《计算机网络》第二版 部分习题参考答案.pdf

第一章 绪论第一章 绪论 1 什么是计算机网络 什么是互联网 2 计算机网络的最重要功能是什么 3 按照网络覆盖范围的大小可以将网络划分哪几类 每一类各有什么特点 4 无线网可以分为哪几种 每一种的特点是什么 5 简述 ISO OSI 参考模型中每一层的名称和功能 6 简述 TCP IP 参考模型中每一层的名称和功能 7 比较 ISO OSI 和 TCP IP 参考模型的异同点 第二章第二章 数据通信基础数据通信基础 1 什么是数据 信号和传输 2 数字传输有什么优点 3 什么是异步传输方式 什么是同步传输方式 4 什么是单工 半双工和全双工传输方式 5 什么是信号的频谱与带宽 6 什么是信道的截止频率和带宽 7 简述信号带宽与数据率的关系 8 有线电视公司通过 CATV 电缆为每个用户提供数字通信服务 假设每个用户占用一路电 视信号带宽 6MHz 使用 64QAM 技术 那么每个用户的速率是多少 答 根据香农定理C 2 W log2M 由于采用 64 QAM 技术 所以其 M 为 64 W 为 6MHz 代入香农定理计算得出 C 2 W log2M 2 6 5 60Mbps 9 要在带宽为 4kHz 的信道上用 4 秒钟发送完 20KB 的数据块 按照香农公式 信道的信 噪比应为多少分贝 取整数值 答 1 根据计算信道容量的香农定理 C W log2 1 S N 2 按题意 C 20K 8 4 40Kbps 而 W 4KHz 3 故得解 log2 1 S N 10 其中S Pn 210 1 1023 4 dB 10log10 S N 10log10 1023 30 所以该信道的信噪比应为 30 分贝 10 对于带宽为 3kHz 信噪比为 30dB 的电话线路 如果采用二进制信号传输 该电话线 路的最大数据率是多少 答 此题用香农定理来解答 信道的带宽B 3000Hz 信 噪比S N 30dB 则 10lg S N 30dB S N 1000 由香农定理可知 此信道的最大数据传输率 B 2 1 S N 3000 2 1 1000 30 kbps 另外 它也应受不考虑噪声时 奈奎斯特定理所给出的限制 理想低通信道的最高码元 传输速率 2B 2V 因是二进制信号一个码元携带 22 1 bit的信息量 所以按奈奎 斯特定理算出的最大数据速率是 2 3000 22 6 kbps 最大可达到的数据速率应取两者中小的一个 即 min 30 k 6 k 6 kbps 11 假设信号的初始功率是 5W 信号衰减是 10dB 问信号衰减后的功率是多少 12 比较一下各种传输介质的优缺点 13 什么是频分多路复用 它有什么特点 适合于什么传输系统 14 什么是波分多路复用和密集波分多路复用 15 什么是时分多路复用 它有什么特点 适合于什么传输系统 16 比较一下同步 TDM 和统计 TDM 的异同点 17 20 个数字信号源使用同步 TDM 实现多路复用 每个信号源的速率是 100kbps 如果每 个输出帧 时隙 携带来自每个信号源的 1 比特 且需要每个输出帧 1 比特用于同步 问 1 以比特为单位的输出帧的长度是多少 2 输出帧的持续时间是多少 3 输出帧的数据率是多少 4 系统效率 帧中有用比特与所有比特之比 是多少 如果每个输出帧 时隙 携带来自每个信号源的 2 比特 上述题目的答案又是多少 答 每个输出帧携带每个信号源 1 比特的情形 1 根据同步 TDM 的帧结构定义 其长度应为 21 比特 2 信号源的速率为 100kbps 则每一帧的持续时间应为 1 100000 秒 3 输出帧的数据率为 21 100kbps 2 1Mbps 4 系统效率为 20 21 95 每个输出帧携带每个信号源 1 比特的情形 1 根据同步 TDM 的帧结构定义 其长度应为 41 比特 2 信号源的速率为 100kbps 则每一帧的持续时间应为 1 100000 秒 3 输出帧的数据率为 41 100kbps 4 1Mbps 4 系统效率为 40 41 97 6 18 什么是跳频扩频 什么是直接序列扩频 19 如果对于一个带宽 B 4kHz Bss 100kHz 的信道使用 FHSS 试问 PN 码应该用多少位 表示 答 由于 Bss B 25 所以 PN 码应该用 5 位二进制表示 20 一个伪随机生成器用下面的公式生成随机数序列 Ni 1 5 7Ni mod 17 1 请假定 一个随机数初始值 N1 然后计算出一个随机数序列 答 假设 N1 1 可以计算出的一个随机序列是 1 11 13 10 6 12 3 8 9 2 1 21 对于数据率为 10Mbps 的信道 如果使用巴克序列的 DSSS 该信号能够携带多少个 64kbps 的话音信号 答 根据巴克序列其 n 11 我们可以计算得出其所能携带的话音信号数量为 X 则 10 1024 1024 64 1024 n X 得出 X 14 即其能携带 14 路话音信号 22 简述曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的特点 23 为什么对话音信号进行数字化时采样时间间隔为 125 s 答 因为模拟话音信号的标准带宽是 4kHz 按照耐奎斯特定理 