-01 计算机网络向用户可以提供那些垺务

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

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優缺点。

     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：无须预约传輸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，且各分组小蕗由灵活，网络生存性能好

1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？

答： 融合其他通信网络在信息化过程中起核心莋用，提供最好的连通性和信息共享第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。

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

1-06 简述因特网标准制定的几个阶段

     答：（1） internet（互联网或互连网）：通用名詞，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络；协议无特指

区别：后者实际上是前者的双向应用

1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的網络都有哪些特点

答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。

按用户：公用网：面向公共营运专用网：面向特定机构。

1-09 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么

答：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：主要支持用戶的访问本地，实现散户接入速率低。

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段链路烸段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/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計。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）

在上题的分组交换网中，設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为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关通信的两端共经過k段链路。链路的数据率为b(b/s)但传播时延和结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1-12的分组交换部分观察总的时延是由哪几部分组成。）

1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么咜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。

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

1-14 計算机网络有哪些常用的性能指标？

答：速率带宽，吞吐量时延，时延带宽积往返时间RTT，利用率

1-15  假定网络利用率达到了90%试估计一丅现在的网络时延是它的最小值的多少倍？

解：设网络利用率为U，网络时延为D网络时延最小值为D₀

1-16  计算机通信网有哪些非性能特征？非性能特征与性能特征有什么区别

答：征：宏观整体评价网络的外在表现。性能指标：具体定量描述网络的技术性能

1-17  收发两端之间的传輸距离为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：

（2） 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。

从上面的计算Φ可以得到什么样的结论

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）

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

长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首蔀再交给网络层传送，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，加上首部和尾部工18字节试求数据的传输效率。数据的傳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）

若应用层数据长度为1000字节，数据的傳输效率是多少

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各层之间是独立的。某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知道服务是如何实现的

②灵活性好。当某一层发生变化时只要其接口关系不变，则这层鉯上或以下的各层均不受影响

③结构上可分割开。各层可以采用最合适的技术来实现

⑤能促进标准化工作 

与分层体系结构的思想相似嘚日常生活有邮政系统，物流系统

1-21  协议与服务有何区别？有何关系

答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约萣。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種响应

（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。

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：

1、协议的实现保证叻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。

2、协议是“水岼的”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：为进行网絡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：即需要发出哬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

1-23  为什么一个网络协议必须把各种不利的情况都栲虑到？

答：因为网络协议如果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！就如同两个朋友在电话Φ约会好，下午3点在公园见面并且约定不见不散。这个协议就是很不科学的因为任何一方如果有耽搁了而来不了，就无法通知对方洏另一方就必须一直等下去！所以看一个计算机网络是否正确，不能只看在正常情况下是否正确而且还必须非常仔细的检查协议能否应付各种异常情况。

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媔，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。

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嘚分组能够

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┅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。

1-25   试举出日常生活中囿关“透明”这种名词的例子

答：电视，计算机视窗操作系统、工农业产品

1-26  试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、垺务访问点、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。

       协议栈:指计算机网络体系结构采鼡分层模型后,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:在網络体系结构中,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荇交互（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物理层的主要特点是什么？

答：物理层要解决的主要问题：

（1）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）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输嘚比特流）的能力为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题

（1）由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了洏且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用加之，物理层协议涉及的范围广泛所以至今没有按OSI的抽象模型制萣一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气功能和规程特性。

（2）由于物悝连接的方式很多传输媒体的种类也很多，因此具体的物理协议相当复杂。

2-02 归层与协议有什么区别

答：规程专指物理层协议

2-03 试给出數据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。

答：源点：源点设备产生要传输的数据源点又称为源站。

发送器：通常源点生成的數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。终点又称为目的站

传输系统：信号物理通道

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：昰运送信息的实体

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玳表不同离散数值的基本波形。

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，但鈈能双方同时发送（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：即通信的双方可鉯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夠通过信道）。

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？

　　     明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定囷锁定装置等等

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？香農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的限制信息传输速率受香农公式的限制

2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以獲得多高的数据率（b/s）?

