021012计算机网络基础

计算机网络基础请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。第一组：一、计算题（20分）1.一个二进制文件共3072字节长。若使用base64编码，并且每发送完80字节就插入一个回车符CR和一个换行符LF，问一共发送了多少个字节？解答：在base64编码方案中，24比特的组被分成4个6比特单位，每个单位都作为一个合法的ASCII字符发送。编码规则是A表示0，B表示l等等，接着是26个小写字母表示26到51，10个数字(0到9)表示52到61，最后，+和/分别表示62和63。=和==分别用来指示最后一组仅包含8位或16位。回车和换行被忽略不计，因此可以任意插入它们来保持一行足够短。在本题中，base64编码将把报文划分成1024个单元，每个单元3字节长。每个单元被编码为4个字节，所以共有4096个字节。如果把这些字节每80字节划分为一行，将需要52行，所以需要加52个CR和52个LF。4096+52×2=4200。综上所述，该二进制文件用base64编码将会有4200字节长。二、论述题（40分）试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。我们知道，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（双方都知道彼此已准备好），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。

现在把三次握手改成仅需要两次握手，死锁是可能发生的。作为例子，考虑计算机A和B之间的通信，假定B给A发送一个连接请求分组，A收到了这个分组，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的应答分组在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。而A在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。三、简答题（每小题20分，共40分）1.常用的数据交换技术有那些并说明其特点。通常，网络系统所采用的数据传输技术有以下三种：电路交换、报文交换和分组交换。

电路交换

电路交换的原理是：在数据传输时，源节点和目的节点之间有一条利用中间节点构成的专用物理链路，此线路将一直保持到数据传输结束。若是这两个节点之间的通信量很大，则可同时建立多条连接。

使用这种技术，在传输数据之前会事先建立一条端到端的线路。举个例子，在两个终端A，B之间有由a、b、c、d、e五个节点组成的网络，A与a直连，B与b直连，而a、b节间无直接连接。A向a发出连接请求，要与B通信。此时，A到a的电路是专用的，早已存在。而节点a必须在通向节点b的路径中找到下一条支路。如果它选择了到c的电路，则在此电路上分配一个未用的通道，并告诉要连接b。于是，c在重复a的动作并如此循环直至连接到b，最终建立起到B的线路。这样，a、b之间就有了一条专有线路用于A、B间的通信。这种传输自然是相互的。数据经过节点时几乎没有延迟和阻塞，除非线路有意外或节点出现故障。数据传输完成后，由通信的某一方发出拆除电路请求，对方作出相应释放链路。

电路交换的有点在于数据传输可靠、迅速，且保持原有序列。但是，一旦通信双方占有一条通道后，即使不传送数据，其他用户也不能使用，造成资源浪费。

电路交换适于数据传输要求质量高，批量大的情况。典型的是电话通信网络。

报文交换

为解决电路交换占用通道的缺陷，报文交换产生。其原理是：数据以报文为单位传输，长度不限且可变。数据传送过程采用存储－转发的方式。发送方在发送一个报文时把目的地址附加在报文上，途径的节点根据报文上的地址信息，将报文转发到下一个节点，接力式的完成整个传送过程。每个节点在受到报文后，会将之暂存并检查有无错误，然后通过路由信息找出适当路线的下一个节点的地址，再把报文传送给下一个节点。这个过程中，报文的传输只是占用两个节点之间的一段线路，而其他路段可传输其他用户的报文。于是，这种解决方案不会像电路交换占用终端间的全部信道。但是，报文在经过节点时会产生延迟。这段延迟包括接收报文所有位（bit）所需的时间，等待时间和发送到下一个节点所需的排队延迟。

相对于电路交换，报文交换的优点有：线路效率高；节点可暂存报文并对报文进行差错控制和码制转换；电路交换网络中，通信量很大时将不能接收某些信息，但在报文交换网户的浏览器，这样就能显著提高浏览速度和效率。更重要的是：ProxyServer(代理服务器)是Internet链路级网关所提供的一种重要的安全功能，它的工作主要在开放系统互联(OSI)模型的对话层。主要的功能有：1.突破自身IP访问限制，访问国外站点。教育网、169网等网络用户可以通过代理访问国外网站。2.访问一些单位或团体内部资源，如某大学FTP(前提是该代理地址在该资源的允许访问范围之内)，使用教育网内地址段免费代理服务器，就可以用于对教育网开放的各类FTP下载上传，以及各类资料查询共享等服务。3.突破中国电信的IP封锁：中国电信用户有很多网站是被限制访问的，这种限制是人为的，不同Serve对地址的封锁是不同的。所以不能访问时可以换一个国外的代理服务器试试。4.提高访问速度：通常代理服务器都设置一个较大的硬盘缓冲区，当有外界的信息通过时，同时也将其保存到缓冲区中，当其他用户再访问相同的信息时，则直接由缓冲区中取出信息，传给用户，以提高访问速度。5.隐藏真实IP：上网者也可以通过这种方法隐藏自己的IP，免受攻击。第二组：一、计算题（20分）1.卫星信道的数据率为1Ｍb/s。数据帧长为2000bit。忽略确认帧长和处理时间。试计算下列情况下的信道利用率：（1）停止等待协议。（2）连续ARQ协议，Wt=7。（3）连续ARQ协议，Wt＝127。（4）连续ARQ协议，Wt＝255。二、论述题（40分）1．IP地址的结构是怎样的？IP地址有几种？特殊的IP地址有哪些？三、简答题（每小题20分，共40分）1.简述网桥的地址自学习过程2.简述脉码调制过程。第三组：一、计算题（20分）1.设TCP使用的最大窗口为64ＫＢ，即64×1024字节，而传输信道的带宽可认为是不受限制的。若报文段的平均往返时延为20mS，问所能得到的最大吞吐量是多少？二、论述题（40分）1．TCP协议是面向连接的，但TCP使用的IP协议却是无连接的。这两种协议都有哪些主要的区别？三、简答题（每小题20分，共40分）1.简述计算机网络和分布式系统的关系和区别。2.请写出OSI七层模型，并简述其功能。第四组：一、计算题（20分）1.使用CSMA/CD协议时，若线路长度为100m，信号在线路上传播速率为2×108m/s。数据的发送速率为1Gbit/s。试计算帧长度为512字节、1500字节和64000字节时的参数a的数值，并进行简单讨论。二、论述题（40分）1、OSI有几个管理功能域？都有哪些内容？这几个功能域之间有何关系？三、简答题（每小题20分，共40分）1.请写出OSI七层模型，并简述其功能。2.简述CSMA/CD机理。第五组：一、计算题（20分）1.一个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。试问发送窗口是多少？答：二、论述题（40分）1．局域网的主要特点是什么，一个工作在多用户系统下的小型计算机，也基本上能完成局域网所能做的工作，二者相比局域网的优点在于什么？三、简答题（每小题20分，共40分）1.简述异步传输模式的特点。2.简述帧扩展