【计算机网络】【自顶向下课后习题-1】

R1.主机和端系统之间有什么不同？列举几种不同类型的端系统。Web服务器是一种端系统吗？

没什么不同，主机就等于端系统，端系统包括PC啊邮件服务器啊智能手机啊Web服务器啊等

R2.“协议”一词常用于描述外交关系，维基百科是怎样描述外交协议的？

来自维基百科：外交协议常用于描述一系列国家来往规则...

R3.标准对于协议为什么重要？

标准对协议来说非常重要，所以人们才能创造可以互动的操作系统和产品

R4.列出6种接入技术。将它们分类为住宅接入、公司接入或广域无线接入。

家庭：通过电话线的DSL：HFC；WIFI；通过电话线的拨号调制截制器

公司：通过电话线的DSL：WIFI；100M交换以太网

广域无线接入：3G或4G

R5.HFC传输速率在用户间是专用的还是共享的？在下行HFC信道中，可能出现碰撞吗？为什么？

HFC宽带是用户共享。下行通道中，所有的包都是由头端这一个单一源发出的。因此，下行通道中没有碰撞。

R7.以太LAN的传输速率是多少？

用户接入100Mb或1Gb；服务器具有1Gb或10Gb

R8.能够运行以太网的一些物理媒体是什么？

双绞线、光纤

R9.拨号调制解调器、HFC/DSL和FTTH都用于住宅接入。对于这些技术，给出每种技术的传输速率的范围，并讨论它们的传输速率是共享的还是专用的。

拨号调制解调器是50Kbps（宽带）专用，HFC30Mbps是下行专用，2Mbps是上行，DSL24Mbps是下行共享，2.5Mbps是上行，FTTH是20Mbps不共享

R10.描述今天最为流行的无线因特网接入技术。对它们进行比较和对照。

（1）WIFI。用于无线局域网，无线用户从辐射范围为几十米的基站（例如无线接入点）传输数据包。基站连接无线网络，并为无线用户提供无线网服务。

（2）3G和4G。大范围无线网，此系统通过电信服务商提供的基站，由蜂窝电话通过同一个无线设备传输数据。可以提供基站几十千范围内的无线网络。

R11.假定在发送主机和接收主机间只有一台分组交换机。发送主机和交换机间以及交换机和接收主机间的传输速率分别是R1和R2.假设该交换机使用存储转发分组交换方式，发送一个长度为L的分组的端到端总时延是什么？（忽略排队时延、传播时延和处理时延）

很简单，就等于L/R1+L/R2

R12.与分组交换网络相比，电路交换网络有哪些优点？在电路交换网络中，TDM（时分多路复用）比FDM（频分多路复用）有哪些优点？

电路交换是以电路连接为目的的交换方式，通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的为了通道。分组交换是以分组为单位进行传输和交换的，它是一种存储-转发交换方式，即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出。

分组交换相较于电路交换网络而言优点：

·不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，就不存在连接建立时延，用户可以随时发送分组。

·由于采用存储转发方式，加之交换节点具有路径选择，所以当某条传输线路故障时可选择其它传输线路，提高了传输的可靠性。

电路交换相较于分组交换而言优点：

·分组交换由于数据进入交换节点后要经历存储转发这过程，从而有转发时延，而电路交换由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。

·通信双方之间的通路一旦建立，双方可以即时通信，实时性强。

·分组交换可能出现时序、丢失、重复分组等，而电路交换双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。

·分组交换只适用于传输数字信号，而电路交换即适用于传输模拟信号也适用于传输数字信号。

FDM需要一些比较复杂的硬件设备去实现载波信号的加载和载波信号的提取等，之前还要做信号的搬移如把这个频率搬移到某个载波上，所以它的复杂度要比TDM来的多。

R13.

a.两个用户 

b.因为2个或更少它最大也就2Mbps，所以不会有排队的情况存在。

c.20%，因为这个用户只有20%的概率是活跃（即正在传输的），因此它的活跃的概率是20%。

d.每个用户活跃的概率是20%，所以三个用户同时活跃的概率是20%的20%的20%，所以20%的三次方，所以是0.008，只有三个用户同时活跃才会出现排队情况。

R14.为什么等级结构中级别相同的两个ISP通常互相对等？某IXP是如何挣钱的？

ISP即因特网服务提供商，能提供拨号上网服务、网上浏览、下载文件、收发电子邮件等服务，是网络最终用户进入Internet的入口和桥梁。它包括Internet接入服务和Internet内容提供服务。接入服务即通过电话线把你的计算机或其它终端设备连入Internet。

如果两个ISP不互相对等，那它们就需要一个中转站ISP（媒介），还得给这个媒介付费，互相对等的话就省了这笔钱了呀。

两个ISP不能互相连接或对等，通过向连接到IXP（因特网交换点）的每个ISP收取相对较少的费用来赚钱。

R15.某些内容提供商构建了自己的网络。描述谷歌的网络。内容提供商构建这些网络的动机是什么？

首先，内容提供商对用户体验有更多的控制，因为它必须尽可能的少使用ISP。其次，它可以通过向提供商网络发送更少的流量来节省资金。第三，如果互联网服务提供商决定向更高利润的内容提供商收取更多的费用，内容提供商可以避免这些额外的费用。

