《計算機網絡》謝希仁第七版課后答案完整版

本文轉載自查看原文 2020-07-07 15:25 18676 系統

鏈接地址：《計算機網絡》謝希仁第七版課后答案完整版

第一章概述
第二章物理層
第三章數據鏈路層
第四章網絡層
第五章傳輸層
第六章應用層

第一章概述

1-01 計算機網絡向用戶可以提供那些服務？

答：連通性和共享

1-02 簡述分組交換的要點。

答：（1）報文分組，加首部（2）經路由器儲存轉發（3）在目的地合並

1-03 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點。

答：（1）電路交換：端對端通信質量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續傳送大量數據效率高。
（2）報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態逐段利用傳輸帶寬對突發式數據通信效率高，通信迅速。
（3）分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網絡生存性能好。

1-04 為什么說因特網是自印刷術以來人類通信方面最大的變革？

答：融合其他通信網絡，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實時交互能力。

1-05 因特網的發展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。

答：從單個網絡APPANET向互聯網發展；TCP/IP協議的初步成型　建成三級結構的Internet；分為主干網、地區網和校園網；形成多層次ISP結構的Internet；ISP首次出現。

1-06 簡述因特網標准制定的幾個階段？

答：（1）因特網草案(Internet Draft) ——在這個階段還不是 RFC 文檔。（2）建議標准(Proposed Standard) ——從這個階段開始就成為 RFC 文檔。
（3）草案標准(Draft Standard)（4）因特網標准(Internet Standard)

1-07小寫和大寫開頭的英文名internet 和Internet在意思上有何重要區別？

答：（1） internet（互聯網或互連網）：通用名詞，它泛指由多個計算機網絡互連而成的網絡。；協議無特指
（2）Internet（因特網）：專用名詞，特指采用 TCP/IP 協議的互聯網絡。區別：后者實際上是前者的雙向應用

1-08 計算機網絡都有哪些類別？各種類別的網絡都有哪些特點？

答：按范圍：（1）廣域網WAN：遠程、高速、是Internet的核心網。
（2）城域網：城市范圍，鏈接多個局域網。
（3）局域網：校園、企業、機關、社區。
（4）個域網PAN：個人電子設備
按用戶：公用網：面向公共營運。專用網：面向特定機構。

1-09 計算機網絡中的主干網和本地接入網的主要區別是什么？

答：主干網：提供遠程覆蓋\高速傳輸\和路由器最優化通信。本地接入網：主要支持用戶的訪問本地，實現散戶接入，速率低。

1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit）。從源點到終點共經過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數據率為b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit)，且各結點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結點。）

答：線路交換時延：kd+x/b+s, 分組交換時延：kd+(x/p)(p/b)+ (k-1)(p/b)，其中(k-1)(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲存轉發延遲，當s>(k-1)(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當x>>p,相反。
1-11 在上題的分組交換網中，設報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數據部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小無關。通信的兩端共經過k段鏈路。鏈路的數據率為b(b/s)，但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數據部分長度p應取為多大？（提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時延是由哪幾部分組成。）答：總時延D表達式，分組交換時延為：D= kd+(x/p)((p+h)/b)+ (k-1)(p+h)/b D對p求導后，令其值等於0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5

1-12 因特網的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點是什么？它們的工作方式各有什么特點？

答：邊緣部分：由各主機構成，用戶直接進行信息處理和信息共享;低速連入核心網。核心部分：由各路由器連網，負責為邊緣部分提供高速遠程分組交換。

1-13 客戶服務器方式與對等通信方式的主要區別是什么？有沒有相同的地方？

答：前者嚴格區分服務和被服務者，后者無此區別。后者實際上是前者的雙向應用。

1-14 計算機網絡有哪些常用的性能指標？

答：速率，帶寬，吞吐量，時延，時延帶寬積，往返時間RTT，利用率

1-15 假定網絡利用率達到了90%。試估計一下現在的網絡時延是它的最小值的多少倍？

解：設網絡利用率為U。，網絡時延為D，網絡時延最小值為D0U=90%;D=D0/(1-U)---->D/ D0=10 現在的網絡時延是最小值的10倍

1-16 計算機通信網有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區別？

答：征：宏觀整體評價網絡的外在表現。性能指標：具體定量描述網絡的技術性能。

1-17 收發兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。試計算以下兩種情況的發送時延和傳播時延：

（1）數據長度為107bit,數據發送速率為100kb/s。
（2）數據長度為103bit,數據發送速率為1Gb/s。
從上面的計算中可以得到什么樣的結論？
解：（1）發送時延：ts=107/105=100s傳播時延tp=106/(2×108)=0.005s
（2）發送時延ts =103/109=1µs傳播時延：tp=106/(2×108)=0.005s
結論：若數據長度大而發送速率低，則在總的時延中，發送時延往往大於傳播時延。但若數據長度短而發送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。

1-18 假設信號在媒體上的傳播速度為2×108m/s.媒體長度L分別為：（1）10cm（網絡接口卡）（2）100m（局域網）（3）100km（城域網）（4）5000km（廣域網）試計算出當數據率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數。

解：（1）1Mb/s:傳播時延=0.1/(2×108)=5×10-10比特數=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比特數=5×10-10×1×109=5×10-1
（2）1Mb/s: 傳播時延=100/(2×108)=5×10-7比特數=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s: 比特數=5×10-7×1×109=5×102
(3) 1Mb/s: 傳播時延=100000/(2×108)=5×10-4比特數=5×10-4×1×106=5×1021Gb/s: 比特數=5×10-4×1×109=5×105
(4)1Mb/s: 傳播時延=5000000/(2×108)=2.5×10-2比特數=2.5×10-2×1×106=5×1041Gb/s: 比特數=2.5×10-2×1×109=5×107

1-19 長度為100字節的應用層數據交給傳輸層傳送，需加上20字節的TCP首部。再交給網絡層傳送，需加上20字節的IP首部。最后交給數據鏈路層的以太網傳送，加上首部和尾部工18字節。試求數據的傳輸效率。數據的傳輸效率是指發送的應用層數據除以所發送的總數據（即應用數據加上各種首部和尾部的額外開銷）。若應用層數據長度為1000字節，數據的傳輸效率是多少？

解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%
（2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%

1-20 網絡體系結構為什么要采用分層次的結構？試舉出一些與分層體系結構的思想相似的日常生活。

答：分層的好處：①各層之間是獨立的。某一層可以使用其下一層提供的服務而不需要知道服務是如何實現的。②靈活性好。當某一層發生變化時，只要其接口關系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。③結構上可分割開。各層可以采用最合適的技術來實現④易於實現和維護。⑤能促進標准化工作。與分層體系結構的思想相似的日常生活有郵政系統，物流系統。

1-21 協議與服務有何區別？有何關系？

答：網絡協議：為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標准或約定。由以下三個要素組成：
（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。
（2）語義：即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。
（3）同步：即事件實現順序的詳細說明。協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務，而要實現本層協議，還需要使用下面一層提供服務。
協議和服務的概念的區分：
1、協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
2、協議是“水平的”，即協議是控制兩個對等實體進行通信的規則。但服務是“垂直的”，即服務是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務原語。

1-22 網絡協議的三個要素是什么？各有什么含義？

答：網絡協議：為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標准或約定。由以下三個要素組成：
（1）語法：即數據與控制信息的結構或格式。
（2）語義：即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。
（3）同步：即事件實現順序的詳細說明。

1-23 為什么一個網絡協議必須把各種不利的情況都考慮到？

答：因為網絡協議如果不全面考慮不利情況，當情況發生變化時，協議就會保持理想狀況，一直等下去！就如同兩個朋友在電話中約會好，下午3點在公園見面，並且約定不見不散。這個協議就是很不科學的，因為任何一方如果有耽擱了而來不了，就無法通知對方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個計算機網絡是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細的檢查協議能否應付各種異常情況。

1-24 論述具有五層協議的網絡體系結構的要點，包括各層的主要功能。

答：綜合OSI 和TCP/IP 的優點，采用一種原理體系結構。
各層的主要功能：
物理層物理層的任務就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當做第0 層。）物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。

數據鏈路層數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。

網絡層網絡層的任務就是要選擇合適的路由，使發送站的運輸層所傳下來的分組能夠正確無誤地按照地址找到目的站，並交付給目的站的運輸層。

運輸層運輸層的任務是向上一層的進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端服務，使它們看不見運輸層以下的數據通信的細節。

應用層應用層直接為用戶的應用進程提供服務。

1-25 試舉出日常生活中有關“透明”這種名詞的例子。

答：電視，計算機視窗操作系統、工農業產品

1-26 試解釋以下名詞：協議棧、實體、對等層、協議數據單元、服務訪問點、客戶、服務器、客戶-服務器方式。

答：實體(entity) 表示任何可發送或接收信息的硬件或軟件進程。
協議是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
客戶(client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。
客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。
客戶服務器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。
協議棧:指計算機網絡體系結構采用分層模型后,每層的主要功能由對等層協議的運行來實現,因而每層可用一些主要協議來表征,幾個層次畫在一起很像一個棧的結構.
對等層:在網絡體系結構中,通信雙方實現同樣功能的層.
協議數據單元:對等層實體進行信息交換的數據單位.
服務訪問點:在同一系統中相鄰兩層的實體進行交互（即交換信息）的地方.服務訪問點SAP是一個抽象的概念,它實體上就是一個邏輯接口.

1-27 試解釋everything over IP 和IP over everthing 的含義。

TCP/IP協議可以為各式各樣的應用提供服務（所謂的everything over ip）答：允許IP協議在各式各樣的網絡構成的互聯網上運行（所謂的ip over everything）

第二章物理層

2-01 物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點是什么？

答：物理層要解決的主要問題：
（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數據鏈路層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協議和服務。
（2）給其服務用戶（數據鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸的比特流）的能力，為此，物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。
（3）在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路物理層的主要特點：
（1）由於在OSI之前，許多物理規程或協議已經制定出來了，而且在數據通信領域中，這些物理規程已被許多商品化的設備所采用，加之，物理層協議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套新的物理層協議，而是沿用已存在的物理規程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機械，電氣，功能和規程特性。
（2）由於物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協議相當復雜。

2-02 歸層與協議有什么區別？

答：規程專指物理層協議

2-03 試給出數據通信系統的模型並說明其主要組成構建的作用。

答：源點：源點設備產生要傳輸的數據。源點又稱為源站。
發送器：通常源點生成的數據要通過發送器編碼后才能在傳輸系統中進行傳輸。
接收器：接收傳輸系統傳送過來的信號，並將其轉換為能夠被目的設備處理的信息。
終點：終點設備從接收器獲取傳送過來的信息。終點又稱為目的站傳輸系統：信號物理通道

2-04 試解釋以下名詞：數據，信號，模擬數據，模擬信號，基帶信號，帶通信號，數字數據，數字信號，碼元，單工通信，半雙工通信，全雙工通信，串行傳輸，並行傳輸。

答：數據：是運送信息的實體。
信號：則是數據的電氣的或電磁的表現。
模擬數據：運送信息的模擬信號。
模擬信號：連續變化的信號。
數字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。
數字數據：取值為不連續數值的數據。
碼元(code)：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數字信號時，代表不同離散數值的基本波形。
單工通信：即只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。
半雙工通信：即通信和雙方都可以發送信息，但不能雙方同時發送（當然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發送另一方接收，過一段時間再反過來。
全雙工通信：即通信的雙方可以同時發送和接收信息。
基帶信號（即基本頻帶信號）——來自信源的信號。像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數據信號都屬於基帶信號。
帶通信號——把基帶信號經過載波調制后，把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內能夠通過信道）。

2-05 物理層的接口有哪幾個方面的特性？個包含些什么內容？

答：（1）機械特性明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等。
（2）電氣特性指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍。
（3）功能特性　指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何意。
（4）規程特性說明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。

2-06 數據在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農公式在數據通信中的意義是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區別？

答：碼元傳輸速率受奈氏准則的限制，信息傳輸速率受香農公式的限制香農公式在數據通信中的意義是：只要信息傳輸速率低於信道的極限傳信率，就可實現無差傳輸。比特/s是信息傳輸速率的單位碼元傳輸速率也稱為調制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應於一個比特。

2-07 假定某信道受奈氏准則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調制，把碼元的振幅划分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數據率（b/s）?

