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浙江大学远程教育学院计算机网络基础课程作业第1章一填空题：1、通信线路 自治计算机系统2局域网 城域网 广域网 广域网3客户服务器方式4SNA（p.25）5带宽6每秒比特7. _Kb/s_、_Mb/s_、_Gb/s_等。8网络的作用范围（或覆盖的范围）9星型拓扑结构10大约是244KB(大写B表示字节)11分组12各个子层 各子层的协议 13OSI14协议数据单元（PDU），例如在非OSI标准的TCP/IP的参考模型中，传输层传输的数据单位称为TCP数据报，在网络层传输的数据单位称为IP数据报15报文16五 传输 表示17网络层 应用层二问答和计算题：1课件中讲过这个题目比较简单，自己完成。2参考答案： 第一种情况数据传输效率=有效数据长度/总数据长度=100/（100+20+20+18）63% 第二种情况数据传输效率=1000/（1000+20+20+18）95% 可见，被传输的数据量较小时对应的数据传输效率就比较低。3（1）网络协议是指网络中通信双方为了进行数据交换而建立的规则、标准或约定。 网络有三个要素：语法、语义和同步。（2）所谓网络体系结构是指网络层次结构模型和各层协议的集合（3）OSI是一个七层体系结构，从第一层到第七层分别是：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层；TCP/IP是一个四层结构模型，从第一层到第四层分别是 ：、网络接口层、网络层（或称IP层）、运输层和应用层。前者是一个参考模型，只有理论意义；后者是一个网络中广泛使用的实用协议。4. 面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么? 在TCP/IP运输层中，有两个主要协议TCP和UDP，其中TCP是面向连接服务的，而UDP是无连接服务。它们主要区别在以下两点： （1）数据传输过程不同。面向连接通信分为3个阶段：建立连接、数据传输、释放连接；而无连接通信直接进行数据通信，不需要建立、维护和释放连接，因此网络资源开销比较小。 （2）数据的保序性不同。面向连接通信具有数据的保序性，也就是能保证接收数据的顺序与发送数据的顺序一致，因此传输的可靠性好，但协议复杂，通信效率不高；无连接通信不能保证数据的顺序性，可能出现乱序、重复与丢失的现象，因此传输的可靠性不是很好，但协议简单，通信效率较高。第2章一填空题：1模拟 数字2基带传输。3频带传输。补充资料：频带传输可以利用现存的电话交换网，因此造价较低，但它的缺点是数据传输的速率与系统效率较低。基带传输可直接传输数字信号，可以达到很高的数据传输速率与系统效率。因此基带传输是目前发展迅速的数据通信方式。在基带传输中数字信号必须经过编码。4半双工通信5双绞线6频分复用、波分复用、码分复用7. 曼彻斯特编码8. 数字 模拟9.小于10.数字用户线 上行和下行带宽是不对称的，且下行带宽大于上行带宽11.0101112. 参考：前半周用反码，这里是1的反码后半周用原码，这里是1的原码二问答和计算题：1.曼彻斯特编码优点:（1）每个比特的中间有一次电平跳变，两次电平跳变的时间间隔可以是T/2或T，利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号，因此曼彻斯特编码信号称为“自含时钟编码”信号，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步信号。（2）曼彻斯特编码信号不含直流分量。主要缺点是效率比较低。比特数为0110100数据的NRZ码(非归零码)种波形:2.参考答案：从发送方开始发送数据直至接收方收到全部数据的时间T=数据发送时延+信号传播时延。 对于通过地面电缆的传送方式，电磁波在电缆中的传播速率=3*105km/s*2/3=2*105km，则T=3/4.8+1000/200000=0.63(s)。 对于通信卫星的传送方式，T=3/50+270/1000=0.33(s)。 