计算机网络 第五版 谢希仁 习题答案 及期末试卷

1、计算机网络第五版谢希仁习题答案后面附有几套期末论文(包括答案)第一章概述1-01计算机网络能为用户提供什么服务？答：连接和共享1-02简要描述分组交换的要点。回答：(1)带有报头的数据包，(2)由路由器存储和转发，(3)在目的地合并1-03尝试从多个方面比较电路交换、消息交换和分组交换的主要优缺点。答：(1)电路交换：由于有约定的通信资源，端到端的通信质量得到了可靠的保证，这对于连续传输大量数据具有很高的效率。(2)消息交换：不需要预留传输带宽，动态分段使用传输带宽高效快速。(3)分组交换：它具有高效、快速的消息交换的关键点，并且分组小、路由灵活、网络生存性好。1-04为什么互联网是自印刷以来

2、人类交流的最大变化？答：与其他通信网络的整合在信息化进程中发挥了核心作用，提供了最佳的连接和信息共享，并首次提供了各种媒体形式的实时交互能力。1-05互联网的发展大致分为哪些阶段？请指出这些阶段的主要特征。答：从一个单一的网络appanet到互联网；tcp/ip协议已初步形成三层互联网；分为骨干网、区域网和校园网；互联网；具有多级互联网服务提供商结构；互联网服务提供商首次出现。1-06简要描述互联网标准制定的几个阶段。答：(1)互联网草案)在现阶段不是招标文件。(2)从这一阶段开始，建议标准()已成为招标文件。(3)标准草案(4)互联网标准(4)1-07互联网上的英文名称小写和大写在含义上有什

3、么重要区别？答：(1)互联网：一个通用术语，通常指由多个计算机网络互连而成的网络。协议未指定(2)互联网：一个特殊的术语，指的是使用协议的互联网。区别：后者实际上是前者的双向应用1-08计算机网络有哪些类别？各种类型网络的特征是什么？答：根据范围：(1)广域网：远程、高速，是互联网的核心网络。(2)城域网：连接多个局域网的城市范围。(3)局域网：校园、企业、机关和社区。(4)个人局域网：个人电子设备用户：公共网络：面向公共运营。专用网络：用于特定机构。1-09在计算机网络中，主干网和本地接入网的主要区别是什么？答：主干网：提供远程覆盖高速传输和路由器优化通信。本地接入网：主要支持用户本地接入，

4、实现低速零售接入。1-10在以下条件下，尝试比较电路交换和分组交换。要传输的消息是x(位)。从源到目的地有k条链路，每条链路的传播延迟为d(s)，数据速率为b(b/s)。电路切换期间电路的建立时间为秒。在分组交换中，分组长度为p(比特)，每个节点的排队等待时间可以忽略不计。在什么条件下，分组交换的延迟小于电路交换的延迟？(提示：画一个草图，观察在k线段链接中有多少节点。(答：电路交换延迟：kdb/s，分组交换延迟：kd (x/p)*(p/b) (k-1)*(p/b)，其中(k-1)*(p/b)表示在k段传输中有(k-1)个存储转发延迟1-11在上述分组交换网络中，让消息长度和分组长度分别为x和

5、(p h)(比特),其中p是分组的数据部分的长度，h是每个分组携带的控制信息的固定长度，与p的大小无关.通信的两端通过k个链路。链路的数据速率为b(b/s)，但节点的传播延迟和排队时间可以忽略不计。如果总延迟要最小化，数据包的数据部分长度是多少？(注意：请参考图1-12中的包交换部分，观察总延迟的哪些部分是组成的。)回答：总时延d的表达式，包交换时延是：d=kd(x/p)*(p h)/b)(k-1)*(p h)/b d在微分p后，使其值等于0，得到p=(xh)/(k-1) 0。1-12互联网的两个主要组成部分(边缘和核心)的特征是什么？他们的工作方法有什么特点？答：边缘部分由各种主机组成，用户