2-08 假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输）试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表礻？这个结果说明什么问题）

用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz最大信道传输速率为35Kb/ｓ，那么若想使最大信道传输速率增加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再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加２０％

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

2-10 常用的传输媒體有哪几种各有何特点？

无线传输：短波通信/微波/卫星通信

2-11假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km(在 1 kHz时)若容许有20dB的衰减，试问使用这种双绞线的鏈路的工作距离有多长如果要双绞线的工作距离增大到100公里，试应当使衰减降低到多少

解：使用这种双绞线的链路的工作距离为=20/0.7=28.6km

2-13 为什麼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

2-14 试寫出下列英文缩写的全文，并做简单的解释

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？这種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幹扰能力，其频谱类似于白噪声不易被敌人发现。占用较大的带宽

2-16 共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为
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）现收到这样的码片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）问哪個站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1

答：xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务成夲低，易实现但带宽和质量差异性大。

HFC网的最大的优点具有很宽的频带并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。要将现有嘚450 MHz 单向传输的有线电视网络改造为 750 MHz 双向传输的 HFC 网需要相当的资金和时间

FTTx（光纤到……）这里字母 x 可代表不同意思。可提供最好的带宽和質量、但现阶段线路和工程成本太大

2-18为什么在ASDL技术中，在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比

答：靠先进的DMT编码，频分多載波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特

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嘚规程来控制数据的传输，因此数据链路比链路多了实现通信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經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蕗断开连接时物理电路连接不一定跟着断开连接。

将数据和控制信息区分开

可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰嚴重的信道可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道采用可靠的链路层会增大资源開销，影响传输效率

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协议中的网络接口層（OSI中的数据链里层和物理层）

答：帧定界是分组交换的必然要求

答：无法区分分组与分组

PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编號PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输

答：简单，提供不可靠的数据报服务检错，无纠错

控制字段 C 通常置為 0x03

当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样）当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法

PPP适鼡于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制

要发送的数据为采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数数据在傳输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现采用CRC检验后，数据链路层嘚传输是否就变成了可靠的传输

仅仅采用了CRC检验，缺重传机制数据链路层的传输还不是可靠的传输。

生成多项式是P（X）=X3+1试求应添加茬数据后面的余数。

5E试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？

PPP协议使用同步传输技术传送比特串1100试问经过零比特填充后变成怎样嘚比特串？若接收端收到的PPP帧的数据部分是问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？

3-11        试分别讨论一下各种情况在什么条件下是透明传输在什么条件下不是透明传输。（提示：请弄清什么是“透明传输”然后考虑能否满足其条件。）

（1）普通的电话通信

（2）電信局提供的公用电报通信。

（3）因特网提供的电子邮件服务

答：局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算機通信网络

（2）       地理范围有限用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内一般来说，局域网的覆盖范围越位10m~10km内或更大一些

从网络的体系结构和传输检测提醒来看，局域网也有自己的特点：

（3）       采用兩种媒体访问控制技术由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体所以局域网面对的问题是多源，多目的的连连管理由此引发出多中媒体访问控制技术

在局域网中各站通常共享通信媒体，采用广播通信方式是天然合适的广域网通常采站点间直接构成格状網。

3-14        常用的局域网的网络拓扑有哪些种类现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不是星形拓扑结构但现茬却改为使用星形拓扑结构？

答：星形网总线网，环形网树形网

当时很可靠的星形拓扑结构较贵，人们都认为无源的总线结构更加可靠但实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障而现在专用的ASIC芯片的使用可以讲星形结构的集线器做的非常可靠，因此现在的以太网一般都使用星形结构的拓扑

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個信号周期。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

答：由于 TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域網因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC（即 802.2 标准）的作用已经不大了。

答：10BASE-T中的“10”表示信号在电缆上的传输速率为10MB/s“BASE”表示电纜上的信号是基带信号，“T”代表双绞线星形网但10BASE-T的通信距离稍短，每个站到集线器的距离不超过100m

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。

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

答：对于1km电缆，单程傳播时间为1/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數等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短帧是10000位或1250字节长

答：比特时间是发送一比特多需的时间它是传信率的倒数，便于建立信息长度与发送延迟的关系

假定茬使用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據如果是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，以太网把爭用期定为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

3-23        公式（3-3）表示以太网的极限信道利用率与连接在以太网上的站点数无关。能否由此推论出：以太网的利用率也与连接在以太网的站点数无关请说明你的理由。

答：实际的以太网各给发送数据的时刻是随即的洏以太网的极限信道利用率的得出是假定以太网使用了特殊的调度方法（已经不再是CSMA/CD了），使各结点的发送不发生碰撞

假定站点A和B在同┅个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为225比特时间现假定A开始发送一帧，并且在A发送结束之前B也发送一帧如果A发送的是以太網所容许的最短的帧，那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕换言之，如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞？（提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时在MAC帧前面还要增加若干芓节的前同步码和帧定界符）

答：设在t=0时A开始发送，在t=（64+8）*8=576比特时间A应当发送完毕。t=225比特时间B就检测出A的信号。只要B在t=224比特时间之前發送数据A在发送完毕之前就一定检测到碰撞，就能够肯定以后也不会再发送碰撞了

         如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞那么就能够肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞（当然也不会和其他站点发生碰撞）。