答：C=RLog2（16）=20000b/s4=80000b/s

2-08 假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數據（無差錯傳輸），試問這個信道應具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結果說明什么問題？）

答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)
W=3khz，C=64khz----àS/N=64.2dB 是個信噪比要求很高的信源

2-09 用香農公式計算一下，假定信道帶寬為為3100Hz，最大信道傳輸速率為35Kb/ｓ，那么若想使最大信道傳輸速率增加６０％，問信噪比Ｓ/Ｎ應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比Ｓ/Ｎ應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加２０％？

答：C = W log2(1+S/N) b/s-àSN1=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信噪比應增大到約100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10SN2）C3/C2=18.5%
如果在此基礎上將信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-10 常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點？

答：雙絞線屏蔽雙絞線 STP (Shielded Twisted Pair) 無屏蔽雙絞線 UTP (Unshielded Twisted Pair) 同軸電纜 50 W 同軸電纜 75 W 同軸電纜光纜無線傳輸：短波通信/微波/衛星通信

2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在 1 kHz時)，若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應當使衰減降低到多少？

解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km
衰減應降低到20/100=0.2db

2-12 試計算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.

解： V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2
1200nm到1400nm：帶寬=23.8THZ
1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ

2-13 為什么要使用信道復用技術？常用的信道復用技術有哪些？

答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時分、碼分、波分。

2-14 試寫出下列英文縮寫的全文，並做簡單的解釋。FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1 ,OC-48.

答：FDM(frequency division multiplexing)
TDM(Time Division Multiplexing)
STDM(Statistic Time Division Multiplexing)
WDM(Wave Division Multiplexing)
DWDM(Dense Wave Division Multiplexing)
CDMA(Code Wave Division Multiplexing)
SONET(Synchronous Optical Network)同步光纖網
SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同步數字系列
STM-1(Synchronous Transfer Module)第1級同步傳遞模塊
OC-48(Optical Carrier)第48級光載波

2-15 碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信而不會互相干擾？這種復用方法有何優缺點？

答：各用戶使用經過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。這種系統發送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似於白噪聲，不易被敵人發現。占用較大的帶寬。

2-16 共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列為 A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1） B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1） C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1） D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）現收到這樣的碼片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。問哪個站發送數據了？發送數據的站發送的是0還是1？

解：S•A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A發送1
S•B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B發送0
S•C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C無發送
S•D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D發送1

2-17 試比較xDSL、HFC以及FTTx接入技術的優缺點？

答：xDSL 技術就是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業務。成本低，易實現，但帶寬和質量差異性大。HFC網的最大的優點具有很寬的頻帶，並且能夠利用已經有相當大的覆蓋面的有線電視網。要將現有的450 MHz 單向傳輸的有線電視網絡改造為 750 MHz 雙向傳輸的 HFC 網需要相當的資金和時間。FTTx（光纖到……）這里字母 x 可代表不同意思。可提供最好的帶寬和質量、但現階段線路和工程成本太大。

2-18為什么在ASDL技術中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達每秒幾個兆比？

答：靠先進的DMT編碼，頻分多載波並行傳輸、使得每秒傳送一個碼元就相當於每秒傳送多個比特

第三章數據鏈路層

3-01 數據鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區別? “電路接通了”與”數據鏈路接通了”的區別何在?

答：數據鏈路與鏈路的區別在於數據鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規程來控制數據的傳輸，因此，數據鏈路比鏈路多了實現通信規程所需要的硬件和軟件。 “電路接通了”表示鏈路兩端的結點交換機已經開機，物理連接已經能夠傳送比特流了，但是，數據傳輸並不可靠，在物理連接基礎上，再建立數據鏈路連接，才是“數據鏈路接通了”，此后，由於數據鏈路連接具有檢測、確認和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數據鏈路，進行可靠的數據傳輸當數據鏈路斷開連接時，物理電路連接不一定跟着斷開連接。

3-02 數據鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數據鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優點和缺點.

答：鏈路管理幀定界流量控制差錯控制將數據和控制信息區分開透明傳輸尋址可靠的鏈路層的優點和缺點取決於所應用的環境：對於干擾嚴重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網絡的傳輸效率受損；對於優質信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。

3-03 網絡適配器的作用是什么?網絡適配器工作在哪一層?

答：適配器（即網卡）來實現數據鏈路層和物理層這兩層的協議的硬件和軟件網絡適配器工作在TCP/IP協議中的網絡接口層（OSI中的數據鏈里層和物理層）

3-04 數據鏈路層的三個基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯檢測)為什么都必須加以解決？

答：幀定界是分組交換的必然要求透明傳輸避免消息符號與幀定界符號相混淆差錯檢測防止合差錯的無效數據幀浪費后續路由上的傳輸和處理資源

3-05 如果在數據鏈路層不進行幀定界，會發生什么問題？

答：無法區分分組與分組無法確定分組的控制域和數據域無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部

3-06 PPP協議的主要特點是什么？為什么PPP不使用幀的編號？PPP適用於什么情況？為什么PPP協議不能使數據鏈路層實現可靠傳輸？

答：簡單，提供不可靠的數據報服務，檢錯，無糾錯不使用序號和確認機制地址字段A 只置為 0xFF。地址字段實際上並不起作用。控制字段 C 通常置為 0x03。PPP 是面向字節的當 PPP 用在同步傳輸鏈路時，協議規定采用硬件來完成比特填充（和 HDLC 的做法一樣），當 PPP 用在異步傳輸時，就使用一種特殊的字符填充法PPP適用於線路質量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認機制

3-07 要發送的數據為1101011011。采用CRC的生成多項式是P（X）=X4+X+1。試求應添加在數據后面的余數。數據在傳輸過程中最后一個1變成了0，問接收端能否發現？若數據在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，問接收端能否發現？采用CRC檢驗后，數據鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？

答：作二進制除法，1101011011 0000 10011 得余數1110 ，添加的檢驗序列是1110.作二進制除法，兩種錯誤均可發展僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機制，數據鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。

3-08 要發送的數據為101110。采用CRCD 生成多項式是P（X）=X3+1。試求應添加在數據后面的余數。

答：作二進制除法，101110 000 10011 添加在數據后面的余數是011

3-09 一個PPP幀的數據部分（用十六進制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數據是什么（用十六進制寫出）？

答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D

3-10 PPP協議使用同步傳輸技術傳送比特串0110111111111100。試問經過零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數據部分是0001110111110111110110，問刪除發送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？

答：011011111 11111 00 011011111011111000
0001110111110111110110 000111011111 11111 110

3-11 試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。

（提示：請弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）
（1）普通的電話通信。
（2）電信局提供的公用電報通信。
（3）因特網提供的電子郵件服務。

3-12 PPP協議的工作狀態有哪幾種？當用戶要使用PPP協議和ISP建立連接進行通信需要建立哪幾種連接？每一種連接解決什么問題？

答:
(1) PPP協議的工作狀態有鏈路靜止(Link DeadD 、鏈路建立(Link Establish)、
鑒別(Authenticate)、網絡層協議(Network ProtocoD 、鏈路打開(Link Open)、鏈路
終止(Link Terminate) 六種。
(2)當用戶要使用PPP協議和ISP建立連接進行通信需要建立鏈路建立和鑒別兩種連接。
(3)鏈路靜止:鏈路沒有被使用，物理層無活動載體，鏈路處於靜默狀態。
鏈路建立:當其中一端要進行通信時，將進入建立連接段，建立鏈路層的LCP連接;此階
段，雙方進行協商。如果協商成功，系統將進入認證階段或直接進入聯網階段。
鑒別:雙方發送一些包進行認證。如果認證通過則進入聯網階段，否則終止連接。
網絡層協議:協商網絡層協議。PPP規定雙方在進行網絡層數據交換之前要達成一一致，因
為PPP支持網絡層運行多個協議，接收方需要知道用哪個協議來接收數據。
鏈路打開:開始交換用戶數據和控制包。鏈路一直保持連接直到其中一方希望終止為止。
鏈路終止:通信雙方交換一些分組以消除和終止連接。

3-13 局域網的主要特點是什么？為什么局域網采用廣播通信方式而廣域網不采用呢？

答：局域網LAN是指在較小的地理范圍內，將有限的通信設備互聯起來的計算機通信網絡
從功能的角度來看，局域網具有以下幾個特點：（1）共享傳輸信道，在局域網中，多個系統連接到一個共享的通信媒體上。（2）地理范圍有限，用戶個數有限。通常局域網僅為一個單位服務，只在一個相對獨立的局部范圍內連網，如一座樓或集中的建築群內，一般來說，局域網的覆蓋范圍越位10m~10km內或更大一些。
從網絡的體系結構和傳輸檢測提醒來看，局域網也有自己的特點：（1）低層協議簡單（2）不單獨設立網絡層，局域網的體系結構僅相當於相當與OSI/RM的最低兩層（3）采用兩種媒體訪問控制技術，由於采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發出多中媒體訪問控制技術在局域網中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網通常采站點間直接構成格狀網。

3-14 常用的局域網的網絡拓撲有哪些種類？現在最流行的是哪種結構？為什么早期的以太網選擇總線拓撲結構而不是星形拓撲結構，但現在卻改為使用星形拓撲結構？

答：星形網，總線網，環形網，樹形網當時很可靠的星形拓撲結構較貴，人們都認為無源的總線結構更加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網很容易出現故障，而現在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結構的集線器做的非常可靠，因此現在的以太網一般都使用星形結構的拓撲。

3-15 什么叫做傳統以太網？以太網有哪兩個主要標准？

答：DIX Ethernet V2 標准的局域網DIX Ethernet V2 標准與 IEEE 的 802.3 標准

3-16 數據率為10Mb/s的以太網在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？

答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網使用曼徹斯特編碼，這就意味着發送的每一位都有兩個信號周期。標准以太網的數據速率是10MB/s，因此波特率是數據率的兩倍，即20M波特

3-17 為什么LLC子層的標准已制定出來了但現在卻很少使用？

答：由於 TCP/IP 體系經常使用的局域網是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 標准中的幾種局域網，因此現在 802 委員會制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 標准）的作用已經不大了。

3-18 試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。

答：10BASE-T中的“10”表示信號在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“T”代表雙絞線星形網，但10BASE-T的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過100m。

3-19 以太網使用的CSMA/CD協議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統的時分復用TDM相比優缺點如何？

答：傳統的時分復用TDM是靜態時隙分配，均勻高負荷時信道利用率高，低負荷或符合不均勻時資源浪費較大，CSMA/CD課動態使用空閑新到資源，低負荷時信道利用率高，但控制復雜，高負荷時信道沖突大。

3-20 假定1km長的CSMA/CD網絡的數據率為1Gb/s。設信號在網絡上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協議的最短幀長。

答：對於1km電纜，單程傳播時間為1/200000=5為微秒，來回路程傳播時間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發射時間不能小於10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發送的比特數等於10*10^-6/1*10-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節長

3-21 什么叫做比特時間？使用這種時間單位有什么好處？100比特時間是多少微秒？

答：比特時間是發送一比特多需的時間，它是傳信率的倒數，便於建立信息長度與發送延遲的關系“比特時間”換算成“微秒”必須先知道數據率是多少，如數據率是10Mb/s，則100比特時間等於10微秒。

3-22 假定在使用CSMA/CD協議的10Mb/s以太網中某個站在發送數據時檢測到碰撞，執行退避算法時選擇了隨機數r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發送數據？如果是100Mb/s的以太網呢？

答：對於10mb/s的以太網，以太網把爭用期定為51.2微秒，要退后100個爭用期，等待時間是51.2（微秒）100=5.12ms對於100mb/s的以太網，以太網把爭用期定為5.12微秒，要退后100個爭用期，等待時間是5.12（微秒）100=512微秒

3-23 公式（3-3）表示，以太網的極限信道利用率與連接在以太網上的站點數無關。能否由此推論出：以太網的利用率也與連接在以太網的站點數無關？請說明你的理由。

答：實際的以太網各給發送數據的時刻是隨即的，而以太網的極限信道利用率的得出是
假定以太網使用了特殊的調度方法（已經不再是CSMA/CD了），使各結點的發送不發生碰撞。

3-24 假定站點A和B在同一個10Mb/s以太網網段上。這兩個站點之間的傳播時延為225比特時間。現假定A開始發送一幀，並且在A發送結束之前B也發送一幀。如果A發送的是以太網所容許的最短的幀，那么A在檢測到和B發生碰撞之前能否把自己的數據發送完畢？換言之，如果A在發送完畢之前並沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A所發送的幀不會和B發送的幀發生碰撞？（提示：在計算時應當考慮到每一個以太網幀在發送到信道上時，在MAC幀前面還要增加若干字節的前同步碼和幀定界符）

答：設在t=0時A開始發送，在t=（64+8）*8=576比特時間，A應當發送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發送數據，A在發送完畢之前就一定檢測到碰撞，就能夠肯定以后也不會再發送碰撞了如果A在發送完畢之前並沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A所發送的幀不會和B發送的幀發生碰撞（當然也不會和其他站點發生碰撞）。

