浙大远程-计算机网络基础第3、4章离线作业和答案

第第3章章 数据链路层数据链路层 作业三作业三 一 填空题 填空题 1 数据链路层的最基本功能是向该层用户提供 可靠 透明 的数据传输基本服务 2 数据链路层传送的基本数据单元称为 帧 Frame 3 帧同步是指 数据的接收方应当从接收到的 比特流 中准确地区分帧的起始与终止 在数据链路层 数据的传输单元是帧 其目的之一就是为使传输发生 差错 后 只将有错的有限数据进行重传 4 在 PPP 协议中 链路控制协议 LCP 被用来建立 配置 管理和测试数据链路连接 而网络控制协议 NCP 被用来建立和配置不同的网络协议 5 PPP 帧的起始和结束标志都是0 x7e 对应的二进制数为 1111110 若在信息字 段中出现与此相同的字符 必须进行填充 在同步数据链路中 采用 HDLC 零比 特填充 采用硬件来完成零比特填充 方法进行填充 在异步数据链路中 采用 字符填充 方法进行填充 6 6 PPP 协议使用同步传输 是指一连串的比特连续传送 技术传送比特串 0110111111111100 试问经过零比特填充后变成比特串 是 011011111011111000 若接收端收到的 PPP 帧的数据部分是 0001110111110111110110 问删除发送端加入的零比特后变成的比特串为 00011101111111111110 去掉 2 个零 7 以太网是目前最为流行的局域网形式 它采用了 多路访问协议 协议 8 在 IEEE802 3 标准中 规定了如下以太网 即10Base 5 10Base 2 和 10Base T 9 在以太网中 中继器处于 物理 层 10 一个办公室中有多台计算机 每个计算机都配置有网卡 并已经购买有一台网络集 线器和一台打印机 一般组成局域网使用的传输介质是 双绞线 11 在采用集线器连接的 Ethernet 局域网中 物理上采用的是 星型 拓扑结构 而 逻辑上采用的是 总线型拓扑结构 12 带有冲突检测的 载波监听多点接入技术是为了减少 冲突 是在源结点发送数 据帧之前 首先 监听信道是否 空闲 如果监听到信道上有载波信号 则 推迟 发送数据帧 其工作原理可以简单地概括为先听后发 边听边发 冲突停止 延迟 重发 13 IEEE 制定了一系列用于局域网的国际标准 称为IEEE802 标准 在 IEEE802 3 规定中 在最小帧的长度为512b 传输速率为 100Mb s 时 局域网最大覆盖半径 为 512 2 2 512 m 假设信号在网络上的传播速率为 200000km s 14 我们所说的网络中计算机的MAC 地址就是指计算机的 物理地址 它由 32 比特 组成 在 Windows 操作系统的 DOS 模式下 查看该地址的命令是 ipconfig all 15 透明网桥采用 自学习 算法以建立 转发表 又称散列表 并根据该 转发表以转 发帧 下面是第 4 章的内容 16 在广域网中 网络层 提供了 数据报 和 虚电路 两种服务 在当今的因特网 中 主要使用 数据报 服务功能 网络层不提供 可靠的传输 服务 而是把通信 的可靠性交给 端到端的用户主机来处理 17 以太网数据链路层上的数据帧又称为 MAC 帧 在装配帧时除了在首部加上控 制信息外 还有在原始数据的尾部加上 帧检验序列 FCS IP 数据报是工作在 网络层的最小传输单位 在构造 IP 数据报时 只在原始数据的 首部 加上控 制信息 18 路由器是工作在 网络 层的网络互联设备 使用它互联的两个局域网的 物理 层和 数据链路 层的协议可以是不同的 19 IP 数据报交给数据链路层就被封装为 MAC 帧 该数据使用的是物理地址而不是 逻辑 IP 地址 20 从已知的 IP 地址找出对应物理地址的映射时所采用的协议是 ARP 地址解析协议 21 一个 32 比特的二进制地址 用软件实现 并在全局唯一地定义接入网络的一个主机 或路由器 这个地址我们称为 IP 地址 22 因特网中 IP 地址常用的三种类别分别是A 类 B 类和 C 类 其标识是网络号字段 的最前面 若干比特 若用二进制数表示 则A 类 B 类和 C 类地址的 特征标识分 别为 0 10 和 110 比特 对于 B 类地址 最大的主机数是65534 216 2 23 IP 地址的主机部分如果全为1 则表示 直接广播 地址 IP 地址的主机部分若全 为 0 则表示 网络 地址 因此这两种地址都属于保留地址 第一个字节为 127 的 IP 地址 例如 127 0 0 1 被称为 环回测试 地址 因此也属于保留地址 24 将 