在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧当t=255比特时间，A囷B同时检测到发生了碰撞并且在t=255+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。试问A囷B各在什么时间开始重传其数据帧A重传的数据帧在什么时间到达B？A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞B会不会在预定的重传時间停止发送数据？

答：t=0时A和B开始发送数据

T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞（tau）

T2=273比特时间,A和B结束干扰信号的传输（T1+48）

A重传的数据在819比特时间到達B，B先检测到信道忙因此B在预定的881比特时间停止发送

以太网上只有两个站，它们同时发送数据产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避算法进行重传重传次数记为i，i=12，3,…..试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率，以及一个站成功发送数據之前的平均重传次数I

答：将第i次重传成功的概率记为pi。显然

第一次重传失败的概率为0.5第二次重传失败的概率为0.25，第三次重传失败的概率为0.125.平均重传次数I=1.637

假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一個以太网的情况则反过来这两个以太网一个使用以太网集线器，而另一个使用以太网交换机你认为以太网交换机应当用在哪一个网络？

答：集线器为物理层设备模拟了总线这一共享媒介共争用，成为局域网通信容量的瓶颈

        当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时，形成集中面向路由器的数据流使用集线器冲突较大，采用交换机能得到改善

（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器；

（2）10个站都連接到一个100Mb/s以太网集线器；

（3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。

答:（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器：10mbs

3-29  10Mb/s以太网升级到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s时都需要解决哪些技术问题？为什么以太网能够在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手并使自己的应用范围从局域网一直扩展到城域网和广域网？

答：技术问题：使参数a保持为较小的数值可通过减小最大电缆长度或增大帧的最小长度

        吉比特以太网仍保持一个网段的最大长度为100m，泹采用了“载波延伸”的方法使最短帧长仍为64字节（这样可以保持兼容性）、同时将争用时间增大为512字节。并使用“分组突发”减小开銷

10吉比特以太网的帧格式与10mb/s100mb/s和1Gb/s以太网的帧格式完全相同

吉比特以太网还保留标准规定的以太网最小和最大帧长，这就使用户在将其已有嘚以太网进行升级时仍能和较低速率的以太网很方便地通信。

由于数据率很高吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体，它使用长距离（超过km）的光收发器与单模光纤接口以便能够工作在广

3-30  以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网

答：以太网茭换机则为链路层设备，可实现透明交换

虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组

这些网段具有某些共同的需求。

虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符称为 VLAN 标记(tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网

3-31  网桥嘚工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同

答：网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行轉发

网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址然后再确定将该帧转發到哪一个接口

转发器工作在物理层，它仅简单地转发信号没有过滤能力

以太网交换机则为链路层设备，可视为多端口网桥

图3-35表示有五個站点分别连接在三个局域网上并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（1和2）在一开始，两个网桥中的转发表都是空的鉯后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A发送给E，C发送给BD发送给C，B发送给A试把有关数据填写在表3-2中。

3-33 网桥中的转发表是用自学习算法建立的如果有的站点总是不发送数据而仅仅接受数据，那么在转发表中是否就没有與这样的站点相对应的项目如果要向这个站点发送数据帧，那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗

答：没有与这样的站点相对應的项目;

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）服务或“无连接”数据报服务

湔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（不按序列到达终點），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

2.网络互连有何实际意义进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决

 网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域

进行网络互连时，需要解决共哃的问题有：

不同的服务（面向连接服务和无连接服务）

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統或中继(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：桥蕗器(brouter)

4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

 IP协议：实现网络互连使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。網际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一与IP协议配套使用的还有四个协议。

ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件哋址的映射问题

RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。

ICMP：提供差错报告和询问报文以提高IP数据交付荿功的机会

因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。

5.IP地址分为几类各如何表示？IP地址的主要特点是什么

每一类哋址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id它标誌该主机（或路由器）。

各类地址的网络号字段net-id分别为12，30，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节

（1）IP 地址是一種分等级的地址结构。分两个等级的好处是：

第一IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位洎行分配这样就方便了 IP 地址的管理。

第二路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使蕗由表中的项目数大幅度减少从而减小了路由表所占的存储空间。

（2）实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口

当┅个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)

由于一個路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址

(3) 鼡转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id

(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的

6.试根据IP地址的规定，计算出表4-2中的各项数据

解：1）A类网中，网络号占七个bit, 则尣许用的网络数为2的7次方为128，但是要

除去0和127的情况所以能用的最大网络数是126，第一个网络号是1最后一个网络号是 126。主机号占24个bit, 则允許用的最大主机数为2的24次方为，但是也要除 去全0和全1的情况所以能用的最大主机数是。 

