2015浙大通信与计算机网络离线作业

1、第1章 概述一填空题：计算机网络是计算机技术与_通信技术_相结合的产物。从资源共享的角度来定义计算机网络，计算机网络指的是利用_通信线路_将不同地理位置的多个独立的_自治计算机系统_连接起来以实现资源共享的系统。在TCP/IP的应用层协议一般使用的是客户服务器方式 其中，客户是服务请求方，服务器是服务提供方。在TCP/IP协议模型的运输层中，不面向连接的协议是_ UDP_。 在TCP/IP模型中，互联网层的上一层是运输层_。通信线路的_带宽_是指通信线路上允许通过的信号频带范围 (或通频带) ，单位是HZ。但在计算机网络中，它又用来表示网络通信线路所能传送数据的能力。数据通信中的信道传输速率单

2、位用b/s表示，b/s的含义是_每秒比特。目前，“带宽”常用作描述信道传送数据能力的物理量，其单位是 b/s (bit/s),比之大的单位有：_KB/s_、_Mb/s_、_Gb/s_等。将计算机网络划分为局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN是按_网络的作用范围_划分的。各节点都与中心节点连接，呈辐射状排列在中心节点周围，这种拓扑结构称为_星型拓扑结构_。假设某用户通过电线部门的ADSL技术以2M（即2Mb/s）带宽接入Internet，在正常情况下其下载速度大约是_244kb/s_。发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间称为_发送延时_ ；网络中电磁信号在信道中传播一定的距离而

3、花费的时间称为_传播延时_。在发送报文之前，先将较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面，加上一些由必要的控制信息组成的首部(header)后，就构成了一个_分组_。 （备忘：在TCP/IP模型中，数据分组是在运输层和网络层中共同完成的。先是把数据分为等长的数据段（约为1024bit），然后在每一个数据段前面加上首部，首部是由一些必要的控制信息组成的。）在计算机网络中，_各个子层_及其_各个子层的协议_的集合称为网络体系结构。开放系统互联，采用分层体系结构的模型称为_OSI_参考模型。在OSI参考模型中，在对等层次上传送的数据单位，都称为该层的_协议数据单元_。这个名词现已

4、被许多非OSI标准采用。（可参考p.31第1段）在因特网中，我们把将要发送的完整的数据块称为_报文_。在OSI参考模型中，会话层在第_5_层，它处于_传输_层提供的服务之上，向_表示_层提供服务。在TCP/IP参考模型中，传输层处于_网络_层提供的服务之上，向_应用_层提供服务。_电路_交换必须先建立一条物理链路，这条链路可以视作为一个传送管道。路由器工作在TCP/IP模型中_网络_层。 二问答和计算题： 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2108m/s。试计算：以下两种情况的发送时延和传播时延：(1) 数据长度为107bit，数据发送速率为100kb/s(2) 数

5、据长度为103bit，数据发送速率为1Gb/s。从以上计算结果可得出什么结论?答：（1）发送时延: 107bit/(100*1000)=100秒 传播时延：1000*1000米/(2108)=0.005秒 结论是: 如果发送速率小，总时延主要取决于发送时延。（2）发送时延: 103bit/(1000*1000*1000)=0.000001秒 传播时延：1000*1000米/(2108)=0.005秒 结论是: 如果发送速率大，总时延主要取决于传播时延。长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传

6、送，加上首部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少?（提示：数据传输效率=有效数据长度/总数据长度）答：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，被传输的数据块较小时对应的数据传输效率比较低，否则反之。什么是网络协议和构成的要素？什么是网络体系结构？分别简述OSI、TCP/IP网络体系结构。答：（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。 网络协议有三个要素：语法、语义和同步。（2）所

7、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，又可以说成是：指各个子层以及各子层协议的集合。（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，只有理论上的意义；后者是一个网络中广泛使用的实用协议。第2章 物理层一填空题：信号是数据的电气或电磁的表现。信号可以分为两大类，其中一类是_模拟_信号，代表信息的参数的取值是连续的（如 HYPERLINK /subview/27063/8076671.ht

