计算机网络--哈工大网课--MOOC中国大学 慕课 答案

*仅做个人记录，大家可以做完题来对照一下，题目偶尔有变化。

第1周 计算机网络概述（上）(2h12m02s)

作业1

1.（14分）

如下图所示网络。A在t=0时刻开始向C发送一个2Mbits的文件；B在t=0.1+e秒（e为无限趋近于0的小正实数）向D发送一个1Mbits的文件。忽略传播延迟和结点处理延迟。

 

请回答下列问题：

1) 如果图中网络采用存储-转发方式的报文交换，则A将2Mbits的文件交付给C需要多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要多长时间？

2) 如果图中网络采用存储-转发方式的分组交换，分组长度为等长的1kbits，且忽略分组头开销以及报文的拆装开销，则A将2Mbits的文件交付给C需要大约多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要大约多长时间？

3) 报文交换与分组交换相比，哪种交换方式更公平？（即传输数据量小用时少，传输数据量大用时长）

注：k=10^3，M=10^6。

【参考答案】：

    1) 由于A先发报文，所以A的报文在路由器输出链路队列中排在B的报文前面。因此，A向C交付2Mbits报文所需时间为：
         2/10+2/20+2/10=0.5s=500ms；（3分）

B向D交付1Mbits文件所需时间为：

         1/10+2/20（排队时延）+1/20+1/10=0.35s=350ms。（3分）

    2) A向C交付2Mbits文件所需时间约为：

         2/10+1000/20000000+1000/10000000=0.20015s≈0.2s=200ms;（3分）

B向D交付1Mbits文件所需时间约为：

        1/10+1000/20000000(排队)+1000/20000000+1000/10000000

        =0.1002s≈0.1s=100ms。（3分）

    3) 分组交换比报文交换更公平。（2分）

 

第2周 计算机网络概述（下）（2h12m56s）

作业2

 

第3周 网络应用（上）（3h41m13s）

作业3

1（12分）

    假设你在浏览某网页时点击了一个超链接，URL为“https://www.kicker.com.cn/index.html”，且该URL对应的IP地址在你的计算机上没有缓存；文件index.html引用了8个小图像。域名解析过程中，无等待的一次DNS解析请求与响应时间记为RTTd，HTTP请求传输Web对象过程的一次往返时间记为RTTh。请回答下列问题： 

    1）你的浏览器解析到URL对应的IP地址的最短时间是多少？最长时间是多少？

    2）若浏览器没有配置并行TCP连接，则基于HTTP1.0获取URL链接Web页完整内容（包括引用的图像，下同）需要多长时间（不包括域名解析时间，下同）？

    3) 若浏览器配置5个并行TCP连接，则基于HTTP1.0获取URL链接Web页完整内容需要多长时间？

    4) 若浏览器没有配置并行TCP连接，则基于非流水模式的HTTP1.1获取URL链接Web页完整内容需要多长时间？基于流水模式的HTTP1.1获取URL链接Web页完整内容需要多长时间？

 

【参考答案】：

    1）浏览器解析到URL对应的IP地址的最短时间是：RTTd；（2分）最长时间是：5RTTd。（2分）

    2）若浏览器没有配置并行TCP连接，则基于HTTP1.0获取URL链接Web页完整内容需要的时间：18RTTh。（2分）

    3) 若浏览器配置5个并行TCP连接，则基于HTTP1.0获取URL链接Web页完整内容需要的时间：6RTTh。（2分）

    4) 若浏览器没有配置并行TCP连接，则基于非流水模式的HTTP1.1获取URL链接Web页完整内容需要的时间：10RTTh；（2分）基于流水模式的HTTP1.1获取URL链接Web页完整内容需要的时间：3RTTh。（2分）

 

第4周 网络应用（下）（2h53m36s）

第一单元测验

第一套（第二套还有部分新题）

本次得分为：44.50/55.00。

1

单选(2分)

在分组交换网络中，主要取决于网络拥塞程度的时间延迟是

得分/总分

• A.排队延迟       2.00/2.00

• B.传输延迟

• C.传播延迟

• D.节点处理延迟

2

单选(2分)

在一个CDMA网络中，某站点正接收另一码序列为（-1,1,1,-1,-1,-1,1,-1）的站点发送的数据，若该站点收到（-111-1-1-11-1 1-1-1111-11 1-1-1111-11 -111-1-1-11-1），则该站点收到的数据是

得分/总分

• A.1001                          2.00/2.00

• B.0110

• C.1000

• D.0001

3

单选(2分)

在下图所示的采用“存储-转发”方式的分组交换网络中，所有链路的数据传输速率为100 Mbps，分组大小为1 000 B，其中分组头大小为20 B。若主机H1向主机H2发送一个大小为980 000 B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送开始到H2接收完为止，需要的时间至少是

