计算机网络 第一章 习题及解析
1.单选题 (1分)
按照地理范围大小递增的顺序，给计算机网络排名。
- A A.PAN, LAN, MAN, WAN
- B B.LAN, PAN, WAN, MAN
- C C.WAN, MAN, LAN, PAN
- D D.PAN, LAN, WAN, MAN
正确答案：A
个域网PAN，最小；局域网LAN、城域网MAN、广域网Man。
2.单选题 (1分)
1500 字节的用户消息（信息）通过一个链路发送，在网络层和数据链路层分别使用 IP 和以太网协议，每层都有 20 字节的报头（其它层忽略不计）。协议报头开销占总带宽的比例是多少？
- A A.2.6%
- B B.3.3%
- C C.1.7%
- D D.1.3%
正确答案：A
当报头都包括在内，该消息需要 1540 字节(1500 + 20 + 20)。40 除以 1540 字节(2.6%) 是协议报头所占比例。
3.单选题 (1分)
消息 M 是由 UDP、IP 和以太网协议封装，以此顺序沿着协议栈向下。使用U、I、 E 、 M 分别表示 UDP数据段、IP分组、以太帧、消息（信息）。以它们被发送的顺序来写，最左边为最先发送。问：在数据链路层上，协议数据单元（PDU），是怎样的？
- A A.EIUM
- B B.IUM
- C C.UIEM
- D D.MUIE
正确答案：A
封装在最外面添加较低层的报头，并出现在最左边。以太网链路（属于链路层）携带以太网报头。
4.单选题 (1分)
下列哪个选项是一个标准协议的参考模型（顶端到底部）？
- A A.应用层, 传输层, 网络层, 网络接入层
- B B.HTTP, TCP, 以太网, IP
- C C.应用层, 会话层, 网络层, 链路层，物理层
- D D.HTTP, TCP, IP, 802.11
正确答案：A
TCP等都是协议不是参考模型。C答案接近 7 层 OSI 参考模型中但缺少了表示层和传输层。
5.单选题 (1分)
下面哪种拓扑是极其可靠，但同时也是极耗费成本的？
- A A.星型拓扑
- B B.总线拓扑
- C C.环型拓扑
- D D.全连通拓扑
正确答案：D
星型拓扑和总线拓扑是常用的局域网拓扑；全连通拓扑两两连接，成本高昂，但很可靠，断几根连接都不影响节点间的通达。
6.单选题 (1分)
关于对等通信，也即虚拟通信，错误的说法是哪一个？
- A A.数据分组从发方的网络层流到收方的网络层
- B B.数据帧从发方的数据链路层流到收方的数据链路层
- C C.数据段从发方的传输层流到收方的传输层
- D D.上述说法都不对
正确答案：D
三个具体的说法都正确地描述了虚拟通信的内涵。只有“上述说法都不对”才是错误的
7.单选题 (1分)
数据链路层的协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）是什么？
- A A.帧（Frame）
- B B.比特流（Bits）
- C C.分组（Packet）
- D D.数据段（Segment）
正确答案：A
比特流、帧、分组和数据段分别是物理层、数据链路层、网络层和传输层对应的协议数据单元PDU。
8.单选题 (1分)
客户端和服务器使用卫星网络，与在 22,500 km高度的卫星进行通信。由客户端 （或服务器） 发送一条消息给卫星，然后卫星再传递此消息到服务器 （或客户端）。 客户端发送 对服务器的请求后，需要多长时间等待来自服务器的响应？假定信号在客户端和服务器端处理不消耗时间，且以光速传播。（提示： 光速是 300,000,000 米/秒.)
- A A.15ms
- B B.150ms
- C C.30ms
- D D.300ms
正确答案：D
解释：必须有一个往返的行程，其中包括从客户端到服务器的消息（客户-卫星-服务器）和从服务器到客户端的消息（服务器-卫星-客户端）。每个这些消息必须上到卫星然后再下来。 因此，最低延迟为： 2 * 2 * (22,500,000 m) / (300,000,000 m/s) = 0.3 s = 300 ms
9.单选题 (1分)
下列选项中，不属于物理层接口规范定义范畴的是：
- A A. 接口形状
- B B. 引脚功能
- C C. 物理地址
- D D. 信号电平
正确答案：C
只有 物理地址 不属于接口规范，它属于数据链路层的内容，起着命名、标识的功能
10.判断题 (1分)
每次通信，总是从发方的解封装开始。
正确答案：错误
每次通信，总是从发方的封装开始，以收方的解封装结束。
10.试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共 x（bit）。从源点到终点共经过 k 段链路，每段链路的传播时延为 d（s），数据率为 b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为 s(s)。在分组交换时分组长度为 p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察 k 段链路共有几个结点。）
答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)(p/b)+ (k-1)(p/b)，其中(k-1)(p/b)表示 K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当 s>(k-1)(p/b)时，分组交换的时延比电路交换的时延小，当x>>p,相反。
11.在第10题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit)，其中p为分组的数据部分的长度，h为每个分组所添加的首部长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(bit/s)，但传播时延和节点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？
答：总时延D表达式，分组交换时延为：D= (x/p)((p+h)/b)+ (k-1)(p+h)/b ，D对p求导后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5
相关知识：
拓扑：信道的分布方式。常见的拓扑结构：总线型、星型、环型、树型和网状
互联网络是最大的一个计算机网络，是网络的网络。
协议规范了网络通信行为。
数字带宽是理想值，吞吐量才是真实感受到的值。
按照规模划分，网络可分为从小到大的5类：PAN、LAN、MAN、WAN和Internet。
任何一次通信，总是以发方的封装开始，接收方的解封装结束！
两种国际标准：
法律上的(de jure)国际标准OSI并没有得到市场的认可。
非国际标准TCPIIP却获得了最广泛的应用。TCP/IР常被称为事实上的(de facto)国际标准。
时延计算问题：
（1）发送时延：发送时延=数据帧长度（bit）/发送速率（bit/s）
（2）传播时延：传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s）
（3）处理时延题目中会给出。
（4）排队时延和处理时延一般题目都会忽略不计。
（5）总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延
（6）时延带宽积=传播时延*带宽
（7）往返时间RTT：发送时间=数据长度/发送速率；有效数据率=数据长度/(发送时间+RTT)
（8）利用率：D。表示网络空闲时的时延，D表示网络当前的时延，网络当前的利用率为U，则：D=D。/(1-U)
（9）带宽时延积=带宽×(距离/传播速率）(也指传播信道上比特数目最大的数值）