8、m t _blank 声音、 HYPERLINK /view/8193.htm t _blank 温度、 HYPERLINK /subview/84918/8049940.htm t _blank 压力等），另一类是_数字_信号，代表信息的参数的取值是离散的（如计算机中处理的“数字、文字、图形”等）。一个通信系统可划分为三大部分，即源系统、传输系统和目的系统。源系统包括_源点_和发送器，目的系统包括接收器和_终点_。什么是基带信号？_来自信源的信号，即由1或0组成的数字信号_。在数字通信信道上直接传输基带信号的方法称为_基带传输_。基带信号必须经过调制（即基带调制）才能在信道上传输，基带调制过

9、程通常称为_编码_。 常用的编码方式有不归零编码、归零编码、_曼彻斯特编码_和_差分曼彻斯特编码_ 。除了基带调制还有带通调制（即使用载波调制基带信号）。三种基本的带通调制方法是_调幅_、_调频_和_调相_。个人电脑使用调制解调器接入Internet就是基于这一原理工作的。调制解调器的作用是实现_数字_信号和_模拟_信号之间的相互转换。 在一条通信线路中信号可以双向传送，但在同一个时间里只能向一个方向传送的方法称为_半双工通信_。通信的双方可以同时发送和接收信息，我们把这种通信称为_全双工通信_。目前的局域网中常使用星型结构连接，采用的通信介质是_双绞线_。它是8芯无屏蔽的传输介质，传输速率为

10、100Mb/s。多路复用技术可以分为_频分复用_、_波分复用_和_时分复用_三种基本方式。 _曼彻斯特编码_编码中每一个比特都有一个跳变，不会出现直流分量，该编码方法已经得到广泛应用，是局域网的标准编码。网卡充当了实现这一编码的角色。下图为曼彻斯特编码，表示的二进制数据为：_01011 _。 ADSL技术解决了个人用户连接Internet的宽带接入问题，DSL是数字用户线的意思，而A含义为非对称，是指数据的上行和下行带宽是不对称的，上行带宽_小于_（填：小于、等于或大于）下行带宽。DSL称为_数字用户线 _，ADSL称为不对称数字用户线，它可实现基于电话线的宽带上网，这里的不对称是指_上行和下

11、行带宽是不对称的，且下行带宽大于上行带宽。二、单项选择题：下面的曼彻斯特编码表示的比特串为_B_ 。 A. 011011 B. 100110 C. 111110 D. 011110三问答和计算题：曼彻斯特编码编码有何优缺点？试写出一串比特数为01001011数据的NRZ码(非归零码)、曼彻斯特、差分曼彻斯特编码三种波形。答：曼彻斯特编码好处主要有2点:（1）每个比特的中间（即T/2处）有一次电平跳变，利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号，因此曼彻斯特编码称为“自含时钟编码”，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。01001011数据

12、三种编码波形图如下：假设需要在相隔1000km的两地间传送3kb的数据。有两种方式：通过地面电缆以4.8kb/s速率发送数据或通过卫星通信以50kb/s速率发送数据。那么，从发送方开始发送数据直至接收方全部收到数据，哪种方式的传送时间较短？已知电磁波在电缆中的传播速率为光速的2/3(3*105km/s)，卫星通信的端到端单向传播延迟的典型值为270ms（ms是毫秒）。答: 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.

