计算机网络原理-自顶向下一课后复习题解析答案
第一章课后复习题
- “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，主机即端系统。
手机是端系统，ipad是端系统，智能音箱是端系统。
web服务器也是一种端系统。
- “协议”一词常被用于描述外交关系。维基百科是怎样描述外交协议的。
直接去维基百科看
- 标准对于协议为什么重要？
如果都使用不同的协议，那么就没法交互了。所以需要标准来统一协议。
- 列出6种接入技术，将它们分为住宅接入，公司接入或广域无线网络接入。
同轴电缆 住宅接入
混合光纤同轴电缆（HFC）住宅接入
FTTH 住宅接入，公司接入
双绞线 住宅接入
WIFI 住宅接入，公司接入，广域无线网络接入
4G 广域无线网络接入
- 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？
共享的。
不会，在下行信道，所有的分组从头到尾有同一个源发出，因此不会发生冲突。
- 略
- 以太LAN的传输速率是多少
用户10Mbps,100Mbps,服务器1Gbps,10Gbps
- 能够运行以太网的一些物理媒体是什么？
同轴电缆，光纤，双绞铜线
- 拨号调制解调器，HFC，DSL和FTTH都用于住宅接入，对于这些技术中的每一种，给出传输速率的范围，并讨论有关带宽是共享的还是专用的
拨号是专用的
HFC,DSL,FTTH都是用户共享的
-
略
-
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，传播时延和节点处理时延）
从发送主机到交换机的传输时延是 L/R1
从交换机到接受主机的传输时延是 L/R2
端到端总时延 = L/R1 + L/R2
- 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比FDM有哪些优势？
电路交换网络独占带宽，速率更加稳定，建立好链接好只需要传输数据，不需要拥塞控制，流量控制，丢包等问题。
FDM是划分频率，TDM是划分时隙。发生丢失数据的话，TDM只会丢失一个时隙的数据，而FDM可能是大部分。
- 假定用户共享一条2Mbps链路。同时假定当每个用户传输时连续以1Mbps传输，但每个用户仅传输20%的时间。
a. 当使用电路交换时，能够支持多少用户？
b. 作为该题的遗留问题，假定使用分组交换。为什么如果两个或更少的用户同时传输的话，在链路前面基本没有排队时延？为什么如果3个用户同时传输的话，将会有排队时延？
c. 求出某指定用户正在传输的概率。
d. 假定现在有3个用户。求出在任何给定时间，所有3个用户在同时传输的概率。求出队列增长的时间比率。
a: 电路交换可以支持两个用户。
b: 因为两个用户每个用户1Mbps传输速率，两个刚好2Mbps占满了链路，当3个的时候，对于交换机来说输入速率就变成了3Mbps，而输出还是2Mbps,所以会产生排队。
C: 20%
d: 0.2 * 0.2 * 0.2 = 0.008
- 为什么在等级结构相同级别的两个ISP通常互相对等？某IXP是如何挣钱的？
因为互相对等可以直接连接，节省从上层ISP的时间和钱。
IXP通过流量对ISP收费
- 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？
绕过顶层ISP，直接和接入ISP互联，减少向顶层ISP的付费，并且可以对网络有更多的控制和操作。
- 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。列出端到端时延组成部分。这些时延中的哪些是固定的，哪些是变化的？
总时延 = 节点处理时延 + 排队时延 + 传输时延 + 传播时延
变化的是节点处理时延 + 排队时延
固定的是传输时延 + 传播时延
- 访问在配套Web网站上有关传输时延与传播时延的Java小程序。在可用速率、传播时延和可用的分组长度之中找出一种组合，使得该分组的第一个比特到达接收方之前发送方结束了传输。找出另一种组合，使得发送方完成传输之前，该分组的第一个比特到达了接收方。
传输时延 < 传播时延的时候，传输完了第一个比特还没有到达接收方。
