计算机网络自顶向下方法习题答案(中文版).docx

《计算机网络自顶向下方法习题答案(中文版).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络自顶向下方法习题答案(中文版).docx（44页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1复习题1. 没有不同。主机和端系统可以互换。端系统包括PC,工作站，WEB服务器，邮件服务器，网络连接的PDA,网络电视等等。2. 假设爱丽丝是国家A的大使，想邀请国家B的大使鲍勃吃晚餐。爱丽丝没有简单的打个电话说“现在我没一起吃晚餐吧”。而是她先打电话给鲍勃建议吃饭的日期与时间。鲍勃可能会回复说那天不行，另外一天可以。爱丽丝与鲍勃不停的互发讯息直到他们确定一致的日期与时间。鲍勃会在约定时间（提前或迟到不超过15分钟）出现再大使馆。外交协议也允许爱丽丝或者鲍勃以合理的理由礼貌的退出约会。3. 联网（通过网络互联）的程序通常包括2个，每一个运行在不同的主机上，互相通信。发起通信的程序是客户机程

2、序。一般是客户机请求和接收来自服务器程序的服务。4. 互联网向其应用提供面向连接服务（TCP）和无连接服务（UDP）2种服务。每一个互联网应用采取其中的一种。面相连接服务的原理特征是： 在都没有发送应用数据之前2个端系统先进行“握手”。 提供可靠的数据传送。也就是说，连接的一方将所有应用数据有序且无差错的传送到连接的另一方。 提供流控制。也就是，确保连接的任何一方都不会过快的发送过量的分组而淹没另一方。 提供拥塞控制。即管理应用发送进网络的数据总量，帮助防止互联网进入迟滞状态。无连接服务的原理特征： 没有握手 没有可靠数据传送的保证 没有流控制或者拥塞控制5. 流控制和拥塞控制的两个面向不同的

3、对象的不同的控制机理。流控制保证连接的任何一方不会因为过快的发送过多分组而淹没另一方。拥塞控制是管理应用发送进网络的数据总量，帮助防止互联网核心（即网络路由器的缓冲区里面）发生拥塞。6. 互联网面向连接服务通过使用确认，重传提供可靠的数据传送。当连接的一方没有收到它发送的分组的确认（从连接的另一方）时，它会重发这个分组。7. 电路交换可以为呼叫的持续时间保证提供一定量的端到端的带宽。今天的大多数分组交换网（包括互联网）不能保证任何端到端带宽。当发生拥塞等网络问题时，TDM中的数据丢失可能只会是一部分，而FDM中就可能是大部分或全部。8. 在一个分组交换网中，在链路上流动的来自不同来源的分组不会

4、跟随任何固定的，预定义的模式。在TDM电路交换中，每个主机从循环的TDM帧中获得相同的时隙。9. t0时刻，发送主机开始传输。在t1=L/R1时刻，发送主机完成发送并且整个分组被交换机接收（无传输时延）。因为交换机在t1时刻接收到了整个分组，它可以在t1时刻开始向接收主机发送分组。在t2=t1+L/R2时刻，交换机完成传输且接收主机收到了整个分组（同样，无传输时延）。所以，端到端实验是L/R1+L/R2。10. 在一个虚电路网络中，每个网络核心中的分组交换机都对经过它传输的虚电路的连接状态信息进行维护。有的连接状态信息是维护在一个虚电路数字传输表格中。11. 面向连接的VC电路的特点包括：a.

5、建立和拆除VC电路是需要一个信令协议；b.需要在分组交换中维持连接状态。有点方面，一些研究者和工程人员争论到：使用VC电路可以更容易提供QoS业务，如：保证最小传输率的业务，以及保证端到端的最大分组延时的业务。12. a.电话线拨号上网：住宅接入;b.电话线DSL上网：住宅接入或小型办公；c.混合光纤同轴电缆：住宅接入;d.100M交换机以太网接入：公司；e.无线局域网：移动接入；f.蜂窝移动电话（如WAP）：移动。13. 一个第一层ISP与所有其它的第一层ISP相连；而一个第二层ISP只与部分第一层ISP相连。而且，一个第二层ISP是一个或多个第一层ISP的客户。14. POP是ISP网络中