对模拟信号每秒采样频率 是 2 H 8000 次 秒 即采样时间间隔是 125 s 24 什么是 PAM PCM 和差分 PCM 25 什么是增量调制方式 26 数字模拟调制方式有哪几种 各有什么特点 27 模拟模拟调制方式有哪几种 各有什么特点 28 某电话调制解调器使用 QAM 方式 采用 0 90 180 270 4 种相位和 2 种振幅 值 问在波特率为 2400 的情况下 该调制解调器的数据率是多少 答 1 由于 Modem 的每个载波有 4 种相位 每种相位有 2 个幅度值 共 8 种状态 也 就意味着该 Modem 的每个载波可以携带 3 比特数据 2 波特率为 2400 的 Modem 所能支持的数据传输为 3 2400bps 7200bps 29 简述 ADSL 调制解调器的工作原理 30 简述线缆调制解调器的工作原理 31 在某一个区域中 用户为了进行数据传输使用 ADSL 调制解调器 所用网络拓扑结构 应该是什么样的 请说明理由 32 在某一个区域中 用户为了进行数据传输使用线缆调制解调器 所用网络拓扑结构应该 是什么样的 请说明理由 33 什么是 DTE 和 DCE 请举例说明 第三章第三章 广域网广域网 1 帧定界的目的是什么 目前主要有哪几种帧定界方法 2 为什么帧定界中要引入字符插入和比特插入技术 3 有哪几种主要的检错编码方法 各有什么特点 4 x7 x5 1 被生成多项式x3 1 所除 所得余数是多少 答 余数为X2 X 1 5 请解释为什么因特网校验和永远都不会是 0 xFFFF 除非被执行因特网校验和计算的所 有字节都是 0 6 若采用生成多项式G x x4 x3 x 1 为信息位 1111100 产生循环冗余码 加在信息位后 面形成码字 在经比特填充后从左向右发送 问发送在物理线路上的比特序列是什么 答 根据循环冗余码的生成方式 1011100 100 11011 11010 11011 10110 11011 10000 11011 0111110000011011 得码字为 11111000 原始比特 100 CRC 经零比特插入后的实际发送到物理线路上的比特序列为 11111000100 7 停 等协议的缺点是什么 8 比较一下后退 N 帧协议和选择重传协议 9 对于使用 3 比特序号的停等协议 后退 N 帧协议以及选择重传协议 发送窗口和接收窗 口的最大尺寸分别是多少 答 停等协议 发送接收窗口均为 1 后退N帧协议 发送窗口大小为 7 23 1 接收窗口大小为 1 选择重传协议 发送窗口大小为 4 23 1 接收窗口大小为 4 23 1 10 一个数据率为 50Kbps 的卫星信道 采用停 等协议 帧长度 1000 比特 卫星的上 行和下行链路的延迟都为 125ms 不考虑误码率而且假设确认帧的处理时间可以忽略 求该卫星信道的利用率 答 通过 50Kbps 的卫星信道发送 1000 比特报文所需的发送时间为 1000bit 50Kbps 20ms 采用单工停等协议通过卫星信道发送一个报文所需的往返信号传播时间是 125ms 4 500ms 卫星信道的利用率为 20ms 20ms 500 4 11 一个数据率为 4Kbps 单向传播延迟为 20ms 的信道 帧长度在什么范围内 停 等协议的效率可以达到 50 答 1 停 等协议的效率要达到 50 必须满足发送一帧的时间为 2 倍的信道传输延迟 即 40ms 2 对于数据传输率为 4Kbps 的信道 发送长度为 160bits 的帧所需的时间为 40ms 因此帧的大小必须大于等于 160bits 停 等协议的效率才可达到 50 12 后退 N 帧协议和选择重传协议各自的优缺点分别是什么 13 假设卫星信道的数据率为 1Mbps 数据帧长度为 1000 比特 卫星信道的传播延迟 为 250ms 确认通过数据帧捎带 同时帧头非常短 可以忽略不计 当采用下列三种协 议时 试计算卫星信道可能达到的最大利用率是多少 其中WT表示发送窗口大小 WR表 示接收窗口大小 1 停 等协议 2 回退N帧滑动窗口协议 WT 7 WR 1 3 选择重传滑动窗口协议 WT 4 WR 4 答 假定 t 0 时开始发送第一帧 当 t 1ms 时 第 1 帧全部发送完 当 t 251ms 时 接收方 完整接收到第 1 帧 当 t 502ms 时 确认帧 捎带在数据帧中 返回到发送方 整个发送周 期是 502ms 如果在 502ms 的发送周期内所发送 k 帧 则信道利用率 E 最大可达 k 1000 1Mbps 502ms 即为 k 502 1 停 等协议 k 1 E 1 500 2 0 2 2 回退 N 帧滑动窗口协议 k 7 E 7 500 7 2 1 4 3 回退 N 帧滑动窗口协议 k 4 E 4 500 4 2 0 8 14 考虑一下仅仅使用 NAK 确认的可靠传输协议 假定发送方只是偶尔发送数据 那 么使用NAK的协议与使用ACK的协议哪个更适合 为什么 假定发送方要发送大量数 据 那么使用 NAK 的协议与使用 ACK 的协议哪个更适合 为什么 15 在 GBN 协议中 假设其发送窗口大小是 3 序号范围是 1024 假设在时刻 t 接 收方期待接收帧的序号是 k 请回答下面问题 1 在时刻 t 