计算机网络习题总结

文章目录

    • 1-02 简述分组交换的要点。
    • 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。
    • 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。
    • 1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别?
    • 1-08 计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点?
    • 1-10 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(c/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。)
    • 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?
    • 1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方?
    • 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 2×108m/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?
  • 1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为: (1)10cm(网络接口卡)(2)100m(局域网) (3)100km(城域网)(4)5000km(广域网) 试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
    • ==数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据(即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销)。==
    • 1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。
    • 1-21 协议与服务有何区别?有何关系?
    • 1-22 网络协议的三个要素是什么?各有什么含义?
    • 1-24 论述具有五层协议的网络体系结构的要点,包括各层的主要功能。
    • 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
    • 2-01 物理层要解决哪些问题?
    • 2-02 归层与协议有什么区别?
    • 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。
    • 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。
    • 2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性?个包含些什么内容?
    • 2-06 数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香农公式在数据通信中的意义是什么?“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?
    • 2-13 为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?
    • 2-09 用香农公式计算一下,假定信道带宽为 3100 Hz,最大信息传输速率为 35 kbit/s,那么若想使最大信息传输速率增加 60 %,问信噪比 S/N 应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比 S/N 再增大到 10 倍,问最大信息速率能否再增加 20%?
    • 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?
    • 3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?
    • 3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?
    • 3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决?
    • 3-05 如果在数据链路层不进行帧定界,会发生什么问题?
    • 3-16 数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒?
    • 3-19 以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何?
    • 3-20 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。
    • 3-21 什么叫做比特时间?使用这种时间单位有什么好处?100比特时间是多少微秒?
    • 3-22 假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?如果是100Mb/s的以太网呢?
    • 如何计算最小帧长?
    • 以太网最大帧长
    • 4-1 网络层向上提供的服务有哪两种?是比较其优缺点。
    • 4-3 作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?
    • 标题4-9(1)子网掩码为255.255.255.0代表什么意思?
    • (2)一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?
    • (5)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255;它是否为一个有效的子网掩码?
    • 4-10 试辨认以下IP地址的网络类别。
    • 4-15 什么是最大传送单元MTU?它和IP数据报的首部中的哪个字段有关系?
    • 4-17 一个3200位长的TCP报文传到IP层,加上160位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200位。因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据(这里的“数据”当然指的是局域网看见的数据)?
    • 4-18(1)有人认为:“ARP协议向网络层提供了转换地址的服务,因此ARP应当属于数据链路层。”这种说法为什么是错误的?
    • (2)试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10~20分钟的超时计时器。这个时间设置的太大或太小会出现什么问题?
    • 4-19 主机A发送IP数据报给主机B,途中经过了5个路由器。试问在IP数据报的发送过程中总共使用了几次ARP?
    • 4-22 一个数据报长度为4000字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送,但此网络能够 传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片?各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?
    • 4-43 IGMP协议的要点是什么?隧道技术是怎样使用的?
    • 4-42 假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目(格式同上题):
    • 5-01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别?为什么运输层是必不可少的?
    • 5-03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是面向无连接的?
    • 5-06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理?
    • 5-08 为什么说UDP是面向报文的,而TCP是面向字节流的?
    • 5-10 试说明运输层中伪首部的作用。
    • 5-09 端口的作用是什么?为什么端口要划分为三种?
    • 5-27 一个TCP报文段的数据部分最多为多少个字节?为什么?如果用户要传送的数据的字节长度超过TCP报文字段中的序号字段可能编出的最大序号,问还能否用TCP来传送?
    • IP数据报的最大长度=2^16-1=65535(字节)
    • 5-29 在使用TCP传送数据时,如果有一个确认报文段丢失了,也不一定会引起与该确认报文段对应的数据的重传。试说明理由。

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1-02 简述分组交换的要点。

答:(1)报文分组,加首部(2)经路由器储存转发(3)在目的地合并

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。

1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。

答:从单个网络APPANET向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型  建成三级结构的Internet;分为主干网、地区网和校园网;形成多层次ISP结构的Interne;ISP首次出现。

1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别?

答:(1) internet(互联网或互连网):通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。;协议无特指
(2)Internet(因特网):专用名词,特指采用 TCP/IP 协议的互联网络。指全球最大的互联网网络

1-08 计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点?

