计算机网络习题答案.docx

第一章引论1、计算机网络的发展可划分为哪几个阶段？每个阶段各有何特点？P1-9（重点）2、什么是计算机网络？P11-123、利用计算机网络可以共享哪些资源？P124、计算机网络与分布式计算机系统之间的区别和联系是什么？P135、计算机网络由哪些部分组成，什么是通信子网和资源子网？试述这种层次结构观的特点以及各层的作用。P136、可以从哪些角度对计算机网络进行分类？P14-177、什么是耦合度？按耦合度不同，如何区分计算机网络和其他计算机系统？P128、比较计算机网络的几种主要拓扑结构的特点和适用场合。P14-16（重点）9、设有5个路由器要连接成一个点到点的通信子网。在每对路由器之间可以使用一条高速线路、中速线路、低速线路或不设置线路。如果生成和检查每一种拓扑结构需要100ms的计算时间，则需要多长时间才能查完所有可能的拓扑结构？参考答案：n*(n-1)/2=5*4/2=1010*100=1000ms=1s10、局域网、城域网和广域网的主要特征是什么？P1611、总线型结构是否适合于广域网，为什么？参考答案：不适合。总线型拓扑结构只适合采用广播式通信方式，而由于广域网规模过大，连接节点数量过大无法使用广播式通信方式。第二章数据通信基础知识1、简述数据通信系统的主要组成部分。P23-242、说明模拟数据和数字数据以模拟信号或数字信号传输时使用的方法。P263、如何利用话音通道传输计算机数据？P25-264、调制解调器的解调部分与编码解码器的编码部分都是将模拟信号转换成数字信号，二者有区别吗？参考答案：（1）编码器接受任意的模拟信号，并从它产生数字信号。而解调器只接受调制了的正弦（或余弦）波，产生数字信号。（2）调制解调器的调制和解调不会失真,信号没有损失,过程可逆。编码器的编解码允许一定程度的信号失真,如视频信号的编码解码。5、信道的通信方式有哪几种？在实际的网络中，最常用的是哪种方式？为什么？P276、请比较基带传输和宽带传输的概念和传输过程。P28-297、同步方式有哪几种？各有什么特点？P29-318、通过比较说明双绞线、同轴电缆和光纤三种常用传输介质的特点。P38表2.29、无线介质与有线介质相比，有何特点？在选择传输介质时，应考虑哪些问题？参考答案：（1）无线介质与有线介质相比最大的优势在于无需布线代谢产物复杂的传输环境。（2）选择传输介质时应重点考虑满足建网要求，包括：传输容量，传输效率，安全性，可靠性，价格，网络的扩展要求等。10、数字数据的数字编码与模拟数据的数字编码有何区别？P39-41（重点）11、给出比特流011000101111的不归零编码、曼彻斯特编码以及差分曼彻斯特编码的波形图。P39图2.1512、为什么要采用多路复用？多路复用有哪几种形式，各有何特点？P42-4713、什么是交换？说明常见的交换技术的特点。P49-51第三章计算机网络体系结构1、什么是网络体系结构？P67请说出使用分层协议的两个理由。P66-672、什么是实体？什么是对等实体？P673、什么是网络协议？P67它包括哪些因素？试列举自然语言中相对应的要素。P67-684、OSI参考模型定义了哪些数据单元？P69它们之间的关系如何？P69表3.15、面向连接的服务和无连接服务之间的主要区别是什么？P71-736、假设有两个网络都可以提供可靠的、面向连接的服务。其中一个网络提供可靠的字节流，另一个网络提供可靠的报文流。两者是否相同？请给出一个例子予以说明。参考答案：不相同。在报文流中，网络保持对报文边界的跟踪；而在字节流中，网络不做这样的跟踪。例如，一个进程向一条连接写了1024字节，稍后又写了另外1024字节。那么接收方共读了2048字节。对于报文流，接受方将得到两个报文。每个报文1024字节。而对于字节流，报文边界不被识别。接收方把全部的2048个字节当作一个整体，在此已经体现不出原先有两个报文的事实。7、试说明服务与协议的关系。P718、服务原语的作用是什么？试以有确认的服务为例进行说明。参考答案：服务在形式上是用服务原语来描述的，这些原语供用户实体访问该服务或向用户实体报告某事件的发生。9、说明数据在实际网络中是如何进行封装和传输的？