目录 第1章概述……………………… 书后习题解析 同步训练题 同步训练题答案 11 第2章物理层 15 书后习题解析 15 同步训练题 22 同步训练题答案 第3章数据链路层 书后习题解析 同步训练题… 同步训练题答案 8349 第4章局域网………… 书后习题解析… 同步训练题 同步训练题答案 第5章广斌网… 015 书后习题解析 同步训练题 同步训练题答案 第6章阿络互连… 书后习题解析 55336682 同步训练题 同步训练题答案 第7章运输层… 书后习題解析… 同步训练题 同步训练题答案 828$3%%% 第8章应用层…… 书后习题解析 同步训练题 同步训练题答案………12 第9章计算机网络的安全……15 书后习题解析 中中 15 同步训练题 123
间的是 书后习题解析 同步训题答果 量则机接入术:AOA 书后习解 同步是答案 试 试
第1章述 书后习题解析 1-01计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点? 解析 追溯计算机网络的发展历程,它的演变概括为如下几个阶段。20世纪50年代,数 据通信技术的研究与发展,以单个计算机为中心的远程联机系统,构成面向终端的计算机网 络。20世紀60年代,当传统的电路交换不再能满足冷战时期人们对信息传递能力的需要,以 存储转发技术为基础的分组交换应运而生,它对计算机系统的组织方式产生了深远的影响,进 人多主机通过网络互连的计算机网络阶段,也称为具有通信功能的多机阶段。198年,第 个分组交换网络 ARPANET问世。20世70年代,网络体系结构与协议标准化的研究,广域 网、局域网与分组交换技术的研究与应用,进入以资源共享为主要目的的计算机网络阶段。20 世纪8年代,产生于美国的因特网迅速发展。20世纪90年代, Intemet技术的广泛应用,网络 计算技术的研究与发展,宽带城城网与接按人网技术的研究与发展网络与信息安全技术的研究 与发展,进入具有统一的阿络体系结构、以局域网及其互连为主要支撑环境遵循国际标准化 协议的阶段。 答案第-阶段.20世纪50年代,具有通信功能的单机系统阶段。 第二阶段:20世纪60年代,具有通信功能的多机系统阶段。 第三阶段:20世纪70年代,以资源共享为主要目的的计算机网络阶段。 第四阶段:30世纪90年代,以局域网络及其互连为主要支撑环境的分布式计算机网络阶段。 1-02试简述分组交换的要点。 解析略。 答案分组交换采用存储转发技术,将完整的报文(mse为较小的数据段,在每个 数据段前面,加上一些必要的控制信息组成首部(adr)后,就构成了分组。分组是在计算机 网络中传送的数据单元。发送分组,接收端剥去首部,抽出数据部分,还原成报文后进行重组, 这就是分组交换技术。 1-03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。 解析三种数据交换技术总结如下 电路交换在数据传送之前需要建立一条物理通路,在线路被释放之前,该通路将一直被 对用户完全占有,适用于连续传送大量数据。 报文交换报文从发送方传送到接收方采用存储转发的方式。在传送报文时,只占用 段通路;在交换结点中需要缓冲存储,报文需要排队。因此这种方式不满足实时通信的要求。 分组交换此方式与报文交换类似,但报文技分成分组传送,并规定了分组的最大长度, 到达目的地后需要重新将分组组装成报文。这是网络中采用最广泛的一种交换技术。 三种数据交换方式各有其特点,对于实时性强的交互式传输,电路交换最合适;对于网络 中较轻的或间歇式负载,报文交换方式较合适;对于中等或稍重的负载,分组交换方式有较好 效果
计算机网络习题精解精练 答案电路交换的优点:适用于连续传送大量数据。 电路交换的缺点电路建立连接时间长,线路利用率低。信息传输延迟小,就给定的连续 来说传输是定不变的,信息编码方法信息格式以及传输控制序都不受限制即可向用 户提供透明的通路。报文交换的优点是采用了存储转发技术线路使用率高,缺点是延迟长。 分组交换的优点:分组动态分配带宽且对网络逐段占用,提高通信线路使用效率。分组 独立选择路由,使结点之间数据交换比较灵活。分组大压缩结点所需的存储容量,也缩短了 网络延时。较短的报文分组比较长的报文可大大减少差错的产生提高传输可靠性。 分组交换的缺点:分组在各结点存储转发时需要排队,这就会造成一定的时延。当网络通信 量过大时,这种时延也可能会很大。