13、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 数据链路层一填空题：_网卡_包括了数据链路层和物理层这两层的功能。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。数据链路层传送的基本数据单元称为_帧_。 帧的首部和尾部的一个重要作用就是进行_帧定界_。 帧同步是指数据的接收方应当从接收到的_比特流_中准确地区分帧的开始和结束的位置。将二进制数1010011与另一个二进制数1110100进行异或操作，其结果为_0100111 _。循环冗余检验CRC是一种检验方法，而帧检验序列FCS是添加在

14、数据后面的_冗余码_。要发送的数据为101110。采用CRC的生成多项式是P(x)=x3+1。试求应添加在数据后面的余数(冗余码)_余数是011_。什么是PPP协议？PPP是Point-to-Point Protocol的缩写，称为点对点协议，PPP协议属于因特网用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议，目前使用非常广泛。在PPP协议中，_链路控制协议_被用来建立、配置、管理和测试数据链路连接；而_网络控制协议被用来建立和配置不同的网络协议。 信息传输如果是逐字符的传输，则称为异步传输_；如果是逐比特的传输，则称为_同步传输_。PPP帧的起始和结束标志都是0 x7e，对应的二进制数为

15、_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（是指一连串的比特连续传输，又称为逐比特地传输）中，采用_零比特填充 _方法进行填充；在异步数据链路（指在链路中逐字符地传输）中，采用_字节填充_方法进行填充。PPP协议使用同步传输技术传送比特串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 _。以太网是目前最为流行的局域网形式，它采用了_

16、CSMA/CD _协议。试说明10Base-T以太 网中，“10”代表_传输速率是10Mb/s，“Base” 代表连接线的信号是基带信号，“T” 代表_双绞线_。在以太网中，集线器工作在_物理_层。一个办公室中有多台计算机，每个计算机都配置有网卡，并已经购买有一个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_。在使用集线器连接的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，使用CSMA/CD 协议。带有碰撞（冲突）检测的载波监听多点接入技术是为了减少_碰撞_，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

17、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_、_碰撞（冲突）停止_、_延迟重发_。平时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_48_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 _。透明网桥采用_自学习_算法以建立转发表（又称散列表），并根据转发表转发数据帧，以减少碰撞机会，提高以太网的性能。二问答和计算题：已知某通信信道的误码率为10-5，每个帧的长度为10kbit，试问：若差错为单比特出错，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

18、的比率称为误码率 误码率=x/帧总长度根据公式可以求得：x=误码率*帧总长度=10-5*10*103=0.1（比特）课件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（扩大10倍），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%。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：可以把10110011010用协商的二进制比特序列

19、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。 1101010 11001 10110011010 11001 11110 11001 01111 00000 11111 11001 01100 00000 11001 11001 00000 00000 0可见，因为计算得余数为0，所以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（即帧检验序列 FCS）。要发

20、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（即帧检验序列）？提示：除数是：110101 被除数是：在1010001101之后加4个0 （因为除数是6位，减1得到n=5） 即为：101000110100000答：1101010110 110101 101000110100000 110101 111011 110101 011101 000000 111010 110101 011111 000000 111110 110101 010110 000000 101100 110101 110010 110101 00111

21、0 000000 01110余数是01110，所以CRC校验码为01110。因此被传输的比特流（原比特序列+校验码）是：1010001101 01110一个PPP的帧的数据部分（即信息字段）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）？答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E （用不同颜色标记） 7D 5E- 还原为7E；7D 5D-还原为7D。所以真正的数据为： 7E FE 27 7D 7D 65 7E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

22、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（即扩大网络规模）

23、，网络性能将随之降低？答：（1）CSMA/CD是英文缩写，它的含义是载波监听多点接入/碰撞检测，是以太网局域网的工作协议。（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，还要边发送边监听。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，

24、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，因随机发送信息使得碰撞概率大增，从而降低了共享式网络的性能。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。 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

25、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。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。 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

26、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 网络层一填空题：在TCP/IP体系中，在网络层中与IP协议配套使用的还有_地址解析协议_、网际控制报文协议ICMP和网际组管理协议IGMP。在广域网中，网络层提供了_数据报_和_数据报_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上层的端到端的用户主机来处理。以太网数据链路层上的数据帧又称为_ MAC