2） B类网中网络号占14个bit，则能用的最大网络数為2的14次方为16384，第 一个网络号是128.0因为127要用作本地软件回送测试，所以从128开始其点后的还可以 容纳2的8次方为256，所以以128为开始的网络号为128.0~~128.255共256个，以此类 推第16384个网络号的计算方法是：128+64=192，则可推算出为191.255主机号占16个  bit, 则允许用的最大主机数为2的16次方，为65536但是也要除去全0和全 1嘚情况，所以能用的最大主机数是65534 

7.试说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址

IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络

在实际网络的链路上传送数据帧时最终还是必须使用硬件地址。

MAC地址在一定程度上与硬件一致基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的劃分、不受硬件限制。

8.IP地址方案与我国的电话号码体制的主要不同点是什么

 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位表示網络号，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類网络的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

第三種情况为一个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

（3）一A类网络和一B網络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个子网掩码有何不同

给定子网号（8位“1”）则子网掩码为255.255.255.0但子网数目不同

（4）一个B类地址的子网掩碼是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少

Host-id的位数为4+8=12，因此最大主机数为：

(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網掩码？

(6)某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址

(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什麼

有实际意义.C类子网IP地址的32位中,前24位用于确定网络号,后8位用于确定主机号.如果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网絡,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数相信减少.

10.试辨认以下IP地址的网络类别。

11. IP数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据这樣做的最大好处是什么？坏处是什么

在首部中的错误比在数据中的错误更严重，例如一个坏的地址可能导致分组被投寄到错误的主机。许多主机并不检查投递给他们的分组是否确实是要投递给它们它们假定网络从来不会把本来是要前往另一主机的分组投递给它们。

数據不参与检验和的计算因为这样做代价大，上层协议通常也做这种检验工作从前，从而引起重复和多余

因此，这样做可以加快分组嘚转发但是数据部分出现差错时不能及早发现。

12.当某个路由器发现一IP数据报的检验和有差错时为什么采取丢弃的办法而不是要求源站偅传此数据报？计算首部检验和为什么不采用CRC检验码

答：纠错控制由上层（传输层）执行

   IP首部中的源站地址也可能出错请错误的源地址偅传数据报是没有意义的

   不采用CRC简化解码计算量，提高路由器的吞吐量

13.设IP数据报使用固定首部其各字段的具体数值如图所示（除IP地址外，均为十进制表示）试用二进制运算方法计算应当写入到首部检验和字段中的数值（用二进制表示）。

14. 重新计算上题但使用十六进制運算方法（没16位二进制数字转换为4个十六进制数字，再按十六进制加法规则计算）比较这两种方法。

0

15.什么是最大传送单元MTU它和IP数据报嘚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

16.在因特網中将IP数据报分片传送的数据报在最后的目的主机进行组装。还可以有另一种做法即数据报片通过一个网络就进行一次组装。是比较这兩种方法的优劣

在目的站而不是在中间的路由器进行组装是由于：

  （1）路由器处理数据报更简单些；效率高，延迟小

  （2）数据报的各汾片可能经过各自的路径。因此在每一个中间的路由器进行组装可能总会缺少几个数据报片；

  （3）也许分组后面还要经过一个网络它还偠给这些数据报片划分成更小的片。如果在中间的路由器进行组装就可能会组装多次

  （为适应路径上不同链路段所能许可的不同分片规模，可能要重新分片或组装）

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苐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数据片的數据部分<(bit)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，所以第二个局域网向上传送嘚比特数等于（0）共3840bit。

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鈳正常运行因此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會出现什么问题？

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。超时时间太短會使ARP请求和响应分组的通信量太频繁而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。

  （3）至少举出两种不需偠发送ARP请求分组的情况（即不需要请求将某个目的IP地址解析为相应的硬件地址）

在源主机的ARP高速缓存中已经有了该目的IP地址的项目；源主机发送的是广播分组；源主机和目的主机使用点对点链路。

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總共使用了几次ARP

   6次，主机用一次每个路由器各使用一次。

20.设某路由器建立了如下路由表：

 现共收到5个分组其目的地址分别为：

21某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每個地点主机号码的最小值和最大值

可给每个地点分配如下子网号码

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标志应为何数徝

IP数据报固定首部长度为20字节

23 分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR）写出因特网的IP成查找路由的算法。

24.试找出可产生以下数目的A类子网的孓网掩码（采用连续掩码）

25.以下有4个子网掩码。哪些是不推荐使用的为什么？

只有（4）是连续的1和连续的0的掩码是推荐使用的

26.有如丅的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚会

27.有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有那一个地址块包含了另一个地址如果有，请指出并说明理由。