因此，采用卫星的总传送时间较短。第3章一填空题：1. 可靠、透明2. 帧(Frame)3. 比特流 差错4. 链路控制协议(LCP) 网络控制协议(NCP)5. 1111110 HDLC零比特填充（采用硬件来完成零比特填充） 字符填充6.经过零比特填充后得到：011011111011111000 接收端将还原为：00011101111111111110 （去掉2个零）7CSMA/CD即载波监听多点接入/碰撞检测 810Base-T9物理层 10双绞线11星型 总线型12冲突 空闲 推迟 先听后发 边听边发 冲突停止 延迟重发13假设最大覆盖半径为L，根据物理意义得计算关系式子如下： 2L=512b*信号在网络上的传播速率/传输速率 2L=512*200000000/100000000 (m) L=512*2/2=512(m)14物理地址（或者说硬件地址） 48 ipconfig /all15自学习16. 1001提示：从G(x)知除数是11101,所以被除数为10101010000（填4个0.） 得到余数是1001。二问答和计算题：1参考答案： 根据定义：传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率 误码率=x/帧总长度X=10-5*10000=0.1bit ，即为1个数据帧会出现0.1个比特的错误，也可以说为10个数据帧将出现1个比特的错误，而一个比特错的那个帧就是错帧，因此传送帧的平均出错率为：1(帧)/10(帧)=0.1=10%。2参考答案：可以把10110011010用协商的二进制比特序列11001（知道怎么来的吗？）去除，如果能除尽即余数为0，则可知道：二进制比特序列在传输中没有出现差错。看如下： 1101010 11001 10110011010 11001 11110 11001 11111 11001 11001 11001 00可见，10110011010比特序列在传输中没有出现差错。既然没有出错，发送数据的比特序列就是从10110011010中去掉最右边的四位（因为除数是5位）得到：1011001。现在再来求CRC校验码。后四位1010就是CRC校验码，称为：帧检验序列 FCS3除数是：110101 被除数是：1010001101+00000 （除数6位减1得到5个0） 即为：101000110100000模2运算规定相除时采用异或操作，如下所示： 1101010110 110101 101000110100000 110101 111011 110101 111010 110101 111110 110101 101100 110101 110010 110101 01110 剩下的5位01110，就是CRC校验码。 因此被传输的比特流是：1010001101 011104参考p.73。结果是：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7E5提示：在Ethernet中采用带有冲突检测的载波监听多点接入即CSMA/CD的控制方法，为了使发送结点能够在发送数据时间检测到可能最晚到来的冲突信号，必须规定数据帧的最小长度。怎么理解呢？最晚到达的冲突信号是2t (称为争用期)，在2t时间里，如果监听到冲突，则发送方停止发送，线路中的数据帧长度一定是小于：2t*数据传输速率（因为发送停止），该长度的帧就是一个废帧而丢弃，因此线路上传的数据帧长度必须大于等于：2t*数据传输速率。计算如下： t =1000m/200000000(m/s)=0.000005（s） 2t=2*0.000005=0.00001 帧最小长度= 2t*1Gb/s=0.00001s*1000000000(b/s)=10000(b) 相当于10000/1024=9.77字节。（还可以参考p.118习题书中例题5-4）6参考答案：（1）10个站点共享10Mb/s带宽，平均每个站点为：10/10= 1Mb/s带宽。（2）10个站点共享100Mb/s带宽，平均每个站点为：100/10=10Mb/s带宽。