（重点）10、一个系统有n层协议的层次结构。应用程序产生的消息的长度为m字节，在每一层需要加上一个h字节的头部。请问：这些头部需要占用多少比例的网络带宽？参考答案：n*h/(m+n*h)11、OSI参考模型的层次划分原则是什么？P75试画出OSI参考模型的结构示意图，并简述各层的主要功能。P75-8412、“有确认”服务和“无确认”服务之间的差别是什么？P73对于建立连接、传输数据和释放连接这三种情况，请说出哪些有可能是“有确认”服务或“无确认”服务，哪些两者皆可，哪些两者皆不可。参考答案：（1）在有确认服务中，作为对请求原语的反应，接收方要发出一个明确的响应原语。具体的说，有确认服务包括请求，指示，响应和证实4个原语，而无确认服务则只有请求和指示2个原语。（2）连接服务总是有确认服务，因为远程对等实体必须同意才能建立连接，所以建立连接必须是有确认服务，取决于网络设计者的选择。传输数据和释放连接可以是有确认服务，也可以是无确认服务。13、在两台计算机之间传送一个文件，有两种可行的确认策略。第一种策略是把文件分成分组，接收方逐个确认分组，但没有对整体的文件传送进行确认；第二种策略是不确认单个分组，仅当文件全部被接收后，对整个文件予以接收和确认。试讨论这两种方式的优缺点。参考答案：第一种策略：优点：故障适应性强，易于平衡网络流量；缺点：时延大，文件可能损坏、失序、丢失、重复，每个分组都要提供完整的地址。第二种策略：优点：无错、按序、不丢失，仅需要一个完整的地址；缺点：故障适应性差，可能造成网络拥堵。14、说明TCP/IP参考模型与OSI/RM相比有什么优点和不足？参考答案：（1）TCP/IP的主要优点：简单、灵活、易于实现充分考虑不同用户的需求（2）TCP/IP主要缺点：没有明显地区分出协议、接口和服务的概念不通用，只能描述它本身主机-网络层只是个接口不区分物理层和数据链路层有缺陷的协议很难被替换15、TCP/IP参考模型对物理层和数据链路层并没有具体的协议，说明为什么这样设计？P8416、IP协议是无连接的，这意味着网络层的传输具有什么特点？带来的问题是什么？参考答案：（1）意味着网络层传输前不需要建立连接，提高传输效率。（2）带来的问题是传输服务不可靠，不能保证送达、失序和无错。17、提出五层网络参考模型的原因是什么？P88第四章因特网及其应用1、应用层协议对传输层协议选择的主要考虑因素是哪些？参考答案：数据丢失、带宽需求、实时性2、列出五个常用的因特网应用项目以及相关协议。参考答案：（1）万维网：HTTP；（2）电子邮件：SMTP,POP,IMAP；（3）文件传输：FTP；（4）远程终端登录：TELNET；（5）域名服务：DNS。3、在两个主机的通信会话中，那个主机是服务器，哪个是客户端？参考答案：在两个主机的通信会话中，首先发起会话的一方为客户端，处于“倾听”状态的为服务器。但是，通信会话成功的先决条件是服务器必须首先处于开机或“倾听”状态。4、一个运行在某台主机中的通信进程，需要那些信息来确定运行在另一台主机中的进程？参考答案：一个运行在某台主机中的通信进程，需要对方主机的IP地址、对方的端口号或服务访问点（SAP）来确定运行在该主机中的对等通信进程。5、列出常见的网络应用的用户代理程序。参考答案：（1）万维网：IE,FIREFOX；（2）电子邮件：IE,FOXMAIL；（3）文件传输：IE,cuteFTP；（4）远程终端登录：telnet,IE；（5）多媒体视频：realplay.6、为什么HTTP、FTP、SMTP、POP和IMAP需要TCP的支持而不是UDP的支持？参考答案：因为上述协议都是基于“文件”的网络应用，对数据丢失十分敏感，要求数据的完整和可靠、但对带宽需求、实时性的要求并不高，所以，TCP协议可以满足这样的要求。7、为什么大部分FTP服务器需要限制同时连接的客户端数量？参考答案：实际上，所有的网络服务器都会对同时可接入的客户数量进行限制，其原因也十分简单，任何网上的服务资源都是有限的，但是这种情况，尤以FTP服务器表现的最为突出。（1）因为FTP是一种十分普及的网络应用，使用客户众多；（2）它是“面向连接”的应用，服务器需要保留登录用户的状态和根据用户权限控制用户对文件的访问，对于每一个FTP连接，一般需要两个通道进行才能进行有效的文件传输。