3-25 在上題中的站點A和B在t=0時同時發送了數據幀。當t=255比特時間，A和B同時檢測到發生了碰撞，並且在t=255+48=273比特時間完成了干擾信號的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機數分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時間開始重傳其數據幀？A重傳的數據幀在什么時間到達B？A重傳的數據會不會和B重傳的數據再次發生碰撞？B會不會在預定的重傳時間停止發送數據？

答：t=0時，A和B開始發送數據T1=225比特時間,A和B都檢測到碰撞（tau）T2=273比特時間,A和B結束干擾信號的傳輸（T1+48）T3=594比特時間,A 開始發送（T2+Tau+rATau+96）T4=785比特時間，B再次檢測信道。（T4+T2+Tau+RbTau）如空閑，則B在T5=881比特時間發送數據、否則再退避。（T5=T4+96）A重傳的數據在819比特時間到達B，B先檢測到信道忙，因此B在預定的881比特時間停止發送

3-26 以太網上只有兩個站，它們同時發送數據，產生了碰撞。於是按截斷二進制指數退避算法進行重傳。重傳次數記為i，i=1，2，3,…..。試計算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3次重傳失敗的概率，以及一個站成功發送數據之前的平均重傳次數I。

答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯然第一次重傳失敗的概率為0.5，第二次重傳失敗的概率為0.25，第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數I=1.637

3-27 假定一個以太網上的通信量中的80%是在本局域網上進行的，而其余的20%的通信量是在本局域網和因特網之間進行的。另一個以太網的情況則反過來。這兩個以太網一個使用以太網集線器，而另一個使用以太網交換機。你認為以太網交換機應當用在哪一個網絡？

答：集線器為物理層設備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網通信容量的瓶頸。交換機則為鏈路層設備，可實現透明交換局域網通過路由器與因特網相連當本局域網和因特網之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數據流，使用集線器沖突較大，采用交換機能得到改善。當本局域網內通信量占主要成份時，采用交換機改善對外流量不明顯

3-28 有10個站連接到以太網上。試計算一下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網集線器；（2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網集線器；（3）10個站都連接到一個10Mb/s以太網交換機。

答:（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網集線器：10mbs （2）10個站都連接到一個100mb/s以太網集線器：100mbs（3）10個站都連接到一個10mb/s以太網交換機：10mbs

3-29 10Mb/s以太網升級到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時，都需要解決哪些技術問題？為什么以太網能夠在發展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，並使自己的應用范圍從局域網一直擴展到城域網和廣域網？

答：技術問題：使參數a保持為較小的數值，可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度在100mb/s的以太網中采用的方法是保持最短幀長不變，但將一個網段的最大電纜的度減小到100m，幀間時間間隔從原來9.6微秒改為現在的0.96微秒吉比特以太網仍保持一個網段的最大長度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長仍為64字節（這樣可以保持兼容性）、同時將爭用時間增大為512字節。並使用“分組突發”減小開銷10吉比特以太網的幀格式與10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太網的幀格式完全相同吉比特以太網還保留標准規定的以太網最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網進行升級時，仍能和較低速率的以太網很方便地通信。由於數據率很高，吉比特以太網不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長距離（超過km）的光收發器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣

3-30 以太網交換機有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網？

答：以太網交換機則為鏈路層設備，可實現透明交換虛擬局域網 VLAN 是由一些局域網網段構成的與物理位置無關的邏輯組。這些網段具有某些共同的需求。虛擬局域網協議允許在以太網的幀格式中插入一個 4 字節的標識符，稱為 VLAN 標記 (tag)，用來指明發送該幀的工作站屬於哪一個虛擬局域網。

3-31 網橋的工作原理和特點是什么？網橋與轉發器以及以太網交換機有何異同？

答：網橋工作在數據鏈路層，它根據 MAC 幀的目的地址對收到的幀進行轉發。網橋具有過濾幀的功能。當網橋收到一個幀時，並不是向所有的接口轉發此幀，而是先檢查此幀的目的 MAC 地址，然后再確定將該幀轉發到哪一個接口轉發器工作在物理層，它僅簡單地轉發信號，沒有過濾能力以太網交換機則為鏈路層設備，可視為多端口網橋

3-32 圖3-35表示有五個站點分別連接在三個局域網上，並且用網橋B1和B2連接起來。每一個網橋都有兩個接口（1和2）。在一開始，兩個網橋中的轉發表都是空的。以后有以下各站向其他的站發送了數據幀：A發送給E，C發送給B，D發送給C，B發送給A。試把有關數據填寫在表3-2中。

發送的幀 B1的轉發表 B2的轉發表 B1的處理（轉發？丟棄？登記？） B2的處理（轉發？丟棄？登記？）地址接口地址接口 A→E A 1 A 1 轉發，寫入轉發表轉發，寫入轉發表C→B C 2 C 1 轉發，寫入轉發表轉發，寫入轉發表D→C D 2 D 2 寫入轉發表，丟棄不轉發轉發，寫入轉發表B→A B 1 寫入轉發表，丟棄不轉發接收不到這個幀

3-33 網橋中的轉發表是用自學習算法建立的。如果有的站點總是不發送數據而僅僅接受數據，那么在轉發表中是否就沒有與這樣的站點相對應的項目？如果要向這個站點發送數據幀，那么網橋能夠把數據幀正確轉發到目的地址嗎？

答：沒有與這樣的站點相對應的項目;網橋能夠利用廣播把數據幀正確轉發到目的地址

第四章網絡層

4-1 網絡層向上提供的服務有哪兩種？是比較其優缺點。

網絡層向運輸層提供 “面向連接”虛電路（Virtual Circuit）服務或“無連接”數據報服務前者預約了雙方通信所需的一切網絡資源。優點是能提供服務質量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重復和失序（不按序列到達終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器復雜，網絡成本高；后者無網絡資源障礙，盡力而為，優缺點與前者互易

4-2 網絡互連有何實際意義？進行網絡互連時，有哪些共同的問題需要解決？

網絡互聯可擴大用戶共享資源范圍和更大的通信區域
進行網絡互連時，需要解決共同的問題有：
不同的尋址方案不同的最大分組長度
不同的網絡接入機制
不同的超時控制
不同的差錯恢復方法
不同的狀態報告方法
不同的路由選擇技術
不同的用戶接入控制
不同的服務（面向連接服務和無連接服務）
不同的管理與控制方式

4-3 作為中間設備，轉發器、網橋、路由器和網關有何區別？

中間設備又稱為中間系統或中繼(relay)系統。
物理層中繼系統：轉發器(repeater)。
數據鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。
網絡層中繼系統：路由器(router)。
網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。
網絡層以上的中繼系統：網關(gateway)。

4-4 試簡單說明下列協議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協議：實現網絡互連。使參與互連的性能各異的網絡從用戶看起來好像是一個統一的網絡。網際協議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協議之一，與IP協議配套使用的還有四個協議。
ARP協議：是解決同一個局域網上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。
RARP：是解決同一個局域網上的主機或路由器的硬件地址和IP地址的映射問題。
ICMP：提供差錯報告和詢問報文，以提高IP數據交付成功的機會
因特網組管理協議IGMP：用於探尋、轉發本局域網內的組成員關系。

4-5 IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點是什么？

分為ABCDE 5類;每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個字段是網絡號 net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網絡，而另一個字段則是主機號 host-id，它標志該主機（或路由器）。各類地址的網絡號字段net-id分別為1，2，3，0，0字節；主機號字段host-id分別為3字節、2字節、1字節、4字節、4字節。
特點：（1）IP 地址是一種分等級的地址結構。分兩個等級的好處是：第一，IP 地址管理機構在分配 IP 地址時只分配網絡號，而剩下的主機號則由得到該網絡號的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。第二，路由器僅根據目的主機所連接的網絡號來轉發分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的項目數大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲空間。（2）實際上 IP 地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。當一個主機同時連接到兩個網絡上時，該主機就必須同時具有兩個相應的 IP 地址，其網絡號 net-id 必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihomed host)。由於一個路由器至少應當連接到兩個網絡（這樣它才能將 IP 數據報從一個網絡轉發到另一個網絡），因此一個路由器至少應當有兩個不同的 IP 地址。 (3) 用轉發器或網橋連接起來的若干個局域網仍為一個網絡，因此這些局域網都具有同樣的網絡號 net-id。 (4) 所有分配到網絡號 net-id 的網絡，范圍很小的局域網，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網，都是平等的。

4-6 試根據IP地址的規定，計算出表4-2中的各項數據。

解：1）A類網中，網絡號占七個bit, 則允許用的網絡數為2的7次方，為128，但是要除去0和127的情況，所以能用的最大網絡數是126，第一個網絡號是1，最后一個網絡號是 126。主機號占24個bit, 則允許用的最大主機數為2的24次方，為16777216，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機數是16777214。2） B類網中，網絡號占14個bit，則能用的最大網絡數為2的14次方，為16384，第一個網絡號是128.0，因為127要用作本地軟件回送測試，所以從128開始，其點后的還可以容納2的8次方為256，所以以128為開始的網絡號為128.0 ~ ~ 128.255，共256個，以此類推，第16384個網絡號的計算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機號占16個 bit, 則允許用的最大主機數為2的16次方，為65536，但是也要除去全0和全 1的情況，所以能用的最大主機數是65534。3）C類網中，網絡號占21個bit, 則能用的網絡數為2的21次方，為2097152，第一個網絡號是 192.0.0，各個點后的數占一個字節，所以以 192 為開始的網絡號為192.0.0 ~ ~ 192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個網絡號的計算方法是： 2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機號占8個bit, 則允許用的最大主機數為2的8次方，為256，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機數是254。

4-7 試說明IP地址與硬件地址的區別，為什么要使用這兩種不同的地址？

IP 地址就是給每個連接在因特網上的主機（或路由器）分配一個在全世界范圍是唯一的 32 位的標識符。從而把整個因特網看成為一個單一的、抽象的網絡在實際網絡的鏈路上傳送數據幀時，最終還是必須使用硬件地址。
MAC地址在一定程度上與硬件一致，基於物理、能夠標識具體的鏈路通信對象、IP地址給予邏輯域的划分、不受硬件限制。

4-8 IP地址方案與我國的電話號碼體制的主要不同點是什么？

與網絡的地理分布無關

4-9（1）子網掩碼為255.255.255.0代表什么意思？

有三種含義
其一是一個A類網的子網掩碼，對於A類網絡的IP地址，前8位表示網絡號，后24位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前8位為網絡號，中間16位用於子網段的划分，最后8位為主機號。第二種情況為一個B類網，對於B類網絡的IP地址，前16位表示網絡號，后16位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前16位為網絡號，中間8位用於子網段的划分，最后8位為主機號。
第三種情況為一個C類網，這個子網掩碼為C類網的默認子網掩碼。

（2）一網絡的現在掩碼為255.255.255.248，問該網絡能夠連接多少個主機？

255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000. 每一個子網上的主機為(2^3)=6 台掩碼位數29，該網絡能夠連接8個主機，扣除全1和全0后為6台。

（3）一A類網絡和一B網絡的子網號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網掩碼有何不同？

A類網絡：11111111 11111111 11111111 00000000
給定子網號（16位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0
B類網絡 11111111 11111111 11111111 00000000
給定子網號（8位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0但子網數目不同

（4）一個B類地址的子網掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網上的主機數最多是多少？

（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位數為4+8=12，因此，最大主機數為： 2^12-2=4096-2=4094
11111111.11111111.11110000.00000000 主機數2^12-2

(5)一A類網絡的子網掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網掩碼？

是 10111111 11111111 00000000 11111111

(6)某個IP地址的十六進制表示C2.2F.14.81，試將其轉化為點分十進制的形式。這個地址是哪一類IP地址？

C2 2F 14 81--à(1216+2).(216+15).(16+4).(8*16+1)---à194.47.20.129 C2 2F 14 81 ---à11000010.00101111.00010100.10000001 C類地址

(7)C類網絡使用子網掩碼有無實際意義？為什么？

有實際意義.C類子網IP地址的32位中,前24位用於確定網絡號,后8位用於確定主機號.如果划分子網,可以選擇后8位中的高位,這樣做可以進一步划分網絡,並且不增加路由表的內容,但是代價是主機數相信減少.

4-10 試辨認以下IP地址的網絡類別。

（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類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.