（3）以太网交换机允许站点独占端口的带宽，所以每个站点独享10Mb/s带宽7参考答案：（1）CSMA/CD是一个英文缩写，它的含义是载波监听多点接入/碰撞检测，是以太网的工作模式。（2）载波监听：是指发送前先监听，即每一个站点在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他站点在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，要等到信道变为空闲时再发送，而且在发送时，还能边发送边监听。碰撞检测：是指边发送边监听时，如果发现与网卡连接的信道上的信号电压发生突增（因信号相互叠加所致）并超过某一个域值，则认为至少有两个站点同时在发送数据，表明产生碰撞，碰撞的信号因失真而无效，因此正在发送信号的站点将立即停止发送，等待下一个随机时间再次发送。（3）星型网实际上属于总线型网络，采用CSMA/CD协议，该协议认为相互碰撞的信号是无效的，显然，随着接入网络的计算机增多，碰撞概率就越大，对于传统的共享式局域网来说，性能就会降低。为了克服这一问题，目前一般采用交换式局域网（核心设备是局域网交换机），以实现数据的并发传输。8参考： 该交换机共可以获知11个MAC地址，这包括10台计算机的MAC地址和一台路由器的MAC地址。集线器不是工作在第2层的连接设备，因此没有MAC地址。另外，交换机仅仅能用于本地局域网，因此不知道本地路由器以外的其他MAC地址。9.参考答案如下： 发送的帧 网桥1的转发表 网桥2的转发表 网桥1的处理 网桥2的处理 站地址 端口 站地址 端口 (转发?丢弃?登记?) (转发?丢弃?登记?) H1- H5MAC11MAC11转发，写入转发表转发，写入转发表 H3- H2MAC32MAC31转发，写入转发表转发，写入转发表 H4- H3MAC42MAC42写入转发表，丢弃不转发写入转发表，转发 H2- H1MAC21写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧第4章一填空题：1数据报 虚电路 数据报2MAC帧 帧检验序列FCS 网络 首部3网络 物理 数据链路4MAC帧5ARP(即地址解析协议)6IP地址70 10 110 65534（216-2）8直接广播 网络 环回测试95 C （主机部分用0表示） 10 11C 240对应11110000，所以为24-2=14 主机数也是24-2=14 (其实，如果考虑到全面点，主机数=14-1,因为还有一个主机号留给网关)12网络号+子网号+主机号 13直接交付 间接交付 14转发分组15动态路由选择算法16距离矢量路由算法 简单 15（超过了15，就会标上最大值16，表示信息不可到达。） 17OSPF（即开放最短路径优先协议）二问答和计算题：1.参考答案：一个子网中的与其他网络通过接口连接的边界设备称为网关。每当子网中的一个设备（或一个结点）需要发送消息到所在子网外的另一个设备（或一个结点）时，将消息发送给网关，然后网关将信息发往目的网络或目的路由器。2.参考答案： （1）可以采用三级IP地址将该C类网划分为若干子网。由于该公司包括4个部门，共需要划分为4个子网，经计算可知主机号的前3位作为子网号。（2）这是一个C类地址，所需要子网数为4个，每个子网的主机数为2030。由于主机号和子网号不允许是全0或全1，因此子网号的比特数可选3，可分配子网数是6（64，够用），而主机号的比特数为5，可用的主机数是32-2=30（够用）。这样就能确定子网掩码为24。通过计算这4个部门的网络地址分别是：2、4、6、28。每个部门的IP地址范围如下： 部门1：3至2，因为第4个字节范围是001 00001 - 001 11110 （不包括主机号全0和全1）。同理可计算出其他部门的IP地址范围。 部门2：5至5。部门3：7至26。部门4：29至58。3. 参考答案： 主机A采用地址解析协议ARP获得主机B的MAC地址。