2022年2022年计算机网络部分课后习题答案 .pdf

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1、1 学第一章概述1-02 简述分组交换的要点。答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。（2）城域网：城市范围，链接多个局域网。（3）局域网：校园、企业、机关、社区。（4）个域网PAN：个人电子设备按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。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（bit）。从源点到终点共经过k 段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s

2、)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k 段链路共有几个结点。）答：线路交换时延：kd+x/b+s,分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示 K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当 s(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当xp,相反。线路交换时延：kd（传播时延）+x/b（发送时延）+s（建立连接时间）,分组交换时延：kd（传播时延）+(x/p)*(p/b)（发送时延）+(k-1)*(p/b)（最后一个

3、分组在第一个路由器转发到目的主机的发送时延）1-11 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+h)(bit),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(b/s)，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？（提示：参考图1-12 的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）答：总时延D表达式，分组交换时延为：D=kd+(x/p)*(p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/b D对 p 求导后，令其值等于0，求得 p=(x

4、h)/(k-1)0.5 1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。1-17 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2108m/s。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107bit,数据发送速率为100kb/s。（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 9 页 -2 从上面的计算中可以得到什

5、么样的结论？解：（1）发送时延：ts=107/105=100s 传播时延tp=106/(2 108)=0.005s（2）发送时延ts=103/109=1 s 传播时延：tp=106/(2 108)=0.005s 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，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。1-24论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。答：综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。各层的主要功能：物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。（注意：传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在

6、物理层的下面，当做第0 层。）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。第二章物理层2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性？个包含些什么内容？答：（1）机械特性明接口所用的接线器的形

7、状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。（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意。（4）规程特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。2-16 共有4个站 进行码分多址 通信。4个站 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）现收到这样的码片序列S：（1 13113 11）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0 还是 1？解：S A=（113 11311）8=1，A 发送 1 S B=（1

8、13 11311）8=1，B 发送 0 S C=（113 11311）8=0，C 无发送名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 9 页 -3 S D=（113 11311）8=1，D 发送 1 第三章数据链路层3-03网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件网络适配器工作在TCP/IP 协议中的网络接口层（OSI 中的数据链里层和物理层）3-07 要发送的数据为1101011011。采用 CRC 的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1 变成了

9、0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1 都变成了0，问接收端能否发现？采用 CRC 检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？答：作二进制除法，1101011011 0000 10011 得余数 1110，添加的检验序列是1110.作二进制除法，两种错误均可发展仅仅采用了CRC 检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。3-08要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是P（X）=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。答：作二进制除法，101110 000 10011 添加在数据后面的余数是011 3-09一个 PPP 帧的数据部分（用十六进制写出）是 7

10、D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 3-10PPP 协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填 充 后 变 成 怎 样 的 比 特 串？若 接 收 端 收 到 的PPP帧 的 数 据 部 分 是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？答：011011111 11111 00 011011111011111000 000111011

11、1110111110110 000111011111 11111 110 3-20假定 1km 长的 CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。答：对于1km 电缆，单程传播时间为1/200000=5 为微秒，来回路程传播时间为10微秒，为了能够按照CSMA/CD 工作，最小帧的发射时间不能小于10 微秒，以Gb/s 速率工作，10 微秒可以发送的比特数等于10*10-6/1*10-9=10000,因此，最短帧是10000 位或 1250 字节长3-24 假定站点A 和 B 在同一个10Mb/s 以太网网段上。这两个站点

12、之间的传播时延为225 比特时间。现假定A 开始发送一帧，并且在A 发送结束之前 B 也发送一帧。如果A 发送的是以太网所容许的最短的帧，那么A 在检测到和B 发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？换言之，如果A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A 所发送的帧不会和B 发送的帧发生碰撞？（提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时，在MAC 帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 9 页 -4 答：设在 t=0 时 A 开始发送，在 t=（64+8）*8=576 比特时间，A 应当发送完毕。t=225比特