同时,各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销。 1-04为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革? 解析略。 答案因特网缩短了人际交往的时间和空间改变了人们的生活工作学习和交往方式 使世界发生了极大的变化。 6试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。讨论是否需要这一层? 解析广义上讲有两种类型的传输技术:广播式网络,点到点网络。 广播式网络(ma仅有一条通信通道,由网络上的所有机器共享。分组或包 可被任何机器发送并被其他所有机器接收。广播系统通常也允许在地址字段中使用一段特殊 代码,以便将分组发送到所有目标。使用此代码的分组发出以后,网络上的每一台机器都会接 目受和处理它。这种操作被称为广播。 点到点网络ptt由-)对机器之间的多条连接按构成。为了能从源到达 目的地,这种网络上的分组可能必须通过一台或多台中间机器。通常是多条路径,并且可能长 8度不一,因此在点到点网络中路由算法十分重要。一般来讲,小的地理上处于本她的网 采用广播式,而大的网络则采用点到点方式。 答案广播式网络中,分组的地址字段指明此分组应被哪台机器按收。一旦收到分组,各 益器将检查它的地址字段。如果是发送给它的,则处理该分组,否则将它丢弃。因此,路由选 择问题简单,网络层也很简单,甚至可以没有。 61-16m和图的体系结构进行比较,计论其异同之处 解析不管是0模型和协议,还是TP模型和协议,都不是十全十美的。0模型 (去掉会话层和表示层)对于讨论计算机网络还是特别有用的。但是0N协议并未流行起来。 TCP协议体系正好相反,模型实际上不存在,但协议被广泛使用。 答案相同点:它们都是基于独立的协议的概念,且层功能大体相似。例如,两个模型 中,传输层及传输层以上的层都为希望通信的进程提供端到端的、与网络无关的传输服务。 不同点如下表所示。 08体系结构 TPP体系结构 模型使务接口和物议这三个概念在服务接口与协议的区别上不很楚 之的区分明确化。这使模型中的协议一个好的款件工程应该将功能与实现方法区 具有更好的隐性,在技术发生变化时,相对分开 比较容易地替换掉
第1章概述 0体系结构 P体系结构 模型产生在协议发明之前,因此该模m2mP模型,首先出现协议以模摸型实际是 型未偏向任何特定协议,非常通用 对已有协议的描述,因此模型与协议配合相 当好,但不适合于任何其他协议栈 0模型在网络层支持面向无连接和面70P模型在网络层仅有一种通信模式 向连接的通信,但在传输层仅有面向连接的(无连接),在传输层支持两种模式这对08 通信 方式很重要 会话层很少用到表示层几是空的数 据链路层与网络层有很多的子层插人; TCpP参考模型的网络接口层本身并不 寻址、流控与差错控制在每一层里都重 是实际的一层,只是一个接口; 复出现,降低系统效率; TC不区分物理层与数据链路层; 数据安全性、加密与网络管理在参考模 UP较早就有较好的网络管理功能 型的设计初期被忽略了 可为各种各样的应用提供服务,也可应用于 严格按照层次模型编程的软件效率很低网 1-07计算机网络可从哪几个方面进行分类 解析可以从多角度对计算机网络进行分类。下表列出了按连接距离进行分类的多处理 机系统,其中局域网、城域网广域网才是真正的计算机网络。 处理器间距离 多个处理器的位置 例子 0.1m 同一电路板上 数据流机器 m 多机系统 10m 同一房 100m 同一建筑物 局城网 同一圆区 10 km 同一城市 城域网 10m 广城网 1000m 同一洲内 100m 互联网 答案按阿络的交换功能进行分类电路交换,报文交换,分组交换,混合交换。 按网络的作用范围进行分类广域网,城域网,局城网,接入网。 按网络的使用者进行分类:公用网,专用网。 1-18计算机网络中的主干网和本地接入网各有何特点 解析基于用户接人网络的实际物理连接,将网络划分为用户驻地网、接入网、核心网。 案主干网特点:设施共享高度综合集成,可应付高密度的业务量需求江作在可部环
