【计算机网络】第一章 概述习题

参考课本：《计算机网络》（第8版）谢希仁

1.计算机网络可以为用户提供哪些服务

计算机网络可以向用户提供的最重要的功能为：数据连通和资源共享。目前，用户使用最多的网络服务有：电子邮件（传送信息、文件、图片、视频节目等），网上聊天，网上游戏，网上购物，网上转账，网上检索，远程教育，网上电视节目的播放，等等。

2.试简述分组交换的要点 

用存储转发技术先将报文分成更小的数据段，构成分组，并且加入必要的控制信息组成头部，每个分组在互联网中独立地选择传输

3.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

电路交换优点：通信时延小；有序传输；没有冲突；实时性强；缺点：建立连接时间长；线路独占，使用效率低；灵活性差；无差错控制能力。
报文交换优点：无需建立连接；存储转发，动态分配线路；线路可靠性较高；线路利用率较高；多目标服务。缺点：有存储转发时延；报文大小补丁，需要网络节点有较大缓存空间。
分组交换优点：无需建立连接；存储转发，动态分配线路；线路可靠性较高；线路利用率较高；相对于报文交换，存储管理更容易；缺点：有存储转发时延；需要传输额外的信息量；乱序到目的主机时候，要分组排序重组。

4.为什么说互联网是自印刷术发明依赖人类在存储和交换信息领域的最大变革 

工科生不回答这种问题 

5.互联网基础结构的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点 

主要分为三个阶段

第一个阶段是从单个网络向互联发展

第二个阶段是建成了三级结构的互联网：主干网、地区网和校园网（或企业网）

第三个阶段是逐渐形成多层次ISP结构的互联网

6.简述互联网标准制定的几个阶段 

(1)互联网草案

(2)建议标准（成为RFC（Request For Comments）文档）

(3)互联网标准

7.小写和大写开头的英文名字internet和Internet在意思上有何重要区别 

internet是一个通用名词，它泛指多个计算机网络互连而成的计算机网络,协议可以任意选择

Internet是一个专有名词，只当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互联网，它采用TCP/IP 协议族作为通信的规则，其前身是美国的arpanet

8.计算机网络有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？ 

WAN(广域网）作用范围几十到几千公里，是互联网的核心部分

MAN（城域网）作用范围是一个城市，用来将多个局域网进行互联，距离大概是5-50km

LAN（局域网）作用范围比较小，我们常见的校园网就是局域网

9.计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么 

主干网：提供远程覆盖、高速传输和路由器最优化通信。
本地接入网：起用户与互联网连接的''桥梁''作用 

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（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（秒）。在分组交换时，分组长度为p（bit），每个分组所必须添加的部首都很短，对分组的发送时延的影响在本体中可以不用考虑，另外节点的排队等待时间也可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要少？

11.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，而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？（提示：参考图1-11的分组交换部分，观察总的时延由哪几个部分组成。）

12.互联网的两大组成部分（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？ 

边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享

核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）

13.客户-服务器方式与P2P对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？ 

主要区别：客户服务器方式区分哪一个是服务请求方和哪一个是服务提供方，而P2P不这样

相同之处：P2P是一种特殊的客户-服务器方式，双方互为对方的服务器

14.计算机网络有哪些常用的性能指标 

1.速率

2.带宽：即最高数据率

3.吞吐量

4.时延

5.时延带宽积

6.往返时间RTT

7.利用率

15.假定网络的利用率达到了 90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍？

10倍

16.计算机通信网有哪些非性能特征？非性能特征与性能指标有什么区别？ 

1.费用

2.质量

3.标准化

4.可靠性

5.可扩展性和可升级性

6.易于管理和维护

区别：非性能特征是定性，性能指标是定量

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*10^8m/s.试着计算以下两种情况的发送时延和传播时延

（1）数据长度为10^7bit，数据发送速率为100kbit/s.

（2）数据长度为10^3bit，数据发送速率为1Gbit/s.

从以上结果可以得出什么结论？

结论： 传播时延和数据长度以及数据发送率没有关系，总的时延中，若数据发送速率较大，则传播时延占比更多，反之则发送时延占比多

18.假设信号在媒体上的传播速率为2.3*10^8m/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）

现在连续传送数据，数据率分别为1Mbit/s和10Gbit/s。试计算每一种情况下在媒体中的比特数。

将媒体长度除以传播速率得到传播时间，再用传播时间乘以数据率，最后得到的即为答案。

（数据太蠢了就不计算了）

19.长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需要加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。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。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？

若为100字节：传输率=100/（100+20+20+18）=0.63

若为1000字节：传输率=1000/（1000+20+20+18）=0.945

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的例子 

因为可以将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较容易研究和处理。国家政治体制的分级管辖

21.协议与服务有何区别？有何关系？ 

区别：

协议是控制两个对等实体之间进行通信的规则的集合，是水平的

服务是垂直的

关联：

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。要实现本层协议，还要使用下面一层所提供的服务。

22.网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？ 

三个要素：语法，语义，同步。啥含义建议百度

23.为什么一个网络协议必须要把所有不利的情况都考虑到？ 

如果网络协议不全面考虑不利情况，当情况发生变化时，协议就会保持理想状况，一直等下去

24.试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

要点：综合了OSI协议的七层结构和TCP/IP协议的四层结构

物理层：透明地传送比特流

数据链路层：在两个相邻节点之间传送数据是，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧

网络层：为分组交换网上的不同主机提供通信服务，选择合适的路由

运输层：向两台主机中进程之间的通信提供数据传输服务

应用层：通过进程之间的交互来完成特定网络应用

25.试举出日常生活中有关“透明”这一名词的例子

hubu的考试阅卷是透明的！

26.试解释下列名词：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 

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： 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