13、时间，B 就检测出 A 的信号。只要B 在 t=224 比特时间之前发送数据，A 在发送完毕之前就一定检测到碰撞，就能够肯定以后也不会再发送碰撞了如果 A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么就能够肯定A 所发送的帧不会和B 发送的帧发生碰撞（当然也不会和其他站点发生碰撞）。3-25在上题中的站点A 和 B 在 t=0 时同时发送了数据帧。当 t=255 比特时间，A 和 B 同时检测到发生了碰撞，并且在t=255+48=273 比特时间完成了干扰信号的传输。A 和 B 在 CSMA/CD 算法中选择不同的r 值退避。假定 A 和 B 选择的随机数分别是rA=0 和 rB=1。试问 A 和 B

14、 各在什么时间开始重传其数据帧？A 重传的数据帧在什么时间到达B？A 重传的数据会不会和B 重传的数据再次发生碰撞？B 会不会在预定的重传时间停止发送数据？答：t=0 时，A 和 B 开始发送数据T1=225 比特时间,A 和 B 都检测到碰撞（tau）T2=273 比特时间,A 和 B 结束干扰信号的传输（T1+48）T3=594 比特时间,A 开始发送（T2+Tau+rA*Tau+96）T4=785 比特时间，B 再次检测信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空闲，则B 在T5=881 比特时间发送数据、否则再退避。（T5=T4+96）A 重传的数据在819 比特时间到达B，B 先检

15、测到信道忙，因此B 在预定的 881比特时间停止发送3-20有 10 个站连接到以太网上。试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。（1）10 个站都连接到一个10Mb/s 以太网集线器；（2）10 个站都连接到一个100Mb/s 以太网集线器；（3）10 个站都连接到一个10Mb/s 以太网交换机。(集线器共享带宽。交换机独享)答:（1）10 个站都连接到一个10Mb/s 以太网集线器：1mbs（2）10 个站都连接到一个100mb/s 以太网集线器：10mbs（3）10 个站都连接到一个10mb/s 以太网交换机：10mbs 3-32 图 3-35 表示有五个站点分别连接在三个局域网上，

16、并且用网桥1 和 2 连接起来。每一个网桥都有两个接口（1 和 2）。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A 发送给 E，C 发送给 B，D 发送给 C，B 发送给 A。试把有关数据填写在表3-2 中。发送的帧网桥 1 的转发表网桥 2 的转发表网桥 1 的处理（转发？丢弃？登记？）网桥 2 的处理（转发？丢弃？登记？）地址接口地址接口AEA 1 A 1 转发，写入转发表转发，写入转发表CBC 2 C 1 转发，写入转发表转发，写入转发表DCD 2 D 2 写入转发表，丢弃不转发转发，写入转发表BAB 1 写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧第四章网络层

17、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 9 页 -5 3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。物理层中继系统：转发器(repeater)。数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。网络层以上的中继系统：网关(gateway)。4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP 和 ICMP。IP 协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP 是 TCP/IP 体系中两

18、个最主要的协议之一，与 IP 协议配套使用的还有四个协议。ARP 协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP 地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP 地址的映射问题。ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP 数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。15.什么是最大传送单元MTU？它和 IP 数据报的首部中的哪个字段有关系？答：IP 层下面数据链里层所限定的帧格式中数据字段的最大长度，与 IP 数据报首部中的总长度字段有关系18.（1）有人认为：“ARP 协议向网络层提供了转换地址的服务，因此ARP

19、 应当属于数据链路层。”这种说法为什么是错误的？因为 ARP 本身是网络层的一部分，ARP 协议为 IP 协议提供了转换地址的服务，数据链路层使用硬件地址而不使用IP 地址，无需ARP 协议数据链路层本身即可正常运行。因此ARP不在数据链路层。（2）试解释为什么ARP 高速缓存每存入一个项目就要设置1020 分钟的超时计时器。这个时间设置的太大或太小会出现什么问题？答：考虑到IP 地址和 Mac 地址均有可能是变化的（更换网卡，或动态主机配置）1020 分钟更换一块网卡是合理的。超时时间太短会使ARP 请求和响应分组的通信量太频繁，而超时时间太长会使更换网卡后的主机迟迟无法和网络上的其他主机通