计算机网绍习题精解精练 境使用率高:技术演进迅速,以软件为主;成本逐渐下 本地接入网特点:设施专用,且分散独立;接人业务种类多,业务量密度低;线路施工 3大,设备运行环境恶劣;使用率低,技术演进迟缓,以硬件为主:网径大小不一,成本与用户有 关。 1-计算机网络由哪几部分组成? 心解析可以从硬件和软件两个角度进行说明 答案1阿络硬件 网络硬件一般是指计算机设备、传输介质和网络连接设备。 2.阿络软件 网络软件一般是指网络系统的操作系统、阿络通信协议和在应用级提供网络服务功能的 专门软件。 1-10试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(li)。从源站到 目的站共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为bb在电路交换时电路 的建立时间为()在分组交换时分组长度为p(i),且各结点的排队等待时间可忽略不计。 目问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要 解析由于忽略排队时间,款对于本题有: 电路交换总时延=连接时间+发送时延+传播时延 分组交换总时延=发送时延+传播时延 显然,分组交换和电路交换的传播时延都为:dxk。下面讨论两种方式的发送时延。 对于电路交换,由于电路交换不采用“存储转发技术,虽然是k段链路,连接建立以后没 有存储转发的时延,故发送时延=数据块长度信道带宽=xb,从而,电路交换的总时延为: 5+x/b+dx k N 对于分组交换,设共有n个分组,由于分组交换采用存储转发”技术,一个站点的发送时 延为1=pb,显然数据在信道中,经过k-1个时间的流动后从第k个:开始,每个时间 段里将有一个分组到达目的站,从而,发送n个分组的时延=(2-1)xpb+xp2b,分组交 换的总时延为 (k-1)×pb+nxpb+dxk 比较(1(2)知,若要分组交换总时延<电路交换总时延,则 (k-1)×pb+nxb(3+xb 对于分组交换,axp=x此时若满足(k-1b<x,则将有分组交换总时廷电路交换 总时延。 答案电路交换的传播时廷和分组交换的传播时延都为dxk 5电路交换的发送时延=数据块长度信道带宽=xb 电路交换总时延=连接时间+发送时延+传播时延=+xb+dxk 对于分组交换,没共有n个分组。一个站点的发送时延为(=b。显然,数据在信道中 三过个时动后第个开每个时将存一个分目的从 而,发送n个分组的时延=(k-1)×pb+nxpb 分组交换的总时延=(2-1)×pb+nxpb+dxk 比较(1(2)知,若要分组交换总时延<电路交换总时延,则 (k-1)x p/b+nx/b<3+2/b
第1章述 一难度 对于分组交换,mxp≈=所以分组交换时延较电路交换时延小的条件为: (k-1)pb< 户有 1-1在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x和(p+1)(b),其中p 为分组的数据部分的长度,而h为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。通 信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b3,但传播时延和结点的排队时间均可忽略 不计。若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度p应取为多大? 解析共有xp个分组,则利用上题(2)式结论,总时延为: D=(x2)x(2+)b+(k-1)x(p+b)/b 求D对p的导数为-x(bx)+(4-1),令其为零解出答案 能的 答案忽略排队时间和传播时延,分组交换总时延=发送时延 共有x1个分组,每个分组长度(p+b),故: 站到 D=(x2)x(2+1)b+(k-1)x(p+b)/b 路 求D对p的导数为D(=-x(2)+(-1b 令D(=0解出: (k-1) 1-12阿络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想 相似的日常生活。 解析“分层”可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,而这些较小的局部问 题就比较易于研究和处理。 没 答案网络体系结构采用分层次的结构,可以减小协议设计的复杂性,使得各层之间是独 立的,增强灵活性,使得网络体系结构上可以分割开,易于实现和维护,同时促进标准化工作。 日常生活中,比如,甲、乙两地两人a、b通信,a将写好的信交给甲地邮局,甲地邮局经过 送时交部门将信邮至乙地邮局b再从乙地邮局周取信,这相当一个三层结构。如题1-D解图 润所示 用户用户问约定 (2) 写信人) 收信人)用户子系统 局约定 部政局 部局运输 部门约定 运输部门上 运输部门运输子系 中 乙地 题1-2解图 虽然两个用户、两个邮政局,两个运输部门分处甲、乙两地,但它们都分别对应同等机构 同属一个子系统;而同处一地的不同机构则不在一个子系统内,而且它们之间的关系是务与