由于以上原因，FTP对服务器资源的占用是比较多的。为了使得文件服务器能够保证所有服务的正常运行，而不至于因为过多用户登录造成系统资源的枯竭并导致系统崩溃，所以对同时可接入的用户按服务器所能承受的能力实行限制。8、请简单叙述浏览器本地缓存的应用机理，你的浏览器一般是如何配置的。参考答案：浏览器本地缓存是指在客户端主机上分配了一个专用的文件夹（如Windows系统中的.TemporaryInternetFiles）存放用户所有访问过的网页，当用户再次访问同一网页时，浏览器会从该文件夹进行查找，并使用该网页进行显示。显然，这是一个多快好省的办法，可以大大提高网页的响应时间。对于过时（尤其是新闻类目录网页）的网页，万维网设计了“有条件获取（conditionGET）”的方法，一个HTTP请求报文要满足“有条件获取”须具备两点：（1）在请求报文中使用GET方法；（2）在请求报文中包含“IF-Modified-Since”字样的首部信息。这样，存储原始网页的网站对每个此类的请求报文，会进行比较和判断，并根据判断结果返回相应的信息，或者是新的对象，或者是“Objectnotmodified.”一般浏览器本地缓存虽然可以保存用户访问过得网页中的所有对象，但由于磁盘空间的限制，不可能无限制或长期保存这些资料。在浏览器的默认设置中，历史资料保存的默认期限为20天。根据用户自己访问的频度和磁盘容量的大小，可以作适当调整。9、HTTP协议的请求报文在什么情况下，会向服务器发送除报文首部外的数据信息？参考答案：当客户端有大量数据（超过2k）需要发送到万维网服务器时，可以将HTTP请求报文的method栏位设置成“post”,这样，客户端的数据可以不受大小限制的上传到服务器。此时的用户数据是放在请求报文的实体（entity）栏目中（也就是报文首部以外）发送的。10、HTTP/1.0和HTTP/1.1的主要区别是什么？参考答案：HTTP/1.0使用非持续连接，HTTP/1.1的默认操作模式则是持续连接。11、CGI的作用是什么？其工作原理是怎样的？CGI一般可以用什么语言来编写？参考答案：（1）CGI的作用：可以把CGI看成是一个通过浏览器实现的类似操作系统的用户操作界面。（2）CGI工作原理是：首先由用户从HTML网页向服务器发送输入数据(或访问包含CGI程序的网页)。该数据被CGI程序处理并产生新的HTML网页，然后将这个动态生成的网页发给用户。（3）CGI的工作语言：CGI可以用UNIX中的shell语言，C和C+,Perl和PHP,JSP和ASP来编写。12、Telnet和FTP有什么异同点？参考答案：（1）相同点：这两种网络应用都需要进行主机用户的登录和认证；对登录后的操作，系统会根据用户权限进行相关的资源访问控制。（2）不同点：FTP用于文件的传输（上传和下载），主要的命令一般与文件（目录）操作有关，是操作系统命令的子集。telnet用于用户操作远程系统，可以使用大部分操作系统的命令。但是，由于telnet的安全性比较薄弱，一些系统管理员的专用命令的使用会受到限制。另一种比较安全的方法是使用SSH应用，来完成类似telnet的工作。13、SMTP和POP协议分别应用在什么场合？参考答案：对个人用户来说，发送邮件服务器时需SMTP协议(例如，)；接收邮件时要用到POP协议(例如：)。14、为什么电子邮件系统采用存储转发方式，而不使用直接投递到目的地的方式？参考答案：早期的电子邮件系统用户，一般在集中式操作系统（例如UNIX）上首发邮件，一般邮件在这些集中式系统间直接传送，而且，这些系统一般是24小时连续运行的。随着PC的发展，个人电子邮件的收发主要在PC上进行，但是PC一般不可能也没必要24时连续开机。但是，由于PC不连续开机，所以实时接收邮件就成了问题，可以的解决方案之一是将邮件临时存储在某个地方，等候用户开机后来取。这就是目前电子邮件系统采用存储转发方式的主要原因。15、同样作为文件传输类的协议，HTTP和SMTP有什么重大区别？参考答案：二者的区别是：（1）HTTP基本上是一个“拉”的协议（pullprotocol）。