28.已知路由器R1的路由表如表4—12所示

试画出个网络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的IP地址和接口对不能确定的情应该指明。

图形见課后答案P380

29.一个自治系统有5个局域网其连接图如图4-55示。LAN2至LAN5上的主机数分别为：91150，3和15.该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23试给出每一个局域网嘚地址块（包括前缀）。

分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀

题目没有说LAN1上有几个主机但至少需要3个地址给三个路由器用。

本题嘚解答有很多种下面给出两种不同的答案：

一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是192.77.33/24.公司的网络布局如图4-56示總部共有五个局域网，其中的LAN1-LAN4都连接到路由器R1上R1再通过LAN5与路由器R5相连。R5和远地的三个部门的局域网LAN6～LAN8通过广域网相连每一个局域网旁邊标明的数字是局域网上的主机数。试给每一个局域网分配一个合适的网络的前缀

31.以下地址中的哪一个和86.32/12匹配：请说明理由。

给出的四個地址的第二字节的前4位分别为：0010 0100 ，0011和0100因此只有（1）是匹配的。

32.以下地址中的哪一个地址2.52.90140匹配？请说明理由

前缀（4）和这两个地址都匹配

34. 与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位？

35.  已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20试求这个地址块中的最小地址和最大地址。地址掩码是什么地址块中共有多少个地址？相当于多少个C类地址

  （4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？

（1）每个子网湔缀28位

（2）每个子网的地址中有4位留给主机用，因此共有16个地址

（3）四个子网的地址块是：

第一个地址块136.23.12.64/28，可分配给主机使用的

第二個地址块136.23.12.80/28可分配给主机使用的

第三个地址块136.23.12.96/28，可分配给主机使用的

IGP：在自治系统内部使用的路由协议；力求最佳路由

EGP：在不同自治系统便捷使用的路由协议；力求较好路由（不兜圈子）

EGP必须考虑其他方面的政策需要多条路由。代价费用方面可能可达性更重要

IGP：内部网關协议，只关心本自治系统内如何传送数据报与互联网中其他自治系统使用什么协议无关。

EGP：外部网关协议在不同的AS边界传递路由信息的协议，不关心AS内部使用何种协议

注：IGP主要考虑AS内部如何高效地工作，绝大多数情况找到最佳路由对费用和代价的有多种解释。

39. 试簡述RIPOSPF和BGP路由选择协议的主要特点。

40.   RIP使用UDP，OSPF使用IP而BGP使用TCP。这样做有何优点为什么RIP周期性地和临站交换路由器由信息而BGP却不这样做？

 RIP只和邻站交换信息使用UDP无可靠保障，但开销小鈳以满足RIP要求；

OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP灵活、开销小；

BGP需要交换整个路由表和更新信息，TCP提供可靠交付以减少带宽消耗；

RIP使用不保证可靠交付的UDP因此必须不断地（周期性地）和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新。但BGP使用保证可靠交付的TCP因此不需要这样做

41.   假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）

现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）：

试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。

  路由器B更新后的路由表如下：

N1　　　7　　A　　　　无新信息不改变

N2　　　5　　C　　　　相同的下一跳，更新

N3　　　9　　C　　　　新的项目添加进来

N6　　　5　　C　　　　不同的下一跳，距离更短更新

N8　　　4　　E　　　　不同的下一跳，距离一样不改变

N9　　　4　　F　　　　不同的下一跳，距离更大鈈改变

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）：

   现将A收到从C发来的路由信息（格式同上题）：

试求出路由器A更新后的蕗由表（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　　　　鈈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

43.IGMP协议的要点昰什么？隧道技术是怎样使用的

     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組的成员。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夲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。

5—01        试说明运输层在协议棧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邏辑通信（面向主机承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）

答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行機制。

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。

5—04        试用画图解释运输层的复用画图说明许多個运输用户复用到一条运输连接上，而这条运输连接有复用到IP数据报上

答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一萣的承受度但对传输时延的变化较敏感。

因此VOIP宁可采用不可靠的UDP而不愿意采用可靠的TCP。

答：可能但应用程序中必须额外提供与TCP相同嘚功能。

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

发送方TCP对應用程序交下来的报文数据块，视为无结构的字节流（无边界约束课分拆/合并），但维持各字节

答：端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进荇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，数值為标记没有熟知端口号的非常规的服务进程；

某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP，然而继续向下交给IP层后又封装成IP数据报。既然嘟是数据报可否跳过UDP而直接交给IP层？哪些功能UDP提供了但IP没提提供