6、一个或多个路由器构成的一个组，其它ISP中的路由器也可以能连接到这个POP。NAP是一个很多ISP（第一层，第二层，以及其它下层ISP）可以互联的局部网络。15. HFC的带宽是用户间共享的。在下行信道，所有的分组从头到尾由同一个源发出，因此在下行信道不会发生冲突。16. 以太网的传输速率有：10Mbps,100Mbps,1Gbps和10Gbps。对于一个给定的传输速率，如果用户单独在线路上传输数据，则可以一直保持这个速率；但是如果有多个用户同时传输，则每个都不能达到所给定的速率（带宽共享）。17. 以太网通常以双绞线或者细的同轴电缆为物理媒体，也可以运行在光纤链路和粗同轴电缆上。18. 拨号

7、调制解调器：最高56Kbps,带宽专用；ISDN:最高128Kbps,带宽专用；ADSL：下行信道58Mbps,上行信道最高1Mbps,带宽专用；HFC：下行信道1030Mbps,上行信道一般只有几Mbps,带宽共享。19. 时延由处理时延、传输时延、传播时延和排队时延组成。所有这些时延除了排队时延都是固定的。20. 5种任务为：错误控制，流量控制，分段与重组，复用，以及连接建立。是的，这些任务可以由两层（或更多层）来执行，比如：经常在多于一个层次上执行错误控制。21. 英特网协议栈的5个层次从上倒下分别为：应用层，传输层，网络层，链路层，和物理层。每一层的主要任务见1.7.1节。应用层是网络

8、应用程序及其应用层协议存留的地方；运输层提供了一个在应用程序的客户机和服务器之间传输应用层报文的服务；网络层负责将称为数据报的网络层分组从一台主机移动到另一台主机；链路层：通过一系列分组交换机（Internet中的路由器）在源和目的地之间发送分组；物理层：将该帧中的一个一个比特从一个节点移动到下一个节点。22. 应用层报文：应用程序要发出的在传输层上传递的数据；传输层报文段：将应用层报文加上传输层包头，由传输层管理和封装的信息；网络层数据报：将传输层报文段加上网络层包头之后封装；链路层帧：将网络层数据报加上链路层包头之后封装。23. 路由器处理第一层到第三层（这是一个善意的谎话？本人理解为“这

9、样说不确切”因为现代路由器常常还要扮演防火墙或者高速缓存器的角色，一次也处理第四层）；链路交换机处理第一层和第二层；主机处理所有的5层。习题1. 本题不止一个答案，很多协议都能解决这个问题，下面是一个简单的例子:MessagesfromATMmachinetoServerMsgnamepurposeHELOLetserverknowthatthereisacardintheATMmachineATMcardtransmitsuserIDtoServerPASSWDBALANCETOITHDRAWLBYEUserentersPIN,whichissenttoserverUsej：requests

10、balanceUseraskatowithdrawmoneyuseralldoneMessagesfromServertoATMmachine(display)MsgnamepuxposePASSWDOKAskusej：forPIN(patssword)lastrevestedoperation(PASSWDfWITHDRAWIi)OKERRlastrenuestedoperation(PASSWD#WITHDRAWN)inERRORAMOUNTBYEsentinresponsetoBAZiANCEreloriestusexdcnerdisplaywelcomescreenatATMConne

11、ctoperation:clientHELO(user(check.ifira.lj.cduserid)PASSWDPASSWD(checkpa-sswordjAMOU1WTWITHDRAWLcheckifenough$tocoverwithd.ra.w.1(checkifvalidussridPASSWDPASSWD(checkp-a-sswordj AMOUNTOTITHDRAWIjcheckifencnugh$tocoverwithdrawl一（一）4-一二0n8=J4DFdSRSSR2复习题1. TheWeb:HTTP;filetransfer:FTP;remotelogin:Teln

12、et;NetworkNews:NNTP;email:SMTP.2. P51网络体系结构是指以分层的方式来描述通信过程的组织体系。（例如五层网络结构）另一方面，应用体系结构是由应用程序的研发者设计，并规定应用程序的主要结构（例如客户机/服务器或P2P）从应用程序研发者的角度看，网络体系结构是固定的，并为应用程序提供了特定的服务集合。3. P52在即时讯息中，发起人连接到中心服务器，查找接收方的IP地址是典型的客户机/服务器模式。在这之后，即时信息可以在相互通信的双方进行直接的端到端通信。不需要总是打开的中间服务器。4. P53发起通信的进程为客户机，等待联系的进程是服务器。5. No.Assta