27、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_层的最小传输单元， 在构造IP数据报时，只是在原始数据的_首部_加上控制信息。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，其下面的_数据链路_层和_物理_层的协议可以是不同的。 对于以太网来说，IP数据报交给数据链路层将被封装为_ MAC帧_。在该数据单元看不到IP地址，IP地址作为数据的一部分被隐藏起来。从已知的IP地址找出对应物理地址的映射所采用的协议是_ ARP _。每一个主机都设有一个ARP_高速缓存_,其中存放了一个从IP地址到硬件地址的映射表（支

28、持动态更新），它可以减少网络的通信量。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。 在分类的IP地址中，IP地址由两部分组成，一部分是网络号，另一部分是_主机号_。因特网中IP地址常用的三种类别分别是A类、B类和C类，32位地址码前面若干比特用来标识网络号，A类、B类和C类的类别位（即标识位）分别是_0_、_10_和_110_比特。对于B类地址，最大的主机数是_65534（216-2）_。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

29、为127的IP地址（例如，）被称为_环回测试（Loopback Test）_地址，因此也属于保留地址。将IP地址11001010010111010111100000101101按照点分十进制表示应该为_5_，这是一个_C_类地址，所属的网络号（即网络地址）为_ _，C类地址所对应的默认子网掩码是。在IPv4版本中，IP地址是一个具有两级或三级的层次结构。设某台主机的IP地址为2，则该主机所在的网络地址是_，默认的子网掩码是_。假定另一台主机的IP地址是1，则该主机所在的网络地址是_，其中第4个字节是主机号，如果把主机号的前几位作为子网号，这样的地址就被划分为三级结构，即由络号、子网号和主机号组

30、成。假定某计算机IP地址是3，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40，问该网络最多可以划分_240对应11110000_子网，每个子网最多可以有_14_台主机。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。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_。路由器一般具有多个输入端口和多个输出端口，它工作在_网络层_，主要用来存储和转发分组。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_，也称为自适应路由选择算法。路由信息协议(RIP)是内部网关

31、协议中广泛采用的一种基于_距离矢量路由算法_的协议，其最大的优点是_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15_个。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_。二、单项选择题：在下面的IP地址中属于C类地址的是_C_。A. 1 B. C. 23 D. 0三问答和计算题：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

32、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。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2030台计算机。试问：（1）若该公司申请到的是一个C类地址即为 ，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，可使用主机号的前3位作为子网号，这样可分配子网数是6（64，够用）。

33、另一方面，主机号的比特数为5，可用的主机数是32-2=30（够用）。（2）首先确定第1个部分的子网地址。如果主机号的前3位作为子网号，那么一共有6个子网，依次地为：001 010 011 100 101 110，在这里可以取前面4个子网号。每个子网的子网掩码是一样的，即为24。确定第1个子网号：第4个字节的二进制数是00100000，对应的十进制是32，所以第1个部门的子网地址是：2。同理，可以得到其他3个子网的网络号分别是：4 和 6和28。每个部门的IP地址范围如下： 部门1：3至2。具体算法是，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）。而

34、001 00001对应33，001 11110对应62.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。假设在以太网上运行IP协议，源主机A要和IP地址为50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：（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。如果可以找到就不用发送ARP请求分组；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请求分组后将完成地址解析，并发送ARP应答分组，该分

35、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应答分组后，即可得到主机B的MAC地址，并将主机B的IP地址和MAC地址都加入到ARP高速缓存表中设路由器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.133）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。答：分析：对于(1)7匹配第三条静态路由，所以A路由器会把

36、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。 下面是一个复杂点的（参考139，考虑子网问题）设互联网上某路由器R建立了如下路由表: 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。答：(1).R3 (2).R5 (3).R5 (4).R1 (5)R4第5章 运输层（又称传输层）一填空题：两个