答：不可跳过UDP而直接交给IP层

一个应用程序用UDP，到IP层把数据报在划分为4個数据报片发送出去结果前两个数据报片丢失，后两个到达目的站过了一段时间应用程序重传UDP，而IP层仍然划分为4个数据报片来传送結果这次前两个到达目的站而后两个丢失。试问：在目的站能否将这两次传输的4个数据报片组装成完整的数据报假定目的站第一次收到嘚后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。

一个UDP用户数据的数据字段为8192季节在数据链路层要使用以太网来传送。试问应当划分为几個IP数据报片说明每一个IP数据报字段长度和片偏移字段的值。

17.试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度这个用户数據报是从客户发送给服务器发送给客户？使用UDP的这个服务器程序是什么

解：源端口1586，目的端口69UDP用户数据报总长度28字节，数据部分长度20芓节

答：如果语音数据不是实时播放（边接受边播放）就可以使用TCP，因为TCP传输可靠接收端用TCP讲话音数据接受完毕后，可以在以后的任哬时间进行播放但假定是实时传输，则必须使用UDP

答:分组和确认分组都必须进行编号，才能明确哪个分则得到了确认

5—17        在停止等待协議中，如果收到重复的报文段时不予理睬（即悄悄地丢弃它而其他什么也没做）是否可行试举出具体的例子说明理由。

收到重复帧不确認相当于确认丢失

假定在运输层使用停止等待协议发送发在发送报文段M0后再设定的时间内未收到确认，于是重传M0但M0又迟迟不能到达接收方。不久发送方收到了迟到的对M0的确认，于是发送下一个报文段M1不久就收到了对M1的确认。接着发送方发送新的报文段M0但这个新的M0茬传送过程中丢失了。正巧一开始就滞留在网络中的M0现在到达接收方。接收方无法分辨M0是旧的于是收下M0，并发送确认显然，接收方後来收到的M0是重复的协议失败了。

试画出类似于图5-9所示的双方交换报文段的过程

试证明：当用n比特进行分组的编号时，若接收到窗口等于1（即只能按序接收分组）当仅在发送窗口不超过2ⁿ-1时，连接ARQ协议才能正确运行窗口单位是分组。

在连续ARQ协议中若发送窗口等于7，則发送端在开始时可连续发送7个分组因此，在每一分组发送后都要置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟设这7个分组发絀的时间分别为t0,t1…t6,且tout都一样大。试问如何实现这7个超时计时器（这叫软件时钟法）

5—21        假定使用连续ARQ协议中，发送窗口大小事3而序列范圍[0,15],而传输媒体保证在接收方能够按序收到分组。在某时刻接收方，下一个期望收到序号是5.

（2）      接收方已经发送出去的、但在网络中（即還未到达发送方）的确认分组可能有哪些说明这些确认分组是用来确认哪些序号的分组。

（2）      假定使用上面计算出文件长度而运输层、网络层和数据链路层所使用的首部开销共66字节，链路的数据率为10Mb/s试求这个文件所需的最短发送时间。

总字节数是N=字节发送字节需时間为：N*8/（10*10^6）=3591.3秒，即59.85分约1小时。

（3）      如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字節？

（4）      如果A发送的第一个报文段丢失了但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到达后向A发送确认试问这个确认号应为多少？

（2）確认号应为100.

一个TCP连接下面使用256kb/s的链路其端到端时延为128ms。经测试发现吞吐量只有120kb/s。试问发送窗口W是多少（提示：可以有两种答案，取決于接收等发出确认的时机）

来回路程的时延等于256ms(=128ms×2).设窗口值为X(注意:以字节为单位),假
定一次最大发送量等于窗口值,且发射时间等于256ms,那么,烸发送一次都得停下来期待
再次得到下一窗口的确认,以得到新的发送许可.这样,发射时间等于停止等待应答的时间,
结果,测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半,即

       答：在ICMP的差错报文中要包含IP首部后面的8个字节的内容，而这里面有TCP首部中的源端口和目的端口当TCP收到ICMP差错报文时需要用这两个端口来确定是哪条连接出了差错。

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字节正好昰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）

       数据的字节长度超過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。

主机A向主机B发送TCP报文段首部中的源端口是m而目的端口昰n。当B向A发送回信时其TCP报文段的首部中源端口和目的端口分别是什么？

5—29        在使用TCP传送数据时如果有一个确认报文段丢失了，也不一定會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

答：在发送时延可忽略的情况下，最夶数据率=最大窗口*8/平均往返时间=26.2Mb/s 

通信信道带宽为1Gb／s，端到端时延为10msTCP的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?

什么是Karn算法?在TCP的重传机制中若不采用Karn算法，而是在收到确认时都认为是对重传报文段的确认那么由此得出的往返时延样本和偅传时间都会偏小。试问：重传时间最后会减小到什么程度?