4-11 IP數據報中的首部檢驗和並不檢驗數據報中的數據。這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？

在首部中的錯誤比在數據中的錯誤更嚴重，例如，一個壞的地址可能導致分組被投寄到錯誤的主機。許多主機並不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網絡從來不會把本來是要前往另一主機的分組投遞給它們。數據不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協議通常也做這種檢驗工作，從前，從而引起重復和多余。因此，這樣做可以加快分組的轉發，但是數據部分出現差錯時不能及早發現。

4-12 當某個路由器發現一IP數據報的檢驗和有差錯時，為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數據報？計算首部檢驗和為什么不采用CRC檢驗碼？

答：糾錯控制由上層（傳輸層）執行 IP首部中的源站地址也可能出錯請錯誤的源地址重傳數據報是沒有意義的不采用CRC簡化解碼計算量，提高路由器的吞吐量

4-13 設IP數據報使用固定首部，其各字段的具體數值如圖所示（除IP地址外，均為十進制表示）。試用二進制運算方法計算應當寫入到首部檢驗和字段中的數值（用二進制表示）。

4 5 0 28 1 0 0 4 17 10.12.14.5 12.6.7.9
1000101 00000000 00000000-00011100
00000000 00000001 00000000-00000000
00000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx
00001010 00001100 00001110 00000101
00001100 00000110 00000111 00001001 作二進制檢驗和（XOR） 01110100 01001110取反碼 10001011 10110001

4-14 重新計算上題，但使用十六進制運算方法（沒16位二進制數字轉換為4個十六進制數字，再按十六進制加法規則計算）。比較這兩種方法。

01000101 00000000 00000000-00011100 4 5 0 0 0 0 1 C
00000000 00000001 00000000-00000000 0 0 0 1 0 0 0 0 00000100 000010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 0 4 1 1 0 0 0 0
00001010 00001100 00001110 00000101 0 A 0 C 0 E 0 5
00001100 00000110 00000111 00001001 0 C 0 6 0 7 0 9
01011111 00100100 00010101 00101010 5 F 2 4 1 5 2 A
5 F 2 4 1 5 2 A 7 4 4 E-à8 B B 1

4-15 什么是最大傳送單元MTU？它和IP數據報的首部中的哪個字段有關系？

答：IP層下面數據鏈里層所限定的幀格式中數據字段的最大長度，與IP數據報首部中的總長度字段有關系

4-16 在因特網中將IP數據報分片傳送的數據報在最后的目的主機進行組裝。還可以有另一種做法，即數據報片通過一個網絡就進行一次組裝。試比較這兩種方法的優劣。

在目的站而不是在中間的路由器進行組裝是由於：
（1）路由器處理數據報更簡單些；效率高，延遲小。
（2）數據報的各分片可能經過各自的路徑。因此在每一個中間的路由器進行組裝可能總會缺少幾個數據報片；
（3）也許分組后面還要經過一個網絡，它還要給這些數據報片划分成更小的片。如果在中間的路由器進行組裝就可能會組裝多次。
（為適應路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規模，可能要重新分片或組裝）

4-17 一個3200位長的TCP報文傳到IP層，加上160位的首部后成為數據報。下面的互聯網由兩個局域網通過路由器連接起來。但第二個局域網所能傳送的最長數據幀中的數據部分只有1200位。因此數據報在路由器必須進行分片。試問第二個局域網向其上層要傳送多少比特的數據（這里的“數據”當然指的是局域網看見的數據）?

答：第二個局域網所能傳送的最長數據幀中的數據部分只有1200bit，即每個IP數據片的數據部分<1200-160(bit)，由於片偏移是以8字節即64bit為單位的，所以IP數據片的數據部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報文要分4個數據片，所以第二個局域網向上傳送的比特數等於（3200+4×160），共3840bit。

4-18（1）有人認為：“ARP協議向網絡層提供了轉換地址的服務，因此ARP應當屬於數據鏈路層。”這種說法為什么是錯誤的？

因為ARP本身是網絡層的一部分，ARP協議為IP協議提供了轉換地址的服務，數據鏈路層
使用硬件地址而不使用IP地址，無需ARP協議數據鏈路層本身即可正常運行。因此ARP不再數據鏈路層。

（2）試解釋為什么ARP高速緩存每存入一個項目就要設置10~20分鍾的超時計時器。這個時間設置的太大或太小會出現什么問題？

答：考慮到IP地址和Mac地址均有可能是變化的（更換網卡，或動態主機配置）10－20分鍾更換一塊網卡是合理的。超時時間太短會使ARP請求和響應分組的通信量太頻繁，而超時時間太長會使更換網卡后的主機遲遲無法和網絡上的其他主機通信。

（3）至少舉出兩種不需要發送ARP請求分組的情況（即不需要請求將某個目的IP地址解析為相應的硬件地址）。

在源主機的ARP高速緩存中已經有了該目的IP地址的項目；源主機發送的是廣播分組；源主機和目的主機使用點對點鏈路。

4-19 主機A發送IP數據報給主機B，途中經過了5個路由器。試問在IP數據報的發送過程中總共使用了幾次ARP？

6次，主機用一次，每個路由器各使用一次。

4-20設某路由器建立了如下路由表：

目的網絡子網掩碼下一跳
128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0
128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1
128.96.40.0 255.255.255.128 R2
192.4.153.0 255.255.255.192 R3
*（默認） —— R4
現共收到5個分組，其目的地址分別為：
（1）128.96.39.10
（2）128.96.40.12
（3）128.96.40.151
（4）192.153.17
（5）192.4.153.90
（1）分組的目的站IP地址為：128.96.39.10。先與子網掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，可見該分組經接口0轉發。
（2）分組的目的IP地址為：128.96.40.12。
① 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等於128.96.39.0。
② 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，經查路由表可知，該項分組經R2轉發。
（3）分組的目的IP地址為：128.96.40.151，與子網掩碼255.255.255.128相與后得128.96.40.128，與子網掩碼255.255.255.192相與后得128.96.40.128，經查路由表知，該分組轉發選擇默認路由，經R4轉發。
（4）分組的目的IP地址為：192.4.153.17。與子網掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.0，經查路由表知，該分組經R3轉發。
（5）分組的目的IP地址為：192.4.153.90，與子網掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.64，經查路由表知，該分組轉發選擇默認路由，經R4轉發。

4-21 某單位分配到一個B類IP地址，其net-id為129.250.0.0.該單位有4000台機器，分布在16個不同的地點。如選用子網掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網掩碼號，並算出每個地點主機號碼的最小值和最大值4000/16=250，平均每個地點250台機器。

如選255.255.255.0為掩碼，則每個網絡所連主機數=28-2=254>250，共有子網數=28-2=254>16，能滿足實際需求。可給每個地點分配如下子網號碼
地點：子網號（subnet-id）子網網絡號主機IP的最小值和最大值
1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.254
2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.254
3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254
4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254
5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254
6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254
7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254
8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254
9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254
10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254
11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.254
12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.254
13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.254
14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.254
15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.254
16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.254

4-22 一個數據報長度為4000字節（固定首部長度）。現在經過一個網絡傳送，但此網絡能夠傳送的最大數據長度為1500字節。試問應當划分為幾個短些的數據報片？各數據報片的數據字段長度、片偏移字段和MF標志應為何數值？

IP數據報固定首部長度為20字節
總長度(字節) 數據長度(字節) MF 片偏移
原始數據報 4000 3980 0 0
數據報片1 1500 1480 1 0
數據報片2 1500 1480 1 185
數據報片3 1040 1020 0 370

4-23 分兩種情況（使用子網掩碼和使用CIDR）寫出因特網的IP成查找路由的算法。

見課本P134、P139

4-24 試找出可產生以下數目的A類子網的子網掩碼（采用連續掩碼）。

（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.
（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（3）255.248.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0

4-25 以下有4個子網掩碼。哪些是不推薦使用的？為什么？

（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。
只有（4）是連續的1和連續的0的掩碼，是推薦使用的

4-26 有如下的4個/24地址塊，試進行最大可能性的聚會。

212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
212=（11010100）2，56=（00111000）2
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（10000110）2，
135=（10000111）2
所以共同的前綴有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址塊是： 212.56.132.0/22

4-27 有兩個CIDR地址塊208.128/11和208.130.28/22。是否有那一個地址塊包含了另一個地址？如果有，請指出，並說明理由。

208.128/11的前綴為：11010000 100
208.130.28/22的前綴為：11010000 10000010 000101，它的前11位與208.128/11的前綴是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。

4-28 已知路由器R1的路由表如表4—12所示。

表4-12 習題4-28中路由器R1的路由表地址掩碼目的網絡地址下一跳地址路由器接口
/26 140.5.12.64 180.15.2.5 m2
/24 130.5.8.0 190.16.6.2 m1
/16 110.71.0.0 …… m0
/16 180.15.0.0 …… m2
/16 196.16.0.0 …… m1
默認默認 110.71.4.5 m0
試畫出個網絡和必要的路由器的連接拓撲，標注出必要的IP地址和接口。對不能確定的情應該指明。圖形見課后答案P380

4-29 一個自治系統有5個局域網，其連接圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機數分別為：

91，150，3和15.該自治系統分配到的IP地址塊為30.138.118/23。試給出每一個局域網的地址塊（包括前綴）。 30.138.118/23--30.138.0111 011
分配網絡前綴時應先分配地址數較多的前綴題目沒有說LAN1上有幾個主機，但至少需要3個地址給三個路由器用。
本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案：
第一組答案第二組答案
LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27
LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25
LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24
LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27
LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/27

4-30 一個大公司有一個總部和三個下屬部門。公司分配到的網絡前綴是192.77.33/24.公司的網絡布局如圖4-56示。總部共有五個局域網，其中的LAN1-LAN4都連接到路由器R1上，R1再通過LAN5與路由器R5相連。R5和遠地的三個部門的局域網LAN6～LAN8通過廣域網相連。每一個局域網旁邊標明的數字是局域網上的主機數。試給每一個局域網分配一個合適的網絡的前綴。

見課后答案P380

4-31 以下地址中的哪一個和86.32/12匹配：請說明理由。

（1）86.33.224．123：（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74; (4) 86.68.206.154。
86.32/12  86.00100000 下划線上為12位前綴說明第二字節的前4位在前綴中。
給出的四個地址的第二字節的前4位分別為：0010 ，0100 ，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。

4-32 以下地址中的哪一個地址2.52.90。140匹配？請說明理由。

（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11
前綴（1）和地址2.52.90.140匹配
2.52.90.140  0000 0010.52.90.140
0/4  0000 0000
32/4  0010 0000
4/6  0000 0100
80/4  0101 0000

4-33 下面的前綴中的哪一個和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？請說明理由。

（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。
前綴（4）和這兩個地址都匹配

4-34 與下列掩碼相對應的網絡前綴各有多少位？

（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。
（1）/2 ; (2) /4 ; (3) /11 ; (4) /30 。

4-35 已知地址塊中的一個地址是140.120.84.24/20。試求這個地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個地址？相當於多少個C類地址？

140.120.84.24  140.120.(0101 0100).24
最小地址是 140.120.(0101 0000).0/20 (80)
最大地址是 140.120.(0101 1111).255/20 (95)
地址數是4096.相當於16個C類地址。

4-36 已知地址塊中的一個地址是190.87.140.202/29。重新計算上題。

190.87.140.202/29  190.87.140.(1100 1010)/29
最小地址是 190.87.140.(1100 1000)/29 200
最大地址是 190.87.140.(1100 1111)/29 207
地址數是8.相當於1/32個C類地址。

4-37 某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現在需要進一步划分為4個一樣大的子網。試問:

（1）每一個子網的網絡前綴有多長？
（2）每一個子網中有多少個地址？
（3）每一個子網的地址是什么？
（4）每一個子網可分配給主機使用的最小地址和最大地址是什么？
答:
（1）每個子網前綴28位。
（2）每個子網的地址中有4位留給主機用，因此共有16個地址。
（3）四個子網的地址塊是：
第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機使用的
最小地址：136.23.12.01000001＝136.23.12.65/28
最大地址：136.23.12.01001110＝136.23.12.78/28
第二個地址塊136.23.12.80/28，可分配給主機使用的
最小地址：136.23.12.01010001＝136.23.12.81/28
最大地址：136.23.12.01011110＝136.23.12.94/28
第三個地址塊136.23.12.96/28，可分配給主機使用的
最小地址：136.23.12.01100001＝136.23.12.97/28
最大地址：136.23.12.01101110＝136.23.12.110/28
第四個地址塊136.23.12.112/28，可分配給主機使用的
最小地址：136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28
最大地址：136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28

4-38 IGP和EGP這兩類協議的主要區別是什么？

IGP：在自治系統內部使用的路由協議；力求最佳路由
EGP：在不同自治系統便捷使用的路由協議；力求較好路由（不兜圈子）
EGP必須考慮其他方面的政策，需要多條路由。代價費用方面可能可達性更重要。
IGP：內部網關協議，只關心本自治系統內如何傳送數據報，與互聯網中其他自治系統使用什么協議無關。
EGP：外部網關協議，在不同的AS邊界傳遞路由信息的協議，不關心AS內部使用何種協議。
注：IGP主要考慮AS內部如何高效地工作，絕大多數情況找到最佳路由，對費用和代價的有多種解釋。