37、主机进行通信实际上就是两个主机中的_应用进程_互相通信从通信和信息处理的角度看，在TCP/IP模型中向其上面的应用层提供通信服务的协议层称为_运输_层。 传输层使用了_网络_层提供的服务，并通过执行_运输层协议_，向_更高层_提供了一个标准的完善的通信服务。传输层中的TCP协议可以为其用户提供_可靠、面向连接的、全双工的数据流传输服务。传输层中的UDP协议可以为其用户提供不可靠、_无连接_的数据传输服务,与TCP比较UDP可以带来较小的网络开销。人们把将待发送的完整的数据块称为报文，在运输层直接对应用层交下来的报文进行封装的协议是_ UDP _，与TCP协议不同，既不拆分也不合并。由于UDP是

38、面向报文的，即对应用层交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层，由于IP层对数据的长度有要求，如果数据太长，片分现象严重，影响传输速度，所以UDP支持的_应用层_报文大小要合适。在运输层，TCP协议传递给网络层IP协议的数据单元称为_报文段_。TCP/IP的运输层有两个不同的协议，它们是TCP和UDP,其中文名分别叫做传输控制协议和_用户数据报协议_。前者是面向连接的协议，而后者则属于无连接协议。使用UDP协议，系统资源开销小，UDP报文段的首部只有_8_字节。而对于TCP来说，其报文段的首部至少有_20_字节，传输开销比较大，TCP开销大的另一个原因是占有CPU的处理时间。因此，在应用层

39、开发中运输层使用哪个协议要视具体情况而定。诸如“万维网、电子邮件和文件传输”服务在运输层使用_TCP_协议封装，而“域名转换协议DNS和IP电话”服务在运输层使用_UDP_协议封装。熟知端口即系统端口号是IANA指派的。FTP服务使用的熟知端口号是_21_，简单邮件传输协议SMTP使用的熟知端口号是_25_，WWW服务（使用HTTP协议）使用的熟知端口号是_80_。在TCP/IP网络中，使用运输层的TCP协议进行通信，必须先建立TCP连接，TCP连接的两个端点不只是端口号，也不是只是IP地址，而是叫做_套接字_，它由4个数字确定的，包括双方的IP地址和双方的端口号，彼此之间用冒号隔开。例如，I

40、P地址是而端口号是80，可写为：:80。主机A向主机B发送TCP报文段，首部中的源端口是m而目的端口是n（源端口和目的端口分别占用2个字节）。当B向A发送回信（即确认信息）时，其TCP报文段的首部中的源端口和目的端口分别是_n和m_。TCP报文段中SYS字段(称为同步为)只占1位，当SYS=1时，表示这个报文段是一个连接请求报文，或者说是一个连接接收报文。TCP报文段中的ACK也只占1位，只要当ACK等于_1_时，报文段中的“确认号”字段才有效。TCP协议传输的是报文段，报文段中的每一个字节都按顺序编号，其中报文段的第一个字节的序号就记录在TCP报文段的首部_序号_字段中，根据报文段的数据长度

41、也就可以知道报文段最后一个字节的序号。TCP报文段中“确认号”字段的作用是“期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号”。例如B正确收到了A发送过来的一个报文段，其序号字段值是501，而数据长度是200字节，这表明B正确的收到了A发送的序号从501到700为止的数据。因此，B期望收到A的下一个数据序号是701，于是B发送给A的确认报文段中把确认号置为_701_。为了防止过多的数据注入到网络中，以避免网络中的路由器或链路过载，所采取的措施称为_拥塞控制_。 （p.214）利用TCP协议传输数据时必须建立通信双方的运输连接，运输连接有三个阶段，这三个阶段分别是_连接建立_、_数据传送_、_连接