传输时延 > 传播时延的时候，传播完了还没传输完，也就是第一个比特到达接收方还在传输。
- 一个长度为1000字节的分组经距离2500km的链路传播，传播速率为2.5x10^8m/s并且传输速率为2Mbps，它需要多长时间？更为一般地，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并且传播速率为Rbps，它需要用多长时间？该时延与传输速率相关吗？
这里感谢评论区的指正，忘记了字节和bit的换算，计算的时候需要 * 8 换成 bit 单位
传输时延 = 1000 * 8 / 2000000 = 0.004s（这里以根据评论区进行修正）
传播时延 = 2500 / 250000 = 0.01s
需要 0.0105s 忽略节点处理时延和传播时延
L/s + d/Rbps
相关
- 假定主机A要向主机B发送一个大文件。从主机A到主机B的路径上有3段链路，其速率分别为R1 = 500kbps，R2 = 2Mbps，R3 = 1Mbps。
a. 假定该网络中没有其他流量，该文件传送的吞吐量是多少？
b. 假定该文件为4MB。传输该文件到主机B大致需要多长时间？
c. 重复(a)和(b)，只是这时R2减小到100kbps。
a: 吞吐量取决于最小的速率也就是500kbps。
b: 4000 * 8 / 500 = 64s
c: 吞吐量 = 100kbps 传输时间 = 4000 * 8 / 100 = 320s
- 假定端系统A要向端系统B发送一个大文件。在一个非常高的层次上，描述端系统怎样从该文件生成分组。当这些分组之一到达某分组交换机时，该交换机使用分组中的什么信息来决定将该分组转发到哪一条路上？因特网中的分组交换为什么可以与驱车从一个城市到另一个城市并沿途询问方向相类比？
报文-段-数据报-帧
使用目的ip地址和路由转发协议决定
路由转发协议使用了转发表，查询转发表和问路类似，一个路由器和一个城市类似
- 访问配套Web站点的排队和丢包Java小程序。最大发送速率和最小的传输速率是什么？对于这些速率，流量强度是多少？用这些速率运行该Java小程序并确定出现丢包要花费多长时间？然后第二次重复该实验，再次确定出现丢包花费多长时间。这些值有什么不同？为什么会有这种现象？
略
- 列出一个层次能执行的5个任务。这些任务中的一个（或两个）可能由两个（或更多）层次执行吗？
传输层 tcp协议：差错检测，分组重传，流量控制，拥塞控制，建立连接
可能，传输层有差错检测，网络层也有差错检测。
- 因特网协议栈中的5个层次有哪些？在这些层次中，每层的主要任务是什么？
应用层：完成自己的应用功能 http,icmp,ftp应用执行
传输层：完成端到端传输 tcp udp协议 确定源和目的端口号 进程传输
网络层：完成网络的端到端传输 IP协议 源和目的ip地址 主机传输
数据链路层：完成数据的端到端传输 MAC协议 到下一个节点的传输
物理层：完成比特流的端到端传输 实际物理传输
- 什么是应用层报文？什么是传输层报文段？什么是网络层数据报？什么是链路层帧？
应用层报文就是数据报文
传输层：增加源和目的端口号封装成段
网络层：增加源和目的ip地址，封装成数据报
链路层：增加MAC地址，封装成帧
- 路由器处理因特网协议栈中的哪些层次？链路层交换机处理的是哪些层次？主机处理的是哪些层次？
主机处理所有层次
路由器处理物理层，链路层，网络层三层
交换机处理物理层，链路层两层
- 病毒和蠕虫之间有什么不同？
病毒：需要用户交互才能感染设备
蠕虫：不需要用户交互
- 描述如何产生一个僵尸网络，以及僵尸网络是怎样被用于DDoS攻击的。
恶意软件控制网络设备产生僵尸网络
恶意软件控制僵尸网络不断攻击服务器，发送大量分组，创建大量链接，让正常请求被服务器忽略或拒绝。
- 假定Alice和Bob经计算机网络相互发送分组。假定Trudy将自己安置在网络中，使得她能够俘获由Alice发送的所有分组，并发送她希望给Bob的东西；她也能俘获Bob发送的所有分组，并发送她希望给Alice的东西。列出在这种情况下Trudy能够做的某些恶意的事情。
假扮成Alice或者Bob发送恶意软件
盗取Alice和Bob的信息