1、 第 1 章 1-1 试简述分组交换的要点。 解答：分组交换采用存储转发技术，当需要发送数据时无需在源和目的之间先建立一条物理的通路，而是将要发送的报文分割为较小的数据段，将控制信息作为首部加在每个数据段前面（构成分组）一起发送给分组交换机。每一个分组的首部都含有目的地址等控制信息。分组交换网中的分组交换机根据分组首部中的控制信息，把分组转发到下一个分组交换机。用这种存储转发方式将分组转发到达最终目的地。 1-2 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 解答： 电路交换通信双方独占端端固定传输带宽，其优点是适合传输大量连续实时的数据。其缺点是对于突发数据信道利用率低。 报文
2、交换采用存储转发方式，其优点是简单，信道利用率高。其缺点是存储转发时延长，过长的报文误码率高不利于可靠传输，而且过长的报文占用链路时间太长，不利于资源共享。 分组交换将长的报文划分为多个短的分组减小的资源共享的粒度，提高了整个系统的平均响应时间，存储转发时延比报文交换要短，灵活的路由选择提高了网络的生存性。其缺点是分组在各结点转发时可能排队，端到端时延不确定，网络通信量过大时会导致网络拥塞。分组 首部携带的控制信息造成一定的额外开销。 1-3 试简述因特网标准制定的几个阶段。 解答：制订 因特网 的正式标准要经过以下的四个阶段： （ 1）因特网草案 （ Internet Draft） 在这个阶
3、段还不是 RFC 文档。 （ 2）建议标准 （ Proposed Standard） 从这个阶段开始就成为 RFC 文档。 （ 3）草案标准 （ Draft Standard） 。 （ 4）因特网标准 （ Internet Standard） 。 1-4 从差错控制、时延和资源共享 3 个方面分析，分组交换为什么要将长的报文划分为多个短的分组进行传输？ 答： （ 1）若报文太大在传输中出现差错的概率大，并且一旦出现差错可能要重传整个报文，而划分为小的分组，该分组出现差错的概率减小了，并且一次仅需要重传一个分组。（ 2）将长的报文划分为多个短的分组可以减小储存转发的时延。（ 3）太大的报文占用链
4、路太长，不利于资源共享，将长的报文划分为多个短的分组减小的资源共享的粒度，提高整个系统的平均响应时间，例如如一台计算机在传输大的文件时，而另一台计算机通过同一链路可以上网浏览网页，而无需等待文件传输结束。 1-5 收发两端之间的传输距离为 1000 km，信号在媒体上的传播速率为 m/s102 8 。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 710 bit，数据发送速率为 100 kbit/s； （ 2） 数据长度为 310 bit，数据发送速率为 1 Gbit/s。 从以上计算结果可得出什么结论？ 解答： (1) 发送时延为 100 s，传播时延为 5 ms。发送时延远
5、大于传播时延。 (2) 发送时延为 1 s，传播时延为 5 ms。发送时延远小于传播时延。 1-6 协议与服务有何区别？有何关系？ 解答：这些为进行网络中的数据交换而建立的规则或约定称为网络协议（ network protocol）。网络协议也可简称为协议。协议是控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。 协议和服务在概念上是很不一样的。首先，协议的实现保证了能够向上一层提供服务。使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见下面的协议。其次，协议是“水平的”，即协议是控制对等
6、实体之间通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务 是由下层向上层通过层间接口提供的。另外，并非在一个层内完成的全部功能都称为服务。只有那些能够被高一层实体“看得见”的功能才能称之为“服务”。 1-7 试述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。 解答： (1) 物理层：在物理媒体上传送比特流。具体包括：与物理媒体的接口、比特的表示与同步、数据率、线路配置、物理拓扑等。 (2) 数据链路层：在两个相邻结点间（主机和路由器或路由器和路由器之间）的链路上传送以帧为单位的数据。具体包括：组帧、差错控制、物理编址、接入控制、流量控制等。 (3) 网络层：负 责将分组从源主机（按照合适的路由）
7、通过中间若干路由器的转发传送到目的主机。核心功能是逻辑编址、路由选择和分组转发。 (4) 运输层：负责主机中两个进程之间的逻辑通信（端到端通信）。具体包括：复用与分用、可靠数据传输、流量控制、拥塞控制等。 (5) 应用层：通过应用进程间的交互来实现特定网络应用，直接为用户或应用进程提供特定的应用服务，如文件传输、电子邮件等。 1-8 试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、客户、服务器、客户 -服务器方式。 解答： 协议栈：将网络协议几个层次画在一起很像一个栈的结构， 因此将这些协议层称为协议栈。 实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 对等层：通信双方实现同样功能的层。