42、释放_。TCP是TCP/IP协议族中的(1)_A_协议，使用(2)_C_次握手协议建立传输连接。当连接的主动方发出SYN连接（此时SYN=1）请求后，等待对方应答(3)_A_。这种连接的方法可以防止(4)_D_。TCP使用流量控制协议是(5)_B_。(1) A. 传输层 B. 网络层 C.会话层 D.应用层(2) A. 1 B. 2 C.3 D.4(3) A. SYN ，ACK B. FIN ，ACK C. PSH ，ACK D. RST ，ACK (4) A. 出现半连接 B. 无法连接C. 假冒的连接 D. 产生错误的连接 (5) A. 固定大小的滑动窗口协议 B. 可变大小的滑动窗口协议

43、C. 后退N帧ARQ协议 D. 选择重发ARQ协议 二问答和计算题：在TCP/IP模型中，运输层TCP和网络层IP协议的主要功能是什么？答：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

44、传输时IP协议为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。一个UDP用户数据报首部的十六进制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17。试求源端口、目的端口、用户数据报总长度、数据部分长度分别为多少？答：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：0 x0632 (0 x指数据是十六进制的) ，等价于十进制的1586 目的端口：0 x0045，等价于十进制的69用户数据报总长度：0 x001C字节，等价于十进制的28

45、字节数据部分长度：28 8 = 20字节主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段,其序号分别是80和120.试问:(1)第一个报文段携带了多少字节的数据? (2)如果B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180,试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节? (3)如果A发送的第一个报文段丢失了,但第二个报文段到达了B，B在第二个报文段到达后向A发送确认，请问这个确认号应该是多少? 答：(1)第一个报文段的序号是80，表示第一个报文段数据的第一字节编号是80，紧接着发送第二个报文段，根据其中的序号是120，可以知道第一个报文段的最后一个字节的编号是119。因此，第一个报文段所携带的数据有11

46、9-（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，说明序号120至179的字节全收到，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。TCP/IP模型的运输层TCP协议是面向连接的(属于虚连接)，运行TCP的客户端和服务端须先建立TCP连接，才能开始传送数据。现假设主机A运行客户进程，主机B运行服务进程，以下是主机A和主机B建立连接的过程，请回答：(1)主机A的客户进程首先

47、创建名为_的数据结构，向主机B的服务进程发出连接请求报文段：同步位SYN=1，选择的初始序号SEQ=501。(2)主机B接受到请求报文段后，向主机A发送确认，确认报文段的同步位SYN=1（表示这是一个连接接收报文），标志ACK=1（表示确认号ack有效），分配的序号SEQ=302，确认号ack=_。(3)主机A的客户进程接收到来自主机B的确认报文之后，还需要向主机B也发送一个确认报文段：标志ACK=1，SEQ=_，ack=_。(4)以上TCP连接建立的过程叫做 _ 握手。 答：(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。（B这边在

48、收到请求后也会创建TCB）。(2)主机B的确认号ack=501+1=502(即在请求报文段的初始序号SEQ上加1)，表示请求报文已确认。(3)主机A的序号502，确认号ack=302+1=303，表示主机B序号为302的报文段已正确接收。(4)三次一个应用程序欲通过一个TCP连接发送长度为LB(B为字节单位)的消息。假定TCP报文段的头部长度为20B，IP数据报的头部长度也为20B。IP数据报又本封装在以太网帧中，以太网帧的头部长度为18B。那么，在物理层的传输效率是多少？分别考虑L=10和L=1000两种情况。答：一个长度为L(B)的消息，在传输时要附加长度为20B的TCP报文段头部,长度为

49、20B的IP数据报长度，以及长度为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=（数据有效长度L）/（物理层数据总长度L加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，被传输数据的有效长度越长，传输效率越高。第6章 应用层一填空题：两个应用程序的交互模式采用这样一种形式，即在一端的一个应用程序（客户端）向另一端的一个应用程序（服务器端）提出服务请求，经服务器处理后向客户返回服务结果，我们把这种交互模式称为_客户/服务器模式_。万维网、文件传输服务等都采用这种服务模式。在客户