13、tedinthetext,allcommunicationsessionshaveaclientsideandaserverside.InaP2Pfile-sharingapplication,thepeerthatisreceivingafileistypicallytheclientandthepeerthatissendingthefileistypicallytheserver.6. P54目的主机的IP地址和目的套接字的端口号。7. 在日常生活中你或许会使用Web浏览器和邮件阅读器。你或许还会用到FTP用户代理，Telnet用户代理，音频/视频播放器用户代理（比如RealNetwor

14、ksplayer），即时信息代理，P2P文件共享代理。8. Therearenogoodexamplesofanapplicationthatrequiresnodatalossandtiming.Ifyouknowofone,sendane-mailtotheauthors.9. 当两个通信实体在相互发送数据前第一次交换控制分组信息时使用握手协议。SMTP在应用层使用握手协议。然而HTTP不是这样。10. P56、57因为与这些协议相联系的应用都要求应用数据能够被无差错的有序的接收。TCP提供这种服务，而UDP不提供。TCP提供可靠的数据传输服务，而UDP提供的是不可靠数据传输。11. P6

15、6当用户第一次访问一个站点。这个站点返回一个cookie号码。这个cookie码被存储在用户主机上并由浏览器管理。在随后的每次访问（和购买）中，浏览器将这个cookie码回送该站点。这样当用户访问该站点时，都会被该站点所知道。12. P62在非流水线的HTTP持久连接中，客户机只能在接收到服务器发来的前一个响应后才能发出新的请求。在流水线的HTTP持久连接中，浏览器只要有需要就会发出请求，不需要等待服务器的响应信息。HTTP/1.1的默认模式使用了流水线方式的持久连接13. P67Web缓存能够使用户所希望的内容距离用户更近，或许就在用户主机所连接的局域网内。Web缓存能够减小用户请求的所有对

16、象的时延，即使是该对象没有被缓存，因为缓存能够减少链路上的流量。因此改善了所有应用的性能。因为一般情况下客户机与Web缓存器的瓶颈带宽要比客户机与起始服务器之间的瓶颈带宽大的多。如果用户所请求的对象在Web缓存器上，则该Web缓存器可以迅速将该对象交付给用户。14. 实验题，应该不考吧。15. P70、71FTP使用两个并行的TCP连接，一个连接用来传送控制信息（例如一个传送文件的请求），另一个连接用于准确地传输文件。因为控制信息不是在文件传输地连接上传送，所以FTP的控制信息是带外传送的。16. P81信息从Alice的主机发送到她的邮件服务器，使用HTTP协议。然后邮件从Alice的邮件服

17、务器发送到Bob的邮件服务器，使用SMTP协议。最后Bob将邮件从他的邮件服务器接收到他的主机，使用POP3协议。17. 无。18. P80在下载并删除方式下，在用户从POP服务器取回他的邮件后，信息就被删除调。这就为移动的用户带来一个问题。因为该用户有可能想从不同的机器上访问邮件。（办公PC,家用PC等）。在下载并保留方式下，在用户取回邮件后，邮件不会被删除。这同样也会带来一些不便。因为每次当用户在一台新的机器上取回存储的邮件时，所有的没有被删除的信息都将会被传送的新的机器上（包括非常老的邮件）。19. P88是的，一个机构的邮件服务器和Web服务器可以有完全相同的主机名别名。MX记录被用来

18、映射邮件服务器的主机名到它的IP地址。如果Type=MX,则Value是别名为Name的邮件服务器的规范主机名。RR：resourcerecord.为了获得邮件服务器的规范主机名，DNS客户机应当请求一条MX记录；而为了获得其他服务器的规范主机名，DNS客户机应当请求CNAME记录。Type=CNAME20. P93P2P文件共享系统的覆盖网络包括参与到文件共享系统中的节点和节点间的逻辑连接。如果A和B之间有一条非永久性的TCP连接，那么我们说在A和B之间有一条逻辑连接（在图论领域被称为一条“边”）。一个覆盖网络不包括路由器。在Gnutella网络中，当一个节点想要加入到Gnutella网络，

