通信与计算机网络离线作业参考答案.doc

1、通讯与计算机网络作业答案第1章 概述一填空题：1. 通 信 技 术 2. 通 信 线 路 自 治 计 算 机 系 统3. 客 户 服 务 器 方 式4. UDP5. 运 输 层6. 带 宽7. 每 秒 比 特8. Kb/s、 Mb/s、 Gb/s9. 网 络 的 作 用 范 围 （ 或 网 络 的 覆 盖 范 围 ）10. 星 型 拓 扑 结 构11. 244KB/s12. 发 送 时 延 传 播 时 延 13. 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

2、 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 。 ）14. 各 个 子 层 各 子 层 的 协 议 15. OSI16. 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 协 议 数 据 单 元 就 是 TCP 数 据 报 ， 网 络 层 协 议 数 据 单 元 就 是 IP 数据 报17. 报 文18. 5 传 输 表 示19. 网 络 层 应 用 层20. 电 路21. 网 络 层二问答和计算

3、题：1. 课 件 中 讲 过 类 似 的 题 目 参 考 答 案 如 下 ： （ 发送结点的发送速率大小决定了发送时延大小，当然还和待发送的数据块长度有关）(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

4、， 总 时 延 主 要 取 决 于 传 播 时 延 。（ 备 忘 ： USBUSB2.0传输速率（即发送速率）大约为480 Mbit/s，所以发送数据设备的发送速率达1Gb/s还是有可能的。 ）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，被传输的数据块较小时对应的数据传输效率比较低，否则反之。3. 参 考 答 案 ：（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）所谓网络体系

5、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：1. 模 拟 数 字 2. 源 点 （ 或 信 源 ） 终 点 （ 或 信 宿 ） -参 考 p.633. 来 自 信 源 的 信 号

6、， 即 由 1 或 0 组 成 的 数 字 信 号 。 例 如 像 计 算 机 输 出 的 代 表各 种 文 字 或 图 像 文 件 的 数 据 信 号 都 属 于 基 带 信 号 。基 带 传 输 。4. 编 码 曼 彻 斯 特 编 码 差 分 曼 彻 斯 特 编 码 - P.40-415.调 幅 、 调 频 、 调 相6.数 字 模 拟7.半 双 工 通 信 (或 双 向 交 替 通 信 )8.全 双 工 通 信 (或 双 向 同 时 通 信 )9.双 绞 线10.频 分 复 用 、 波 分 复 用 、 时 分 复 用11.曼 彻 斯 特 编 码 （ 说 成 “差 分 曼 彻 斯 特 编

7、码 ”也 对 ）12.01011 （ 或 写 为 10100 也 对 ， 此 时 规 定 ： 位 周 期 中 心 的 向 上 跳 变 代 表0， 位 周 期 中 心 的 向 下 跳 变 代 表 1）13.小 于14.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 宽二、单项选择题：1.B三问答和计算题：1. 参 考 答 案 ：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 ”，

8、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 三 种 编 码 波 形 图 如 下 ：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+100

9、0/200000=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 。（备忘：星 通 信 的 端 到 端 单 向 传 播 延 迟 的 典 型 值 为 270ms- 说 明 是 很 快 的 ）第3章 数据链路层一填空题：1. 网 卡 （ 或 网 络 适 配 器 ）2. 可 靠 、 透 明 3. 帧 (Frame)4. 帧 定 界 （ 即 确 定 帧 的 界 限 ）5.比 特 流 6.0100111 7. 冗 余 码8. 余 数 是 011（ 在 单 选 题 中 也 有 一 个

10、 求 帧 检 验 序 列 FCS 题 。 这 类 问 题 怎 么 做 ， 可 参 考我 的 课 件 。 这 里 也 给 出 点 提 示 ： 由 p 知 道 除 数 是 1001， 其 长 度 为 4，所 以 n 是 4-1=3， 在 101110 后 面 添 3 个 0 可 得 被 除 数 为 101110000，求 101110000/1001 余 数 （ 除 法 例 子 可 见 p.71 的 帖 纸 ） ， 结 果 是 ：011。9. 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

11、 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 。10.链 路 控 制 协 议 (LCP) 网 络 控 制 协 议 (NCP)（ 说 明 ： 在 PPP 的 帧 格 式 中 ， 有 一 个 “协 议 字 段 ”， 若 为 “0x0021”，则 信 息 字 段 就 是 IP 数 据 包 ； 若 为 “0xC021”， 则 信 息 字 段 就 是 链 路 控制 信 息 ； 若 为 “0x8021”， 则 信 息 字 段 就 是 网 络 控 制 信 息 。 ）11.异 步 传 输 同 步 传 输 12.1111110 零 比 特 填

12、 充 字 节 填 充 （ 即 把 0x7E 字 节 转 变 成 为 “0x7D”和 “0x5E” 2 字 节 序 列 ）13. 011011111011111000 00011101111111111110 14.CSMA/CD 即 载 波 监 听 多 点 接 入 /碰 撞 检 测 (可 以 这 么 说 ， 以 太 网 在 局 域 网 占 统 治 地 位 )15.“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16.物 理 层 17.双 绞 线18.星 型 总 线 型19.碰 撞 空 闲 推 迟 先 听

13、后 发 边 听 边 发 碰 撞 （ 冲 突 ） 停止 延 迟 重 发20.物 理 地 址 （ 或 者 说 硬 件 地 址 ） 21. 48 ipconfig /all22.自 学 习二问答和计算题：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 ：

14、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 参 考 答 案 ：110101011001 10110011010110011111011001011110000011111110010110000000110011100100000000000可 见 ， 因 为 计 算 得 余 数 为 0， 所 以 10

15、110011010 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） 。3. 参 考 答 案 ：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

16、： 101000110100000参 考 答 案 ：1101010110110101 101000110100000110101111011110101011101000000111010110101011111 000000111110110101010110 000000101100110101110010 11010100111000000001110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 011104. 参 考 答 案 ：参 考 p.75-76: (

17、提 示 ： 0x7E 已 经 用 作 PPP 帧 的 开 始 标 志 和 结 尾 标 志 )分 析 PPP 帧 的 数 据 部 分 （ 即 信 息 字 段 ） ：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 7E5. 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

18、/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6. 参 考 答 案 ：（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

19、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，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。7. 参 考 答 案 ：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。8.