6、直接处理和共享信息；低速连接到核心网络。核心部分：每台路由器都连接到网络，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。1-13客户机-服务器模式和对等通信模式之间的主要区别是什么？有什么相似之处吗？答：前者严格区分服务和被服务，而后者没有这样的区别。后者实际上是前者的双向应用。1-14计算机网络的常用性能指标是什么？答：速率、带宽、吞吐量、延迟、延迟带宽积、往返时间rtt、利用率1-15假设网络利用率达到90%。尝试估计当前网络延迟是其最小值的多少倍。解决方案：让网络利用率为u。网络延迟为d，网络延迟的最小值为d0u=90%。d=d0/(1-u)-d/d0=10当前网络延迟是最小值的10倍1-16计算

7、机通信网络的非性能特征是什么？非性能特征和性能特征之间有什么区别？标志：宏观评估网络的外部表现。性能指标：定量、具体地描述网络的技术性能。1-17发送端和接收端之间的传输距离为1000公里，信号在介质上的传播速率为2108米/秒.尝试计算以下两种情况下的传输延迟和传播延迟：(1)数据长度为107位，数据传输速率为100kb/s.(2)数据长度为103位，数据传输速率为1 gb/s从以上计算可以得出什么结论？解决方案：(1)传输延迟：ts=107/105=100秒传播延迟tp=106/(2108)=0.005秒(2)传输延迟ts=103/109=1s传播延迟tp=106/(2108)=0.005

8、秒结论：如果数据长度较大且传输速率较低，则传输延迟通常大于传播延迟。然而，如果数据长度短并且传输速率高，传播延迟可能是总延迟的主要成分。1-18假设信号在介质上的传播速度为2108米/秒。介质长度l为：(1)10厘米(网络接口卡)(2)100米(局域网)(3)100公里(城域网)和(4)5000公里(广域网)当数据速率为1mb/s和10gb/s时，尝试计算在上述介质中传播的位数。解决方案：(1)1mb/s:传播延迟=0.1/(2108)=510-10位=510-101106=510-4 1gb/s:位=510-101109=510-1(2)1mb/s:传播延迟=100/(2108)=510-7

9、位=510-71106=510-1 1gb/s:位=510-71109=51021 mb/s:传播延迟=100000/(2108)=510-4位=510-41106=51021gb/s:位=510-41109=51051 mb/s:传播延迟=500000/(2108)=2.510-2位=2.510-21106=51041gb/s:位=2.510-21109=51071-19长度为100字节的应用层数据应移交给传输层进行传输，并添加长度为20字节的tcp报头。为了传输到网络层，必须添加一个20字节的ip报头。最后，它被移交给数据链路层的以太网传输，加上18字节的报头和尾部。试着找出数据的传输效率

10、。数据传输效率是指传输的应用层数据除以传输的总数据(即应用数据加上各种报头和尾部的开销)。如果应用层数据长度为1000字节，数据传输效率如何？解决方案：(1)100/(100 20 20 18)=63.3%(2)1000/(1000 20 20 18)=94.5%1-20为什么网络架构应该采用分层结构？给出一些日常生活的例子，类似于等级建筑的概念。回答：分层的好处：每一层都是独立的。一个层可以使用其较低层提供的服务，而不知道这些服务是如何实现的。良好的灵活性。当层发生变化时，只要其界面关系保持不变，该层之上或之下的所有层都不会受到影响。在结构上可分为。每一层都可以采用最合适的技术来实现易于实现

11、和维护。促进标准化。类似于分层架构的思想，日常生活包括邮政系统和物流系统。1-21协议和服务之间有什么区别？有什么关系？网络协议：为网络中的数据交换而建立的规则、标准或惯例。它由以下三个要素组成：(1)语法：数据和控制信息的结构或格式。(2)语义：也就是说，应该发送什么样的控制信息，应该完成什么动作，应该做出什么样的响应。(3)同步：事件实现顺序的详细描述。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在该协议的控制下，两个对等实体之间的通信使得该层能够向下一层提供服务，并且为了实现该层协议，有必要使用下一层来提供服务。协议和服务概念的区别；1.协议的实现确保了服务可以被提供到更高的级别。此级别