计算机网络习题精解精练 被服务的关系。 1-13面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么? 解析从是否需要建立连接的角度和发送端接收端如何协作的角度说明。 答案面句连接服务具有连接建立数据传输和连接释放这三个阶段数据按时序传,度要 无连接服务:两个实体间的通信不需要先建立好一个连接,且不需要两个通信实体同时 既其特点是不需要接收端微任何响应,因而是一种不可靠的服务,不能防止报文丢失重复客产 或无序。 1-14协汉与服务有何区别?有何关系? 解析服务和协议是完全不同的概念。服务是各层向它的上层提供的一组原语(操作 而协议是定义同层对等实体之间交换的帧、分组和报文的格式及意义的一组规则。 答案服务和协议的区别:协议是“水平的,服务是“垂直”的;服务是由下层向上层通 层间接口提供的;本层用户只能看到服务,而无法看到下层的协议。 服务与协议的关系:实体利用协议来实现它们的服务的定义;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,还要使用下面一层所提供的 服务;只要不改变提供给用户的服务,实体可以任意地改变它们的协议。 1-15网络协议的三个要素是什么?各有什么含义? 解析略。 答案语法,即数据与控制信息的结构或格式; 语义,即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应; 同步,即事件实现顺序的详细说明 1-16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。 解析略。 答案应用层确定进程之间的通信性质以满足用户的需要、即解快要做什么的问题 运输层功能是使源端和图的端主机上的对等实体可以进行会话即解快对方在何处的 问题。运输层只能存在于分组交换网外面的主机之中,运输层以上的各层就不再关心信息传 输的问题了。 阿络层功能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独立地传向目标(可能经由不 同的网络),即解决走哪条路径的问题。在发送数据时网络层将运输层产生的报文段或用户 数据报封装成分组或包进行传送。 数据链路层功能是使物理层对网络层呈现为一条无错线路,即解决下一步怎么走的问 6三题.,发送数据时,数据链路层的任务是将由网络层交下来的P数据报组装成,在两个相邻 结点间的路上传送以为单位的数据。每一锁包括数据和必要的控制信息。如发现有差 错,数据链路层就丢弃这个出了差错的帧,然后采取下面两种方法之一或者不作任何其他的 处理:或者由数据链路层通知对方重传这一帧,直到正确无误地收到此帧为止。 物理层透明地传送比特流。物理层上传送的数据单位是比特。物理层要考虑用多大的 电压代表”或0,以及当发送端发出比特时,在接收端如何识别出这是比特1“而不是比 ;一个比维持多少微秒:传输是否在两个方向上同时进行:最初的连接如何建立和完成 通信后连接如何终止。物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根以及各个应如何涟 -17)试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子
第1章概述 解析“透明”表示某一实际存在的物体看起来好像不存在一样 答案这种例子很多。比如日常使用家用电器,我们并不知道家用电器具体工作原理但 只要清楚某按钮可以完成什么功能,就可以使用家用电器为日常生活服务。 1-18解释以下名词:协议找、实体对等层协议数据单元、服务访间点客户、服务器、 客户服务器方式。 解析略。 答案协议栈在阿络中,为了完成通信,必须使用多层上的多种协议。这些协议按照层 次顺序组合在一起,构成了协议栈,也称为协议族 实体任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 对等层不同机器的同一层。 协议数据单元在0参考模型中,在对等层次上传送的数据,其单位都称为该层的协议 数据单元 PDU(Protocol Data Unit 服务访问点(SAP)在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方。 