20、 参 考 答 案 ：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 MAC1 1 MAC1 1 转发，写入转发表 转发，写入转发表H3 H2 MAC3 2 MAC3 1 转发，写入转发表 转发，写入转发表H4 H3 MAC4 2 MAC4 2 写入转发表，丢弃不转发 写入转发表，转发H2 H1 MAC2 1 写入转发表，丢弃不转发 接收不到这个帧讨 论 ：（ 1） 第 3 个 帧 发 送 时 虽 然 会

21、在 B1 中 记 录 下 MAC4 地 址 ， 但 在 B1 转 发 表 中已 有 “MAC3 2”条 目 项 ， 所 以 B1 不 会 把 第 3 个 帧 转 发 给 最 左 侧 的 局 域 网 ,可 见 网 桥 能 过 滤 数 据 帧 。（ 2） 第 4 个 帧 发 送 时 ， 将 被 网 桥 1 挡 住 ， 即 不 转 发 给 网 桥 2。 为 什 么 ？ 自己 分 析 。第4章 网络层一填空题：1. 地 址 解 析 协 议 ARP2. 数 据 报 虚 电 路 数 据 报3. MAC 帧 帧 检 验 序 列 FCS 网 络 首 部4. 网 络 数 据 链 路 物 理 5. MAC 帧6.

22、 ARP(即 地 址 解 析 协 议 )7. 高 速 缓 存 （ cache） 8. IP 地 址9. 主 机 号10.0 10 110 65534（ 216-2） 11.直 接 广 播 网 络 环 回 测 试 （ Loopback Test）12.202.93.120.45 C202.93.120.0 255.255.255.0 13. 137.23.0.0 255.255.0.0 192.168.1.0 14. C 240 对 应 11110000， 所 以 为 24-2=14 即 可 划 分 为 14个 子 网 。 主 机 数 也 是 24-2=14 (如 果 考 虑 到 全 面 点 ，

23、 主 机 数=14-1,因 为 还 有 一 个 主 机 号 留 给 路 由 器 ) -（ 选 择 题 中 也有 类 似 题 目 ）15.网 络 号 +子 网 号 +主 机 号 16.直 接 交 付 间 接 交 付 17.网 络 层18.动 态 路 由 选 择19.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 。 ） 20.OSPF（ 即 开 放 最 短 路 径 优 先 协 议 ）二、单项选择题：1. C三问答和计算题：1. 参 考 答 案 ：一 个 子 网 中 的 与 其 他 网 络 通 过 接 口 连

24、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，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） 。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）

25、 。（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 255.255.255.224。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：192.168.161.32。同理，可以得到其他 3个子网的网络号分别是：192.168.161.64 和 192.168.161.96和192.168.161.128。每个部门的 IP地址范围如下：部门 1：192.168.161.3

26、3 至 192.168.161.62。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 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 2：192.168.161.65 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。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

27、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 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

28、 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4. 参 考 答 案 ：分析：对于(1)192.4.153.17 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)128.96.40.151 匹配第二条静态路由，所以信息被转发到接口 1；对于(3) 192.168.1.1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。5. 参 考 答 案 ：（1）比较后知道，地址为 192.168.100.150 的分组可能在 192.168.100.0 和192.168.100.128 子网中，由于子网掩码

29、最后一位 192 的二进制表示是 11000000，因此子网号为前 2 个比特，而目的地址 150 的二进制是 10010110，前 2 位 10 与子网 192.168.100.128(10000000)吻合，即目的网在子网 192.168.100.128 中，所以下一条是 R3。（2）同理，可以知道目的地址 192.168.200.125 不在 192.168.200.192 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 10.214.47.115 既不在 10.214.47.96 子网中也不在 10.214.47.19

30、2子网中，所以选择默认路由器即下一跳为 R5。（4）目的地址 10.214.47.200 在 10.214.47.192 子网中，所以下一跳为 R1。（5）目的地址 192.168.200.220 在 192.168.200.192 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 运输层一填空题：1. 应 用 进 程2. 运 输 层3. 网 络 层 运 输 层 协 议 更 高 层 （ 即 应 用 层 ）4. 可 靠 5. 无 连 接6. UDP7. 应 用 层8. 报 文 段 （ 或 称 为 TCP 数 据 报 ）- 而 用 UD

31、P 协 议 服 务 的 可 称 为 用 户 数 据 报 。9. 用 户 数 据 报 协 议 8 20 TCP UDP 10.21 25 8011.套 接 字 （ 或 写 为 socket）12. n 和 m (正 好 对 换 )13. 114.序 号15. 70116.拥 塞 控 制17.连 接 建 立 数 据 传 送 连 接 释 放18.- （ 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

32、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

33、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 指数据是十六进制的) ，等价于十进制的 1586 目的端口：0x0045，等价于十进制的 69用户数据报总长度：0x001C 字节，等价于十进制的 28字节数据部分长度：28 8 = 20 字节3. 参 考 答 案 ：(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 119-（80-1）=40 个字节。(2)如果第二个报文

34、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。4. 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。 （B 这边在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。