4-39 試簡述RIP，OSPF和BGP路由選擇協議的主要特點。

主要特點 RIP OSPF BGP
網關協議內部內部外部
路由表內容目的網，下一站，距離目的網，下一站，距離目的網，完整
路徑
最優通路依據跳數費用多種策略
算法距離矢量鏈路狀態距離矢量
傳送方式運輸層UDP IP數據報建立TCP連接
其他簡單、效率低、跳數為16不可達、好消息傳的快，壞消息傳的慢效率高、路由器頻繁交換信息，難維持一致性規模大、統一度量為可達性

4-40 RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。這樣做有何優點？為什么RIP周期性地和臨站交換路由器由信息而BGP卻不這樣做？

RIP只和鄰站交換信息，使用UDP無可靠保障，但開銷小，可以滿足RIP要求； OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP，靈活、開銷小；
BGP需要交換整個路由表和更新信息，TCP提供可靠交付以減少帶寬消耗； RIP使用不保證可靠交付的UDP，因此必須不斷地（周期性地）和鄰站交換信息才能使路由信息及時得到更新。但BGP使用保證可靠交付的TCP因此不需要這樣做。

4-41 假定網絡中的路由器B的路由表有如下的項目（這三列分別表示“目的網絡”、“距離”和“下一跳路由器”）

              N1        7        A
              N2        2        B
              N6        8        F
              N8        4        E
              N9        4        F

現在B收到從C發來的路由信息（這兩列分別表示“目的網絡”“距離”）：
N2 4
N3 8
N6 4
N8 3
N9 5
試求出路由器B更新后的路由表（詳細說明每一個步驟）。
路由器B更新后的路由表如下：
N1　　　7　　A　　　　無新信息，不改變
N2　　　5　　C　　　　相同的下一跳，更新
N3　　　9　　C　　　　新的項目，添加進來
N6　　　5　　C　　　　不同的下一跳，距離更短，更新
N8　　　4　　E　　　　不同的下一跳，距離一樣，不改變
N9　　　4　　F　　　　不同的下一跳，距離更大，不改變

4-42 假定網絡中的路由器A的路由表有如下的項目（格式同上題）：

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

現將A收到從C發來的路由信息（格式同上題）：
N1 2
N2 1
N3 3
N4 7
試求出路由器A更新后的路由表（詳細說明每一個步驟）。
路由器A更新后的路由表如下：
N1　　　3　　C　　　　不同的下一跳，距離更短，改變
N2　　　2　　C　　　　不同的下一跳，距離一樣，不變
N3　　　1　　F　　　　不同的下一跳，距離更大，不改變
N4　　　5　　G　　　　無新信息，不改變

4-43 IGMP協議的要點是什么？隧道技術是怎樣使用的？

IGMP可分為兩個階段：
第一階段：當某個主機加入新的多播組時，該主機應向多播組的多播地址發送IGMP 報文，聲明自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到 IGMP 報文后，將組成員關系轉發給因特網上的其他多播路由器。
第二階段：因為組成員關系是動態的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網上的主機，以便知道這些主機是否還繼續是組的成員。只要對某個組有一個主機響應，那么多播路由器就認為這個組是活躍的。但一個組在經過幾次的探詢后仍然沒有一個主機響應，則不再將該組的成員關系轉發給其他的多播路由器。隧道技術：多播數據報被封裝到一個單播IP數據報中，可穿越不支持多播的網絡，到達另一個支持多播的網絡。

4-44 什么是VPN？VPN有什么特點和優缺點？VPN有幾種類別？

P171-173

4-45 什么是NAT?NAPT有哪些特點？NAT的優點和缺點有哪些？NAT的優點和缺點有哪些？

P173-174

第五章傳輸層

5-01 試說明運輸層在協議棧中的地位和作用，運輸層的通信和網絡層的通信有什么重要區別？為什么運輸層是必不可少的？

答：運輸層處於面向通信部分的最高層，同時也是用戶功能中的最低層，向它上面的應用層提供服務運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信，但網絡層是為主機之間提供邏輯通信（面向主機，承擔路由功能，即主機尋址及有效的分組交換）。各種應用進程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類服務質量，必須由運輸層以復用和分用的形式加載到網絡層。

5-02 網絡層提供數據報或虛電路服務對上面的運輸層有何影響？

答：網絡層提供數據報或虛電路服務不影響上面的運輸層的運行機制。但提供不同的服務質量。

5-03 當應用程序使用面向連接的TCP和無連接的IP時，這種傳輸是面向連接的還是面向無連接的？

答：都是。這要在不同層次來看，在運輸層是面向連接的，在網絡層則是無連接的。

5-04 試用畫圖解釋運輸層的復用。畫圖說明許多個運輸用戶復用到一條運輸連接上，而這條運輸連接有復用到IP數據報上。

5-05 試舉例說明有些應用程序願意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。

答：VOIP：由於語音信息具有一定的冗余度，人耳對VOIP數據報損失由一定的承受度，但對傳輸時延的變化較敏感。有差錯的UDP數據報在接收端被直接拋棄，TCP數據報出錯則會引起重傳，可能
帶來較大的時延擾動。
因此VOIP寧可采用不可靠的UDP，而不願意采用可靠的TCP。

5-06 接收方收到有差錯的UDP用戶數據報時應如何處理？

答：丟棄

5-07 如果應用程序願意使用UDP來完成可靠的傳輸，這可能嗎？請說明理由

答：可能，但應用程序中必須額外提供與TCP相同的功能。

5-08 為什么說UDP是面向報文的，而TCP是面向字節流的？

答：發送方 UDP 對應用程序交下來的報文，在添加首部后就向下交付 IP 層。UDP 對應用層交下來的報文，既不合並，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。接收方 UDP 對 IP 層交上來的 UDP 用戶數據報，在去除首部后就原封不動地交付上層的應用進程，一次交付一個完整的報文。
發送方TCP對應用程序交下來的報文數據塊，視為無結構的字節流（無邊界約束，課分拆/合並），但維持各字節

5-09 端口的作用是什么？為什么端口要划分為三種？

答：端口的作用是對TCP/IP體系的應用進程進行統一的標志，使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信。熟知端口，數值一般為0 ~ 1023.標記常規的服務進程；登記端口號，數值為1024~49151，標記沒有熟知端口號的非常規的服務進程；

5-10 試說明運輸層中偽首部的作用。

答：用於計算運輸層數據報校驗和。

5-11 某個應用進程使用運輸層的用戶數據報UDP，然而繼續向下交給IP層后，又封裝成IP數據報。既然都是數據報，可否跳過UDP而直接交給IP層？哪些功能UDP提供了但IP沒提提供？

答：不可跳過UDP而直接交給IP層IP數據報IP報承擔主機尋址，提供報頭檢錯；只能找到目的主機而無法找到目的進程。UDP提供對應用進程的復用和分用功能，以及提供對數據差分的差錯檢驗。

5-12 一個應用程序用UDP，到IP層把數據報在划分為4個數據報片發送出去，結果前兩個數據報片丟失，后兩個到達目的站。過了一段時間應用程序重傳UDP，而IP層仍然划分為4個數據報片來傳送。結果這次前兩個到達目的站而后兩個丟失。試問：在目的站能否將這兩次傳輸的4個數據報片組裝成完整的數據報？假定目的站第一次收到的后兩個數據報片仍然保存在目的站的緩存中。

答：不行重傳時，IP數據報的標識字段會有另一個標識符。僅當標識符相同的IP數據報片才能組裝成一個IP數據報。前兩個IP數據報片的標識符與后兩個IP數據報片的標識符不同，因此不能組裝成一個IP數據報。

5-13 一個UDP用戶數據的數據字段為8192季節。在數據鏈路層要使用以太網來傳送。試問應當划分為幾個IP數據報片？說明每一個IP數據報字段長度和片偏移字段的值。

答：6個數據字段的長度：前5個是1480字節，最后一個是800字節。片偏移字段的值分別是：0，1480，2960，4440，5920和7400.

5-14 一UDP用戶數據報的首部十六進制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17.試求源端口、目的端口、用戶數據報的總長度、數據部分長度。這個用戶數據報是從客戶發送給服務器發送給客戶？使用UDP的這個服務器程序是什么？

解：源端口1586，目的端口69，UDP用戶數據報總長度28字節，數據部分長度20字節。此UDP用戶數據報是從客戶發給服務器（因為目的端口號<1023，是熟知端口）、服務器程序是TFFTP。

5-15 使用TCP對實時話音數據的傳輸有沒有什么問題？使用UDP在傳送數據文件時會有什么問題？

答：如果語音數據不是實時播放（邊接受邊播放）就可以使用TCP，因為TCP傳輸可靠。接收端用TCP講話音數據接受完畢后，可以在以后的任何時間進行播放。但假定是實時傳輸，則必須使用UDP。 UDP不保證可靠交付，但UCP比TCP的開銷要小很多。因此只要應用程序接受這樣
的服務質量就可以使用UDP。

5-16 在停止等待協議中如果不使用編號是否可行？為什么？

答:分組和確認分組都必須進行編號，才能明確哪個分則得到了確認。

5-17 在停止等待協議中，如果收到重復的報文段時不予理睬（即悄悄地丟棄它而其他什么也沒做）是否可行？試舉出具體的例子說明理由。

答：收到重復幀不確認相當於確認丟失

5-18 假定在運輸層使用停止等待協議。發送發在發送報文段M0后再設定的時間內未收到確認，於是重傳M0，但M0又遲遲不能到達接收方。不久，發送方收到了遲到的對M0的確認，於是發送下一個報文段M1，不久就收到了對M1的確認。接着發送方發送新的報文段M0，但這個新的M0在傳送過程中丟失了。正巧，一開始就滯留在網絡中的M0現在到達接收方。接收方無法分辨M0是舊的。於是收下M0，並發送確認。顯然，接收方后來收到的M0是重復的，協議失敗了。試畫出類似於圖5-9所示的雙方交換報文段的過程。

答：舊的M0被當成新的M0。

5-19 試證明：當用n比特進行分組的編號時，若接收到窗口等於1（即只能按序接收分組），當僅在發送窗口不超過2n-1時，連接ARQ協議才能正確運行。窗口單位是分組。

解：見課后答案。

5-20 在連續ARQ協議中，若發送窗口等於7，則發送端在開始時可連續發送7個分組。因此，在每一分組發送后，都要置一個超時計時器。現在計算機里只有一個硬時鍾。設這7個分組發出的時間分別為t0,t1…t6,且tout都一樣大。試問如何實現這7個超時計時器（這叫軟件時鍾法）？解：

見課后答案。

5-21 假定使用連續ARQ協議中，發送窗口大小事3，而序列范圍[0,15],而傳輸媒體保證在接收方能夠按序收到分組。在某時刻，接收方，下一個期望收到序號是5.試問：

（1）在發送方的發送窗口中可能有出現的序號組合有哪幾種？
（2）接收方已經發送出去的、但在網絡中（即還未到達發送方）的確認分組可能有哪些？說明這些確認分組是用來確認哪些序號的分組。

5-22 主機A向主機B發送一個很長的文件，其長度為L字節。假定TCP使用的MSS有1460字節。

（1）在TCP的序號不重復使用的條件下，L的最大值是多少？
（2）假定使用上面計算出文件長度，而運輸層、網絡層和數據鏈路層所使用的首部開銷共66字節，鏈路的數據率為10Mb/s，試求這個文件所需的最短發送時間。
解：（1）L_max的最大值是2^32=4GB,G=230.
(2) 滿載分片數Q={L_max/MSS}取整=2941758發送的總報文數
N=Q(MSS+66)+{（L_max-QMSS）+66}=4489122708+682=4489123390
總字節數是N=4489123390字節，發送4489123390字節需時間為：N8/（1010^6）
=3591.3秒，即59.85分，約1小時。

5-23 主機A向主機B連續發送了兩個TCP報文段，其序號分別為70和100。試問：

（1）第一個報文段攜帶了多少個字節的數據？
（2）主機B收到第一個報文段后發回的確認中的確認號應當是多少？
（3）如果主機B收到第二個報文段后發回的確認中的確認號是180，試問A發送的第二個報文段中的數據有多少字節？
（4）如果A發送的第一個報文段丟失了，但第二個報文段到達了B。B在第二個報文段到達后向A發送確認。試問這個確認號應為多少？
解：（1）第一個報文段的數據序號是70到99，共30字節的數據。
（2）確認號應為100.（3）80字節。（4）70

5-24 一個TCP連接下面使用256kb/s的鏈路，其端到端時延為128ms。經測試，發現吞吐量只有120kb/s。試問發送窗口W是多少？

（提示：可以有兩種答案，取決於接收等發出確認的時機）。
解：來回路程的時延等於256ms(=128ms×2).設窗口值為X(注意:以字節為單位),假定一次最大發送量等於窗口值,且發射時間等於256ms,那么,每發送一次都得停下來期待再次得到下一窗口的確認,以得到新的發送許可.這樣,發射時間等於停止等待應答的時間結果,測到的平均吞吐率就等於發送速率的一半,即8X÷(256×1000)=256×0.001X=8192所以,窗口值為8192.