20、信。（3）至少举出两种不需要发送ARP 请求分组的情况（即不需要请求将某个目的IP 地址解析为相应的硬件地址）。在源主机的ARP 高速缓存中已经有了该目的IP 地址的项目；源主机发送的是广播分组；源主机和目的主机使用点对点链路。19.主机 A 发送 IP 数据报给主机B，途中经过了5 个路由器。试问在IP 数据报的发送过程中总共使用了几次ARP？6 次，主机用一次，每个路由器各使用一次。22.一个数据报长度为4000 字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500 字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF 标志应为

21、何数值？IP 数据报固定首部长度为20 字节总长度(字节)数据长度(字节)MF 片偏移原始数据报4000 3980 0 0 数据报片 1 1500 1480 1 0 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 9 页 -6 数据报片 2 1500 1480 1 185 数据报片 3 1040 1020 0 370 24.试找出可产生以下数目的A 类子网的子网掩码（采用连续掩码）。（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（3）255.248.0.0，（4）255.252.0.0，（5）2

22、55.254.0.0，（6）255.255.0.0 29.一个自治系统有5 个局域网，其连接图如图4-55 示。LAN2 至 LAN5 上的主机数分别为：91，150，3 和 15.该自治系统分配到的IP 地址块为30.138.118/23。试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。30.138.118/23-30.138.0111 011分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀题目没有说LAN1 上有几个主机，但至少需要3 个地址给三个路由器用。本题的解答有很多种，下面给出两种不同的答案：第一组答案第二组答案LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27 LAN

23、2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25 LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24 LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27 LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/27 31.以下地址中的哪一个和86.32/12 匹配：请说明理由。（1）86.33.224.123：（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74;(4)86.68.206.154。86.32/12 86.00100000 下划线上为12 位前缀说明第二字节的前4 位在前缀中。给出

24、的四个地址的第二字节的前4 位分别为：0010，0100，0011 和 0100。因此只有（1）是匹配的。35.已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试求这个地址块中的最小地址和最大地址。地址掩码是什么？地址块中共有多少个地址？相当于多少个C 类地址？140.120.84.24 140.120.(0101 0100).24 最小地址是140.120.(0101 0000).0/20(80)最大地址是140.120.(0101 1111).255/20(95)地址数是 4096.相当于 16 个 C 类地址。37.某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要

25、进一步划分为4 个一样大的子网。试问:（1）每一个子网的网络前缀有多长？（2）每一个子网中有多少个地址？（3）每一个子网的地址是什么？（4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？（1）每个子网前缀28 位。（2）每个子网的地址中有4 位留给主机用，因此共有16 个地址。（3）四个子网的地址块是：第一个地址块136.23.12.64/28，可分配给主机使用的最小地址：136.23.12.01000001136.23.12.65/28 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 9 页 -7 最大地址：136.23.12.01001110136.23.12.78/

26、28 第二个地址块136.23.12.80/28，可分配给主机使用的最小地址：136.23.12.01010001136.23.12.81/28 最大地址：136.23.12.01011110136.23.12.94/28 第三个地址块136.23.12.96/28，可分配给主机使用的最小地址：136.23.12.01100001136.23.12.97/28 最大地址：136.23.12.01101110136.23.12.110/28 第四个地址块136.23.12.112/28，可分配给主机使用的最小地址：136.23.12.01110001136.23.12.113/28 最大地址：1

27、36.23.12.01111110136.23.12.126/28 40.假定网络中的路由器B 的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）N1 7 A N2 2 C N6 8 F N8 4 E N9 4 F 现在 B 收到从 C 发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）：N2 4 N3 8 N6 4 N8 3 N9 5 试求出路由器B 更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。路由器 B 更新后的路由表如下：N17A无新信息，不改变N25C相同的下一跳，更新N39C新的项目，添加进来N65C不同的下一跳，距离更短，更新N84E不同的下一跳，距离一样，