IP 地址 11001010010111010111100000101101 按照点分十进制应该表示为 202 93 120 45 这是一个 C 类 IP 地址 所属的网络号 即网络地址 为 202 93 120 0 该地址所对应的默认子网掩码是 255 255 255 0 25 在 IPv4 版本中 IP 地址是一个层次结构 即两级 IP 地址或三级 IP 地址 设某 台主机的 IP 地址为 117 23 43 12 则该主机所在的网络地址是 117 23 0 0 如果另一台主机的 IP 地址是 192 168 1 51 则该主机所在的网络地址是 192 168 1 0 而默认的子网掩码是 255 255 255 0 26 某计算机 IP 地址是 208 37 62 23 那么该计算机在C类网络上 如果该网络的 子网掩码 又称地址掩码 为255 255 255 240 问该网络最多可以划分 240 子网 每个子网最多可以有 14 台主机 27 采用子网划分后 IP 地址的组成结构为 网络号 子网号 主机号 子网划分导致 实际可分配的 IP 地址数目减少 28 在 Internet 中 IP 数据报的交付可分为两种方式 分别是直接交付 和间接交付 29 路由器是一个具有多个输入端口和多个输出端口 用于 转发分组 的专用计算机 系统 30 根据网络的当前状态信息来进行路由选择 这种算法称为动态路由选择算法 也 称为自适应路由选择算法 31 路由信息协议 RIP 是内部网关协议中广泛采用的一种基于 1 距离矢量路由算 法的协议 其最大的优点是 2 简单 RIP 规定分组每经过一个路由器 跳数 就增加 1 在实际使用中 一条路径上最多可包含的路由器是 3 15 个 32 一种分布式的 基于链路状态的内部网关协议 克服了RIP 协议的缺点 能很好 的应用于大规模 拓扑变化快的互联网络环境 这种内部网关协议称为 OSPF 即开放最短路径优先协议 二 单选选择题 二 单选选择题 1 局域网中的计算机为了相互通信 一般安装 B B A 调制解调器 B 网卡 C 声卡 D 电视 2 二进制比特在数据传输系统中被传错的概率称为 B B A 纠错率 B 误码率 C 最小数据传输速率 D 最大数据传输速率 3 数据链路层协议数据单元PDU 俗称为 A A A 帧 B 分组 C 数据报 D 报文 4 数据链路层向网络层提供的3 种服务中 B B 的服务质量最低 可以在线路误 码率低的场合以及用于传输实时性要求高的的信息 这在局域网得到应用 A 有确认的面向连接服务 B 无确认无连接服务 C 有确认的无连接服务 D 以上都不对 5 数据链路层的差错控制 不是流量控制 的实现主要依靠 C C 技术 A 纠错码 B 滑动窗口 C 检错码 D 字符填充 6 在数据链路层中 数据帧是传输的最小单位 数据帧的格式中有帧首部和帧尾部两 部分 其中尾部功能是进行差错检测 下面 D D 能最好地描述了循环冗余编 码 CRC 检验的特征 A 逐个检查每一个字符 B 不如奇偶校验方法可靠 C 检查不出有偶数位出现的差错 D 能检查出 99 以上的差错 7 发送方准备发送的信息位为1010101 采用 CRC 校验算法 生成多项式G x X4 X3 X2 1 发出的校验位为 B B A 0110 B 1001 C 1010 D 0101 8 在数据帧中 当所传输的数据中出现控制字符时 就必须采用适当的措施 使接收 方不至于将数据误认为是控制信息 这样才能保证数据链路层的传输是 A A 的 A 透明 B 面向连接 C 冗余 D 无连接 9 PPP 协议属于 D D 协议 A 物理层 B 传输层 C 网络层 D 数据链路层 10 零比特插入 删除方法规定 发送端在两个标志字段F 即帧定界 之间的比特序 列中 如果检查出连续的 B B 个 1 不管它后面的比特位是0 还是 1 都增加 1 个 0 A 4 B 5 C 6 D 8 11 采用星型拓扑的 10Mbps 基带双绞线以太网可以表示为 C C A 10Base5 B 10Base2 C 10Base T D 100Base T 12 10BASE5 10BASE2 10BASE T 网络中 单段电缆的最大长度分别是 D D A 2500 米 约 200 米 100 米 B 2500 米 约 1000 米 500 米 C 500 米 约 200 米 500 米 D 500 米 约 200 米 100 米 13 下列哪一个产品是在 OSI 的数据链路层进行互连的 D D A 中继器 B 路由器 C 网关 D 网桥 14 