計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第六版)課后習(xí)題答案

《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課后習(xí)題答案(2)報文交換將用戶的報文存儲在交換機(jī)的存儲器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時，再將(3)分組交換分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換1-5因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個階段?請指出這幾個階段最主要的特點(diǎn)。1985-1993年，特點(diǎn)是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)1-12因特網(wǎng)的兩大組成部分(邊緣部分與核心部分)的特點(diǎn)是什么?他們的工作方式各有什么特點(diǎn)?信(傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻)和資源共享。核心部緣部分中的任何一個主機(jī)都能夠向其他主機(jī)通信(即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù))。在網(wǎng)吞吐量(throughput)表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)(或信道、接口)的數(shù)據(jù)量。吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測量，以便知道實(shí)際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(wǎng)絡(luò)。吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。4.時延傳輸時延(發(fā)送時延)發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時間。也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。5.時延帶寬積6.往返時間RTT7.利用率1-15假定網(wǎng)絡(luò)的利用率到達(dá)了90%。試估算已選現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是他的最小值的多少倍?1-17收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km,信號在媒體上的傳播速率為2.3×108。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延：(1)數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kbit/s,傳播距離為1000km,信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。(2)數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gbit/s,傳輸距離和信號在媒體上的傳播速率同上。答：(1):發(fā)送延遲=107/(100×1000)=100s傳播延遲=1000×1000/(2×108)=5×10-3s=5ms(2):發(fā)送延遲=103/(109)=10-6s=lus傳播延遲=1000×1000/(2×108)=5×10-3s=5ms1-18、假設(shè)信號在媒體上的傳播速率為2.3×108m/s。媒體長度1分別為：(1)10cm(網(wǎng)卡)(2)100m(局域網(wǎng))(3)100km(城域網(wǎng))(4)5000km(廣域網(wǎng))試計算當(dāng)數(shù)據(jù)率為Mb/s1和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。答：傳播時延=信道長度/電磁波在信道上的傳播速率時延帶寬積=傳播時延*帶寬1-19、長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給運(yùn)輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少?傳輸效率=100/(100+20+20+18)=63.3%數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)時，傳輸效率=1000/(1000+20+20+18)=94.5%1-21協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別?有何關(guān)系?協(xié)議是“水平的”,即協(xié)議是控制對等實(shí)體之間的通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”,即1-24試述五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。(1)應(yīng)用層應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要(2)運(yùn)輸層因特網(wǎng)的運(yùn)輸層可使用兩種不同的協(xié)議。即面向連接的傳輸控制協(xié)議TCP和無連接的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。面向連接的服務(wù)能夠提供可靠的交付。無連接服務(wù)則不能提供可靠的交付。只是best-effortdelivery.(3)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組選擇合適的路由，使源主機(jī)運(yùn)輸層所傳下來的分組能夠交付到目的主機(jī)。(4)數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是將在網(wǎng)絡(luò)層交下來的數(shù)據(jù)報組裝成幀(frame),在兩個相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上實(shí)現(xiàn)幀的無差錯傳輸。(5)物理層物理層的任務(wù)就是透明地傳輸比特流?！巴该鞯貍魉捅忍亓鳌敝笇?shí)際電路傳送后比特流沒有發(fā)生變化。物理層要考慮用多大的電壓代表“1”或“0”,以及當(dāng)發(fā)送端發(fā)出比特“1”時，接收端如何識別出這是“1”而不是“0”。物理層還要確定連接電纜的插頭應(yīng)當(dāng)有多少根腳以及各個腳如何連接。2-01物理層要解決什么問題?物理層的主要特點(diǎn)是什么?(1)物理層要解決的主要問題：①.物理層要盡可能屏蔽掉物理設(shè)備、傳輸媒體和通信手段的不同，使上面的數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異的存在，而專注于完成本曾的協(xié)議與服務(wù)。②.給其服務(wù)用戶(數(shù)據(jù)鏈路層)在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流(一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓?的能力。為此，物理層應(yīng)解決物理連接的建立、維持和釋放問③.在兩個相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識數(shù)據(jù)電路。(2)物理層的主要特點(diǎn)：①.由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備鎖采用。加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的抽象模型制定一套心的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。②.由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)2-04試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)、信號、模擬數(shù)據(jù)、模擬信號、基帶信號、帶通信號、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、數(shù)字信號、碼元、單工通信、半雙工通信、全雙工通信、串行傳輸、并行傳輸。答：數(shù)據(jù)：是運(yùn)送信息的實(shí)體。信號：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：運(yùn)送信息的模擬信號。模擬信號：連續(xù)變化的信號?；鶐盘枺簛碜孕旁吹男盘?。數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值的數(shù)據(jù)。碼元：在使用時間域的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波形單工通信：即只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當(dāng)然也不能同時接收)。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時間再反過來。全雙工通信：即通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息?；鶐盘?即基本頻帶信號)——來自信源的信號。像計算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文帶通信號——把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸(即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道)。2-13為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)?常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些?答：信道復(fù)用的目的是讓不同的計算機(jī)連接到相同的信道上，以共享信道資源。在一條傳輸介質(zhì)上傳輸多個信號，提高線路的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)的成本。這種共享技術(shù)就是多路復(fù)用技頻分復(fù)用(FDM,FrequencyDivisionMultiplexing)就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個子頻帶(或稱子信道),每一個子信道傳輸1路信號。頻分復(fù)用要求總頻率寬度大于各個子信道頻率之和，同時為了保證各子信道中所傳輸?shù)男盘柣ゲ桓蓴_，應(yīng)在各子信道之間設(shè)立隔離帶，這樣就保證了各路信號互不干擾(條件之一)。頻分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是所有子信道傳輸?shù)男盘栆圆⑿械姆绞焦ぷ?，每一路信號傳輸時可不考慮傳輸時延，因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。時分復(fù)用(TDM,TimeDivisionMultiplexing)就是將提供給整個信道傳輸信息的時間劃分成若干時間片(簡稱時隙),并將這些時隙分配給每一個信號源使用，每一路信號在自己的時隙內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。時分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是時隙事先規(guī)劃分配好且固定不變，所以有時也叫同步時分復(fù)用。其優(yōu)點(diǎn)是時隙分配固定，便于調(diào)節(jié)控制，適于數(shù)字信息的傳輸；缺點(diǎn)是當(dāng)某信號源沒有數(shù)據(jù)傳輸時，它所對應(yīng)的信道會出現(xiàn)空閑，而其他繁忙的信道無法占用這個空閑的信道，因此會降低線路的利用率。時分復(fù)用技術(shù)與頻分復(fù)用技術(shù)一樣，有著非常廣泛的應(yīng)用，電話就是其中最經(jīng)典的例子，此外時分復(fù)用技術(shù)在廣電也同樣取得了廣泛地應(yīng)用，如SDH,ATM,IP和HFC網(wǎng)絡(luò)中CM與CMTS的通信都是利用了時分復(fù)用的技術(shù)。2-14試寫出下列英文縮寫的全文，并進(jìn)行簡單的解釋。FDM(frequencydivisionmultiplexing)頻分復(fù)用，同一時間同時發(fā)送多路信號。所有的用戶可以在同樣的時間占用不同的帶寬資源。TDM(TimeDivisionMultiplexing)時分復(fù)用，將一條物理信道按時間分成若干時間片輪流即光的頻分復(fù)用。不同光纖上的光波信號(常常是兩種光波信號)復(fù)用到一根長距離傳輸了復(fù)用和分用技術(shù)，需要時可直接接入到低速支路，而不經(jīng)過第三章數(shù)據(jù)鏈路層3-01、數(shù)據(jù)鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區(qū)別?“電路接通了”與“數(shù)答：(1)數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路除鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控特流了。但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠。在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”。此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測、確認(rèn)和重傳等功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時，物理電路連接不一定跟著斷開連接。3-04、數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯檢測)為什么都必須加以解決?