发送窗口内的帧序号是多少 为什么 2 在时刻 t 发送方可能收到的 ACK 帧的序号是多少 为什么 答 1 在时刻 t 发送窗口内的帧序号是 k k 1 k 2 因为接收方期待接收 k 帧 也就意味 着 k 1 前面的帧都已经发送并且被接收方正确接收 发送可以发送下面新帧 而由于发 送窗口大小是 3 因此只能顺序发送 k k 1 k 2 这 3 帧 2 在时刻 t 发送方可能收到的 ACK 帧的序号是 k 1 因为接收方已经收到 k 1 帧 因此在返回的 ACK 帧的序号是 k 1 16 考虑在一个 20km 的点到点光纤链路上运行停 等协议 试回答下列问题 1 计算该链路的RTT 假设信号在光纤中的传播速度是 2 108m s 2 为停 等协议提出一个合适的超时定时器值 3 为什么停 等协议可以超时并重传一帧 答 1 RTT 为 2ms 2 超时定时器为 2 5ms 3 见书 P73 第二段 17 假设你正在为西安卫星测控中心设计一个用于从地面遥控站到 嫦娥一号 卫星点 到点链路的滑动窗口协议 单程延迟是 1 25s 假设每帧携带 1KB 数据 最少需要多少 比特作为序号 18 画出 HDLC 帧格式 并简述每个字段的含义 19 简述 HDLC 协议的特点和适用环境 20 简述 PPP 协议的促成 21 简述 PPP 链路建立过程 22 在 PPP 协议中常用的认证协议是哪两种 简述它们的工作原理 23 简述 PPP 协议的特点和适用环境 24 简单描述一下交换虚电路的建立过程 25 在 3 7 1 中 每个交换机为每条输入链路选择一个输入 VCI 值 请说明每个交换机 也可以为每条输出线路选择一个输出 VCI 值 如果每个交换机选择输出 VCI 值 在数 据发送前 发送方还需要等待一个 RTT 吗 为什么 26 比较一下电路交换和分组交换技术各自特点 27 评价网络性能的主要参数是哪几个 各自的含义是什么 28 网络时延由哪几部分组成 每部分的含义是什么 29 比较 PSTN 和 ISDN 拨号线路的特点 30 比较 X 25 和帧中继的特点 31 为什么在帧中继网中要引入 CIR 32 简述 ATM 体系结构和网络参考模型 33 请解释 ATM 为什么采用信元交换技术 有什么优点 34 ATM 信元头部占 ATM 信元的百分比是多少 这意味着什么 35 为什么在 ATM 网络中对虚电路的标识要采用 VPI 和 VCI 组合方式 36 ATM 信元交换采用虚电路方式而没有采用数据报方式 为什么 第四章第四章 局域网局域网 1 局域网参考模型包含哪几层 每一层的功能是什么 2 最常见的 IEEE802 系列标准是哪几个 3 简单比较一下纯 ALOHA 的延迟和分槽 ALOHA 协议 4 简单比较一下 1 坚持 非坚持和 p 坚持 CSMA 协议 5 简述 CSMA CD 协议的工作过程 6 为什么以太网存在最小帧长度问题 以太网的最小帧长度为什么是 64 字节 7 以太网的帧格式与 IEEE802 3 帧格式有何差别 它们是如何做到兼容的 8 在 CSMA CD 协议中 第五次冲突后 一个站点选择的 4 个冲突时间片的概率是多大 对应于 10Mbps 以太网 4 个冲突时间片是多少 对于 100Mbps 以太网 4 个冲突时间片是 多少 对于 1Gbps 以太网 4 个冲突时间片是多少 答 根据以太网退避算法过程的规则 其第五次冲突过后所能选择的时间片为 0 25 1 个 则其选择其中一种的概率应当为 1 64 对于 10Mbps 以太网来说 4 个冲突时间片是 4 51 2 s 对于 100Mbps 以太网 为 4 5 12 s 对于 1Gbps 以太网 则为 4 4 096 s 9 假设以太网的往返传播延迟是 51 2 s 这就产出了一个 64 字节的最小帧长度 试回答 下列问题 1 如果往返传播延迟保持不变 将以太网速度提高到 100Mbps 那么最小帧长度 应该是多少 2 以太网中引入最小帧长度的缺点是什么 答 1 将以太网速度从 10Mbps 提高 100Mbps 其往返传播时延保持不变 则必须将以太 网的最小帧长度从 64 字节提高到 640 字节 2 以太网中引入最小帧长度的缺点主要是导致工作效率下降 带宽浪费 10 设 A 和 B 是试图在一个以太网上传输的两个站点 每个站点都有一个等待发送帧的队 列 A 站的帧编号为 A1 A2 等 B 站的帧编号为 B1 B2 设冲突检测窗口 T 51 2 s 是指数退避算法的基本单位 我们假设 A 和 B 试图同时发送各自的第一帧 导致冲突 第一次冲突 于是各自进入退避过程 我们假设 A 选择了 0 T 而 B 选择了 1 T 这就意味着 A 在竞争中获胜并传输了 A1 而 B 等待 当 A 传输完 A1 后 B 将试图再 次传输 B1 而 A 试图传输 A2 又一次发生冲突 第二次冲突 A 和 B 进入第二次退避 竞争 现在 A 可选择的退避时间是 0 T 或 1 T A 是发送的 A2 第一次冲突 而可 选择的退避时间是 0 T 1 T 2 T 或 3 T 之一 B 是发送的 B1 的第二次冲突 问 1 A 在第二次退避竞争中获胜的概率 2 假设 A 在第二次退避竞争中获胜 A 发送 A2 了 当传输结束时 在 A 