判断以下哪个以太网物理地址是正确的 C C A 00 60 08 0A B 0060080A C 00 60 08 00 0A 38 D 202 113 16 220 15 交换式局域网的核心设备是 B B A 路由器 B 交换机 C 集线器 D 网桥 16 载波监听多点接入技术即CSMA D D A 只用于总线拓扑结构 B 只用于环状拓扑结构 C 只用于星状拓扑结构 D 能用于星状拓扑结构和总线拓扑结构 17 在 Ethernet 中 一个数据帧从一个站点开始发送 到该数据帧完全到达另一个站 点的总时间等于 C C A 数据传输时延减去信号传播时延 B 信号传播时延的 2 倍 C 信号传播时延加上数据传输时延 D 数据传输时延的 2 倍 数据传输时延又称为数据发送时延 18 如果一个网络 采用一个具有 24 个 10Mb s 端口的集线器作为连接设备 每个连接 结点平均获得的带宽为 C C A 0 417Mb s B 0 0417Mb s C 4 17Mb s D 10Mb s 19 一个快速以太网交换机的端口数据传输速率为100Mb s 若该端口可以支持全双 工传输数据 则该端口的实际传输带宽为 C C A 100Mb s B 150Mb s C 200Mb s D 50 s 下面是第 4 章的内容 20 市话网在数据传输期间 在源结点和目的结点之间有一条利用中间结点 即电话交 换机 构成的物理链路 这种市话网采用 B B 技术 A 报文交换 B 线路交换 C 虚电路分组组交换 D 数据报分组交换 21 下列说法中 哪一项是正确的 C C A 虚电路与线路交换没有实质不同 课件中说过 虚电路只是逻辑上的连接 B 在通信的两个结点之间只能建立一条虚电路 C 虚电路有连接建立 数据传输 连接拆除3 个阶段 D 虚电路的各个结点需要为每个分组作路由选择判定 22 数据报分组交换方式的主要特点不包括 B B A 同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网 B 在每次数据传输前必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接 这是虚电路 C 每个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址 D 同一报文的不同分组到达目的结点时有可能出现乱序 丢失现象 23 关于 IP 提供的服务 下列哪种说法是正确的 D D A IP 提供不可靠的数据报传送服务 因此它可以随意丢弃数据报 B IP 提供可靠的数据报传送服务 因此数据报传送可以受到保障 C IP 提供可靠的数据传送服务 因此它不能随意丢弃报文 D IP 提供不可靠的数据报传送服务 因此数据报传送不能受到保障 24 C C 既标识了一个网络 又标识了该网络上的一个特定主机 A 主机名 B MAC 地址 C IP 地址 D 物理地址 25 在下面的 IP 地址中属于 C 类地址的是 C C A 141 0 110 11 B 10 10 1 2 C 197 234 11 123 D 225 33 45 10 26 ARP 协议的主要功能是 A A A 将 IP 地址解析为物理地址 B 将物理地址解析为 IP 地址 C 将主机域名解析为 IP 地址 D 将 IP 地址解析为主机域名 27 现在要构建一个可连接 14 个主机的网络 与其他网络互联 如果该网络采用划 分子网的方法 则子网掩码为 D D A 255 255 255 0 B 255 255 255 248 C 255 255 255 240 D 255 255 255 224 28 IP 数据报被封装成 MAC 帧时有可能被片分 在 IP 数据报片分以后 下列哪些设备 或哪个设备 负责 IP 数据报的重组 B B A 源主机 B 目的主机 C 片分途经的路由器 D 片分途经的路由器或目的主机 29 关于路由表大小的说法 B B 是正确的 A 路由表的大小和它所连接的主机数量有关 B 路由表的大小取决于它所连接的网络数量 C 路由表的大小同时取决于网络的数量和网络中主机的数量 D 路由表大小只和下一个路由器所连接的网络数量有关 30 在 Internet 中 一个路由器的路由表通常包含 C C A 目的网络和到达目的网络的完整路径 B 所有目的主机和和到达该目的主机的完整路径 C 目的网络和到达该目的网络路径上的下一个路由器的信息 D 互联网络中所有路由器的 IP 地址 31 Ipv4 和 Ipv6 版本分别采用多少比特来表示一个IP 