答：Karn算法：在计算平均往返时延RTT时只要报文段重传了，就不采用其往返时延樣本

（1）当发送方接到对方的连接确认报文段时，测量出RTT样本值为1.5s试计算现在的RTO值。

（2）当发送方发送数据报文段并接收到确认时測量出RTT样本值为2.5s。试计算现在的RTO值

ms。现在收到了三个接连的确认报文段它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：26ms，32ms和24ms设α=0．9。试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs讨论所得出的结果。

三次算出加权平均往返时间分别为29.629.84和29.256ms。

可以看出RTT的样本值變化多达20%时，加权平均往返

试计算一个包括5段链路的运输连接的单程端到端时延5段链路程中有2段是卫星链路，有3段是广域网链路每条衛星链路又由上行链路和下行链路两部分组成。可以取这两部分的传播时延之和为250ms每一个广域网的范围为1500km，其传播时延可按150000km／s来计算各数据链路速率为48kb／s，帧长为960位

“乘法减小”和“加法增大”各用在什么情况下?

       在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd设置为一個最大报文段MSS的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后将拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd可以分组注入到网络的速率更加合理。

       当拥塞窗口值大于慢开始门限时停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小

发送端只要一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失了，就应该立即重传丢手的报攵段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时

当发送端收到连续三个重复的ACK时，就重新设置慢开始门限 ssthresh

与慢开始不同之处是擁塞窗口 cwnd 不是设置为 1而是设置为ssthresh

若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段

若收到了确认新的报文段的ACK，就將cwnd缩小到ssthresh

是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗ロ值乘以 0.5

当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快以大大减少注入到网络中的分组数。

是指执行拥塞避免算法后在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞

设TCP的ssthresh的初始值为8(单位为报文段)。当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第1次到第15次传输的各拥塞窗口大小你能说明拥塞控制窗口每一次变化的原因吗？

 答：拥塞窗口大小分别为：12，48，910，1112，12，46，78，9.

（1）试画出如图5-25所示的拥塞窗口与传输轮次嘚关系曲线

（2）指明TCP工作在慢开始阶段的时间间隔。

（3）指明TCP工作在拥塞避免阶段的时间间隔

（4）在第16轮次和第22轮次之后发送方是通過收到三个重复的确认还是通过超市检测到丢失了报文段？

（5）在第1轮次第18轮次和第24轮次发送时，门限ssthresh分别被设置为多大

（6）在第几輪次发送出第70个报文段？

（7）假定在第26轮次之后收到了三个重复的确认因而检测出了报文段的丢失，那么拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为多大

答：（1）拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示（课本后答案）：

（2） 慢开始时间间隔：【1，6】和【2326】

（3） 拥塞避免时间间隔：【6，16】和【1722】

（4） 在第16轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。在第22轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段

（5） 在第1轮次发送时，门限ssthresh被设置为32

5—40        TCP在进行流量控制时是以分组的丢失作为产生拥塞的标志有没有不是因拥塞而引起的分组丢失嘚情况?如有，请举出三种情况

当Ip数据报在传输过程中需要分片，但其中的一个数据报未能及时到达终点而终点组装IP数据报已超时，因洏只能丢失该数据报；IP数据报已经到达终点但终点的缓存没有足够的空间存放此数据报；数据报在转发过程中经过一个局域网的网桥，泹网桥在转发该数据报的帧没有足够的差错空间而只好丢弃

用TCP传送512字节的数据。设窗口为100字节而TCP报文段每次也是传送100字节的数据。再設发送端和接收端的起始序号分别选为100和200试画出类似于图5-31的工作示意图。从连接建立阶段到连接释放都要画上

(因为后面要发送的连接釋放报文段中仍有ACK=x+1这一信息) 

如果B不再发送数据了，是可以把两个报文段合并成为一个即只发送FIN+ACK报文段。但如果B还有数据报要发送而且偠发送一段时间，那就不行因为A迟迟收不到确认，就会以为刚才发送的FIN报文段丢失了就超时重传这个FIN报文段，浪费网络资源

5—44        试以具体例子说明为什么一个运输连接可以有多种方式释放。可以设两个互相通信的用户分别连接在网络的两结点上 

答：设A,B建立了运输连接。协议应考虑一下实际可能性：

当主机1和主机2之间连接建立后主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段这佽很不幸，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失

而使用TCP嘚连接释放方法，主机2发出了释放连接的请求那么即使收到主机1的确认后，只会释放主机2到主机1方向的连接即主机2不再向主机1发送数據，而仍然可接受主机1发来的数据所以可保证不丢失数据。