5-25 為什么在TCP首部中要把TCP端口號放入最開始的4個字節？

答：在ICMP的差錯報文中要包含IP首部后面的8個字節的內容，而這里面有TCP首部中的源端口和目的端口。當TCP收到ICMP差錯報文時需要用這兩個端口來確定是哪條連接出了差錯。

5-26 為什么在TCP首部中有一個首部長度字段，而UDP的首部中就沒有這個這個字段？

答：TCP首部除固定長度部分外，還有選項，因此TCP首部長度是可變的。UDP首部長度是固定的。

5-27 一個TCP報文段的數據部分最多為多少個字節？為什么？如果用戶要傳送的數據的字節長度超過TCP報文字段中的序號字段可能編出的最大序號，問還能否用TCP來傳送？

答：65495字節，此數據部分加上TCP首部的20字節，再加上IP首部的20字節，正好是IP數據報的最大長度65535.（當然，若IP首部包含了選擇，則IP首部長度超過 20字節，這時TCP報文段的數據部分的長度將小於65495字節。）數據的字節長度超過TCP報文段中的序號字段可能編出的最大序號，通過循環使用序號，仍能用TCP來傳送。

5-28 主機A向主機B發送TCP報文段，首部中的源端口是m而目的端口是n。當B向A發送回信時，其TCP報文段的首部中源端口和目的端口分別是什么？

答：分別是n和m。

5-29 在使用TCP傳送數據時，如果有一個確認報文段丟失了，也不一定會引起與該確認報文段對應的數據的重傳。試說明理由。

答：還未重傳就收到了對更高序號的確認。

5-30 設TCP使用的最大窗口為65535字節，而傳輸信道不產生差錯，帶寬也不受限制。若報文段的平均往返時延為20ms，問所能得到的最大吞吐量是多少?

答：在發送時延可忽略的情況下，最大數據率=最大窗口*8/平均往返時間=26.2Mb/s。

5-31 通信信道帶寬為1Gb／s，端到端時延為10ms。TCP的發送窗口為65535字節。試問:可能達到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?

答： L=65536×8+40×8=524600
C=109b/s
L/C=0.0005246s
Td=10×10-3s
0.02104864
Throughput=L/(L/C+2×Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/s
Efficiency=(L/C)//(L/C+2×D)=0.0255
最大吞吐量為25.5Mb/s。信道利用率為25.5/1000=2.55%

5-32 什么是Karn算法?在TCP的重傳機制中，若不采用Karn算法，而是在收到確認時都認為是對重傳報文段的確認，那么由此得出的往返時延樣本和重傳時間都會偏小。試問：重傳時間最后會減小到什么程度?

答：Karn算法：在計算平均往返時延RTT時，只要報文段重傳了，就不采用其往返時延樣本。設新往返時延樣本Ti
RTT（1）=aRTT（i-1）+（1-a）T（i）；
RTT^（i）=a* RTT（i-1）+（1-a）T（i）/2；
RTT（1）=a0+(1-a)T(1)= (1-a)T(1);
RTT^（1）=a0+(1-a)T(1)/2= RTT（1）/2
RTT（2）= aRTT（1）+（1-a）T（2);
RTT^（2）= aRTT（1）+（1-a）T（2)/2;
= aRTT（1）/2+（1-a）T（2)/2= RTT（2）/2
RTO=beta*RTT,在統計意義上，重傳時間最后會減小到使用karn算法的1/2.

5-33 假定TCP在開始建立連接時，發送方設定超時重傳時間是RTO=6s。

（1）當發送方接到對方的連接確認報文段時，測量出RTT樣本值為1.5s。試計算現在的RTO值。
（2）當發送方發送數據報文段並接收到確認時，測量出RTT樣本值為2.5s。試計算現在的RTO值。
答：
（1）據RFC2988建議，RTO=RTTs+4RTTd。其中RTTd是RTTs的偏差加權均值。初次測量時，RTTd（1）= RTT（1）/2；后續測量中，RTTd（i）=（1-Beta） RTTd（i-1）+Beta{ RTTs- RTT（i）}；
Beta=1/4
依題意，RTT（1）樣本值為1.5秒，則
RTTs（1）=RTT（1）=1.5s RTTd(1)=RTT(1)/2=0.75s
RTO(1)=RTTs(1)+4RTTd(1)=1.5+40.75=4.5(s)
（2）RTT（2）=2.5 RTTs（1）=1.5s RTTd（1）=0.75s
RTTd（2）=（1-Beta）* RTTd（1）+Beta{ RTTs（1）- RT
（2）}=0.753/4+{1.5-2.5}/4=13/16
RTO(2)=RTTs（1）+4RTTd（2）=1.5+4*13/16=4.75s

5-34 已知第一次測得TCP的往返時延的當前值是30 ms。現在收到了三個接連的確認報文段，它們比相應的數據報文段的發送時間分別滯后的時間是：26ms，32ms和24ms。設α=0．9。試計算每一次的新的加權平均往返時間值RTTs。討論所得出的結果。

答：a=0.1， RTTO=30
RTT1=RTTO(1-a) +26a=29.6
RTT2=RTT1a+32(1-a)=29.84
RTT3=RTT2a+24（1-a）=29.256
三次算出加權平均往返時間分別為29.6，29.84和29.256ms。
可以看出，RTT的樣本值變化多達20%時，加權平均往返

5-35 試計算一個包括5段鏈路的運輸連接的單程端到端時延。5段鏈路程中有2段是衛星鏈路，有3段是廣域網鏈路。每條衛星鏈路又由上行鏈路和下行鏈路兩部分組成。可以取這兩部分的傳播時延之和為250ms。每一個廣域網的范圍為1500km，其傳播時延可按150000km／s來計算。各數據鏈路速率為48kb／s，幀長為960位。

答：5段鏈路的傳播時延=2502+（1500/150000）31000=530ms
5段鏈路的發送時延=960/（481000）51000=100ms
所以5段鏈路單程端到端時延=530+100=630ms

5-36 重復5-35題，但假定其中的一個陸地上的廣域網的傳輸時延為150ms。

答：760ms

5-37 在TCP的擁塞控制中，什么是慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復算法?這里每一種算法各起什么作用? “乘法減小”和“加法增大”各用在什么情況下?

答：慢開始：在主機剛剛開始發送報文段時可先將擁塞窗口cwnd設置為一個最大報文段MSS的數值。在每收到一個對新的報文段的確認后，將擁塞窗口增加至多一個MSS的數值。用這樣的方法逐步增大發送端的擁塞窗口cwnd，可以分組注入到網絡的速率更加合理。擁塞避免：當擁塞窗口值大於慢開始門限時，停止使用慢開始算法而改用擁塞避免算法。擁塞避免算法使發送的擁塞窗口每經過一個往返時延RTT就增加一個MSS的大小。快重傳算法規定：發送端只要一連收到三個重復的ACK即可斷定有分組丟失了，就應該立即重傳丟手的報文段而不必繼續等待為該報文段設置的重傳計時器的超時。快恢復算法：當發送端收到連續三個重復的ACK時，就重新設置慢開始門限 ssthresh與慢開始不同之處是擁塞窗口 cwnd 不是設置為 1，而是設置為ssthresh若收到的重復的AVK為n個（n>3），則將cwnd設置為ssthresh若發送窗口值還容許發送報文段，就按擁塞避免算法繼續發送報文段。若收到了確認新的報文段的ACK，就將cwnd縮小到ssthresh
乘法減小：是指不論在慢開始階段還是擁塞避免階段，只要出現一次超時（即出現一次網絡擁塞），就把慢開始門限值 ssthresh 設置為當前的擁塞窗口值乘以 0.5。當網絡頻繁出現擁塞時，ssthresh 值就下降得很快，以大大減少注入到網絡中的分組數。加法增大：是指執行擁塞避免算法后，在收到對所有報文段的確認后（即經過一個往返時間），就把擁塞窗口 cwnd增加一個 MSS 大小，使擁塞窗口緩慢增大，以防止網絡過早出現擁塞。

5-38 設TCP的ssthresh的初始值為8(單位為報文段)。當擁塞窗口上升到12時網絡發生了超時，TCP使用慢開始和擁塞避免。試分別求出第1次到第15次傳輸的各擁塞窗口大小。你能說明擁塞控制窗口每一次變化的原因嗎？

答：擁塞窗口大小分別為：1，2，4，8，9，10，11，12，1，2，4，6，7，8，9.

5-39 TCP的擁塞窗口cwnd大小與傳輸輪次n的關系如下所示：

cwnd
n 1
1 2
2 4
3 8
4 16
5 32
6 33
7 34
8 35
9 36
10 37
11 38
12 39
13
cwnd
n 40
14 41
15 42
16 21
17 22
18 23
19 24
20 25
21 26
22 1
23 2
24 4
25 8
26
（1）試畫出如圖5-25所示的擁塞窗口與傳輸輪次的關系曲線。
（2）指明TCP工作在慢開始階段的時間間隔。
（3）指明TCP工作在擁塞避免階段的時間間隔。
（4）在第16輪次和第22輪次之后發送方是通過收到三個重復的確認還是通過超市檢測到丟失了報文段？
（5）在第1輪次，第18輪次和第24輪次發送時，門限ssthresh分別被設置為多大？
（6）在第幾輪次發送出第70個報文段？
（7）假定在第26輪次之后收到了三個重復的確認，因而檢測出了報文段的丟失，那么擁塞窗口cwnd和門限ssthresh應設置為多大？
答：（1）擁塞窗口與傳輸輪次的關系曲線如圖所示（課本后答案）：
（2）慢開始時間間隔：【1，6】和【23，26】
（3）擁塞避免時間間隔：【6，16】和【17，22】
（4）在第16輪次之后發送方通過收到三個重復的確認檢測到丟失的報文段。在第22輪次之后發送方是通過超時檢測到丟失的報文段。
（5）在第1輪次發送時，門限ssthresh被設置為32 在第18輪次發送時，門限ssthresh被設置為發生擁塞時的一半，即21. 在第24輪次發送時，門限ssthresh是第18輪次發送時設置的21（6）第70報文段在第7輪次發送出。（7）擁塞窗口cwnd和門限ssthresh應設置為8的一半，即4.
5—40 TCP在進行流量控制時是以分組的丟失作為產生擁塞的標志。有沒有不是因擁塞而引起的分組丟失的情況?如有，請舉出三種情況。
答：當Ip數據報在傳輸過程中需要分片，但其中的一個數據報未能及時到達終點，而終點組裝IP數據報已超時，因而只能丟失該數據報；IP數據報已經到達終點，但終點的緩存沒有足夠的空間存放此數據報；數據報在轉發過程中經過一個局域網的網橋，但網橋在轉發該數據報的幀沒有足夠的差錯空間而只好丟棄。

5-41 用TCP傳送512字節的數據。設窗口為100字節，而TCP報文段每次也是傳送100字節的數據。再設發送端和接收端的起始序號分別選為100和200，試畫出類似於圖5-31的工作示意圖。從連接建立階段到連接釋放都要畫上。

5-42 在圖5-32中所示的連接釋放過程中，主機B能否先不發送ACK=x+1的確認? (因為后面要發送的連接釋放報文段中仍有ACK=x+1這一信息)

答：如果B不再發送數據了，是可以把兩個報文段合並成為一個，即只發送FIN+ACK報文段。但如果B還有數據報要發送，而且要發送一段時間，那就不行，因為A遲遲收不到確認，就會以為剛才發送的FIN報文段丟失了，就超時重傳這個FIN報文段，浪費網絡資源。

5-43 在圖(5-33)中，在什么情況下會發生從狀態LISTEN到狀態SYN_SENT，以及從狀態SYN_ENT到狀態SYN_RCVD的變遷?