客户和服务器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：进程之间服务和被服务的关系。

27. 试解释everything over IP和IP over everything的含义

转载：

everything over IP：TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务。从协议栈来看，在IP层上面可以有很多应用程序。
IP over everything：TCP/IP协议也允许IP协议在各种网络构成的互联网上运行。在IP层以上看不见下层究竟是什么样的物理网络。

28.假定要在网络上传送1.5MB的文件。设分组长度为1KB，往返时间RTT=80ms。传送数据之前需要有建立TCP连接的时间，这时间是2*RTT=160ms试计算在以下及追踪情况下要接收方收完该文件的最后一个比特所需要的时间。

（1）数据发送速率为10Mbit/s，数据分组可以连续发送

（2）数据发送速率为10Mbit/s，但每发送完一个分组后要等待一个RTT时间才能再发送下一个分组。

（3）数据发送速率极快，可以不考虑发送数据所需要的时间，但规定在每一个RTT往返的时间内只能发送20个分组 

（4）数据发送速率极快，可以不考虑发送数据所需要的时间，但在第一个RTT往返时间内只能发送一个分组，在第二个RTT内可以发送两个分组，在第三个RTT内可发送3个分组

重要的部分就是要注意单位的换算，还有就是无论何种传播方式，都需要+0.5*RTT 

29.有一个点对点链路，长度为50KM。若数据在此链路上的传播速率为2*10^8m/s,试问链路的带宽应该是多少才能使传播时延和发送100字节的分组的发送时延一样大？如果发送的是512字节长的分组，结果又应当如何？ 

30.有一个点对点链路，长度为20000km，数据的发送速率是1kbit/s，要发送的数据有100bit。数据在此链路上的传播速率为2*10^8m/s。假定我们可以看见在线路上传输的比特，试画出我们看到的线路上的比特（画两张图，一张是在100bit刚刚发送完时，另一张时再经过0.05s后）

画图麻烦，手边没笔，不画了 

 31.条件同上题，但数据的发送速率改为1Mbit/s。和上图的结果比较，你可以得出什么结论？

画图麻烦，手边没笔，不画了 

32.以1Gbit/s的速率发送数据。试问在以距离或时间为横坐标时，一个比特的宽度分别是多少？ 

初中物理题，用每个单位除一下就是了

33.我们在互联网上传送数据经常从某个源点传送到某个终点，而并非传送过去又在传送回来。那么为什么往返时间RTT是个很重要的性能指标呢？ 

因为它影响了许多的因素，比如说TCP协议中，建立连接需要消耗两次RTT等等

34.主机A向主机B发送一个长度为10^7bite的报文，中间要经过两个节点交换机，即一共经过三段链路。设每段链路的数据传输率为2Mbit/s。忽略所有的传播、处理和排队时延。

（1）如果采用报文交换，即整个报文不分段，每个节点交换机看收到整个的报文后在转发。问从主机A把报文传送到第一个节点交换机需要多长时间？从主机A把报文传送到主机B需多长时间？

（2）如果采用分组交换。报文被划分成1000个等长的分组（这里忽略分组首部对本题计算的影响）并且连续发送。节点交换机能够边接收边发送。问从主机A把第一个分组传送到第一个节点交换机需要多长时间，从主机A把第一个分组传送到主机B需要多长时间？

（3）就一般情况而言，比较用整个报文来传送和划分多个分组来传送的优缺点。

(1)10^7/2*10^6=5s,5s*3=15s

(2)5*10^(-3), 5*10^(-3)*3,5*10^(-3)*(1002)

(3)分组要快一点

35.主机A向主机B连续传送一个600000bit的文件。A和B之间有一条带宽为1Mbit/s的链路相连，距离为5000km，在此链路上的传播速率为2.5*10^8m/s

链路上的比特数目最大值是多少？

链路上每比特的宽度（以米来计算）是多少？

若想把链路上每比特的宽度变为5000km（即整条链路的长度）此时应该把发送速率调整到什么数值。 

36.主机A到主机B的路径上有三段链路，其速率分别为2Mbit/是，1Mbit/s和500kbit/s。现在A向B发送一个大文件。试计算该文件传送的吞吐量。设文件长度为10MB，而网络上没有其他的流量。试问该文件从A传送到B大约需要多少时间？威慑么么这里只是计算大约的时间？ 

吞吐量：500kbit/s

时间：10*2^20/0.5Mbit/s=41.94s

因为没有考虑传播时延和分组头的字节等等小的细节

总结：本章内容干货非常少，唯一需要掌握的可能就是几个计算的公式和单位的换算，其余的都是一些没用的废话，建议用时2h

the end！

希望以上的能帮到你