具体过程如下： （1）主机A首先根据主机B的IP地址50，在自己的ARP高速缓存表查找与之对应的MAC地址。如果可以找到，不在进行地址解析。否则，则以广播方式发送一个ARP请求分组，该请求分组中包含主机A的IP地址、MAC地址以及主机B的IP地址。 （2）主机B在接收到ARP请求分组时，将完成地址解析，并发送ARP应答分组，该分组和数据包含了主机B的MAC地址。 （3）主机A收到来自主机B的ARP请求分组时，将提取主机B的IP地址和MAC地址加入到ARP高速缓存表中，然后将具有完整的源IP地址、目的IP地址、目的MAC地址和数据作为一个发送分组，传送给数据链路层并封装成MAC帧。4.设路由器A建立了如下的路由表，路由表中的三列分别是目的网络地址、目的网络的子网掩码和路由信息（下一跳路由器或路由器A的某一接口）（参考p.128）路由器A的路由表网络地址 目的网络子网掩码 路由信息 接口0 接口1 路由器1默认路由 路由器2 现路由器A收到3个数据包，其目的IP地址分别是：(1)7 (2)51 (3) 试指出路由器A根据其路由表，将会如何处理这些数据包。 分析：对于(1)7匹配第三条静态路由，所以A路由器会把数据转发给路由器1；对于(2)51匹配第二条静态路由，所以信息被转发到接口1；对于(3) 没有一条是匹配的，因此将使用默认路由，即将把数据转发给路由器2。(下面一个是复杂点的)5. 设互联网上某路由器R建立了如下路由表: （参考p.134-教科书上的页码）目的网络子网掩码下一跳路由器640R09240R192R22892R39224R4默认路由R5现共收到5个分组，从数据报首部提取的目的主机IP地址分别为：（1）50（2）25（3）15（4）00（5）20试分别计算出它们的下一跳路由器分别是什么。（1）比较后知道50主机可能在和28子网中，由于子网掩码最后一位192的二进制表示是11000000，因此子网号为2个比特，而目的地址150的二进制是10010110，前2位10与子网28(10000000)吻合，所以下一条是R3。（2）同理，可以知道目的地址25不在92中（因为3个比特作为子网号，125不在192的子网中），所以选择默认路由器即下一跳为R5。（3）目的地址15既不在6子网中也不在92子网中，所以选择默认路由器即下一跳为R5。（4）目的地址00在92子网中，所以下一跳为R1。（5）目的地址20在92子网中，所以下一跳为R4。【答案】：(1).R3 (2).R5 (3).R5 (4).R1 (5)R4第5章一填空题：1运输层2网络层 传输层协议 通信子网 更高层（或写应用层）3可靠4无连接5UDP 6报文段（或称为TCP数据报）7用户数据报协议 8 20 TCP UDP821 25 1109端口号 （端点之间的连接，这个端点是由IP地址和端口号组成） 10n 和 m (正好对换)11拥塞窗口12连接建立 数据传送 连接释放 13 （1） A. 传输层 （2）C.3 （3） A. SYN ，ACK （4）D. 产生错误的连接 （5） B. 可变大小的滑动窗口协议二问答和计算题：1. 参考答案： TCP协议：TCP是面向连接的，提供了一种可靠的数据交互服务，它把待发送的报文分割成数据段并编上序号发送出去。在传输中如果发生丢失、破坏、延迟和乱码等问题，TCP将负责重传这些有序分组，在接收端按正确的序号拼凑并递交给应用层还原为报文。它是一个端到端的协议，为上层的应用层提供服务，工作在传输层。IP协议：为上层的运输层提供服务，规定了数据分组传送的格式，即在TCP数据段或UDP用户数据报的头部附加主机的源地址和目的地址从而构成IP数据报，它工作在网络层，在传输时IP协议为能为IP数据报解决传输路径问题。总之，TCP为数据的传输提供了可靠性的保证，IP在网络中实现数据的传输，两者相辅相成，缺一不可。2.参考答案： UDP用户数据报的首部字段包括：源端口，目的端口、总长度和检验和。各字段长度都为2个字节，首部字段总长度为8个字节。因此：源端口：0x0632 (0x是指数据是十六进制的) 或十进制可表示为：1586 目的端口：0x0045 或十进制可表示为：69用户数据报总长度：0x001C字节 或十进制可表示为28字节数据部分长度：28 8 = 20字节4. 