得分/总分

• A.80 ms

• B.80.16 ms

• C.80.08 ms

• D.80.24 ms     2.00/2.00

4

单选(2分)

在OSI参考模型中，完成路由选择功能的层次是

得分/总分

• A.传输层

• B.数据链路层

• C.网络层 2.00/2.00

• D.物理层

5

单选(2分)

假设在存储-转发的分组交换网络中，主机A到达主机B的路径上有4段链路，其速率分别是R1=500kbps，R2=2Mbps，R3=1Mbps，R4=100kbps，则主机A向主机B发送信息的理想吞吐量是

得分/总分

• A.1Mbps

• B.100kbps

  2.00/2.00

• C.500kbps

• D.2Mbps

6

单选(2分)

如果域名服务器无缓存，当采用迭代（iterative）方法解析另一网络某主机域名时，最后一个被查询的域名服务器是

得分/总分

• A.根域名服务器

• B.权威域名服务器

  2.00/2.00

• C.顶级域名服务器

• D.本地域名服务器

7

单选(2分)

假设网络无差错、无数据丢失，基于HTTP 1.0，传输一个引用10个JPEG图像的Web页需要的时间为

得分/总分

• A.12个RTT

• B.22个RTT

  2.00/2.00

• C.21个RTT

• D.11个RTT

8

单选(2分)

一个DNS资源记录(RR)为(hi.edu.cn, ml.hi.edu.cn, MX, 250)，则hi.edu.cn是

得分/总分

• A.邮件服务器的别名

  2.00/2.00

• B.本地域名服务器的域名

• C.权威域名服务器的域名

• D.邮件服务器的域名

9

单选(2分)

服务器端套接字绑定的IP地址是

得分/总分

• A.PF_INET

• B.INADDR_ANY

  2.00/2.00

• C.SOCK_STREAM

• D.AF_INET

10

单选(2分)

通告SMTP服务器端开始发送邮件内容的SMTP命令是

得分/总分

• A.RCPT TO

• B.HELO

• C.MAIL FROM

• D.DATA

  2.00/2.00

11

单选(2分)

若用户1与用户2之间发送和接收电子邮件的过程如下图所示，则1、2、3阶段分别使用的应用层协议可以是

得分/总分

• A.POP3、SMTP、HTTP

• B.HTTP、HTTP、POP3

• C.SMTP、HTTP、HTTP

• D.HTTP、SMTP、HTTP

  2.00/2.00

12

单选(2分)

假设采用P2P方式为1000个客户分发文件F，文件F初始位于某服务器上；服务器接入Internet链路的上行带宽us=1000Mbps；每个客户接入Internet的链路下行带宽d=10Mbps，上行带宽u=1Mbps（注：M=10^6）。若F=1MB，则完成文件F分发所需时间至少为

得分/总分

• A.800ms

• B.8000ms

• C.8ms

• D.4000ms

  2.00/2.00

13

单选(2分)

下列TCP/IP应用层协议中，可以使用传输层无连接服务的是

得分/总分

• A.SMTP

• B.POP3

• C.HTTP

• D.DNS

  2.00/2.00

14

单选(2分)

无需转换即可由SMTP协议直接传输的内容是

得分/总分

• A.EXE文件

• B.ASCII文本

  2.00/2.00

• C.MPEG视频

• D.JPEG图像

15

单选(2分)

假设OSI参考模型的应用层欲发送400 B的数据（无拆分），除物理层和应用层之外，其他各层在封装PDU时均引入20 B的额外开销，则应用层数据传输效率约为

得分/总分

• A.87%

  0.00/2.00

• B.80%

• C.91%

• D.83%

16

多选(3分)

5层参考模型与OSI参考模型相比，缺少的层次是

得分/总分

• A.表示层

  1.50/3.00

• B.会话层

  1.50/3.00

• C.应用层

• D.数据链路层

17

多选(3分)

属于OSI参考模型的非端到端层的是

得分/总分

• A.应用层

• B.物理层

  1.50/3.00

• C.传输层

• D.数据链路层

  1.50/3.00

18

多选(3分)

下列Socket API函数中，可以在TCP服务器端调用的是

得分/总分

• A.listen()

  1.00/3.00

• B.bind()

  1.00/3.00

• C.accept()

  1.00/3.00

• D.sendto()

19

多选(3分)

在OSI参考模型中，第6层（自下而上）完成的主要功能是

得分/总分

• A.加密解密

• B.数据表示转换

• C.会话管理

  该题无法得分/3.00

• D.路由选择

20

多选(3分)