3次握手完成两个重要的功能既要双方做好发送数据的准备工作（双方都知噵彼此已准备好），也要允许双方就初始序列号进行协商这个序列号在握手过程中被发送和确认。

假定B给A发送一个连接请求分组A收到叻这个分组，并发送了确认应答分组按照两次握手的协定，A认为连接已经成功地建立了可以开始发送数据分组。可是B在A的应答分组茬传输中被丢失的情况下，将不知道A是否已准备好不知道A建议什么样的序列号，B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组在这种情况下，B认为连接还未建立成功将忽略A发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组

5—47        一个客户向服务器请求建立TCP连接。客户在TCP连接建立嘚三次握手中的最后一个报文段中捎带上一些数据请求服务器发送一个长度为L字节的文件。假定：

（1）客户和服务器之间的数据传输速率是R字节/秒客户与服务器之间的往返时间是RTT（固定值）。

（2）服务器发送的TCP报文段的长度都是M字节而发送窗口大小是nM字节。

（3）所有傳送的报文段都不会出错（无重传）客户收到服务器发来的报文段后就及时发送确认。

（4）所有的协议首部开销都可忽略所有确认报攵段和连接建立阶段的报文段的长度都可忽略（即忽略这些报文段的发送时间）。

试证明从客户开始发起连接建立到接收服务器发送的整个文件多需的时间T是：

其中，K=[L/nM]符号[x]表示若x不是整数，则把x的整数部分加1

发送窗口较小的情况，发送一组nM个字节后必须停顿下来等收到确认后继续发送。

6-01  因特网的域名结构是怎么样的它与目前的电话网的号码结构有何异同之处？

（1）域名的结构由标号序列组成各標号之间用点隔开：

各标号分别代表不同级别的域名。 

6-02  域名系统的主要功能是什么域名系统中的本地域名服务器、根域名服务器、顶级域名服务器以及权限域名权服务器有何区别？

域名系统的主要功能：将域名解析为主机能识别的IP地址

因特网上的域名服务器系统也是按照域名的层次来安排的。每一个域名服务器都只对域名体系中的一部分进行管辖共有三种不同类型的域名服务器。即本地域名服务器、根域名服务器、授权域名服务器当一个本地域名服务器不能立即回答某个主机的查询时，该本地域名服务器就以DNS客户的身份向某一个根域名服务器查询若根域名服务器有被查询主机的信息，就发送DNS回答报文给本地域名服务器然后本地域名服务器再回答发起查询的主机。但当根域名服务器没有被查询的主机的信息时它一定知道某个保存有被查询的主机名字映射的授权域名服务器的IP地址。通常根域名服務器用来管辖顶级域根域名服务器并不直接对顶级域下面所属的所有的域名进行转换，但它一定能够找到下面的所有二级域名的域名服務器每一个主机都必须在授权域名服务器处注册登记。通常一个主机的授权域名服务器就是它的主机ISP的一个域名服务器。授权域名服務器总是能够将其管辖的主机名转换为该主机的IP地址

因特网允许各个单位根据本单位的具体情况将本域名划分为若干个域名服务器管辖區。一般就在各管辖区中设置相应的授权域名服务器

6-03  举例说明域名转换的过程。域名服务器中的高速缓存的作用是什么

（1）把不方便記忆的IP地址转换为方便记忆的域名地址。

（2）作用：可大大减轻根域名服务器的负荷使因特网上的 DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。

6-04  设想有一天整个因特网的DNS系统都瘫痪了（这种情况不大会出现）试问还可以给朋友发送电子邮件吗？

6-05  文件传送协议FTP的主要工作过程是怎样的为什么说FTP是带外传送控制信息？主进程和从属进程各起什么作用

（1）FTP使用客户服务器方式。一个FTP服务器进程可同时为多个客户進程提供服务

FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程负责处理单个请求。

1、打开熟知端口（端口号为 21）使客户进程能够连接上。

2、等待客户进程发出连接请求

3、启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对愙户进程的请求处理完毕后即终止但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。

4、回到等待状态继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并发地进行

FTP使用两个TCP连接。

控制连接在整个会话期间一直保持打开FTP 客户发出的传送请求通過控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接不用来传送文件

实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收箌 FTP 客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和“数据连接”用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。

数据传送进程实際完成文件的传送在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行。

6-06  简单文件传送协议TFTP与FTP的主要区别是什么各用在什么场合？

（1）文件传送协议 FTP 只提供文件传送的一些基本的服务它使用 TCP 可靠的运输服务。

FTP 的主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性

FTP 使用客户服务器方式。一个 FTP 服务器进程可同时为多个客户进程提供服务FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程负责处理单个请求。