8、协议定义的就是对等层间的通信规则。 协议数据单元： OSI 参考模型把对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元 PDU。 客户：在计算机网络中进行通信的应用进程中的服务请求方。 服务器：在计算机网络中进行通信的应用进程中的服务提供方。 客户 -服务器方式：通常指的是一种网络应用程序的工作方式。客户 -服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。服务器总是一 直运行并被动等待通信，而客户总是主动发起通信。服务器可以同时处理多个客户的请求，而客户程序之间不直接进行通信。 1-9 判断以下正误。 （ 1）提高链路速率意味着降低了信道的传播时延。（）
9、原因： 提高链路速率是提高了将数据推送到链路的速率。而信道的传播时延仅跟信号的传播速率和信道长度有关，与发送速率无关。因此提高链路速率不会影响信道的传播时延。 （ 2）在链路上产生的传播时延与链路的带宽无关。（） 原因： 由于承载信息的电磁波在通信线路上的传播速率（这是光速的数量级）与数据的发送速率并无关系，因此在链路上产生的传播时延仅与信号传播速率和信道长度有关。 （ 3）跨越网络提供主机到主机的数据通信的问题属于运输层的功能。（） 原因： 跨越网络提供主机到主机的数据通信的问题属于网络层的功能。运输层为不同主机上的应用进程和应用进程间提供逻辑通信功能。 （ 4）发送时延是分组的第一个比特从
10、发送方发出到该比特到达接收方之间的时间。（） 计算机网络教程（第四版） 原因： 发送时延是主机或路由器将分组发送到通信线路上所需要的时间，也就是从发送分组的第一 个比特算起，到该分组的最后一个比特发送到线路上所需要的时间。 （ 5）由于动态分配通信带宽和其他通信资源，分组交换能更好更高效地共享资源。（） （ 6）采用分组交换在发送数据前可以不必先建立连接，发送突发数据更迅速，因此不会出现网络拥塞。（） 原因： 由于分组交换不像电路交换那样通过建立连接来保证通信时所需的各种资源，因而无法确保通信时端到端所需的带宽，在通信量较大时可能造成网络拥塞。 第 2 章 2-1 物理层要解决哪些问题？物理层
11、协议的主要任务是什么？ 解答：物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。因此物理层要考虑如何用电磁信号表示“ 1”或“ 0”；考虑所采用的传输媒体的类型，如双绞线、同轴电缆、光缆等；考虑与物理媒体之间接口，如插头的引脚数目和排列等；考虑每秒发送的比特数目，即数据率。 物理层协议的主要任务就是确定与传输媒体的接口有关的一些特性，即机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。 2-2 物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？ 解答： （ 1）机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。常见的各种规格的电源接插件都
12、有严格的标准化的规定。 （ 2）电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 （ 3）功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 （ 4）过程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2-3 请画出数据流 1 0 1 0 0 0 1 1 的不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的波形（从高电平开始）。 解答：所求波形图如图所示。 题 2-5 之图 2-4 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为 20000 码元 /秒。如果采用幅移键控，把码元的振幅划分为16 个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（ b/s）？ 解答： 16 个等级可以表达 4 位二进制
13、数，每个码元可以表示 4 个比特，因此，可以获得 80000 b/s 的数据率。 2-5 假定用 3 kHz 带宽的电话信道传送 64 kb/s 的数据，试问这个信道应具有多高的信噪比？ 解答：根据香农公式： 64)/1(log3 2 NSC ， 3/642/1 NS 610.642/ NS 2-6 试解释以下名词：数据，信号，模拟信号，基带信号，带通信号，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 解答： 数据：运送消息的实体。 信号：数据的电气或电磁表现。 模拟信号：连续信号，其特点是其代表消息的信号参数的取值是连续变化的。 基带信号：来自信源的信号（没有经过调