答:按范围:
(1)广域网WAN:远程、高速、是Internet的核心网。
(2)城域网:城市范围,链接多个局域网。
(3)局域网:校园、企业、机关、社区。
(4)个域网PAN:个人电子设备
按用户:公用网:面向公共营运。专用网:面向特定机构。

1-10 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(c/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:对电路交换,当t=s时,链路建立;

            当t=s+x/C,发送完最后一bit;

            当t=s+x/C+kd,所有的信息到达目的地。

对分组交换,当t=x/C, 发送完最后一bit;

       为到达目的地,最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发

每次转发的时间为p/C,

所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd

所以当分组交换的时延小于电路交换

x/C+(k-1)p/C+kd<s+x/C+kd时,

             (k-1)p/C<s

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,负责为边缘部分提供高速远程分组交换。

1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方?

答:前者严格区分服务和被服务者,后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。

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 2×108m/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/(2×108)=0.005s
(2)发送时延ts =103/109=1µs传播时延:tp=106/(2×108)=0.005s
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。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。

1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为: (1)10cm(网络接口卡)(2)100m(局域网) (3)100km(城域网)(4)5000km(广域网) 试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。

解:(1)1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10,乘以10的六次方和10次方即可

数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据(即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销)。

1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。

答:分层的好处:①各层之间是独立的,易于实现和维护

1-21 协议与服务有何区别?有何关系?

1.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:
2、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
3、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。上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令,这些命令在OSI中称为服务原语。

1-22 网络协议的三个要素是什么?各有什么含义?

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。

1-24 论述具有五层协议的网络体系结构的要点,包括各层的主要功能。

答:综合OSI 和TCP/IP 的优点,采用一种原理体系结构。
各层的主要功能:
物理层 物理层的任务就是透明地传送比特流。(注意:传递信息的物理媒体,如双绞线、同轴电缆、光缆等,是在物理层的下面,当做第0 层。) 物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法完成数据在计算机内部(并行传输)与通信线路上(串行传输)之间的转变

数据链路层 数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。

网络层 网络层的任务就是要选择合适的路由,使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站,并交付给目的站的运输层

运输层 运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务,使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。

应用层 应用层直接为用户的应用进程提供服务。

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

点、客户、服务器、客户-服务器方式。
答:实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合
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。
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.
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.

2-01 物理层要解决哪些问题?

答:物理层要解决的主要问题:
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,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。

2-02 归层与协议有什么区别?

答:规程专指物理层协议

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。

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。

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: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。
数字信号:取值为有限的几个离散值的信号。
数字数据:取值为不连续数值的数据。
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。
基带信号(即基本频带信号)——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——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)。

2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性?个包含些什么内容?

(1)机械特性 指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
(2)电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
(3)功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。
(4)规程特性 说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2-06 数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香农公式在数据通信中的意义是什么?“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?

答:码元传输速率受奈氏准则,如果码元的传输速率超过了奈氏准则规定的速率就会产生码间串扰的限制,信息传输速率受==香农公式(带宽和信噪比)==的限制 香农公式在数据通信中的意义是:只要信息传输速率低于信道的极限传信率,就可实现无差传输。比特/s是信息传输速率的单位,码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。一个码元不一定对应于一个比特

2-13 为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?

答:为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。频分、时分、码分、波分。

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来源:牛客网

2-09 用香农公式计算一下,假定信道带宽为 3100 Hz,最大信息传输速率为 35 kbit/s,那么若想使最大信息传输速率增加 60 %,问信噪比 S/N 应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比 S/N 再增大到 10 倍,问最大信息速率能否再增加 20%?

C = W log2(1+S/N) b/s SN1=2(C1/W)-1=2(35000/3100)-1
SN2=2(C2/W)-1=2(1.6C1/w)-1=2^(1.635000/3100)-1
SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(1+10*SN2)C3/C2=18.5%
如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍,最大信息通率只能再增加18.5%左右

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。

3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?

答:数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外,还必须有一些必要的规程来控制数据的传输,因此,数据链路比链路多了实现控制数据传输的规程所需要的硬件和软件。 “电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机,物理连接已经能够传送比特流了,但是,数据传输并不可靠,在物理连接基础上,再建立数据链路连接,才是“数据链路接通了”,此后,由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能,才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路,进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时,物理电路连接不一定跟着断开连接。

3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?