28、不改变N94F不同的下一跳，距离更大，不改变第五章传输层5-14 一 UDP 用户数据报的首部十六进制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17.试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送给服务器发送给客户？使用UDP 的这个服务器程序是什么？解：源端口1586，目的端口69，UDP 用户数据报总长度28 字节，数据部分长度20字节。此 UDP 用户数据报是从客户发给服务器（因为目的端口号1023，是熟知端口）、服务器程序是TFTP。5-23主机 A 向主机 B 连续发送了两个TCP 报文段，其序号分别为70 和 100。试名师资料总结-精品

29、资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 9 页 -8 问：（1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？（2）主机 B 收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？（3）如果主机B 收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180，试问 A 发送的第二个报文段中的数据有多少字节？（4）如果 A 发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B 在第二个报文段到达后向A 发送确认。试问这个确认号应为多少？解：（1）第一个报文段的数据序号是70 到 99，共 30 字节的数据。（2）确认号应为100.（3）80 字节。（4）70 5-34 已知第一次测得TCP 的往返时延的当前值是30 m

30、s。现在收到了三个接连的确认报文段，它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：26ms，32ms和 24ms。设=0 9。试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs。讨论所得出的结果。答：a=0.1，RTTO=30 RTT1=RTTO*(1-a)+26*a=29.6 RTT2=RTT1*a+32(1-a)=29.84 RTT3=RTT2*a+24（1-a）=29.256 三次算出加权平均往返时间分别为29.6，29.84 和 29.256ms。可以看出，RTT 的样本值变化多达20%时，加权平均往返5-38 设 TCP 的 ssthresh的初始值为8(单位为报文段)。当拥塞窗口上升

31、到12 时网络发生了超时，TCP 使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第1 次到第 15 次传输的各拥塞窗口大小。你能说明拥塞控制窗口每一次变化的原因吗？答：拥塞窗口大小分别为：1，2，4，8，9，10，11，12，1，2，4，6，7，8，9.5-39 TCP 的拥塞窗口cwnd 大小与传输轮次n 的关系如下所示：cwnd n 1 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 33 7 34 8 35 9 36 10 37 11 38 12 39 13 cwnd n 40 14 41 15 42 16 21 17 22 18 23 19 24 20 25 21 26 22 1 23 2 24 4

32、 25 8 26（1）试画出如图5-25 所示的拥塞窗口与传输轮次的关系曲线。（2）指明 TCP 工作在慢开始阶段的时间间隔。（3）指明 TCP 工作在拥塞避免阶段的时间间隔。（4）在第 16 轮次和第22 轮次之后发送方是通过收到三个重复的确认还是通过超时检测到丢失了报文段？（5）在第 1 轮次，第 18 轮次和第 24 轮次发送时，门限ssthresh分别被设置为多大？（6）在第几轮次发送出第70 个报文段？（7）假定在第26 轮次之后收到了三个重复的确认，因而检测出了报文段的丢失，那么拥塞窗口 cwnd 和门限 ssthresh应设置为多大？答：（1）拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示

33、（课本后答案）：（2）慢开始时间间隔：【1，6】和【23，26】（3）拥塞避免时间间隔：【6，16】和【17，22】名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 9 页 -9（4）在第 16 轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。在第22 轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段。（5）在第 1 轮次发送时，门限ssthresh被设置为32 在第 18 轮次发送时，门限ssthresh被设置为发生拥塞时的一半，即21.在第 24 轮次发送时，门限ssthresh是第 18 轮次发送时设置的21（6）第 70 报文段在第7 轮次发送出。（7）拥塞窗口cwnd 和门限 ssthresh应设置为 8 的一半，即4.第六章应用层6-03 举例说明域名转换的过程。域名服务器中的高速缓存的作用是什么？答：（1）把不方便记忆的IP 地址转换为方便记忆的域名地址。（2）作用：可大大减轻根域名服务器的负荷，使因特网上的DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。6-04 设想有一天整个因特网的DNS 系统都瘫痪了（这种情况不大会出现），试问还可以给朋友发送电子邮件吗？答：不能；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 9 页 -