答：幀定界使收方能從收到的比特流中準(zhǔn)確地區(qū)分出一個幀的開始和結(jié)束在什么地方；透明傳輸使得不管所傳數(shù)據(jù)是什么樣的比特組合，都應(yīng)當(dāng)能夠在鏈路上傳送，因此很重要；差錯控制主要包括差錯檢測和差錯糾正，旨在降低傳輸?shù)谋忍夭铄e率，因此也必須解3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項式是P(x)=x4+x+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)?若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)?答：添加的檢驗(yàn)序列為1110(11010110110000除以10011)數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0,11010110101110除以10011,余數(shù)為011,不為0,接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0,11010110001110除以10011,余數(shù)為101,不為0,接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯。3-08.要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRC的生成多項式是P(X)=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)解：余數(shù)是011。3-15什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)?以太網(wǎng)有哪兩個主要標(biāo)準(zhǔn)?答：以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，組建于七十年代早期。Ethernet(以太網(wǎng))是一種傳輸速率為10Mbps的常用局域網(wǎng)(LAN)標(biāo)準(zhǔn)。在以太網(wǎng)中，所有計算機(jī)被連接一條同軸電纜上，采用具有沖突檢測的載波感應(yīng)多處訪問(CSMA/CD)方法，采用競爭機(jī)制和總線拓樸結(jié)構(gòu)?；旧?，以太網(wǎng)由共享傳輸媒體，如雙絞線電纜或同軸電的幀發(fā)生碰撞(當(dāng)然也不會和其他的站點(diǎn)發(fā)送碰撞)。幀；(3)轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)一幀時不用檢測傳輸媒體，而網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)一幀前必須執(zhí)行CSMA/CD算法；(4)網(wǎng)橋和轉(zhuǎn)發(fā)器都有擴(kuò)展局域網(wǎng)的作用，但網(wǎng)橋還能提高局域網(wǎng)的效率并連接不同MAC子層和不同速率局域網(wǎng)的作用。以太網(wǎng)交換機(jī)通常有十幾個端口，而網(wǎng)橋一般只有2-4機(jī)同時通信。所以實(shí)質(zhì)上以太網(wǎng)交換機(jī)是一個多端口的 地址A D接口 2.A D 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)B2的處理寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 B→ABI寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個幀將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在下表中第4章網(wǎng)絡(luò)層4-01網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種?試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。答案：目前的IP地址(IPv4:IP第四版本)由32個二進(jìn)制位表示，每8位二進(jìn)制數(shù)為一個整數(shù)，中間由小數(shù)點(diǎn)間隔，如8,整個IP地址空間有4組8位二進(jìn)制數(shù)，表示主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的地址(類似部隊的編號)以及主機(jī)在該網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識(如同士兵在該部隊的編號)共同組成。A類地址允許有126個網(wǎng)段，每個網(wǎng)絡(luò)大約允許有1670萬臺主機(jī)，通常分配給擁有大量主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)(如主干網(wǎng))。允許有16384個網(wǎng)段，每個網(wǎng)絡(luò)允許有65533臺主機(jī)，適用于結(jié)點(diǎn)比較多的網(wǎng)絡(luò)(如區(qū)域地址的網(wǎng)絡(luò)允許有254臺主機(jī)，使用于結(jié)點(diǎn)比較少的網(wǎng)絡(luò)(如校園網(wǎng))。為了便于記憶，通常習(xí)慣采用4個十進(jìn)制數(shù)來表示一個IP地址，十進(jìn)制數(shù)之間采用句54;C類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：-223.255.2題4-05解圖IP地址是32位地址，其中分為netid(網(wǎng)絡(luò)號),和hostid(主機(jī)號)。特點(diǎn)如下：4-07試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別。為什么要使用這兩種不同的地址?題4-07圖解最大可指派的網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)數(shù)4-10試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別。答案：(1)B類網(wǎng)4-20.設(shè)某路由器建立了如下路由表(這三列分別是目的網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)掩碼和下一跳路由器，若直接交付則最后一列表示應(yīng)當(dāng)從哪一個接口轉(zhuǎn)發(fā)出去):28接口02828接口1*(默認(rèn))-R4現(xiàn)共收到5個分組，其目的站IP地址分別為：試分別計算其下一跳。解：(1)分組的目的站IP地址為：0。先與子網(wǎng)掩碼28相與，得,可見該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。(2)分組的目的IP地址為：2。①與子網(wǎng)掩碼28相與得,不等于。②與子網(wǎng)掩碼28相與得,經(jīng)查路由表可知，該項分(3)分組的目的IP地址為：51,與子網(wǎng)掩碼28相與后得28,與子網(wǎng)掩碼92相與后得28,經(jīng)查路由表知，(4)分組的目的IP地址為：7。與子網(wǎng)掩碼28相與后得。與子網(wǎng)掩碼92相與后得,經(jīng)查路由表知，該分(5)分組的目的IP地址為：0,與子網(wǎng)掩碼28相與后得HYPE