R16.考虑从某源主机跨越一条固定路由向某目的主机发送一分组。列出端到端时延中的时延组成部分。这些时延中哪些是固定的哪些是变化的？

固定：处理时延，传输时延，传播时延

可变：排队时延

R18.一个长度为L的分组经距离为d的链路传播，传输速率为s并且传输速率为R bps，它需要用多长时间？该时延与传输速率有关吗？

d/s，无关

R19. 500Kbps   64s（注意KBps与Kbps的不同，4MB=32Mb，32*10^3/500=64）  100kbps,320s

R20.端系统A将大文件分成块。它将头信息添加到每一个块中，从而从文件中生出多个包。每个包的报头都包括目的地址的IP地址。交换机使用包中的目的IP地址来确定出站链路。询问哪条路类似于询问包的目的地址，它应该转发到哪个传出链路。

R22.5个通用任务是错误控制、流控制、分段和重新组装、多路复用和连接设置。是的，这些任务可以在不同的层上重复。例如，错误控制通常在多个层上提供。

R23.自顶向下有应用层、运输层、网络层、链路层、物理层。

应用层：是网络应用程序及其应用层协议存留的层次。该层包括了所有于网络相关的高层协议，如超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）、简单邮件传输协议（SMTP）等。

运输层：使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话。该层有两种服务质量不同的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。

网络层：通过路径选择把分组发往目标网络或主机，进行网络拥塞控制以及差错控制，是整个TCP/IP协议栈的核心。

链路层：负责网络层和物理层之间的通信，将网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧，并让物理层进行实际的数据传送。

物理层：将帧中的一个个比特从一个节点移动到下一个节点。该层的协议与链路的实际传输媒体相关。

R24.应用层报文：应用程序想发送和通过传输层的数据

传输层数据报：封装有网络层头信息的传输层段文段

网络层数据报：封装有网络层头信息的传输层段文段

链路层帧：封装有链路层头信息的网络层数据报

R25.路由器：物理层，链路层和网络层

链路层交换机：物理层和数据链路层

主机：所有的5层

R26.病毒需要某种形式的人际互动才能传播。典型的例子：电子邮件病毒。蠕虫不需要用户复制，如此在受感染的主机扫描IP地址和端口号，寻找易受感染的进程。

P2.在N*（L/R）时第一个包到达目的地，第二个包仍待在最后一个路由器，第三个包则是呆在倒数第二个路由器中，其他的包类似。在N*（L/R）+L/R，第二个包到达目的地，第三个包在最后一个路由器，其它的包也是类似情况。依此类推，我们将会看到在N*（L/R)+（P-1))L/R）=（N+P-1)(L/R)时所有的包都会到达目的地。

P3.a.电路交换网将会更合适，因为应用对话时间长并且宽带可预测且变化幅度小。因为储阿生农户速率已知而且这个应用程序不具有突发性，这将会为每个会话保留带宽且没有明显的浪费。另外，其建立连接和拆除连接开支都会在漫长的数据传输分摊（从而显得微不足道）

b.因为每个链路有足够的宽带来支撑所有应用的传输率的总和，所以不会发生拥塞（很小的排队），在链路容量如此富余的情况下网络确实不需要拥塞控制机制。

P5.收费站相距75公里，汽车速度是100km/hr，一个收费站以每12秒一个汽车的速度来服务汽车

a.对于第一个收费站，有十辆车，需要花费120秒，即两分钟。到达第二个收费站时每辆车的传播时延是45分钟（跑75公里），因此所有的汽车都会在47分钟后在第二个收费站处排队，从第二个收费站到第三个收费站的这过程也是如此。因此总时延是96分钟。

 P31.使用报文分段有什么原因？

将消息分割再利用存储转发的方式进行发生会明显的减少总时延。在不进行分片的情况下，如果还不允许出现比特差错的话，比特一旦出现差错，整个没有分片消息（而不是单个数据包）就得重新传输。在不分片的情况下，如果向网络发送巨大的数据包（如高清视频），路由器的缓存必须容得下这些包，而且比较小的包可能会在路由器缓存中排队，可能排在这些体积比较大的包后面，这样导致不合理的时延。

报文分段的缺点？

第一个，包必须按原来的次序输入到目的节点，第二个，消息分片会产生许多很小的包，因为无论包自己有多大，头部大小对于所有包来说都一样，那么分片数据包的话，会增加额外的首部比特。

P32.传播延迟对分组交换和消息交换的整体端到端延迟影响相同。

P34.电路交换电话无论和因特网在网关上连接在一起，当skype用户（在网上）打电话时，在用户和网关建立了一个电路交换链接，skype用户的音频数据在因特网上以数据包的形式发送到网关，在网关上，声音信号被重构发送到电路上，发过来，声音信号先是在电路上传输，到达网关，网关将整个声音信号重构成一个个分组数据包，然后将这些声音数据包发送给skype用户。