50、/服务器的工作方式中，客户和服务器之间仅仅需要传递服务请求_和_服务结果_，实现了客户和服务器的合理分工和协调操作。IP地址是主机在Internet中唯一的逻辑地址标识符，而物理地址是主机在进行直接通信时使用的地址形式。在一个IP网络中负责完成主机域名与主机IP地址映射所采用的协议是_域名系统DNS _；而负责完成IP地址与物理地址之间的映射所采用的协议是_地址解析协议ARP _。在TCP/IP协议族中, 应用层的_ DNS _可实现Domain Name(域名) 到IP地址的转换。为Internet的主机提供域名解析服务的服务器称为_域名服务器_。在DNS域名服务器的树状结构中，包含了根域名

51、服务器、_顶级域名服务器_、_权限域名服务器_，而本地域名服务器并不包含在其中。在域名解析过程中，本地域名服务器向根域名服务器的查询通常采用的查找方式是_迭代查询_。在域名解析过程中，查找请求报文属于IP报文段还是用户数据报UDP？_是用户数据报的报文_。FTP协议在使用时需要建立两个TCP连接：即控制连接和数据连接，其中服务器端控制连接的熟知端口号为_21_，数据传输连接的熟知端口号为_20_。_www_是目前Internet上非常丰富多彩的应用服务，其客户端软件就是网络浏览器。该应用服务模式称为客户/服务器模式（即C/S结构），因为客户端Client就是Browser，所以又称为B/S结构

52、模式。统一资源定位符URL由哪几部分组成？_四部分：协议类型、主机域名、端口、路径及文件名_。在URL中，第一部分的协议名后面必须写上的格式是_:/_，不能省略。_ E-mail是世界上使用最广泛的一类Internet服务，以文本形式或HTML格式进行信息传递，而图形、音乐等文件可以作为附件进行传递。 电子邮件应用程序向邮件服务器发送邮件，所使用的最常见协议是_简单邮件传送协议SMTP _协议；由客户端从邮件服务器读取邮件，可以使用_邮局协议POP3_协议，或_电子邮件存取IMAP _协议，它们的不同主要取决于邮件服务器支持的协议类型。用户与电子邮件系统的接口称为用户代理UA，用户代理也称为电

53、子邮件客户端程序，微软公司Office 2010软件包中_ OutLook _就是就可以视作电子邮件客户端程序(UA)。应用层的_ Telnet _协议能将用户的击键传到远地主机，同时也能将远地主机的输出结果通过TCP连接返回到用户屏幕。_动态主机配置协议 DHCP _允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与，相对于手工配置的IP地址来说，这台计算机的IP地址可称为动态IP地址。专门提供网上信息检索的网站称为搜索引擎，因此搜索引擎其实也是一个_网站_。_链接_是网页中的特殊文本。它链接到因特网上其它的网页，这些文本被用特殊方式显示 (例如用不同的颜色，或添加了下划线)，当我们将鼠

54、标移动到这些文本时，鼠标的箭头就变成了一只手的形状。、服务器返回给浏览器的_活动_文档包含程序，该程序可在浏览器端运行，并可与用户直接交互，根据用户的不同输入可连续地改变屏幕的显示。二问答和计算题：某大学校园网上有一台主机，其IP地址为0，子网掩码为24。默认路由器配置为3，DNS服务器(即本地域名服务器)配置为0。现在，该主机需要解析主机域名 HYPERLINK 。请写出其域名解析过程。答：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。根据主机IP地址第4个字节和路由器IP地址第4个字节比较（它们子网号均为001）知