如果ABC公司希望申请注册abc.com域，则至少需要在com顶级域名服务器中插入的RR（资源记录）的类型是

得分/总分

• A.MX

• B.NS

  1.50/3.00

• C.CNAME

• D.A

21

判断(2分)

电路交换技术更适合突发数据传输的网络。

得分/总分

• A.√    0.00/2.00

• B.×

22

判断(2分)

客户端的UDP套接字不能使用connect()函数。

得分/总分

• A.√

• B.×

  2.00/2.00

23

判断(2分)

P2P方式实现文件分发比C/S方式快。

得分/总分

• A.×

• B.√

  2.00/2.00

24

判断(2分)

报文交换（message switching）无需进行报文拆分与重组，因此比分组交换（packet switching）效率高。

得分/总分

• A.×

  2.00/2.00

• B.√

25

判断(2分)

P2P应用的通信本质仍然是应用进程间的客户/服务器通信方式。

得分/总分

• A.×

  0.00/2.00

• B.√

第一单元测验

第二套（重复题目已删）

本次得分为：53.00/55.00。

1

单选(2分)

下列选项中，不属于协议要素的是

得分/总分

• A.时序

• B.语法

• C.语义

• D.层次

  2.00/2.00

12

单选(2分)

若用户1与用户2之间发送和接收电子邮件的过程如下图所示，则1、2、3阶段分别使用的应用层协议可以是

得分/总分

• A.

  SMTP、SMTP、HTTP

• B.

  SMTP、HTTP、HTTP

• C.

  HTTP、HTTP、POP3

• D.

  POP3、SMTP、HTTP

  0.00/2.00

15

单选(2分)

如下图所示分组交换网络。若H1向H2发送1个大小为8 Mbit的文件，则从H1开始发送时刻起，到H2收到文件为止，所用时间至少约为

得分/总分

• A.8ms

• B.8000ms

  2.00/2.00

• C.80ms

• D.800ms

16

多选(3分)

各用户可以使用相同频率载波发送信息的多路复用技术是

得分/总分

• A.TDM

  1.50/3.00

• B.CDM

  1.50/3.00

• C.FDM

• D.WDM

21

判断(2分)

采用10Mbps的HFC接入Internet可能比2Mbps的ADSL接入还慢。

得分/总分

• A.×

• B.√

  2.00/2.00

 

作业4

1

（18分）

    考虑向N个对等方（用户）分发F=15Gb的一个文件。服务器具有us=30Mbps的上传速率，每个对等方的下载速率d=2Mbps，上传速率为u。请分别针对客户-服务器分发模式和P2P分发模式两种情况，对于N=10、100和1000以及u=500kbps、1Mbps和2Mbps的每种组合，绘制最小分发时间图表。

（注：k=10^3、M=10^6、G=10^9）

F=15Gb，服务器具有us=30Mbps的上传速率，每个对等方的下载速率d=2Mbps，上传速率为u。
客户-服务器分发模式 单位：s		N
		10	100	1000
u(Mbps)	0.5	7500	50000	500000
	1	7500	50000	500000
	2	7500	50000	500000
P2P分发模式 单位：s		N
		10	100	1000
u(Mbps)	0.5	7500	18750	28301.88679
	1	7500	11538.46154	14563.1068
	2	7500	7500	7500

公式：

C/S架构：

t=MAX(NF/us,F/d)

 =MAX(15*10^3*C3/30,15*1000/2)

P-P架构：

t=MAX(F/us,F/d,NF/(us+Nu))

=MAX(15*10^3/30,15*10^3/2,C8*15*10^3/(30+C8*B9))

第6周 传输层（下）（2h05m14s）

作业5

1

（20分）

假设主机A向主机B发送5个连续的报文段，主机B对每个报文段进行确认，其中第二个报文段丢失，其余报文段以及重传的第二个报文段均被主机B正确接收，主机A正确接收所有ACK报文段；报文段从1开始依次连续编号（即1、2、3……），主机A的超时时间足够长。请回答下列问题：

1).如果分别采用GBN、SR和TCP协议，则对应这三个协议，主机A分别总共发了多少个报文段？主机B分别总共发送了多少个ACK？它们的序号是什么？(针对3个协议分别给出解答）

2).如果对上述三个协议，超时时间比5RTT长得多，那么哪个协议将在最短的时间间隔内成功交付5个报文段？

1）主机A

     GBN协议：9个报文，序号：1，2，3，4，5，2，3，4，5

     SR协议：6个，序号：1，2，3，4，5，2

     TCP协议：6个，序号：1，2，3，4，5，2

     主机B：

     GBN：8个ACK，1，3，4，5，2，3，4，5

     SR：5个ACK，1，3，4，5，2

     TCP：5个ACK，1，3，4，5，2

2）TCP最短时间内交付，TCP有快速重传机制，在未超时情况下就开始重传丢失的2号报文段。

2

（10分）

假设A、B两个端系统通过唯一的一条8Mbps链路连接（M=10^6），该链路的双向传播时延是150ms；A通过一个TCP连接向B发送一个大文件，B的接收缓存足够大，每个TCP段最大段长度（MSS）为1500字节，TCP采用Reno版本，且总是处于拥塞避免阶段（即忽略慢启动）。请回答下列问题：