试图发 送而 B 试图再一次发送是 A 和 B 又发生了冲突 求出 A 在第三次退避竞争中获 胜的概率 答 1 A 在第二次退避竞争中获胜的条件为 当其为 0 T 时 B 应为 1 T 或 2 T 或 3 T 即 1 2 3 4 3 8 当其为 1 T 时 B 应为 2 T 或 3 T 即 1 2 1 2 1 4 则其在第二次退避竞争中获胜的概率为 3 8 1 4 5 8 2 A 的冲突次数为 1 则起冲突时间片为 0 T 或 1 T B的冲突次数为 3 则为 0 23 1 T 根据上述 A 在第三次退避竞争中获胜的概率为 1 2 6 7 1 2 5 7 11 14 从单个站点的角度来看好像是不太公平的 但从整个网络来看 某个站点冲突次数的增加意 味着网络的负载较大 因而要求该站点的平均等待时间增加 这样可以更快地解决网络的冲 突问题 11 第 10 题的情况称为以太网的捕获效应 capture effect 假设按如下方式修改以太网算 法 每个站点成功发送一帧后 等待 1 个或 2 个时间片之后再尝试发送 否则按惯例进 行退避 试 a 解释一下为什么上题的捕获效应现在不存在了 b 说明上述策略现在如何导致在站点 A 和 B 交替捕获以太网 而将其它站点拒之门 外 c 能否对以太网指数退避算法进行修改 让一个站点发生冲突次数被用于作为修改 的指数退避算法的参数 12 长度为 1km 数据传输率为 10Mbps 的以太网 电信号在网上的传播速度是 200m s 数据帧的长度为 256 比特 包括 32 比特帧头 校验和及其它开销 数据帧发送成功后 的第一个时间片保留给接收方用于发送一个 32 比特的的应答帧 假设网络负载非常轻 即没有冲突 问该网络的有效数据传输率是多少 答 1 发送 256 比特数据帧所用的发送时间 256bits 10Mbps 25 6 s 2 数据帧在电缆上的传播时间 1000m 200m s 5 s 3 发送 32 比特的确认帧所用的发送时间 32bits 10Mbps 3 2 s 4 确认帧在电缆上的传播时间 1000m 200m s 5 s 5 有效数据传输率 发送的有效数据 发送有效数据所用的总的时间 而有效数据 256 64 192 比特 发送 192 比特的有效数据所占用的总的时间 25 6 s 5 s 3 2 s 5 s 38 8 s 则该以太网的有效数据传输率为 192bits 38 8 s 4 95Mbps 13 千兆位以太网为什么要引入载波扩展和帧突发机制 14 万兆位以太网的特点是什么 15 无线局域网有哪几种拓扑结构 各有什么特点 16 BSS 和 ESS 的区别是什么 17 无线局域网有哪两种工作模式 各有什么特定 18 简述 CSMA CA 协议的工作过程 19 为什么在 CSMA CA 协议中引入后退算法 20 DFC 模式下 为什么要引入 RTS 和 CTS 机制 能够解决什么问题 21 在无线局域网 802 11 协议中 引入 NAV 的目的是什么 22 802 11 为什么引入帧分片机制 帧分片的工作过程是怎么样的 23 简述 PCF 模式的工作过程 24 假设有两个 ISP 在一个特定的咖啡馆内都提供 Wi Fi 接入 并且每个 ISP 都有自己的 AP 和 IP 地址块 假设两个 ISP 都意外地配置其 AP 运行在信道 1 问 a 在这种情况下 802 11 协议是否完全崩溃 讨论一下当各自与不同的 ISP 的 AP 相 关联的站点试图同时传输时 将会发生什么情况 b 现在假设一个 AP 运行在信道 1 而另一个 AP 运行在信道 2 情况又会怎么样 25 简述透明网桥的工作原理 26 简述生成树协议 STP 的工作过程 27 简述 STP 中端口的状态变化过程以及端口状态的含义 28 什么是收敛 STP 协议的收敛时间是多少 29 如果多台主机通过中继器 或集线器 互联起来并且形成环路 那么 a 当有主机发送数据时 会出现什么样的情况 b 提出一种解决办法让中继器可以检测到环路并且通过关闭一些端口来切断环路 不要求你的方法 100 的时间可以工作 30 假设一个网桥在同一个网络有两个端口 网桥应该怎么样才能检测并纠正这一情况 31 引入 VLAN 的目的是什么 有什么优点 32 VLAN 划分方式有哪两种 各有什么特点 33 比较采用集线器组网和采用交换机组网各自的优缺点 34 RPR 的特点是什么 第五章第五章 网络互联和网络互联和 IP 协议协议 1 请比较一下集线器 交换机和路由器各自的特点 2 请给出 IP 报文格式 并说明其每个字段的含义 3 为什么 IP 报头中的 Offset 字段要以 8 字节为单位来度量偏移量 4 为了使一台主机能够在 60 秒内发送 576 字节的报文而且标识字段不会出现回绕 网络 的最大带宽应该是多少 假设 IP 报文的最大生存时间是 60s 如果网络带宽过大会出现 什么样的情况 答 由于IP报文的标识字段是 16 比特 因此主机可以发送 216 65536 个报文而不会导致标 识字段出现回绕 因此网络的最大带宽是 65536 576 8 60 5Mbps 假设 IP 报文的最大生存时间是 60s 如果网络带宽过大会出现两个标识字段相同的 IP 报文同时出现在网络中 5 用带点十进制标记法 