答：當A和B都作為客戶，即同時主動打開TCP連接。這時的每一方的狀態變遷都是： CLOSED----àSYN-SENT---àSYN-RCVD--àESTABLISHED

5-44 試以具體例子說明為什么一個運輸連接可以有多種方式釋放。可以設兩個互相通信的用戶分別連接在網絡的兩結點上。

答：設A,B建立了運輸連接。協議應考慮一下實際可能性：
A或B故障，應設計超時機制，使對方退出，不至於死鎖；
A主動退出，B被動退出
B主動退出，A被動退出

5-45 解釋為什么突然釋放運輸連接就可能會丟失用戶數據，而使用TCP的連接釋放方法就可保證不丟失數據。

答：當主機1和主機2之間連接建立后，主機1發送了一個TCP數據段並正確抵達主機2，接着主機1發送另一個TCP數據段，這次很不幸，主機2在收到第二個TCP數據段之前發出了釋放連接請求，如果就這樣突然釋放連接，顯然主機1發送的第二個TCP報文段會丟失。而使用TCP的連接釋放方法，主機2發出了釋放連接的請求，那么即使收到主機1的確認后，只會釋放主機2到主機1方向的連接，即主機2不再向主機1發送數據，而仍然可接受主機1發來的數據，所以可保證不丟失數據。

5-46 試用具體例子說明為什么在運輸連接建立時要使用三次握手。說明如不這樣做可能會出現什么情況。

答： 3次握手完成兩個重要的功能，既要雙方做好發送數據的准備工作（雙方都知道彼此已
准備好），也要允許雙方就初始序列號進行協商，這個序列號在握手過程中被發送和確認。
假定B給A發送一個連接請求分組，A收到了這個分組，並發送了確認應答分組。按照兩次握手的協定，A認為連接已經成功地建立了，可以開始發送數據分組。可是，B在A的應答分組在傳輸中被丟失的情況下，將不知道A是否已准備好，不知道A建議什么樣的序列號，B甚至懷疑A是否收到自己的連接請求分組，在這種情況下，B認為連接還未建立成功，將忽略A發來的任何數據分組，只等待連接確認應答分組。而A發出的分組超時后，重復發送同樣的分組。這樣就形成了死鎖。

5-47 一個客戶向服務器請求建立TCP連接。客戶在TCP連接建立的三次握手中的最后一個報文段中捎帶上一些數據，請求服務器發送一個長度為L字節的文件。

假定：（1）客戶和服務器之間的數據傳輸速率是R字節/秒，客戶與服務器之間的往返時間是RTT（固定值）。
（2）服務器發送的TCP報文段的長度都是M字節，而發送窗口大小是nM字節。（3）所有傳送的報文段都不會出錯（無重傳），客戶收到服務器發來的報文段后就及時發送確認。（4）所有的協議首部開銷都可忽略，所有確認報文段和連接建立階段的報文段的長度都可忽略（即忽略這些報文段的發送時間）。試證明，從客戶開始發起連接建立到接收服務器發送的整個文件多需的時間T是： T=2RTT+L/R 當nM>R(RTT)+M或 T=2RTT+L/R+(K-1)[M/R+RTT-nM/R] 當nM<R(RTT)+M其中，K=[L/nM]，符號[x]表示若x不是整數，則把x的整數部分加1。
解：發送窗口較小的情況，發送一組nM個字節后必須停頓下來，等收到確認后繼續發送。共需K=[L/nM]個周期：其中前K-1個周期每周期耗時M/R+RTT,共耗時（K-1）（M/R+RTT）第K周期剩余字節數Q=L-（K-1）nM，需耗時Q/R 總耗時=2RTT+(K-1)M/(R+RTT)+Q/R=2*RTT+L/R+(K-1)[( M/R+RTT)-nM/R]

第六章應用層

6-01 因特網的域名結構是怎么樣的？它與目前的電話網的號碼結構有何異同之處？

答：（1）域名的結構由標號序列組成，各標號之間用點隔開：
… . 三級域名 . 二級域名 . 頂級域名
各標號分別代表不同級別的域名。
（2）電話號碼分為國家號結構分為（中國 +86）、區號、本機號。

6-02 域名系統的主要功能是什么？域名系統中的本地域名服務器、根域名服務器、頂級域名服務器以及權限域名權服務器有何區別？

答:域名系統的主要功能：將域名解析為主機能識別的IP地址。
因特網上的域名服務器系統也是按照域名的層次來安排的。每一個域名服務器都只對域名體系中的一部分進行管轄。共有三種不同類型的域名服務器。即本地域名服務器、根域名服務器、授權域名服務器。當一個本地域名服務器不能立即回答某個主機的查詢時，該本地域名服務器就以DNS客戶的身份向某一個根域名服務器查詢。若根域名服務器有被查詢主機的信息，就發送DNS回答報文給本地域名服務器，然后本地域名服務器再
回答發起查詢的主機。但當根域名服務器沒有被查詢的主機的信息時，它一定知道某個保存有被查詢的主機名字映射的授權域名服務器的IP地址。通常根域名服務器用來管轄頂級域。根域名服務器並不直接對頂級域下面所屬的所有的域名進行轉換，但它一定能夠找到下面的所有二級域名的域名服務器。每一個主機都必須在授權域名服務器處注冊登記。通常，一個主機的授權域名服務器就是它的主機ISP的一個域名服務器。授權域名服務器總是能夠將其管轄的主機名轉換為該主機的IP地址。因特網允許各個單位根據本單位的具體情況將本域名划分為若干個域名服務器管轄區。一般就在各管轄區中設置相應的授權域名服務器。

6-03 舉例說明域名轉換的過程。域名服務器中的高速緩存的作用是什么？

答：（1）把不方便記憶的IP地址轉換為方便記憶的域名地址。
（2）作用：可大大減輕根域名服務器的負荷，使因特網上的 DNS 查詢請求和回答報文的數量大為減少。

6-04 設想有一天整個因特網的DNS系統都癱瘓了（這種情況不大會出現），試問還可以給朋友發送電子郵件嗎？

答：不能；

6-05 文件傳送協議FTP的主要工作過程是怎樣的？為什么說FTP是帶外傳送控制信息？主進程和從屬進程各起什么作用？

答：（1）FTP使用客戶服務器方式。一個FTP服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務。
FTP 的服務器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求；另外有若干個從屬進程，負責處理單個請求。
主進程的工作步驟：
1、打開熟知端口（端口號為 21），使客戶進程能夠連接上。
2、等待客戶進程發出連接請求。
3、啟動從屬進程來處理客戶進程發來的請求。從屬進程對客戶進程的請求處理完畢后即終止，但從屬進程在運行期間根據需要還可能創建其他一些子進程。
4、回到等待狀態，繼續接受其他客戶進程發來的請求。主進程與從屬進程的處理是並發地進行。FTP使用兩個TCP連接。
控制連接在整個會話期間一直保持打開，FTP 客戶發出的傳送請求通過控制連接發送給服務器端的控制進程，但控制連接不用來傳送文件。
實際用於傳輸文件的是“數據連接”。服務器端的控制進程在接收到 FTP 客戶發送來的文件傳輸請求后就創建“數據傳送進程”和“數據連接”，用來連接客戶端和服務器端的數據傳送進程。
數據傳送進程實際完成文件的傳送，在傳送完畢后關閉“數據傳送連接”並結束運行。

6-06 簡單文件傳送協議TFTP與FTP的主要區別是什么？各用在什么場合？

答：（1）文件傳送協議 FTP 只提供文件傳送的一些基本的服務，它使用 TCP 可靠的運輸服務。FTP 的主要功能是減少或消除在不同操作系統下處理文件的不兼容性。FTP 使用客戶服務器方式。一個 FTP 服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務。FTP的服務器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求；另外有若干個從屬進程，負責處理單個請求。TFTP 是一個很小且易於實現的文件傳送協議。TFTP 使用客戶服務器方式和使用 UDP 數據報，因此 TFTP 需要有自己的差錯改正措施
TFTP 只支持文件傳輸而不支持交互。TFTP 沒有一個龐大的命令集，沒有列目錄的功能，也不能對用戶進行身份鑒別。

6-07 遠程登錄TELNET的主要特點是什么？什么叫做虛擬終端NVT？

答：（1）用戶用 TELNET 就可在其所在地通過 TCP 連接注冊（即登錄）到遠地的另一個主機上（使用主機名或 IP 地址）。TELNET 能將用戶的擊鍵傳到遠地主機，同時也能將遠地主機的輸出通過 TCP 連接返回
到用戶屏幕。這種服務是透明的，因為用戶感覺到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠地主機上。
（2）TELNET定義了數據和命令應該怎樣通過因特網，這些定義就是所謂的網絡虛擬終端NVT。

6-08 解釋以下名詞。各英文縮寫詞的原文是什么？ www,URL.HTTP,HTML,CGI,瀏覽器，超文本，超媒體，超鏈，頁面，活動文檔，搜索引擎

。答： www:萬維網WWW（World Wide Web）並非某種特殊的計算機網絡。萬維網是一個大規模的、聯機式的信息儲藏所，英文簡稱為Web.萬維網用鏈接的方法能非常方便地從因特網上的一個站點訪問另一個站點（也就是所謂的“鏈接到另一個站點”），從而主動地按需獲取豐富的信息。

URL:為了使用戶清楚地知道能夠很方便地找到所需的信息，萬維網使用統一資源定位符URL（Uniform Resource Locator）來標志萬維網上的各種文檔，並使每一個文檔在整個因特網的范圍內具有唯一的標識符URL.

HTTP:為了實現萬維網上各種鏈接，就要使萬維網客戶程序與萬維網服務器程序之間的交互遵守嚴格的協議，這就是超文本傳送協議HTTP.HTTP是一個應用層協議，它使用TCP連接進行可靠的傳送。

CGI:通用網關接口CGI是一種標准，它定義了動態文檔應該如何創建，輸入數據應如何提供給應用程序，以及輸出結果意如何使用。CGI程序的正式名字是CGI腳本。按照計算機科學的一般概念。

瀏覽器：一個瀏覽器包括一組客戶程序、一組解釋程序，以及一個控制程序。

超文本：超文本的基本特征就是可以超鏈接文檔；你可以指向其他位置，該位置可以在當前的文檔中、局域網中的其他文檔，也可以在因特網上的任何位置的文檔中。這些文檔組成了一個雜亂的信息網。目標文檔通常與其來源有某些關聯，並且豐富了來源；來源中的鏈接元素則將這種關系傳遞給瀏覽者。

超媒體：超級媒體的簡稱,是超文本（hypertext）和多媒體在信息瀏覽環境下的結合。

超鏈：超鏈接可以用於各種效果。超鏈接可以用在目錄和主題列表中。瀏覽者可以在瀏覽器屏幕上單擊鼠標或在鍵盤上按下按鍵，從而選擇並自動跳轉到文檔中自己感興趣的那個主題，或跳轉到世界上某處完全不同的集合中的某個文檔。超鏈接（hyper text），或者按照標准叫法稱為錨（anchor），是使用 < a > 標簽標記的，可以用兩種方式表示。錨的一種類型是在文檔中創建一個熱點，當用戶激活或選中（通常是使用鼠標）這個熱點時，會導致瀏覽器進行鏈接。

頁面：頁面，類似於單篇文章頁面，但是和單篇文章不同的是：1.每個頁面都可以自定義樣式，而單篇文章則共用一個樣式。2.頁面默認情況一般不允許評論，而單篇文章默認情況允許評論。3.頁面會出現在水平導航欄上，不會出現在分類和存檔里，而單篇文章會出現在分類和存檔里，不會出現在水平導航欄上。

活動文檔：即正在處理的文檔。在 Microsoft Word 中鍵入的文本或插入的圖形將出現在活動文檔中。活動文檔的標題欄是突出顯示的。一個基於Windows的、嵌入到瀏覽器中的非HTML應用程序，提供了從瀏覽器界面訪問這些應用程序的功能的方法。

搜索引擎：搜索引擎指能夠自動從互聯網上搜集信息，經過整理以后，提供給用戶進行查閱的系統。

6-09 假定一個超鏈從一個萬維網文檔鏈接到另一個萬維網文檔時，由於萬維網文檔上出現了差錯而使得超鏈只想一個無效的計算機名字。這是瀏覽器將向用戶報告什么？

答：404 Not Found。

6-10 假定要從已知的URL獲得一個萬維網文檔。若該萬維網服務器的Ip地址開始時並不知道。試問：除 HTTP外，還需要什么應用層協議和傳輸層協議？

答：應用層協議需要的是DNS。
運輸層協議需要的是UDP（DNS）使用和TCP（HTTP使用）。

6-11 你所使用的瀏覽器的高速緩存有多大？請進行一個試驗：訪問幾個萬維網文檔，然后將你的計算機與網絡斷開，然后再回到你剛才訪問過的文檔。你的瀏覽器的高速緩存能夠存放多少各頁面？