答:适配器(即网卡),来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件,网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层(OSI中的数据链里层和物理层)(五层协议的数据链路层和物理层)

3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决?

答:帧定界是分组交换的必然要求,透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆,差错检测防止差错数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源

3-05 如果在数据链路层不进行帧定界,会发生什么问题?

答:无法区分分组与分组,无法确定分组的控制域和数据域,无法将差错更正的范围限定在确切的局部

3-16 数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒?

答:码元传输速率即为波特率,以太网使用曼彻斯特编码,这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10MB/s,因此波特率是数据率的两倍,即20M波特

3-19 以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。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/CD课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

3-20 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。

最短帧长详解
答:对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5为微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于1010-6/110-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长

3-21 什么叫做比特时间?使用这种时间单位有什么好处?100比特时间是多少微秒?

答:比特时间是发送一比特多需的时间,它是传信率的倒数,如数据率是10Mb/s,则100比特时间等于10微秒。

3-22 假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?如果是100Mb/s的以太网呢?

答:对于10mb/s的以太网,以太网把争用期定为51.2微秒,要退后100个争用期,等待时间是51.2(微秒)*100=5.12ms对于100mb/s的以太网,以太网把争用期定为5.12微秒,要退后100个争用期,等待时间是5.12(微秒)*100=512微秒10Mbps

如何计算最小帧长?

10Mbps以太网直接规定一帧的最小发送时间为51.2μs
最小帧长度 = 10Mbps * 51.2μs =512bit = 64字节
这是对于10Mbps以太网
100Mbps以太网的时隙仍为512位时,以太网规定一帧的最小发送时间必须为5.12μs。

以太网最大帧长

以太网规定,最大帧长的数据长度为1518个字节(只是规定)

8比特=1字节

4-1 网络层向上提供的服务有哪两种?是比较其优缺点。

网络层向运输层提供 “面向连接”虚电路(Virtual Circuit)服务无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序(不按序列到达终点),也保证分组传送的时限缺点是路由器复杂,网络成本高后者无网络资源障碍,尽力而为,优缺点与前者互易

4-3 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)

标题4-9(1)子网掩码为255.255.255.0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255.255.255.0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255.255.255.0表示前16位为网络号,中间8位用于子网段的划分,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255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?

255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000. 每一个子网上的主机为(2^3)=8 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。

(5)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255;它是否为一个有效的子网掩码?

是 10111111 11111111 00000000 11111111

4-10 试辨认以下IP地址的网络类别。

(1)128.36.199.3 (2)21.12.240.17 (3)183.194.76.253 (4)
192.12.69.248 (5)89.3.0.1 (6)200.3.6.2
(2)和(5)是A类,(1)和(3)是B类,(4)和(6)是C类.

4-15 什么是最大传送单元MTU?它和IP数据报的首部中的哪个字段有关系?

答:IP层下面数据链里层所限定的帧格式中数据字段的最大长度,与IP数据报首部中的总长度字段有关系

4-17 一个3200位长的TCP报文传到IP层,加上160位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200位。因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据(这里的“数据”当然指的是局域网看见的数据)?

答:第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit,即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit)=1040,由于片偏移是以8字节即64bit为单位的,所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit这样3200bit的报文要分4个数据片(3200/1024),所以第二个局域网向上传送的比特数等于(3200+4×160),共3840bit。

4-18(1)有人认为:“ARP协议向网络层提供了转换地址的服务,因此ARP应当属于数据链路层。”这种说法为什么是错误的?

因为ARP本身是网络层的一部分,ARP协议为IP协议提供了转换地址的服务,数据链路层
使用硬件地址而不使用IP地址,无需ARP协议数据链路层本身即可正常运行。因此ARP不再数据链路层。

(2)试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10~20分钟的超时计时器。这个时间设置的太大或太小会出现什么问题?

答:考虑到IP地址和Mac地址均有可能是变化的(更换网卡,或动态主机配置)10-20分钟更换一块网卡是合理的。超时时间太短会使ARP请求和响应分组的通信量太频繁 ,超时时间太长会使更换网卡后的主机迟迟无法和网络上的其他主机通信

4-19 主机A发送IP数据报给主机B,途中经过了5个路由器。试问在IP数据报的发送过程中总共使用了几次ARP?