写出十六进制 C22F1582 的 IP 地址 答 C22F1582 的 IP 地址是 194 47 21 130 6 请解释网络地址 全 0 地址以及网络号为全 0 的 IP 地址的含义 7 直接广播 IP 地址和受限广播 IP 地址的区别是什么 8 环回地址和私有地址各有什么用途 9 为什么要使用私有地址 10 NAT 的主要功能是什么 11 路由器有 IP 地址吗 如果有 有多少个 12 在 IP 报文转发过程中 为什么采用网络前缀路由 13 在 IP 路由表中引入缺省路由的目的是什么 14 IP 地址为 128 23 67 3 的主机分别给 IP 地址为 193 45 23 7 128 45 23 7 128 23 23 7 的 主机发送 IP 报文 试问这些 IP 报文要经过路由器转发吗 为什么 假定是按照有类地 址路由而且不划分子网 答 128 23 67 3 属于 B 类地址 在不划分子网的情况下后 24 位均为同一网段 因此给 128 23 23 7 发送报文无需路由器转发 而给 193 45 23 7 128 45 23 7 两个需要 15 某路由器有一个接口的 IP 地址是 108 5 18 22 它发送一个直接广播 IP 报文给接口网络 上的所有主机 这个 IP 报文的源 IP 地址和目的 IP 地址是多少 答 源 IP 地址 108 5 18 22 目的 IP 地址 108 255 255 255 16 是否有 x y z 1 32 这样的 IP 地址 为什么 17 ARP 协议的功能是什么 18 将 ARP 表中各记录的超时定时器设为 10 15 分钟是一个较合理的折衷方案 试着解释 当超时定时器设置过大或过小将会出现什么问题 19 请简述 DHCP 客户状态转换过程 20 请简述 DHCP 工作过程 21 假定你购买了一个无线路由器并将其与 ADSL 调制解调器相连 同时你的网络服务提 供商 ISP 动态为你的无线路由器分配分配了一个 IP 地址 还假定你们家又 3 台 PC 均 使用 802 11 与该无线路由器相连 请问无线路由器该怎样为这 3 台 PC 分配 IP 地址 该路由器使用 NAT 吗 为什么 答 无线路由器使用私有地址如 192 168 0 XXX 为三台主机分配 IP 然后使用 NAT 方式将三台主机映射到唯一的一个动态 IP 地址上 由于 IP 地址一个 因此 NAT 必不可少 22 ICMP 协议的功能是什么 23 目的不可达 ICMP 报文中网络不可达 主机不可达 协议不可达以及端口不可达各有什 么含义 24 请简单阐述 Ping 和 Tracert 命令的工作过程 25 将网络划分为子网有什么好处 如何划分 26 采用超网技术的优点是什么 27 无类地址与有类地址相比有什么优点 28 与 IPv4 协议相比 IPv6 协议作了哪些重要的改进 29 请给出 IPv6 报文固定报头格式 并说明其每个字段的含义 30 IPv6 地址分为几类 有哪几种 IPv6 单播地址 31 请简述 ICMPv6 报文的作用 32 在 IPv6 网络中如何实现路径 MTU 发现 33 IPv4 到 IPv6 共有哪几种过渡方案 34 路由器的主要功能是什么 35 简述路由器的基本组成 第六章第六章 IP 路由路由 1 什么是静态路由 它有什么优缺点 2 简述 V D 算法的工作过程 3 V D 路由算法为什么存在慢收敛问题 如何解决 4 简述 L S 路由算法的工作过程 5 在 L S 路由算法中 如何保证 L S 报文的可靠扩散 6 请比较 V D 路由算法和 L S 路由算法各自的优缺点 7 层次路由结构的优点是什么 因特网是如何进行层次路由结构的 8 RIP 协议的主要特点是什么 9 RIP 协议中的各种定时器的功能是什么 10 假设运行 RIP 协议路由器的路由表有 20 个表项 问路由器共需要多少个更新定时器 失效定时器和删除定时器 答 每个 RIP 路由器只使用一个更新定时器 而失效定时器和删除定时器为每个路由表项 各一个 则该路由器有 1 个更新定时器 20 个失效定时器以及 20 个删除定时器 11 OSPF 协议的主要特点是什么 12 OSPF 协议为什么要引入区这个层次 有什么优点 13 OSPF 网络中有哪几种路由器类型 哪几种路由 14 OSPF 协议有哪几种报文 每种报文的功能是什么 15 为什么 OSPF 协议的收敛速度快于 RIP 协议 16 简述 BGP 4 的主要功能和特点以及其工作过程 17 给出将网络划分为几个自治系统的一个示例 使得从主机 A 到主机 B 的最少跳数的路 径穿过同一个 AS 两次 解释在这种情况下 BGP 将会采取什么样的动作 18 IP 组播的优点是什么 19 IP 组播地址如何映射到 MAC 组播地址 20 简述 IGMP 协议的工作过程 21 当一台主机加入一个组播组时 它必须将其 IP 地址修改为它所加入的组播组地址吗 为什么 22 简述 DVMRP 协议的工作过程 23 简述 PIM SM 协议的工作过程 24 假设主机A正向一个组播组发送报文 接收方是以A为根的组播树的叶子节点 组播树 的深度为N 且每个叶子节点有k个孩子因此一共有kN个接收方 问 1 如果 A 