地址 B B A 32 64 B 32 128 C 16 64 D 48 128 32 以下选项中不属于 ICMP 报文的是 C C A 掩码地址请求 应答报文 B 源站抑制报文 C 流量调整报文 D 回送请求 应答报文 33 在 IP 数据报头部中有两个有关长度的字段 一个为头部长度字段 另一个为总长度 字段 其中 C C A 头部长度字段和总长度字段都以 8 比特为计数单位 B 头部长度字段以 8 比特为计数单位 总长度字段以 32 比特为计数单位 C 头部长度字段以 32 比特为计数单位 总长度字段以 8 比特为计数单位 D 头部长度字段和总长度字段都以 32 比特为计数单位 34 当一个 IP 分组进行直接交付时 要求发送站和目的站具有相同的 D D A IP 地址 B 主机号 C 网络号 D 子网地址 35 下面 C C 命令用于测试两个主机之间的连通性 A telnet B nslookup C ping D ftp 36 在 DOS 提示符下查看本地计算机的IP 地址命令是 A A A ipconfig B nslookup C DNS D ftp 三 问答和计算题 三 问答和计算题 1 已知某通信信道的误码率为 10 5 每个帧的长度为 10kbit 试问 若差错为单比特 错 则在该信道上传送的帧的平均出错率是多少 答 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 在数据传输过程中 若接收方收到的二进制比特序列为10110011010 通信双方采 用的协商多项式为G x x4 x3 1 则该二进制比特序列在传输中是否出现了差错 如果没有出现差错 发送数据的比特序列和CRC 校验码的比特序列分别是什么 答 10110011010 比特序列在传输中 没有出现差错 后四位 1010 就是 CRC 校验码 3 要发送的数据比特序列为 1010001101 CRC 校验采用协商多项式为G x x5 x4 x2 1 计算 CRC 校验码 答 除数是 110101 被除数是 1010001101 00000 除数 6 位减 1 得到 5 个 0 即为 101000110100000 剩下的 5 位 01110 就是 CRC 校验码 因此被传输的比特流是 1010001101 01110 4 一个 PPP 的帧的数据部分 即信息部分 用十六进制写出是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 试问真正的数据是什么 用十六进制写出 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7E 5 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 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 2 称为争用期 在 2 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 2 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 2 数据传输速率 计算如下 1000m 200000000 m s 0 000005 s 2 2 0 000005 0 00001 帧最小长度 2 1Gb s 0 00001s 1000000000 b s 10000 b 相当于 10000 1024 9 77 字节 6 有 10 个站连接到以太网上 试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽 1 10 个站都连接到一个 10Mb s 以太网集线器 2 10 个站都连接到一个 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 以太网是目前最为流行的局域网形式 它采用了CSMA CD 协议 其含义是什么 简 述以太网 Ethernet 的 载波监听 和 碰撞检测 的内容 为什么说在星型网 络中 随着接入的计算机越来越多 网络性能将随之降低 可说为扩大网络 规模 答 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 有一个连接 10 台计算机的网络 其中 5 台连接到一个 Ethernet 集线器上 另外 5 台连接到另一个集线器 Ethernet 上 