19、它首先发现己经在网络中的一个或多个节点的IP地址。然后它向这些节点发送加入请求信息。当这个节点接收到确认信息时，它就成为了Gnutella网络的一员。节点通过周期性的更新信息保持它们的逻辑连接。(在Gnutella中，对等方形成了一个抽象的逻辑网络，该网络被称为覆盖网络。用图论的术语来说，如果对等方A与另一个对等方B维护了一条TCP连接，那么我们说在A和B之间有一条边。该图由所有活跃的对等方和连接的边(持续的TCP连接)组成，该图定义了当前的Gnutella覆盖网络。21. Threecompaniesasofthiswriting(August2004)areKaZaA,eDonkey,Bi

20、tTorrent.Napster提供集中式目录来跟踪位于对等方中的内容。Gnutella使用全分布方法定位内容。KaZaA结合了前二者的思想，通过指派少量更有权力的对等方作为组长，利用了对等方的不均匀性，形成了一个层次覆盖网络的顶22. P99、104对于UDP服务器，没有欢迎套接字，所有来自不同客户机的数据通过同一个套接字进入服务器。对于TCP服务器，有欢迎套接字，每次一个客户机建立一个到服务器的连接，就会建立一个新的套接字。因此，为了同时支持n个连接，服务器需要n+1个套接字。23. 对于TCP应用，一旦客户机开始执行，它就试图建立一个到服务器的TCP连接。如果TCP服务器没有运行，那么客

21、户机就会建立连接失败。对于UDP应用，客户机不需要在其执行的时候立即建立连接(或试图与UDP服务器通信)。习题1. a)FP62b)TP62c)FP61d)FP64Data首部行表示服务器产生并发送响应报文的日期和时间。2. Accesscontrolcommands:USER,PASS,ACT,CWD,CDUP,SMNT,REIN,QUIT.Transferparametercommands:PORT,PASV,TYPE,STRU,MODE.Servicecommands:RETR,STOR,STOU,APPE,ALLO,REST,RNFR,RNTO,ABOR,DELE,RMD,MRD,PW

22、D,LIST,NLST,SITE,SYST,STAT,HELP,NOOP.3. SFTP:115,NNTP:119.4. Applicationlayerprotocols:DNSandHTTPTransportlayerprotocols:UDPforDNS;TCPforHTTP5. Persistentconnectionsarediscussedinsection8ofRFC2616(therealgoalofthisquestionwastogetyoutoretrieveandreadanRFC).Sections8.1.2and8.1.2.1oftheRFCindicatethat

23、eithertheclientortheservercanindicatetotheotherthatitisgoingtoclosethepersistentconnection.Itdoessobyincludingtheconnection-tokencloseintheConnection-headereldofthehttprequest/reply.客户机和服务器都可以向对方声明它准备关闭持久连接。通过在HTTP请求/响应中的Connection首部行中包含Connection:close来完成此项操作。加密服务？?6. ThetotalamountoftimetogettheIP

24、addressisRTT1+RTT2+A+RTTn.OncetheIPaddressisknown,RTT0elapsestosetuptheTCPconnectionandanotherRTT0elapsestorequestandreceivethesmallobject.Thetotalresponsetimeis2RTT0+RTT1+RTT2+A+RTTn7. a)RTT1+A+RTTn+2RTT0+3X2RTT=8RTT0+RTT1+A+RTTnb) RTT1+A+RTTn+2RTT0+2RTT0=4RTT+RTT1+A+RTTnc) RTT1+A+RTTn+2RTT0+RTT0=3

25、RTT0+RTT1+A+RTTn8. HTTP/1.0:GET,POST,HEAD.P63当浏览器请求一个对象时，使用GET方法。HTTP客户机常常在用户提交表单时使用POST方法，例如用户向搜索引擎提供搜索关键词。实体中包含的就是用户在表单字段中的输入值。当服务器收到HEAD方法的请求时，会用一个HTTP报文进行响应，但是并不返回请求对象。应用程序开发者常用HEAD方法进行故障跟踪。HTTP/1.1:GET,POST,HEAD,OPTIONS,PUT,DELETE,TRACE,CONNECT.SeeRFCsforexplanations.PUT方法常与Web发布工具联合使用，它允许用户把对象