向所有的接收方发送一个组播报文 会涉及到多少条独立的传输链路 2 如果 A 向每个接收方单独发送一份单播报文 会涉及到多少条独立的传输链 路 答 1 如果A向所有的接收方发送一个组播报文 会涉及到k k2 kN条独立的传输链路 2 如果A向每个接收方单独发送一份单播报文 会涉及到k2 kN kN条独立的传输链 路 25 简述移动 IP 的工作过程 26 我们有如下信息 移动主机归属地址 202 196 12 2 24 移动主机转交地址 101 202 8 9 16 远程主机地址 200 100 10 10 24 归属代理地址 202 196 12 1 24 外地代理地址 101 202 8 1 16 请给出远程主机与移动主机双向通信时所有 IP 报文的地址 答 远程主机与移动主机双向通信时所有 IP 报文的地址如下所示 1 从远程主机到归属地代理的 IP 报文 源地址为 200 100 10 10 目的地址为 202 196 12 2 2 从归属地代理到外地代理的 IP 报文 源地址为 202 196 12 1 目的地址为 101 202 8 1 3 从外地代理到移动主机的 IP 报文 源地址为 200 100 10 10 目的地址为 101 202 8 9 4 从移动主机到远程主机的 IP 报文 源地址为 202 196 12 2 目的地址为 200 100 10 10 27 在移动 IP 中 移动性将对 IP 报文在源端和目的端的传输延迟有怎样的影响 28 考虑一个有外部代理的外部网络中的两个移动节点 在移动 IP 中 这两个移动节点使 用同样的转交地址是否可能 为什么 第七章第七章 传输层协议传输层协议 1 传输层如何提供进程通信功能 2 为什么在计算 UDP 报头校验和时要引入伪头部 3 TCP 服务的特性是什么 4 请简述 TCP 报头各字段的含义 5 请解释 TCP 连接建立为什么要采用三次握手 6 本章解释了 TCP 连接撤消过程的状态转换三种顺序 还有第 4 种可能的顺序 即从 FIN WAIT 1 到 TIME WAIT 且标有 FIN ACK ACK 请解释导致这第 4 种状态转换顺 序的环境 7 当关闭 TCP 连接时 为什么从 LAST ACK 到 CLOSED 的转换不需要等待两个段生存 期的时间 8 TCP头部的序号字段长度是 32 比特 足以处理 40 亿字节的数据 为什么在某条TCP连 接上有些序号没有使用过 序号仍旧可能从 232 1 回绕到 0 9 假设要求你设计一个使用滑动窗口的可靠字节流传输协议 像 TCP 这个协议要运行 在 100Mbps 的网络上 该网络的 RTT 是 100ms 数据段的最大生存期是 60 秒 问 1 应该在你设计的 AdvertisedWindow 字段和 SequenceNum 字段包含多少比特 2 你是如何确定上述数值的 哪个值可能不太确定 答 1 由于该协议运行在 100Mbps网络 网络的RTT为 100ms 根据表 7 3 所需 AdvertisedWindow窗口大小为 1 2MB 2MB 221B 故AdvertisedWindow字段至少要 21 比 特 根据表 7 2 100Mbps网络上 32bit序号空间回绕时间为 6min 由于数据段的最大生存周 期为 60s即 1min 所以SequenceNum字段至少应为 30 比特 才能保证回绕时间大于 1min 2 确定过程是根据表 7 2 和 7 3 提供的信息 其中 SequenceNum 字段的长度不太确定 10 如果主机 A 从同一端口接收到主机 B 发来的两个 SYN 报文 第二个 SYN 报文可能是 前一个 SYN 报文的重传或者是主机崩溃并重启后一个新的连接请求报文 请回答下列 问题 1 描述主机 A 看到这两种情况的区别 2 给出 TCP 协议在接收到一个 SYN 报文所做事情的算法描述 需要考虑上面的 重复 SYN 新的 SYN 报文情况以及在主机上没有应用程序正在监听目标端口 的可能性 11 端到端滑动窗口机制和跳到跳滑动窗口机制有何不同 12 简述 TCP 流量控制中滑动窗口机制是如何工作的 13 TCP 协议引入坚持定时器和保活定时器的作用是什么 14 为什么 TCP 采用字节确认机制 15 TCP 为什么采用适应性重传定时器 16 为什么 TCP 对于重传报文段避免测量 SampleRTT 17 在 7 3 6 节中 我们已经讨论了在发生超时事件后将重传定时器加倍 为什么 TCP 除了 采用这种将重传定时器加倍的机制外 还需要引入基于窗口的拥塞控制机制呢 18 什么是拥塞 为什么因特网会产生拥塞 19 什么是拥塞控制 因特网的进行拥塞控制的方式有哪几种 20 什么拥塞避免 什么是慢启动 21 简述快速重传和快速恢复组合算法的工作过程 22 为什么要对 TCP 进行扩展 TCP 扩展主要解决什么问题 23 为什么 TCP 直到接收到 3 个重复的 ACK 才执行快速重传 你认为 TCP 为什么不在收 到第一个重复的 ACK 就进行快速重传呢 24 假设 TCP 协议使用的最大窗口尺寸为 64KB 即 64 1024 字节 而报文的一次成功传输 所需的时间为 20ms 包括 TCP 报文和确认报文在因特网的往返时间 问此时 TCP 协 