55、道主机与默认路由器在同一个子网中；但该主机与DNS服务器显然不处于同一个子网。下面给出域名解析过程： （1）主机首先通过本机上的域名解析器构造一个域名查询请求报文（该报文是用户数据报形式），其内容是要求解析域名 HYPERLINK 对应的IP地址，把该报文直接交付给路由器。 （2）默认路由器收到查询请求报文后，将根据路由表信息将该报文转发出去，直至到达本地域名服务器DNS即0（主机与本地域名服务可能由多个路由器分隔）。 （3）DNS 服务器收到该查询请求报文后，就在域名与IP地址的映射表中查找。如果找到相关信息，就把对应的IP地址以用户数据报文的形式发送出去，途经若干路由器到达0主机。本次域名

56、解析结束。 （4）如果找不到相关信息，则DNS服务器0将以自己的身份构造报文并直接把它发送给与相关的根域名服务器，由该服务器从根开始往相应的分支域名（包括顶级域名服务器和权限域名服务器）一级级地查找，并把查询的结果（包括查到的IP地址或报错信息）由DNS途经若干路由器后交给0主机，域名解析结束。假定IE窗口处于显示清华大学主页状态，如果用户欲访问“清华大学院系设置”页面（设该页面所在的WWW服务器的IP地址是00），用鼠标点击了该页面链接，其URL是 HYPERLINK http:/ /chn/yxsz/index.htm http:/ /chn/yxsz/index.htm。试给出用户点击鼠

57、标后所发生的几个事件。（所用的版本是:HTTP/1.0）答：（1）浏览器分析链接指向页面的URL。例如，获取所访问页面的主机域名。（2）浏览器向域名服务器DNS请求 HYPERLINK 的IP 的IP地址。（3）域名系统DNS解析出清华大学服务器的IP地址为00。（4）浏览器与服务器建立TCP链接（服务器端IP地址是00，端口是80）。（5）浏览器发出文件命令：GET/chn/yxsz/index.htm。（6）服务器给出响应，把文件index.htm中发送给浏览器。（7）释放TCP链接。（8）浏览器显示“清华大学院系设置”文件index.htm中的超文本信息。举出若干在URL中可以指定的协议

58、类型。答：标准的统一资源定位符（URL）由4部分组成：协议类型、主机域名、端口和路径及文件名。协议类型指定了服务器和浏览器之间所使用的服务类型，例如：file:指定了访问的是本地计算机系统的文件和目录；http:使用Http协议访问WWW服务器；ftp:使用ftp协议发送请求，访问FTP服务器以实现文件的上传和下载；telnet:用于建立到远程系统的Telnet连接（即登录到远程系统）； HYPERLINK mailto:用于发送电子邮件 mailto: 用于发送电子邮件；news:访问运行新闻组服务器的系统；WWW服务使用的应用层协议是HTTP。下面给出关于HTTP请求报文的例子，其中请求行

59、中使用了相对URL(即省略了主机域名)，因为主机域名在下面的首部行给出。GET/Eng/index.htmHTTP/1.1Host: Connection: closeUser-Agent: Mozilla/5.0Accept-Language: cn试问:（1）请求行中的“GET”代表什么含义？请求主页文件是index.htm，其资源所在的主机域名和路径分别是什么？（2）HTTP/1.1和HTTP/1.0的主要区别是什么?（3）首部行中字段“Connection: close”代表什么含义? 提示,HTTP请求报文结构如下：答：（1）GET是HTTP请求报文中的一个方法(命令)，字面意思是“

60、获取”，用于请求读取由URL所标志的信息。资源所在的主机域名是： HYPERLINK ，路径是：Eng。（2）HTTP/1.0和HTTP/1.1是HTTP协议的两个版本。它们的主要区别在于：HTTP/1.0协议在每次向服务器请求页面或资源时都需要新建TCP连接，开销较大。而HTTP/1.1协议使用“持续连接”技术，保证服务器发送响应报文后仍然在一段时间内保持这条连接，使同一个客户和该服务器可以继续在这条连接上传送后续的HTTP请求报文和响应报文，从而提高效率。（3）首部行中字段“Connection: close”是告诉服务器，一旦发送完请求的文档后即可释放连接。假定在Internet上有一台