14、制和搬移过频谱的信号），因为往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，因此常被称为基带信号（即基本频带信号）。 带通信号：经过载波调制后的信号（把基带信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输）称为带通信号（即 仅在一段频率范围内能够通过信道）。 数字信号：离散信号，代表消息的信号参数的取值是离散的。 码元：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形就称为码元。码元是承载信息的基本信号单位。 单工通信：即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 半双工通信：即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送 （ 当然也就不能同时接收 ） 。这种通信方式是一方发
15、送另一方接收，过一段时间后再反过来。 全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。 串行传输：数据在传输时是逐个比特按照时间顺序依次传输。 并行传输：数据在传输时采用 n 个并行的信道，一次同时传输 n 个比特。 2-7 试写出下列英文缩写的全文，并进行简单的解释。 FDM， TDM， STDM， WDM， DWDM， CDMA， SONET， SDH， STM-1， OC-48 解答： FDM(Frequency Division Multiplexing)频分复用，将传输线路的可用频带分割为若干条较窄的子频带，每一条子频带传输一路信号，从而实现在同一条线路上传输多路信号。 TDM(Ti
16、me Division Multiplexing)时分复用，将一条物理线路的传输时间分成若干个时间片（时隙），按一定的次序轮流给各个信号源使用，从而实现在同一条线路上传输多路信号。 STDM(Statistic TDM)统计时分复用，又称为异步时分复用，将线路的传输时间按需动态地分配给各个信号源，而不是给每个信号源分配固定的时隙。 WDM(Wavelength Division Multiplexing)波分复用，就是光的频分复用，将不同波长的光信号复用到同一根光纤上。 CDMA(Code Division Multiplex Access)码分多址，给每个用户分配一个唯一的正交码，在发送端，
17、不同用户的数据用该正交码编码后复用到同一信道进行传输；在接收端，用同一正交码解码进行分用。 CDMA 主要用于无线通信，具有很强的抗干扰能力。 2-8 共有 4 个用户进行 CDMA 通信。这 4 个用户的码片序列为： A: (1 1 1 +1 +1 1 +1 +1)； B: (1 1 +1 1 +1 +1 +1 1) C: (1 +1 1 +1 +1 +1 1 1)； D: (1 +1 1 1 1 1 +1 1) 现收到码片序列： (1 +1 3 +1 1 3 +1 +1)。问是哪些用户发送了数据？发送的是 1 还是 0？ 解答： A 的内积为 1， B的内积为 1， C 的内积为 0， D
18、 的内积为 1。因此， A 和 D 发送的是 1， B发送的是0，而 C 未发送数据。 计算机网络教程（第四版） 2-9 判断以下正误。 （ 1） DSL 和电话网拨号接入技术都要通过电话网经过电话交换机连接到 ISP 的路由器的。（） 原因：拨号上网使用拨号调制解调器，利用电话网（电路交换）在用户计算机与 ISP 的路由器之间建立一条物理链路（话音信道），使用这条话音信道传输数据。而 DSL 仅使用用户线，利用频分复用技术将用户线划分了数据信道和话音信道分离，上网的数据并不通过电话网。 （ 2）通过 ADSL 上网的同时可以利用同一电话线打电话。（） 原因： ADSL 仅使用用户线，利用频分
19、复用技术将用户线划分了数据信道和话音信道分离，上网的数据并不通过电话网，因此可以同时上网和打电话。 （ 3）双绞线由两个具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞在一起组成 ，这样不容易被拉断。（） 原因：双绞线由两个具有绝缘保护层的铜导线按一定密度互相绞在一起组成，这样可以降低信号干扰的程度。 （ 4）信道复用技术可以将多路信号复用到同一条传输线路上进行传输，而不会混淆，因此能将该传输线路的带宽成倍增加。（） 第 3 章 3-1 要发送的数据为 101110。采用 CRC 的生成多项式是 1)( 3XXP 。试求应添加在数据后面的余数。 解答：根据 CRC 的生成多项式，除数为 1001，被除数