议所能得到的最大吞吐量是多少 答 1 最大窗口尺寸为 64KB 意味着 TCP 协议一次可以连续发送的数据为 64 1024 8bits 2 发送 64KB 数据所需要的时间是 20ms 则此时 TCP 协议所能得到最大吞吐量 64 1024 8bit 20ms 26 2Mbps 25 在一个 TCP 连接中 cwnd 的值是 3000 而 rwnd 的值是 5000 发送方已经发送了 2000 字节 但都没有收到确认 问发送方还可以发送多少字节数据 答 由于 cwnd 为 3000 rwnd 为 5000 发送方已经发送了 2000 字节无应答 即 LastByteSent LastByteAcked 为 2000 MaxWindow MIN cwnd rwnd MIN 3000 5000 3000 EffectiveWindow MaxWindow LastByteSent LastByteAcked 3000 2000 1000 发送方还可以放送 1000 字节数据 26 假设 TCP 的发送速率是 8Mbps 若序号从 7000 开始 问经过多少时间 需要又回到 7000 答 由表7 2 10Mbps网络的回绕时间为57分钟 推算8Mbps网络的回绕时间为57 0 8 45 6 分钟 所以序号从 7000 开始再返回 7000 的时间为 45 6 分钟 27 假设发送方 TCP 当前收到的报文的确认序号是 22001 通告窗口是 10000 字节 当它 又收到一个报文段 确认序号是 24001 通告窗口是 12000 请用图来说明发送窗口的 变化情况 28 假设发送方 TCP 当前发送窗口缓存的字节编号是从 2001 到 5000 下一个要发送的字 节是 3001 请用图来说明在发生以下两个事件之后发送窗口的变化情况 1 发送方 TCP 收到一个 ACK 报文 其确认序号是 2500 通告窗口是 4000 字节 2 发送方发送了一个 1000 字节的报文段 29 考虑从主机 A 向主机 B 传送 L 字节的大文件 假设 MSS 为 1460 问 1 在 TCP 序号允许的范围内 L 可以取的最大值是多少 TCP 序号字段为 4 字节 2 如果在小题 a 中 L 的值已经确定 求主机 A 发送此文件要多少时间 假定传输 层 网络层和数据链路层 3 个报头加起来的总长度为 60 字节 链路速率为 10Mbps 不 考虑流量控制 差错控制和拥塞控制 因此主机 A 可以连续不断地发送报文 答 答 1 TCP序号字段为 4 字节 即 32bit 故序号最大为 232 MSS为 1460 字节 L的最 大值为两者的乘积 即 1460 232 5 7T 2 MSS 为 1460 字节 报文头共计 60 字节 所以报文长度为 1520 字节 链路速率为 10Mbps 共有 232个报文需要传输 传输时间 1460 232 10 106 6 27 106 s 30 假设TCP允许窗口尺寸远远大于64KB 然后使用这样的TCP在RTT为100ms的1Gbps 的链路上传送 10MB 的文件 而且 TCP 接收窗口 cwnd 为 1MB 如果 TCP 发送 1KB 大小的报文 假设网络无拥塞 无报文丢失 问 1 从慢启动开始到打开发送窗口到 1MB 一共用了多少 RTT 2 发送 10MB 文件共用了多少个 RTT 3 如果发送文件的时间由所需的 RTT 的数量与链路延迟的乘积给出 这次传输的有效 吞吐量是多少 链路带宽的利用率是多少 答 1 由题干 不考虑 Ssthresh 的值 所以从发送 1KB 到 1MB 均为慢启动过程 起始窗口为 1 个报文大小 即 1KB 经过慢启动到达 1MB 需要 11 个 RTT 2 前 11 个 RTT 发送的报文由等比数列求得 SN 1 1 211 1 2 2047KB 之后每个 RTT 传输 1024KB 10MB 10240KB 剩余字节 10240 2047 8193KB 剩余 RTT 8193 1024 8 001 也就是 9 个 RTT 所以传输整个 10MB 的数据需要 9 11 即 20 个 RTT 3 由于 RTT 为 20ms 共需要 20 个 RTT 因此总的发送时间为 20 ms 20 400ms 有效传送数据量为 10MB 有效吞吐量 10MB 400ms 0 2Gbps 由题干 链路速率为 1Gbps 链路带宽利用率 有效吞吐量 链路速率 0 2G 1G 20 31 比较 TCP 报文段和 SCTP 报文的异同点 32 简述 RTP RTCP 和 RSTP 协议的各自功能 33 简述 RSVP 的工作原理 第八章第八章 网络应用网络应用 习题习题 1 在因特网上如何标识相互通信的两个应用进程 2 简述每个 Socket 系统调用的功能和调用格式 3 请画出面向连接客户 服务器流程图并简述客户和服务器之间的交互过程 4 请画出无连接客户 服务器流程图并并简述客户和服务器之间的交互过程 5 DNS 的作用是什么 6 DNS 服务器中的资源记录的作用是什么 7 请根据书中的例子简述一下域名解析过程 8 比较一下重复解析和递归解析各自的特点 哪一种更好一些 9 ARP 和 DNS 都提供缓存支持 ARP 缓存记录有效期一般是 10 分钟 