客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程,客户服务器方式描述的是进程之间 服务与被服务之间的关系。客户首先发起连接建立请求,而服务器接受连接建立请求。 1-19什么是计算机网络链路的带宽?带宽的单位是什么?什么是数据的发送时延、传 播时延、排队时延和往返时延RT 解析略。 答案带宽指网络可通过的最高数据率,单位是比特每秒(is或bs。 发送时延结点在发送数据时使数据块从结点进人到传输媒体所需要的时间。 传播时延电磁波在信道中传播一定的距离而花费的时间。 排队时延分组在队列中等待被传输的时间。 往返时延T)表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认,总共经 历的时延。 1-20收发两端之间的传输距离为100kn倍号在媒体上的传播速率为2x10mhs 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1,数据发送速率为 10Qb(2)数据长度为1,数据发送速率为1Cbk。从以上计算结果可得出什么结论? 解析(1)送时延:10010 (2)送时延:10(01s 两者传播时延都为10(2810m3:5m 答案(1)送时延为10传播时延为5m(2)发送时延为1s传播时延为5m 结论,若数据长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往大于传播时延。但若 数据长度短而发送速率高,则传播时延又可能是总时延中的主要成分。 1-21假设信号在媒体上的传播速率为23×10m第体长度1分别为:(10- 卡:2030间50广间)试计算当数据率为1M 和10时在以上媒体中正在传播的比特数 解析即求传播时延带宽积。 传播时延=信道长度电磁波在信道上的传播速率。 传播时延带宽积=传播时延x数据率。 当媒体长度0.1m,数据率为1b时,媒体中比特数计算如下:
计算机网络习题解精练 传播时延=0.1m+23x10m-43510 媒体中的比特数=4.35×105x1×1b=4.35×10°b 其他情况都按上述方法计算。 答察如下表所示。 媒体中的比特数 体长度传描时延 数据率=1Mb 数据率=100 01435×0 4.35×10 21m435102 0.435 4.3x0 30m4.35×10 43x10 4.35x (50m07 2.1710 2. 1-2长度为10字节的应用层数据交给运输层传送,需加2字节的首部,再交 给网络层传送,需加上20字节的P首部。最后交给数据链路层的以太网传选,再加上首部 尾部共18字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度为100字节,数据的传输数率是 多少? 解析数据长度10字节的数据传输效率:02420+18)=6335 数据长度10095的数据传输数率:0100224-8=9%5 答案6.3%,%45% 同步训练题 .分组交换是否可以使用面向连接的方式? 2.不同的交换方式具有不同的性能,为了使数据在网络中的传输延迟最小,首选的交换 方是)保证数据无差错地传选,不应选刚的交方式分组变对文交的改 进是(3,这种改进产生的直接结果是4,在出错率高的传输系统中,选用(更合适 ()A.电路交换B.报文交换C.分组交换D信元交换 (2).电路交换B,报文交换C分组交换D倍元交 (3.传输单位更小且定长 B.传输单位更大且定长 C.差错控制更完善 D.路由算法更简单 4A降低码率B提高数据率C减小题D.增加运 (5.电路分组交换 .数据报分组交换 C虚电路加数据报分组交换D电路交换 3,对于分组交换网络来说,多数情况下一个分组的最长度是() A.O. 1 KI-I KB BI K 2 KIl C 2 KB-4 KI D4 KR-6 KB 4,在两台计算机之间传输一个文件(至少)有两种确认策略是可行的。第一种策略把文 作截成分组,接端分别认分组,但体雨言文没有得到认,第二算不确以单 个分组,但当文件全部收到后,对整个文件于手以确认,请讨论以上这两种方式的优缺点 5,考虑在一条链路上传送文件的一个简单协议。在经过某种初始协高之后,A给B发 1K大小的数据分组,B然后用一个确认应答。A在发送下一个数据分组之前总是要