6次,主机用一次,每个路由器各使用一次。

4-22 一个数据报长度为4000字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送,但此网络能够 传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片?各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?

IP数据报固定首部长度为20字节
总长度(字节) 数据长度(字节) MF 片偏移
原始数据报 4000 3980 0 0
数据报片1 1500 1480 1 0
数据报片2 1500 1480 1 185
数据报片3 1040 1020 0 370

4-43 IGMP协议的要点是什么?隧道技术是怎样使用的?

IGMP可分为两个阶段:
第一阶段:当某个主机加入新的多播组时,该主机应向多播组的多播地址发送IGMP 报文,声明自己要成为该组的成员。本地的多播路由器收到 IGMP 报文后,将组成员关系转发给因特网上的其他多播路由器

第二阶段:因为组成员关系是动态的,因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域网上的主机,以便知道这些主机是否还继续是组的成员。只要对某个组有一个主机响应,那么多播路由器就认为这个组是活跃的。但一个组在经过几次的探询后仍然没有一个主机响应,则不再将该组的成员关系转发给其他的多播路由器。隧道技术:多播数据报被封装到一个单播IP数据报中,可穿越不支持多播的网络,到达另一个支持多播的网络

4-42 假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目(格式同上题):

    N1          4          B
    N2          2          C
    N3          1          F
    N4          5          G

1
2
3
4
现将A收到从C发来的路由信息(格式同上题):
N1 2
N2 1
N3 3
N4 7
试求出路由器A更新后的路由表(详细说明每一个步骤)。
路由器A更新后的路由表如下:
N1   3  C    不同的下一跳,距离更短,改变
N2   2  C    不同的下一跳,距离一样,不变
N3   1  F    不同的下一跳,距离更大,不改变
N4   5  G    无新信息,不改变

5-01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别?为什么运输层是必不可少的?

答:运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层,向它上面的应用层提供服务 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为主机之间提供逻辑通信(面向主机,承担路由功能,即主机寻址及有效的分组交换)。 各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。

5-03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是面向无连接的?

答:都是。这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在网络层则是无连接的。
计算机网络习题总结_第1张图片

5-06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理?

答:丢弃

5-08 为什么说UDP是面向报文的,而TCP是面向字节流的?

答:发送方 UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付 IP 层。UDP 对应用层交下来的报文,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的边界。接收方 UDP 对 IP 层交上来的 UDP 用户数据报,在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程,一次交付一个完整的报文
TCP是面向字节的发送方TCP对应用程序交下来的报文数据块,视为无结构的字节流(无边界约束,可拆分/合并),但维持各字节流顺序(相对顺序没有变),TCP发送方有一个发送缓冲区,当应用程序传输的数据块太长,TCP就可以把它划分端一些再传输,如果应用程序一次只传输一个字节,那么TCP可以等待积累足够多的字节后再构成报文端发送出去,所以TCP的面向字节的

5-10 试说明运输层中伪首部的作用。

答:用于计算运输层数据报校验和。

5-09 端口的作用是什么?为什么端口要划分为三种?

答:端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志,使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。熟知端口,数值一般为0 ~ 1023.标记常规的服务进程;登记端口号,数值为1024~49151,标记没有熟知端口号的非常规的服务进程;

5-27 一个TCP报文段的数据部分最多为多少个字节?为什么?如果用户要传送的数据的字节长度超过TCP报文字段中的序号字段可能编出的最大序号,问还能否用TCP来传送?

答:65495字节,此数据部分加上TCP首部的20字节,再加上IP首部的20字节,正好是IP数据报的最大长度65535.(当然,若IP首部包含了选择,则IP首部长度超过 20字节,这时TCP报文段的数据部分的长度将小于65495字节。) 数据的字节长度超过TCP报文段中的序号字段可能编出的最大序号,通过循环使用序号,仍能用TCP来传送。

IP数据报的最大长度=2^16-1=65535(字节)

TCP报文段的数据部分=IP数据报的最大长度-IP数据报的首部-TCP报文段的首部=65535-20-20=65495(字节)

一个tcp报文段的最大载荷是65515字节.

5-29 在使用TCP传送数据时,如果有一个确认报文段丢失了,也不一定会引起与该确认报文段对应的数据的重传。试说明理由。

答:还未重传就收到了对更高序号的确认。

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