1).该TCP连接能够获得的最大窗口尺寸（以TCP段数计）是多少？

2).该TCP连接的平均窗口尺寸（以TCP段数计）和平均吞吐量（以bps计）是多少？

3).该TCP连接的拥塞窗口从发生丢包到恢复到最大窗口尺寸要经历多长时间？

1）发送速率最大只能等于链路带宽，才能不丢包。
W * MSS / RTT = 8Mbps，W = 8 * 10^6 * 150 * 10^(-3) / (1500 * 8) = 100
所以，TCP连接最大窗口尺寸=100

2）平均窗口Wa=0.75W=75

     平均吞吐量=We * MSS / RTT= 75 * (1500 * 8) / 150 * 10^(-3) = 6 * 10^6bps = 6Mbps

3）因为采用了Reno版本，所以拥塞发生后，窗口恢复到1/2的阈值，即1/2W，随后线性增长。

      所以，丢包到恢复到最大窗口尺寸=0.5W * 50RTT=0.5 * 100 * 50 * 150*10^(-3) = 7.5 s 。

 

第7周 网络层（上）（2h46m43s）

作业6

1

（30分）

如图所示网络。

 

请回答下列问题：

(1)主机在配置IP地址时，其正确的子网掩码和默认网关分别是多少？

(2)若路由器R在向互联网转发一个由主机192.168.1.5发送、ID=12345、length=500B、DF=1的IP分组时，则该IP分组首部的哪些字段会被修改？如何修改？

(3)若主机192.168.1.10向互联网ID=6789、length=1500B、DF=0的IP分组时，路由器需要将该IP分组分为几片（每片尽可能封装为最大片）？给出分片结果，包括每片的ID、DF、MF、length、offset的取值。

解答：

1）192.168.1.0/28的地址变换为二进制为，11111111 11111111 11111111 11110000，即255.255.255.240。所以，子网掩码借用4比特划分子网。

    子网掩码：255.255.255.240，默认网关：192.168.1.1。

2）生存时间TTL、首部校验和checksum、源IP地址会被修改。

    TTL会减1，源IP地址会由192.168.1.5变为130.11.22.3，Checksum会重新计算。

3）MTU=512B，最大分片d=[(512B-20)/8]*8，向下取整，d=488。总片数=[1500B-20B]/488，向上取整，n=4，

路由器需要将该IP分组分为4片。

第1片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=0}；

第2片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=61}；

第3片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=122}；

第4片：{ID=6789，DF=0，MF=0，length=36,offset=183}。

 

第8周 网络层（中）（2h08m28s）

作业7

1

（10分）

某网络拓扑如图所示，其中路由器内网接口、DHCP服务器、WWW服务器与主机1均采用静态IP地址配置，相关地址信息见图中标注；主机2～主机N通过DHCP服务器动态获取IP地址等配置信息。

请回答下列问题。

（1）DHCP服务器可为主机2～主机N动态分配IP地址的最大范围是什么？主机2使用DHCP协议获取IP地址的过程中，发送的封装DHCP Discover报文的IP分组的源IP地址和目的IP地址分别是什么？

（2）主机2在通过DHCP服务器获取IP地址的同时还可以获取哪些IP地址配置所必须的信息？

（3）若主机1的子网掩码和默认网关分别配置为255.255.255.0和111.123.15.2，则该主机是否能访问WWW服务器？是否能访问Internet？请说明理由。

解答

(1)DHCP服务器可为主机2~主机N动态分配IP地址的最大范围是：111.123.15.5～111.123.15.254；

主机2发送的封装DHCP Discover报文的IP分组的源IP地址和目的IP地址分别是0.0.0.0和255.255.255.255。

(2)主机2在通过DHCP服务器获取IP地址的同时还可以获取:子网掩码（255.255.255.0）、默认网关（111.123.15.1）和域名服务器IP地址。
(3)主机1能访问WWW服务器，但不能访问Internet。由于主机1的子网掩码配置正确而默认网关IP地址被错误地配置为111.123.15.2（正确IP地址是111.123.15.1），所以主机1可以访问在同一个子网内的WWW服务器，但当主机1访问Internet时，主机1发出的IP分组会被路由到错误的默认网关（111.123.15.2），从而无法到达目的主机。