参考答案：（1）MSS字段定义了可以被目的结点接收的TCP报文段的最大数据块。MSS的值是在TCP建立连接阶段由连接双方协商确定的，反映了连接建立时连接双方的缓冲区状况。（2）选择一个合适的MSS值很重要。如果MSS选择的值较小，网络的利用率比较低，例如可以考虑一种极端情况，如果报文段只允许一个字节的数据，考虑到TCP报文段头部的20个字节和IP数据报头部的20个字节，则网络信道的利用率只有1/41。但反过来，如果TCP报文段非常长，那么在网络层传输时就可能要分解成多个较短的IP数据报片分，片分太多将影响传输效率。一般认为，MSS的值应尽可能大些，只要保证在网络传输层传输时不需要片分。4. 参考答案：(1)第一个报文段的确认号是80，第二个报文段的确认号是120，因此第一个报文段所携带的数据序号是80到119，结果为：119-（80-1）=40个字节。 (2)如果第二个报文段发出后得到的确认号是180，说明120至179个直接全收到，所以第二个报文段的数据有179-（120-1）=60字节(3)这个确认号还是80。因为这种情况属于B方未按序收到信息，其中120至179个字节将暂存到B方接收缓存中，B方发的确认号仍然是第一个报文段的80，A方将在发送超时后重发第1个报文段。假设第一个报文段B方已经收到，则此时的确认号才是120。5. 参考答案：(1)传输控制块TCB，其中存储了每一个连接的重要信息，例如TCP连接表、相关的指针、当前发送和接收序号等。（说明：B这边在收到请求后也会创建TCB）。(2)主机B的确认号AN=501+1=502，即在客户端发送的序号501上加1，表示A发往B的502之前的信号已经正确收到。(3)主机A的序号SEQ=501+1=502，确认号AN=302+1=303，表示主机B序号为302的报文段已正确接收。(4)三次 这就是所谓的建立TCP连接需要3次握手的过程。每空3分？6. 参考答案：一个长度为L(B)的消息，在传输时要附加长为20B的TCP报文段头部、长度为20B的IP数据报长度以及长为18B的以太网帧的头部。因此，在物理层的传输效率为：传输效率=L/(L+20+20+18)=L/(L+58)。当L=10时，传输效率=L/(L+58)=10/68=14.7%当L=1000时，传输效率=L/(L+58)=1000/1058=94.5%可见，被传输的有效长度越长，传输效率越高。第6章一填空题：1客户/服务器模式2WWW3E-mail4简单邮件传送协议SMTP 邮局协议POP3 电子邮件存取IMAP5域名系统DNS 地址解析协议ARP 提示：题目中的“主机名称”是指“主机的域名地址” 6DNS7域名服务器821 209OutLook Express 10Telnet 11动态主机配置协议 DHCP12网站 13链接 （提示：链接可以是若干文字，或一幅图片、或是一段文字）14. 活动15. 指定本地机的IP电址及子网掩码二问答和计算题：1. 参考答案：该主机所在的网络为C类网，通过该子网的掩码最后一个字节224(对应的二进制为11100000)可知主机号的前3位是子网号。另外主机IP地址60字节和路由器IP地址33字节的二进制表示均为001，所以主机与默认路由器处于同一个子网中；但该主机与DNS服务器显然不处于同一子网中。下面给出域名解析过程的步骤： （1）主机首先通过本机上的域名解析器构造一个域名请求报文，其内容是解析域名对应的IP地址，并把该报文发送给其首选的DNS服务器0。 （2）默认路由器收到封装有该报文的IP分组后，将根据路由表信息将该分组转发出去，直至到达DNS 服务器0。 （3）DNS 服务器收到该域名请求报文后，将首先查询所管辖的域名信息，如果在该信息中存在域名对应的IP地址，则把转换的IP地址以报文的形式发送给主机0。该响应报文最后将经过路由器3转发给主机0。本次域名解析结束。 （4）如果在所管辖的域名信息中不存在域名，则DNS服务器0将域名请求报文转发给