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络， 因此这些局域网
21、都具有同样的 网络号 net-id 。(4)所有分配到网络号 net-id 的网络， 范围很小的局域网， 还是可能覆盖很大地理范围的 广域网，都是平等的。6.试根据 IP 地址的规定，计算出表 4-2 中的各项数据。解：1) A类网中，网络号占七个 bit, 则允许用的网络数为 2的7次方，为128,但是要除去 0和 127 的情况,所以能用的最大网络数是 126,第一个网络号是 1,最后一个网络号是 126。主机号占 24个 bit, 则允许用的最大主机数为 2的 24次方, 为,但是也要除 去 全 0 和全 1 的情况,所以能用的最大主机数是。2) B类网中，网络号占14个bit，则能用的
22、最大网络数为 2的14次方，为16384, 第 一个网络号是, 因为 127 要用作本地软件回送测试, 所以从 128开始,其点后的还可以 容 纳 2 的 8 次方为 256,所以以 128 为开始的网络号为 ,共 256 个,以此类 推,第 16384 个 网 络 号 的 计算方 法是： 16384/256=64128+64=192 , 则 可推算出为。主机号 占 16 个 bit, 则允许用的最大主机数为 2 的 16次方,为 65536,但是也要除去全 0 和全 1 的情况,所以能用的最大主机数是 65534。3)C类网中，网络号占 21个bit, 则能用的网络数为 2的21次方，为20
23、97152，第一个 网络号是 ,各个点后的数占一个字节,所以以 192 为开始的网络号为 ,共 256*256=65536 , 以 此 类 推 , 第 2097152 个 网 络 号 的 计 算 方 法 是： 2097152/65536=32192+32=224 ,则可推算出为。主机号占 8 个 bit, 则允许用的最 大主机数为 2 的 8 次方,为 256,但是也要除去全 0 和全 1 的情况,所以能用的最大主机数 是 254。7.试说明 IP 地址与硬件地址的区别,为什么要使用这两种不同的地址？IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机 (或路由器) 分配一个在全世界范围是唯一的32 位的
24、标识符。从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络在实际网络的链路上传送数据帧时,最终还是必须使用硬件地址。IP 地址MAC地址在一定程度上与硬件一致，给予逻辑域的划分、不受硬件限制。基于物理、能够标识具体的链路通信对象、9. (1)子网掩码为代表什么意思？ 有三种含义其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24 位表示主机号,使用子网掩码表示前 8 位为网络号,中间16位用于子网段的划分,最后8 位为主机号。第二种情况为一个 B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后 16位表示主 机号,使用子网掩码表示前 16 位为网络号,中间 8 位用于子网
25、段的划分,最后 8 位为主机 号。第三种情况为一个 C类网，这个子网掩码为 C类网的默认子网掩码。（2） 一网络的现在掩码为，问该网络能够连接多少个主机？即.每一个子网上的主机为（2人3）=6台掩码位数29,该网络能够连接 8个主机，扣除全1和全0后为6台。（3） 一 A类网络和一 B网络的子网号 sub net-id 分别为16个1和8个1,问这两个子网掩 码有何不同？A 类网络： 00000000给定子网号（16位“1 ”则子网掩码为类网络 00000000给定子网号（8位“1”则子网掩码为但子网数目不同（4） 一个B类地址的子网掩码是。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？（240）
26、 10= （128+64+32+16） 10= （） 2Host-id 的位数为4+8=12,因此，最大主机数为：2X2-2=4096-2=4094.00000000 主机数 2A12-2（5） A类网络的子网掩码为；它是否为一个有效的子网掩码？是 00000000（6） 某个IP地址的十六进制表示，试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类 IP地址？C2 2F 14 81- （12*16+2）.（2*16+15）.（16+4）.（8*16+1）- C2 2F 14 81C类地址C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？有实际意义.C类子网IP地址的32位中，前24位用于确定网络号,后8
27、位用于确定主机 号.如果划分子网，可以选择后 8位中的高位，这样做可以进一步划分网络 ，并且不增加路由 表的内容，但是代价是主机数相信减少.10.试辨认以下IP地址的网络类别。（1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6）和是 A 类，（1）和是 B类，（4）和是C类.12.当某个路由器发现一 IP数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报？计算首部检验和为什么不采用 CRC佥验码？答：纠错控制由上层（传输层）执行IP 首部中的源站地址也可能出错请错误的源地址重传数据报是没有意义的不采用CRC简化解码计算量，提高路由器的吞吐量20.设某路由器建立了如下路由
28、表： 目的网络 子网掩码 下一跳接口 m0接口 m1R2R3* （默认） R4现共收到 5 个分组，其目的地址分别为： （1）（2）（3）（4）（5）（ 1）分组的目的站 IP 地址为：。先与子网掩码相与，得，可见 该分组经接口 0 转发。（ 2）分组的目的 IP 地址为：。 与子网掩码相与得，不等于。 与子网掩码相与得，经查路由表可知，该项分组经 R2 转发。（ 3）分组的目的 IP 地址为：，与子网掩码相与后得，与子网掩码相与后得，经查路由 表知，该分组转发选择默认路由，经 R4 转发。（ 4）分组的目的 IP 地址为：。与子网掩码相与后得。与子网掩码相与后得，经查路由 表知，该分组经 R
29、3 转发。（ 5）分组的目的 IP 地址为：，与子网掩码相与后得。与子网掩码相与后得，经查路由 表知，该分组转发选择默认路由，经 R4 转发。21某单位分配到一个 B类IP地址，其net-id 为该单位有4000台机器，分布在 16个不同 的地点。如选用子网掩码为，试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每个地点主机 号码的最小值和最大值4000/16=250 ，平均每个地点 250 台机器。如选为掩码，则每个网络所连主机数 =28-2=254250 ，共有子网数 =28-2=25416 ，能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码地点： 子网号（subnet-id ） 子网网络号主机 IP
30、 的最小值和最大值1：000000012：00000010：0000001100000100：0000010100000110：0000011100001000： 00001001： 0000101000001011： 00001100： 00001101：00001110： 00001111： 00010000已知路由器 R1 的路由表如表4 12 所示。表 4-12 习题 4-28 中路由器 R1 的路由表地址掩码/26目的网络地址下一跳地址路由器接口m0/16m2/16m1默认默认试画出个网络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的 IP 地址和接口。对不能确定的情应该指明。图形见课后答案 P38034. 与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位？（1）；（2）；（3）；（4）。（1）/2 ; （2） /4 ; （3） /11 ; （4） /30 。37. 某单位分配到一个地址块。现在需要进一步划分为 4 个一样大的子网。试问 :（1）每一个子网的网络前缀有多长？（ 2）每一个子网中有多少个地址？（3）每一个子网的地址是什么？（4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？ （1）每个子网前缀 28