两个集线器连接到一个交换机Switch 上 而 该交换机又通过一个路由器 Router 连接到另一个配置相同的远程办公室 那么 该 交换机将能获知多少个 MAC 地址 答 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 现有五个站分别连接在三个局域网上 并且用两个网桥连接起来 如下图所示 每一 个网桥的两个端口号都标明在图上 在一开始 两个网桥中的转发表都是空的 以后 有以下各站向其他的站发送了数据帧 即H1 发送给 H5 H3 发送给 H2 H4 发送给 H3 H2 发送给 H1 试将有关数据填写在下表中 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 发送的帧 站地址 端口 站地址 端口 转发 丢弃 登记 转发 丢弃 登记 H1 H5 MAC11MAC11转发 写入转发表转发 写入转发表 H3 H2 MAC32MAC31转发 写入转发表转发 写入转发表 H4 H3 MAC42MAC42写入转发表 丢弃不转发写入转发表 转发 H2 H1 MAC21写入转发表 丢弃不转发接收不到这个帧 下面是第 4 章的内容 10 在地址解析中 网关 gateway 这里的网关是指工作在 网络层的路由器 的作用 是什么 答 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 11 现有一个公司需要创建内部网络 该公司包括工程技术部 市场部 财务部和办公室 4 个部门 每个部门约有 20 30 台计算机 试问 1 若该公司申请到的是一个 C 类地址即为 192 168 161 0 需要将几个部门从网 络上进行分开 该如何划分网络 2 确定各部门的网络地址 含子网部分 和子网掩码 并写出分配给每个部门的IP 地址范围 答 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 20 30 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 6 4 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 255 255 255 224 通过计算这 4 个部门的网络地址分别是 192 168 161 32 192 168 161 64 192 168 161 96 192 168 161 128 每个部门的 IP 地 址范围如下 部门 1 192 168 161 33 至 192 168 161 62 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 2 192 168 161 65 至 192 168 161 95 部门 3 192 168 161 97 至 192 168 161 126 部门 4 192 168 161 129 至 192 168 161 158 12 假设在以太网上运行 IP 协议 源主机 A 要和 IP 地址为 192 168 1 250 的主机 B 通 信 请问 A 如何得到主机 B 的 MAC 地址 说明采用的协议和查找过程 答 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 192 168 1 250 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 13 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 路由器 A 的路由表 网络地址 目的网络子网掩码 路由信息 128 96 39 0 255 255 255 0 接口 0 128 96 40 0 255 255 255 0 接口 1 192 4 153 0 255 255 255 0 路由器 1 默认路由 0 0 0 0 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 1 192 4 153 17 2 128 96 40 151 3 192 168 1 1 试指出路由器 A 根据其路由表 将会如何处理这些数据包 答 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 路由器 A 的路由表 网络地址 目的网络子网掩码 路由信息 128 96 39 0 255 255 255 0 接口 0 128 96 4