因特网上的大部分万维网应用都是从Web服务器上取资料，并由发出数据请求的主机来启动TCP连接；而SMTP主要是一个“推”的协议（pushprotocol）由发送方的邮件服务器将数据推给接收方的邮件服务器，由发送方的邮件服务器来启动TCP连接。（2）SMTP所传输的数据必须全部转换成7位ASCII码，由于“CRLF.CRLF”组合是邮件主体的结束标志，所以任何二进制数据的转换必须考虑这个问题，实际上，在该转换过程中，是不允许“.”出现的。而任何版本的HTTP协议都不需要对二进制数据进行转换。对非持续连接模式工作的HTTP协议，每次TCP连接只传送一个对象(文件)，一旦Web服务器关闭连接，浏览器就知道一个HTTP响应报文已经发送完毕。对持续连接模式工作的HTTP协议，每个响应报文都会包含一条Content-length：的首部行来向浏览器说明响应报文的大小。（3）HTTP以对象（文件）为单位从Web服务器向浏览器传输资料；而SMTP以邮件报文（E-mailmessage）为单位从一个邮件服务器传到另一个邮件服务器，包含在一个邮件内的所有文件（包括附件）全部都整合到一个邮件报文中。16、同样作为文件传输类的协议，FTP和TFTP有什么不同？参考答案：FTP是基于TCP的文件传输协议，其传输的可靠性由TCP来保障。TFTP是一个基于UDP的文件传输协议。17、为什么有“静态网页”和“动态网页”之分？动态网页有哪些类型？静态网页和动态网页是如何工作的？参考答案：（1）静态网页，一般指使用HTML语言编制的网页，其内容不会随访问的时间场合等因素变化。动态网页则不同，它的发布内容会随用户访问的时间、场合、输入等因素变化。（2）动态网页分成客户端执行和服务器端执行程序两大类别。（3）静态网页是由服务器根据用户访问要求，直接从Web站点的发布目录取出后发给用户。客户端执行的动态网页是服务器根据用户访问要求，直接从Web站点的发布目录取出后发给用户，动态效果在客户端主机上执行并显示。服务器端执行的动态网页是服务器根据用户访问要求，从Web站点的发布目录取出后由服务器端的相关的解释程序解释执行后，将程序执行的结果发给客户端主机并显示。18、除了登录到远程主机，运行远程作业外，还可以利用Telnet做哪些工作？参考答案：在使用telnet登陆远程主机以后，除了运行远程作业之外，一些网络应用，例如FTP,ping,traceroute等可以在远程系统上操作，在本课程中，一些应用层的协议测试可以在远程系统上运行telnet来进行，例如对HTTP协议进行交互测试。19、HTML文档（网页）和Web服务器主机中的文件关系是怎样的？参考答案：一般html网页会包含许多对象（文件），首先会有一个基本的html文件，其中包含了网页的文字和各种标记（包含了对网页中包含的所有其他对象的访问），全部用ASCII代码写成。网页中包含的其他对象一般分门别类存储在文件系统的各个子目录中。第五章网络互连与因特网技术1、广义的网络互连可以在哪几个层次上实现？分别需要用到哪些网络互连设备？P1342、因特网中存在三种地址和两种地址转化机制，这两种地址转换机制的特点和区别是什么？这三种地址存在的意义何在？P1553、请分别计算MAC地址、IPv4和IPv6的地址空间？参考答案：MAC地址、IPv4和IPv6的地址空间与其相应的协议地址位地址长度有关，这三种地址的长度分别为：48、32、128位，所以相应的地址空间分别为248281,474,976,710,656个、2324,294,967,296个、2128340,282,366,920,938,000,000,000,000,000,000,000,000个。4、为什么ARP查询要封装在广播帧中？为什么ARP的应答帧中要包含特定的MAC地址？参考答案：（1）ARP模块运行在每个局域网上主机的网卡接口上，并在某个共享介质的因特网子网的范围内工作，在该子网内，所有主机（接口）的IP地址的网络号（netid）相同。由于工作范围局限于某个局域网内（不跨越路由器），所以所有的ARP查询只是在局域网内运行，不需要形成IP数据报，所以，ARP查询是封装在链路层帧运作的。