26、上传到指定Web服务器的指定路径下。PUT方法也被那些需要向Web服务器上传对象的应用程序使用。DELETE方法允许用户或者应用程序删除Web服务器上的对象。9. a)通过一个传输速率为R的链路传输长度为L的对象需要的时间是L/Ro平均时间是对象的平均大小除以R:=(900,000bits)/(1,500,000bits/sec)=0.6sec链路的流量强度是：BA=(1.5requests/sec)(0.6sec/request)=0.9.因此，平均访问时延是：A/(1-BA)=(0.6sec)/(1-0.9)=6seconds.因此，总的平均响应时间是:6sec+2sec=8sec.b)因

27、为有40%的请求有机构的网络满足，所以访问链路的流量强度减少了40%。因此平均访问时延是：(0.6sec)/1-(0.6)(0.9)=1.2seconds如果请求由缓存器满足的话，其响应时间近似为0。当缓存器未命中时，平均响应时间是1.2sec+2sec=3.2sec因此平均响应时间是：(0.4)(0sec)+(0.6)(3.2sec)=1.92seconds因此平均响应时间由8sec减少到1.92seco10. 无。11. UIDL是唯一识别码列表的缩写。当一个POP3客户端发出一个UIDL命令，服务器返回储存在用户邮箱里的所有邮件的唯一邮件识别码。这个命令对下载并保留方式有用。通过保留上次

28、收取的邮件的列表信息，客户能够使用UIDL命令来确定在服务器上的哪些邮件是已经被阅读过的。12. a)C:dele1C:retr2S:(blahblah.S:blah)S:.C:dele2C:quitS:+OKPOP3serversigningoffb) C:retr2S:blahblah.S:blahS:.C:quitS:+OKPOP3serversigningoffc) C:listS:1498S:2912S:.C:retr1S:blah.S:.blahS:.C:retr2S:blahblah.S:blahS:.C:quitS:+OKPOP3serversigningoff13. a)对于

29、一个给定的域名，IP地址或网络管理员名的输入，whois数据库能被用来定位相应的登记人，whois服务器，DNS服务器等。f) 一个入侵者能使用whois数据库和nslookupX具来检测目标机构的IP地址范围，DNS服务器地址等。g) 通过分析攻击包的源地址信息，受害者能够使用whois来掌握有关于攻击来源的域的信息，并能够通知来源域的管理员。14. 因为是全双工链路，你在每个方向都有128kbps,上载不会影响下载。然而，对于不对称链路，由于meteredacks上载能够显著的减少下载速率。15. 在覆盖网络中有N个节点和N(N-1)/2条边。16. a)在这种情况下，这五个Gnutell

30、a客户都立即知道它们少了一个邻居。考虑五个客户中的一个，比如Bob。假设当X离开后，Bob只有三个邻居。这是Bob需要同另一个对等点建立TCP连接。Bob要有一个活跃对等点的最新列表；他不断地连接列表中地对等点知道其中一个接收它的TCP连接请求。b)在这种情况下，Bob不能立即知道X已经离开了。只有当他尝试向X发送信息(query或ping)时，Bob才会知道X已经离开。当Bob尝试发送信息时，Bob的TCP将会产生数个不成功的连接信息。这时Bob的TCP将会通知Gnutella客户机X已经离开。然后Bob将会尝试与一个新的对等点建立TCP连接，以此重建第五个连接。17. a)在直接连接Bob

31、和Alice的TCP上传送QueryHit信息的优点是QueryHit信息在因特网的基本路由上传送，没有经过中间对等点，因此，从Bob到Alice的传送信息的时延要短。缺点是每个有匹配信息的对等点都要求Alice打开一个TCP连接；因此Alice或许不得不为一个查询打开数十或数百个TCP连接。并且，当Alice在NAT后面时情况会更复杂。b) 当一个Query信息到达一个对等点时，该对等点就将MessagelD和与信息到达相关的TCP套接字记录在列表中。当该对等点接收到带有同样MessageID的QueryHit信息时，它就检索列表来查询到它应该将信息发往哪个套接字。c) 当Query信息到达