而 DNS 缓存记录 有效期一般是几天 请解释它们之间为什么会有这么大的差别 10 图 8 8 给出了名字服务器的层次 如果一个名字服务器服务于多个区域 你怎样表示这 种层次 在这种情况下 如何将名字服务器的层次对应到区域的层次 11 请简述 Telnet 的工作原理 12 在 Telnet 中为什么要引入 NVT 协议 它的主要功能是什么 13 为什么在 FTP 协议中客户机与服务器之间要建立两条 TCP 连接 它有什么优点 14 简述 FTP 的数据连接的建立过程 15 TFTP 主要用途是什么 它与 FTP 相比有什么优缺点 16 简述电子邮件系统的基本组成 17 多用途因特网邮件扩展 MIME 的主要功能是什么 18 参考 MIME 的相关 RFC 说明 MIME 是如何去处理新的特定文本格式或图像格式的 19 简述 SMTP 协议的工作过程 20 邮箱访问协议 POP3 的作用是什么 21 简述 HTML 语言的作用和特点 22 简述是 HTTP 协议的功能和特点 23 在 HTTP 协议中 持续连接和非持续连接有什么不同点 24 在 DNS 系统中 一个邮件服务器的别名也可由 CNAME 记录类型提供 为什么还要引 MX 记录类型 MX 记录类型除了提供邮件服务器的别名之外 还提供了哪些其他特性 一个类型的 WEB 记录类型是否可用于支持 HTTP 吗 25 比较一下 P2P 和 C S 的异同点 26 简述 P2P 系统的特点 27 根据 P2P 系统拓扑结构的分散度和耦合度可以将 P2P 系统分为几类 28 比较一下 SIP 和 H 323 各自的特点和适用性 29 SNMP 管理模型是什么 30 SMI 的主要功能是什么 31 SMI 中如何保证对象命名的唯一性 32 请简述 MIB 的作用和组成 33 SNMP 一共有哪几种 PDU 各种 PDU 的含义是什么 综合练习题综合练习题 某高校校园网拓扑结构如下图所示中 在图 1 中 主机 1 在网络 1 上 上运行IE浏览 器 主机 4 在网络 3 上 为某高校web服务器 域名为 IP地址为 202 197 12 6 MAC地址为E6 主机 5 在FDDI上 为 该学校的DNS服务器 IP地址为 202 197 11 4 MAC地址为F4 DNS服务器上有www university 的域名解析 图 1 某高校校园网拓扑结构 路由器 R1 和路由器 R3 分别用于将两个以太网连到 FDDI 主干网上 R1 的以太网接 口 a 接口 的 MAC 地址是 E3 IP 地址是 202 197 12 3 FDDI 接口 c 接口 的 MAC 地址是 F1 IP 地址是 202 197 10 3 R3 的以太网接口 b 接口 的 MAC 地址是 E4 IP 地 址是 202 197 12 4 FDDI 接口 c 接口 的 MAC 地址是 F3 IP 地址是 202 197 11 3 R1 和 R3 的路由表如表 1 和表 2 所示 所有主机或路由器接口的子网掩码都是 255 255 255 0 表表 1 路由器路由器 R1 的路由表的路由表 目的地址 前缀长度 目的地址 前缀长度 下一跳地址 下一跳地址 接口 接口 202 197 10 0 24 直接传送 a 202 197 11 0 24 直接传送 c 202 197 12 0 24 202 197 11 3 c 0 0 0 0 0 202 197 11 2 c 表表 2 路由器路由器 R3 的路由表的路由表 目的地址 前缀长度 目的地址 前缀长度 下一跳地址 下一跳地址 接口 接口 202 197 12 0 24 直接传送 b 202 197 11 0 24 直接传送 c 202 197 10 0 24 202 197 11 1 c 0 0 0 0 0 202 197 11 2 c 请分别回答下列问题 1 为了使得主机 1 能够以域名方式访问 服务器 主机 1 应该 配置哪些 TCP IP 参数 每个参数值是多少 2 假设主机 1 使用的 1234 的 UDP 端口与 DNS 服务器通信 使用的 5678 的 TCP 端 口与 web 服务器通信 请分别填写出主机 1 发给 DNS 服务器和 Web 服务器的 UDP 报文和 TCP 报文中的源端口和目的端口 IP 报文中的源 IP 地址和目的 IP 地址以及在三个物理网络 中发送的 MAC 帧中的源 MAC 地址和目的 MAC 地址 3 主机 1 用户在 IE 浏览器中键入 地址后 然后获得学校的主 页 请详细叙述主机 1 是如何获取 主页的 即详细叙述主机 1 在获取 主页过程中主机 1 路由器 R1 路由器 R3 DNS 服务器 Web 服务器是如何交换各种报文 的 不同层次协议之间是如何互相互作用的以及路由器是如何进行 IP 报文转发的 整个过 程涉及到的协议和报文格式包括 DNS HTTP UDP TCP IP ARP 以太网和 FDDI 重 复的过程只需要描述一次即可 1 答 主机1应该配置IP地址 子网掩码 缺省网关以及DNS服务器地址 分别为202 197 12 1 255 255 255 0 202 197 10 3 和 202 197 11 4 2 答 分为两个部分 a 主机 1 到 DNS 服