20、为 101110000，余数为 011。 3-2 信道带宽是 4 kbit/s，传播延迟是 20 ms，那么帧的大小在什么范围内时，停止等待协议才有至少 50%的效率？ 解答：帧大于 160bit。 当发送一帧的时间等于信道传播延迟的 2 倍时，信道利用率是 50%，也就是说，当发送一帧的时间等于来回路程的传播延迟时，效率是 50%。由于 20ms 2=40ms，现在发送速率是每秒 4 000bit，即发送 1bit 需要 0.25ms，40ms/(0.25ms/bit)=160bit。 3-3 一条链路传输带宽为 2 Mbps，长度为 10000 km，信号传播速率为 2.0 105 km/
21、s，分组大小为 100 B，忽略应答 帧大小。如果采用停止等待协议，问最大吞吐率（实际可达的最高平均数据速率）是多少？信道利用率是多少？如果采用滑动窗口协议，要想达到最高吞吐率，发送窗口最小是多少？ 解答：最大吞吐率 7968 bps，信道利用率 0.3984%。如果采用滑动窗口协议，要想达到最高吞吐率，发送窗口最小为 251。 发送延迟 = (8 100)/(2106) = 0.4ms，传播延迟 =(1000km)/(200km/ms)=50ms 1 帧发送完后等待 1 个 RTT，然后发另一帧。 周期长度 =0.4ms+50ms 2=100.4ms， 1 个周期内发 送 1 帧。 实际数据
22、速率 =(8 100b/帧 1 帧 )/100.4ms=7968bps。 信道利用率 =7968bps/(2 106)bps=0.3984%。 如果采用滑动窗口协议，可连续发送的帧的个数为： (周期长度 )/(分组发送时间 )=100.4ms/0.4ms=251。 所以，发送窗口最小为 251。 3-4 假定卫星信道的数据率为 100 kbps，卫星信道的单程（即从发送方通过卫星到达接收方）传输时延为250 ms，每个数据帧长均为 2000 b，忽略误码、确认字长、首部和处理时间等开销，为达到传输的最大效率，帧的序号至少多少位？此时信道最高利用率是多少？ 解答： RTT=250 2ms=0.5
23、s 1 个帧的发送时间 =2000b/100kbps= 20103s。 1 个帧发送完后经过 1 个单程延迟到达接收方，再经过 1 个单程延迟发送方收到应答，从而可以继续发送，理想的情况是此时窗口信息刚发送完或还没有发送完。 假设窗 口值等于 x，令 (2000bit x)/(100kb/s)= 20103s+RTT= 20103s+0.5s=0.52s。 得 x=26。 若要取得最大信道利用率，窗口值是 26 即可，在此条件下，可以不间断地发送帧，所以发送率保持在 100kbps。 由于 16；（ 3） ； （ 4）子网掩码 255.255.255.192， 142.150.64.1142.
24、150.64.62, 142.150.64.65142.150.64.126, 142.150.64.129142.150.64.190, 142.150.64.193142.150.64.254 4-11 已知某地址块中的一个地址是 140.120.84.24/20。试问该地址块中的第一个地址是什么？这个地址块共包含有多少个地址？最后一个地址是什么？ 解答：第一个地址： 140.120.80.0。地址块中的地址数是 4096 个。最后一个地址： 140.120.95.255。 4-12 某主机的 IP 地址为 140.252.20.68，子网掩码为 255.255.255.224，计算该主机
25、所在子网的网络前缀（采用 CIDR 地址表示法 a.b.c.d/x），该子网的地址空间大小和地址范围（含特殊地址）。 解答： 140.252.20.64/27， 32, 140.252.20.64 至 140.252.20.95 4-13 某组织分配到一个地址块，其中的第一个地址是 14.24.74.0/24。这个组织需要划分为 11 个子网。具体要求是：具有 64 个地址的子网 2 个；具有 32 个地址的子网 2 个；具有 16 个地址的子网 3 个；具有 4 个地址的子网 4 个（这里的地址都包含全 1 和全 0 的主机号）。试设计这些子网。分配结束后还剩下多少个地址？ 解答：具有 64
26、 个地址的子网是： 14.24.74.0/26， 14.24.74.64/26。 具有 32 个地址的子网是： 14.24.74.128/27， 14.24.74.160/27。 具有 16 个地址的子网是： 14.24.74.192/28， 14.24.74.208/28， 14.24.74.224/28。 具有 4 个地址的子网是： 14.24.74.240/30， 14.24.74.244/30， 14.24.74.248/30， 14.24.74.252/30。 全部 256 个地址已经分配完毕，没有剩下的地址。 4-14 试简述 RIP, OSPF 和 BGP 路由选择协议的主要特点。 解答： RIP 协议采用距离向量算法，其特点是： (1) 仅和相邻路由器交换信息。如果两个路由器之间的通信不需要经过另一个路由器，那么这两个路由器就是相邻的。 RIP 协议规定，不相邻的路由器不交换信息。