32、Bob时，它将包含信息从Alice到达Bob所经过的所有对等点的IP地址的顺序列表。当Bob回传一个QueryHit信息时，它将把这个顺序列表拷贝到信息中，当一个对等点接收到QueryHit信息时，他就能用这个列表来决定它要发送的下一个对等点。18. 对于Ping/Pong信息的状况答案没有改变，只需把Query信息变为Ping信息，QueryHit信息变为Pong信息。19. a)每一个超级组长大约负责2002=40,000个对等点。因此，我们将需要大约100个超级组长来支持4百万的对等点。b)每个组长将储存其子对等方共享的所有文件的元数据；一个超级组长将储存其子组长所储存的所有元数据。一个

33、普通对等方首先将发送一个query到它的组长。这个组长将以一个匹配回应，并有可能将这个query发送给它的超级组长。超级组长将回应一个匹配信息(通过覆盖网络)。超级组长还有可能进一步将这个query发送给其他的超级组长。20. Alice发送她的query到至多N个邻居。每个邻居又发送这个query到至多M=N-1个邻居。这些邻居中的每一个又将这个query发送到至多M个邻居，因此最大的查询报文数为：N+NM+NM2+.+NM(k-1)=n(1+M+M2+.+M(K-1)=N(1-MK)/(1-M)=N(N-1)K-1/(N-2).21. a)如果先运行TCP客户机，那么客户机将试图与不存在的

34、服务器进程建立TCP连接。TCP连接将无法完成。b)UDP客户机不和服务器建立TCP连接。因此，先运行UDP客户机，再运行UDP服务器是可以的，不会出错。当客户机和服务器运行起来后，你可以使用该应用程序再客户机上输入一行。d) 如果使用了不同的端口号，那么客户机将会试图和一个错误的进程或一个不存在的进程建立TCP连接，将会出错。22. SeeWeb-serverprogrammingassignmentforthischapterforguidance.23. 在原来的行中，UDP客户机在创建一个套接字时没有指定端口号，在这种情况下，编码让下面的操作系统选择一个端口号。在替换行中，当UPD客户

35、机执行时，一个UDP套接字以端口号5432建立。UDP服务器需要知道客户机端口号以便于它能够将分组回送给正确的客户机套接字。查看UDP服务器的编码我们就会看到客户机的端口号不是固定在服务器编码中的；相反，UDP服务器通过拆开它从客户机接收到的数据报(使用getPort()来确定客户机的端口号。因此UDP服务器能与客户机的任何端口号协同工作，包括5432。所以UDP服务器不需要修改。Before:Clientsocket=x(chosenbyOS)Serversocket=9876After:Clientsocket=5432Serversocket=98763复习题1. P127源端口号为y,

36、目的端口号为x。2. P131应用程序开发者可能不想其应用程序使用TCP的拥塞控制，因为这会在出现拥塞时降低应用程序的传输速率。通常，IP电话和IP视频会议应用程序的设计者选择让他们的应用程序运行在UDP上，因为他们想要避免TCP的拥塞控制。还有，一些应用不需要TCP提供的可靠数据传输。3. P131是的，应用程序开发者可以将可靠数据传输放到应用层协议中完成。但是这需要相当大的工作量和进行调试。4. a)falseb)falsec)trued)falsee)truef)falseg)false5. a)20bytes(110-90=20bytes)b)acknumber=90P155第一个包丢

37、失，发送第一个包之前的一个包的ACK6. P1553个报文段，第一个报文段，客户机到服务器，seq=43,ack=80；第二个报文段，服务器到客户机，seq=80,ack=44；第三个报文段，客户机到服务器，seq=44,ack=81。7. R/2P180R/28. P176错误，其阈值将被设置为拥塞窗口目前值的一半(乘性减)。习题1. AS源端口号：467目的端口号：23b) BS源端口号：513目的端口号：23c) SA源端口号：23目的端口号：467d) SB源端口号：23目的端口号：513e) Yes.f) No.2. P128假设主机A,B,C的IP地址为a,b,c.(a,b,c各不相同)到主机A:源端口=80，源IP地址=b,目的端口=26145,目的IP地址=a；到主机C:左边进程：源端口=80，源IP地址=b,目的端口=7532，目的IP地址=c；到主机C:右边进程：源端口=80，源IP地址=b,目的端口=26145,目的IP地址=c；3. P132UDP检查和01010101+011100001100010111000101+