12、的服务用户只能看到服务，而不能看到以下协议。以下协议对上述服务用户是透明的。2.协议是“水平的”，也就是说，协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但是服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口提供给上层的。为了使用所提供的服务，上层必须与下层交换一些命令，这些命令在现场视察中被称为服务原语。1-22网络协议的三个要素是什么？每个是什么意思？网络协议：为网络中的数据交换而建立的规则、标准或惯例。它由以下三个要素组成：(1)语法：数据和控制信息的结构或格式。(2)语义：也就是说，应该发送什么样的控制信息，应该完成什么动作，应该做出什么样的响应。(3)同步：事件实现顺序的详细描述。1-23为什么网

13、络协议必须考虑各种不利情况？答：因为如果网络协议没有充分考虑到不利的情况，当情况发生变化时，协议会保持理想状态，一直等待！就像两个朋友在电话上约会一样，他们下午3点在公园见面，约定在那里见面或者在广场见面。这个协议是非常不科学的，因为任何一方都不能通知另一方如果它被延迟，另一方必须一直等待！因此，要看一个计算机网络是否正确，我们不仅要看它在正常情况下是否正确，还要仔细检查协议是否能应付各种异常情况。1-24讨论了具有五层协议的网络体系结构的要点，包括每层的主要功能。答：结合了现场视察和传输控制协议的优点，采用了一个原则架构。各层的主要功能：物理层物理层的任务是透明地传输比特流。(注：传输信息的

14、物理介质，如双绞线、同轴电缆、光缆等。位于物理层之下，物理层被视为第0层。)物理层还应确定连接电缆插头的定义和连接方法。数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻节点之间的线路上以帧为单位无差错地传输数据。每个帧包括数据和必要的控制信息。网络层网络层的任务是选择适当的路由，以便从发送站的传输层传输的数据包能够根据地址正确找到目的站，并将其传送到目的站的传输层。传输层传输层的任务是在上层通信的两个进程之间提供可靠的端到端服务，这样它们就看不到传输层下面的数据通信细节。应用层应用层直接为以下各项提供服务答：电视、电脑视窗操作系统、工农业产品1-26尝试解释以下术语：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、

15、服务接入点、客户端、服务器和客户端-服务器模式。答：实体是指能够发送或接收信息的任何硬件或软件过程。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。客户端和服务器指的是通信中涉及的两个应用程序进程。客户是服务的请求者，服务器是服务的提供者。客户机-服务器模式描述了服务和服务进程之间的关系。协议栈：是指计算机网络体系结构采用分层模型后，每一层的主要功能都是通过对等协议的运行来实现的，所以每一层都可以用一些主要的协议来表征，几层像一个堆栈结构一样被画在一起。对等层：是网络体系结构中的一层，其中通信双方实现相同的功能。协议数据单元：是用于对等实体交换信息的数据单元。服务接入点：是同一系统中两个相邻实体交

16、互(即交换信息)的地方。服务接入点是一个抽象的概念，实质上是一个逻辑接口。1-27试着解释知识产权上的一切和知识产权上的一切的含义。tcp/ip协议可以为各种应用提供服务(所谓的“一切在ip上”)。答：允许知识产权协议在由各种网络组成的互联网上运行(所谓的“万物之上的知识产权”)第二章物理层2-01物理层应该解决什么问题？物理层的主要特征是什么？答：物理层要解决的主要问题：(1)物理层应尽可能屏蔽物理设备和传输介质，数据链路层不会因为通信方式不同而感受到这些差异，只考虑完成该层的协议和服务。(2)向其服务用户(数据链路层)提供在物理传输介质上发送和接收比特流(通常是串行和顺序发送的比特流)的能力。因此，物理层应该解决建立、维护和释放物理连接的问题。(3)唯一地识别两个相邻系统之间的数据电路物理层的主要特征如下：(1)由于在现场视察之前已经制定了许多物理过程或协议，并且这些物理过程已经被数据通信领域中的许多商业设备所采用，并且物理层协议覆盖了广泛的范围，迄今为止，还没有根据现场视察的抽象模型制定出一套新的物理层协议，但是现有的物理过程已经被用来将物理层定义为描述与传输介质的接口的机械、电气、功能和过程特性。(2)由于物理连接方式多，传输介质种类多，具体的物理协议相当复杂。2-02层分类和协议有什么区别？答：过程特指物理层协议2-03尝试给出数据通信系统的模型并解