6-12 什么是動態文檔？試舉出萬維網使用動態文檔的一些例子。

答： Dynamic document 動態文檔：與www文檔有關的計算機程序，它能生成所需的文檔。當瀏覽器需要動態文檔時，服務器就運行該程序並發送輸出到瀏覽器。動態文檔程序對每個需求可生成不同的輸出。

6-13 瀏覽器同時打開多少個TCP連接進行瀏覽的優缺點如何？請說明理由。

答：優點：簡單明了方便。缺點：卡的時候容易死機

6-14 當使用鼠標點擊一個萬維網文檔是，若該文檔出來有文本外，還有一個本地.gif圖像和兩個遠地.gif圖像。試問；需要使用那個應用程序，以及需要建立幾次UDP連接和幾次TCP連接？

答：若使用HTTP/1.0，需要建立0次UDP連接，4次TCP連接。若使用HTTP/1.1，需要建立0次UDP連接，1次TCP連接。

6-15 假定你在瀏覽器上點擊一個URL，但這個URL的ip地址以前並沒有緩存在本地主機上。因此需要用DNS自動查找和解析。假定要解析到所要找的URL的ip地址共經過n個DNS服務器，所經過的時間分別是RTT1,RTT2,……RTTn。假定從要找的網頁上只需要讀取一個很小的圖片（即忽略這個小圖片的傳輸時間）。從本地豬寄到這個網頁的往返時間是RTTw.試問從點擊這個URL開始，一直到本地主機的屏幕上出現所讀取的小圖片，一共需要經過多少時間？

解：解析IP地址需要時間是：RTT1+RTT2+…+RTTn。建立TCP連接和請求萬維網文檔需要2RTTw。

6-16 在上題中，假定同一台服務器的HTML文件中又鏈接了三個非常小的對象。若忽略這些對象的發送時間，試計算客戶點擊讀取這些對象所需的時間。

（1）沒有並行TCP連接的非持續HTTP；
（2）使用並行TCP連接的非持續HTTP；
（3）流水線方式的持續HTTP。

解：（1）所需時間=RTT1+RTT2+…+RTTn+8RTTw。
（2）所需時間=RTT1+RTT2+…+RTTn+4RTTw。
（3）所需時間=RTT1+RTT2+…+RTTn+3RTTw。

6-17 在瀏覽器中應當有幾個可選解釋程序。試給出一些可選解釋程序的名稱。

答：在瀏覽器中，HTML解釋程序是必不可少的，而其他的解釋程序則是可選的。如java可選解釋程序，但是在運行java的瀏覽器是則需要兩個解釋程序，即HTML解釋程序和Java小應用程序解釋程序。

6-18 一個萬維網網點有1000萬個頁面，平均每個頁面有10個超鏈，讀取一個頁面平均要100ms。問要檢索整個網點所需的最少時間。

答：t=100*10-3*10*1000*104 =107 s

6-19 搜索引擎可分為哪兩種類型？各有什么特點？

答：搜索引擎的種類很多，大體上可划分為兩大類，即全文檢索搜索引擎和分類目錄搜索引擎。全文檢索搜索引擎是一種純技術型的檢索工具。它的工作原理是通過搜索軟件到因特網上的各網站收集信息，找到一個網站后可以從這個網站再鏈接到另一個網站。然后按照一定的規則建立一個很大的在線數據庫供用戶查詢。用戶在查詢時只要輸入關鍵詞，就從已經建立的索引數據庫上進行查詢（並不是實時地在因特網上檢索到的信息）。分類目錄搜索引擎並不采集網站的任何信息，而是利用各網站向搜索引擎提交的網站信息時填寫的關鍵詞和網站描述等信息，經過人工審核編輯后，如果認為符合網站登錄的條件，則輸入到分類目錄的數據庫中，供網上用戶查詢。
6-20 試述電子郵件的最主要的組成部件。用戶代理UA的作用是什么？沒有UA行不行？
答：電子郵件系統的最主要組成部件：用戶代理、郵件服務器、以及電子郵件使用的協議。UA就是用戶與電子郵件系統的接口。用戶代理使用戶能夠通過一個很友好的接口來發送和接收郵件。沒有UA不行。因為並非所有的計算機都能運行郵件服務器程序。有些計算機可能沒有足
夠的存儲器來運行允許程序在后台運行的操作系統，或是可能沒有足夠的CPU能力來運行郵件服務器程序。更重要的是，郵件服務器程序必須不間斷地運行，每天24小時都必須不間斷地連接在因特網上，否則就可能使很多外面發來的郵件丟失。這樣看來，讓用戶的PC機運行郵件服務器程序顯然是很不現實的。

6-21 電子郵件的信封和內容在郵件的傳送過程中起什么作用？和用戶的關系如何？

答：一個電子郵件分為信封和內容兩大部分。電子郵件的傳輸程序根據郵件信封上的信息（收信人地址）來傳送郵件。RFC822只規定了郵件內容中的首部格式，而對郵件的主體部分則讓用戶自由撰寫。用戶填寫好首部后，郵件系統將自動地將所需的信息提取出來並寫在信封上。

6-22 電子郵件的地址格式是怎樣的？請說明各部分的意思。

答：TCP/IP 體系的電子郵件系統規定電子郵件地址的格式如下：
收信人郵箱名@郵箱所在主機的域名
符號“@”讀作“at”，表示“在”的意思。例如，電子郵件地址
xiexiren@tsinghua.org.cn

6-23 試簡述SMTP通信的三個階段的過程。

答：1. 連接建立：連接是在發送主機的 SMTP 客戶和接收主機的 SMTP 服務器之間建立的。SMTP不使用中間的郵件服務器。 2. 郵件傳送。3. 連接釋放：郵件發送完畢后，SMTP 應釋放 TCP 連接。

6-24 試述郵局協議POP的工作過程。在電子郵件中，為什么需要使用POP和SMTP這兩個協議？IMAP與POP有何區別？

答：POP 使用客戶機服務器的工作方式。在接收郵件的用戶的PC 機中必須運行POP 客戶機程序，而在其ISP 的郵件服務器中則運行POP 服務器程序。POP 服務器只有在用戶輸入鑒別信息（用戶名和口令）后才允許對郵箱進行讀取。POP 是一個脫機協議，所有對郵件的處理都在用戶的PC 機上進行；IMAP 是一個聯機協議，用戶可以操縱ISP 的郵件服務器的郵箱。

6-25 MIME與SMTP的關系是什么的？什么是quoted-printable編碼和base64編碼？

答： MIME全稱是通用因特網郵件擴充MIME。它並沒有改動或取代SMTP。MIME的意圖是繼續使用目前的RFC 822格式，但增加了郵件主體的結構，並定義了傳送非ASCII碼的編碼規則。也就是說，MIME郵件可以在現有的電子郵件程序和協議下傳送。下圖表明了MIME和SMTP的關系： quoted-printable編碼：對於所有可打印的ASCII碼，除特殊字符等號外，都不改變。等號和不可打印的ASCII碼以及非ASCII碼的數據的編碼方法是：先將每個字節的二進制代碼用兩個十六進制數字表示，然后在前面再加上一個等號。base64編碼是先把二進制代碼划分為一個24位長的單元，然后把每個24位單元划分為4個6位組。每一個6位組按以下方法替換成ASCII碼。6位的二進制代碼共有64種不同的值，從1到63。用A表示0，用B表示1，等等。26個大寫字母排列完畢后，接下去再排26個小寫字母，再后面是10個數字，最后用+表示62，而用/表示63。再用兩個連在一起的等號==和一個等號=分別表示最后一組的代碼只有8位或16位。回車和換行都忽略，它們可在任何地方插入。

6-26 一個二進制文件共3072字節長，若使用base64編碼，並且每發送完80字節就插入一個回車符CR和一個換行符LF，問一共發送了多少個字節？

解答：在base64 編碼方案中，24 比特的組被分成 4 個6 比特單位，每個單位都作為一個合法的ASCII 字符發送。編碼規則是A 表示0，B 表示l 等等，接着是26 個小寫字母表示26 到51，10 個數字(0 到9)表示52 到61，最后，+和/分別表示62 和63。=和= =分別用來指示最后一組僅包含8位或16位。回車和換行被忽略不計，因此可以任意插入它們來保持一行足夠短。在本題中，base 64 編碼將把報文划分成1024 個單元，每個單元3 字節長。每個單元被編碼為4 個字節，所以共有4096 個字節。如果把這些字節每80 字節划分為一行，將需要52 行，所以需要加52 個CR 和52 個LF。4096+52×2=4200。綜上所述，該二進制文件用base 64 編碼將會有4200 字節長。

6-27 試將數據 11001100 10000001 00111000進行base64編碼，並得到最后傳輸的ASCII數據。

解：對應的ASCII數據為zIE4，對應的二進制代碼為： 01111010 01001001 01000101 00110100

6-28 試將數據01001100 10011101 00111001進行quoted-printable編碼，並得出最后傳送的ASCII數據。這樣的數據用quoted-printable編碼后其編碼開銷有多大？

解：01001100 00111101 00111001 01000100 00111001 編碼開銷為66.7%

6-29 電子郵件系統需要將眾的電子郵件地址編成目錄以便於查找，要建立這種目錄應將人名划分為標准部分（例如，姓，名）。若要形成一個國際標准，那么必須解決哪些問題？

答：非常困難。例如，人名的書寫方法，很多國家（如英、美等西方國家）是先書寫姓。但像中國或日本等國家則是先書寫姓再寫名。有些國家的一些人還有中間的名。稱呼也有非常多種類。還有各式各樣的頭銜。很難有統一的格式。

6-30 電子郵件系統使用TCP傳送郵件。為什么有時我們會遇到郵件發送失敗的情況？為什么有時對方會收不到我們發送的郵件？

答：
有時對方的郵件服務器不工作，郵件就發送不出去。對方的郵件服務器出故障也會使郵件丟失。

6-31 基於萬維網的電子郵件系統有什么特點？在傳送郵電時使用什么協議？

答：特點：不管在什么地方，只要能上網，在打開萬維網瀏覽器后，就可以收發電子郵件。這時，郵件系統中的用戶代理就是普通的萬維網。電子郵件從 A 發送到網易郵件服務器是使用 HTTP 協議。兩個郵件服務器之間的傳送使用 SMTP。郵件從新浪郵件服務器傳送到 B 是使用 HTTP 協議。

6-32 DHCP協議用在什么情況下？當一台計算機第一次運行引導程序時，其ROP中有沒有該IP地址，子網掩碼或某個域名服務器的IP地址？

 答：動態主機配置協議 DHCP 提供了即插即用連網的機制。這種機制允許一台計算機加入新的網絡和獲取IP地址而不用手工參與。

6-33 什么是網絡管理？為什么說網絡管理是當今網絡領域中的熱鬧課題？

答：網絡管理即網絡的運行、處理、維護（Maintenance）、服務提供等所需要的各種活動。網絡管理是控制一個復雜的計算機網絡使得它具有最高的效率和生產力的過程。

6-34 解釋下列術語，網絡元素，被管對象，管理進程，代理進程和管理庫

答：
網絡元素：被管對象有時可稱為網絡元素。
被管對象：在每一個被管設備中有許多被管對象，被管對象可以是被管設備中的某個硬件（例如，一塊網絡接口卡），也可以是某些硬件或軟件（例如，路由選擇協議）的配置參數集合。
管理進程:管理程序在運行時就成為管理進程。
代理進程：在每一個被管理設備中都要運行一個程序以便和管理站中的管理程序進行通信。這些運行着的程序叫作網絡管理代理程序。
管理庫：在被管理的實體中創建了命名對象，並規定了其類型。

6-35 SNMP使用UDP傳送報文，為什么不使用TCP？

答：使用UDP是為了提高網管的效率

6-36 為什么SNMP的管理進程使用輪詢掌握全網狀態用於正常情況而代理進程用陷阱向管理進程報告屬於較少發生的異常情況？

答：使用輪詢以維持對網絡資源的實時監視，系統簡單並限制通信量。陷阱的中斷方式更靈活、快

如有不足之處，還望指正 ^[1]。

如果對您有幫助可以點贊、收藏、關注，將會是我最大的動力 ↩︎

免責聲明！

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用，本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益，請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。

猜您在找 《計算機網絡》謝希仁第七版課后答案完整版計算機網絡謝希仁第七版課后答案計算機網絡第七版（謝希仁著）課后習題答案計算機網絡第七版謝希仁課后答案計算機網絡謝希仁第七版課后習題答案計算機網絡第七版謝希仁完整答案計算機網絡謝希仁第七版第二章課后答案計算機網絡（第七版）謝希仁編著第四章課后答案詳解計算機網絡謝希仁第七版第五章答案計算機網絡（謝希仁第七版）運輸層課后習題解析