（2）而ARP的功能在于将特定的IP地址转换成MAC地址，所以先决条件是已知IP地址，后求MAC地址，所以在查询的MAC帧必定包含IP地址，并以广播的形式在局域网上传播，而应答帧（如果可能产生的话）则必定包含与该IP相关的MAC地址。第六章局域网1、与广域网相比，局域网有哪些特点？P1692、局域网的3个关键技术是什么？试分析10BASE-T以太网所采用的技术？参考答案：局域网的三个关键技术是拓扑结构、数据传输形式及介质访问控制方法。10BASE-T以太网的物理拓扑结构为星型（逻辑拓扑结构为总线型），采用基带传输，使用CSMA/CD的介质访问控制方法。3、以太网与总线网这两个概念有什么关系？参考答案：总线网是指拓扑结构为总线的网络，而以太网是指采用CSMA/CD介质访问控制方法的局域网，早期以太网的物理拓扑结构采用了总线型拓扑，也属于总线型网络，但现在的以太网大多为星型拓扑。4、以太网与IEEE802.3网络的相同点有哪些？不同点有哪些？参考答案：二者都采用了总线型拓扑结构和基带传输方法，并且都使用CSMA/CD的介质访问控制方法。不同之处主要有：（1）帧结构有些细微的差别：帧首部的第13-14位的定义不同，IEEE802.3定义为数据字段的长度，而DIXEthernetII定义为网络层协议类型；（2）介质稍有不同，IEEE802.3标准定义了同轴电缆、双绞线和光纤三种介质，而DIXEthernetII只使用同轴电缆。5、IEEE802标准规定了哪些层次？参考答案：IEEE802标准规定了物理层和数据链路层两个层次。其中又把数据链路层分为逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）两个功能子层。6、试分析CSMA/CD介质访问控制技术的工作原理？P1757、在10Mbps以太网中，某一工作站在发送信息时由于冲突而两次发送失败，那么它最多等待多长时间就可以开始下一次重传过程？参考答案：重传之前需要延迟的时间就是r倍的基本退避时间，即rT。在10Mb/s以太网，一般取时间槽长度为51.2s其中r=2k-1K为重传的次数，当k=1时，r=0或1.第二次重传时，k=2,r=0,1,2,3T为基本退避时间，一般取为时间槽长度，这里是51.2s取r=3,表示最多等待时间为3T=3*51.2s=153.6s8、如果10BASE2以太网中有一台工作站的网卡出现故障，它始终不停地发送帧。试分析一下，这个网络会出现什么现象？若这时从网络中任何其他一台正常的工作站上发送数据，会成功吗？将会发生什么事情?参考答案：根据CSMA/CD的工作原理可知这个网络将不能工作。因为出现故障的网卡不停地发送帧，其它站点将检测到介质始终处于忙状态，于是不会发送任何数据，也就无法通信。9、在IEEE802.3以太网中，小于64字节的帧被称为什么帧？参考答案：小于64字节的帧被称为碎片帧。这主要是冲突造成的不完全帧。10、在传统以太网中，为什么要有最小帧长度和最大帧长度的限制？参考答案：限制最小帧长度的目的是保证发送数据的站点在发送帧的过程中能够检测到冲突（如果有的话）；限制最大帧长度的目的是防止一个站点长时间地占用传输介质。第七章广域网1、选择100Mbps的广域网链路与选择100Mbps的局域网所考虑的因素相同吗？如果不同，区别是什么？2虚电路是如何实现的？它能建立在电路交换之上吗？为什么？参考答案：（1）虚电路建立的是一种逻辑连接，虚电路路径上的所有交换机（或路由器）都会在内部路由表中登记虚电路编号和转发路径，并预留资源。交换机收到分组时，就会根据分组中的虚电路编号查找路由表，决定转发路径并执行存储转发操作。因此，虚电路实际上是由网络中相互链接的一连串交换机中的表项来定义的。（2）能。（3）既然虚电路建立的是一种逻辑连接，所以它所基于的物理电路是什么类型都无关紧要，即虚电路可以建立在电路交换之上。3、电话系统的本地环路为什么仍然采用模拟传输？为何不改为数字传输？困难在哪里？4为什么HDLC规程要使用比特填充技术？参考答案：使用比特填充法是为了避免帧中的其它字段出现标志字段的位模式。标志字段表示帧的开始和结尾，位模式为0