计算机网络习题及答案

仅供参考第一章 概述1、计算机网络可以向用户提供哪些服务答基于互联网的连通性和共享计算机网络可以向用户提供①信息交换服务如电子邮件收发信息、文件传输上传和下载大文件、远程登录远程运维、即时通讯微信/QQ②资源共享服务如硬件共享打印机共享、软件共享数据库、数据共享在线文档等。2、简述分组交换的要点。答采用存储转发技术将要发送的整块数据即报文message划分成多个分组分组在传输的过程中逐段地断续占用通信资源即传输带宽不需要在发送数据前先占用一条端到端的通信资源。3、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的优缺点。答1电路交换优点是由于电路交换需要经历“建立连接→通信→释放连接”这三个步骤在通信的全部时间内两端用户始终占用端到端的通信资源保证了两端所需的通信传输带宽缺点是线路传输效率往往很低。2报文交换优点是采用了存储转发的原理不需要预先分配传输带宽在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率缺点是由于是将整个报文先传送到相邻节点等全部存储下来后再查找转发表进行转发时延较长从几分钟到几小时不等。3分组交换优点是在报文交换的基础上进行了优化将传输的报文分割成更小的分组进行转发一个分组的长度往往远小于整个报文的长度因此时延比报文交换小同时也具有更好的灵活性缺点是①分组在路由器存储转发时需要排队会造成一定时延②无法确保通信时端到端的带宽③分组必须携带的控制信息造成了一定的开销。4、为什么说互联网是自印刷术发明以来人类在存储和交换信息领域的最大变革答从结果上看①存储爆炸从竹简记录到仅靠手机就能装下“一座图书馆”②光速交换从车马驿站传信到不限时间点的即时通讯③全民共创人人都能参与网络资源的生产和传播打破了知识垄断④重塑生态实现了生活方式、社交领域、经济领域的模式变革。5、互联网基础机构的发展大致分为哪几个阶段请指出这几个阶段最主要的特点。答互联网基础结构大致经历了三个阶段的演进。阶段一从单个分组交换网络ARPANET向互连网发展的过程。阶段二建成了三级阶段的互联网主干网、地区网、校园网/企业网。阶段三形成了全球范围的多层级ISP结构的互联网主干ISP、地区ISP、本地ISP。6、简述互联网标准制定的几个阶段。答①互联网草案还不算RFC文档、②建议标准开始成为RFC文档、③互联网标准STDxxxx。7、internet和Internet在意思上有何重要区别答1internet互连网由多个计算机网络互连而成的计算机网络通信协议可以任意选择。2Internet互联网/因特网是当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定互连网采用TCP/IP协议族作为通信规则其前身是美国的ARPANET网。8、计算机网络由哪些类别各类别网络都有哪些特点答1按照网络的作用范围划分☞①广域网WAN范围在几十到几千公里用于长距离运输主机发送的数据②城域网MAN范围在5~50公里一般覆盖一整个城市③局域网LAN范围在1公里左右速率通常在10Mbit/s以上④个人区域网PAN范围在10米左右在个人工作区域内将电子设备用无线技术连在一起也常称为无线个人区域网WPAN。2按照使用者划分☞①公用网是指电信公司国有或私有出资建造的大型网络此处的“公用”指的是所有愿意按照电信公司的规定交纳费用的人都可以使用这种网络②专用网某部门为了满足本单位的特殊业务工作需求而建造的网络不向单位以外的人提供服务。9、计算机网络的主干网和本地接入网的主要区别是答主干网属于计算机网络组成的核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成作用是为边缘部分提供服务即连通性和交换。本地接入网实质是本地ISP所拥有的网络既不是核心部分也不是边缘部分它用于将用户加入到互联网由某个端系统连接到本地ISP的第一个路由器间的一些物理链路组成覆盖范围在几百米到几公里之间。12、互联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①互联网的边缘部分由所有连接在互联网上的主机端系统由用户直接使用边缘部分用于通信和资源共享。边缘部分的通信方式分为客服服务器方式C/S、对等连接方式P2P。②互联网的核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成核心部分为边缘部分提供服务连通性和交换工作核心是路由器通过存储转发技术实现分组交换。核心部分的数据交换方式有电路交换、报文分组、分组交换。13、客户服务器方式与P2P对等通信方式的主要区别是什么有没有相同的地方答①客户服务器方式指的是客户进程服务请求方与服务器进程服务提供方之间被服务与服务的关系。②对等连接方式指的是对等连接中的每一台主机既是客户又可以是服务器。③相同之处在客户进程和服务器进程都要使用网络核心部分提供的服务且通信的两台主机都处于网络边缘部分。14、计算机网络有哪些常用的性能指标答速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率。15、假定网络的利用率达到了90试估算一下现在网络时延是它最小值的多少倍答令D1表示网络空闲时的时延D表示网络当前时延网络利用率为U则DD1/(1-U)即DD1/10即D/D110所以现在的网络时延是最小值的10倍。16、计算机通信网有哪些非性能特征非性能特征与性能指标有什么区别答非性能特征有费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护。非性能特征和性能指标有很大关联例如网络性能与费用息息相关网络速率越高、价格也越贵网络质量构件的质量会影响到网络的性能有些性能一般的网络运行一段时间后总是故障那说明它的质量不好高速网络的可靠性不一定差等等。17、收发两端之间的传输距离是1000km信号在媒体上的传播速率是2✖️10^8m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延并分析得出的结论1数据长度为10^7bit数据发送速率为100kbit/s2数据长度为10^3bit数据发送速率为1Gbit/s。答1发送时延为10^7➗10^5100s传播时延为10^6➗2✖️10^85ms。2发送时延为10^3➗10^91μs传播时延为10^6➗2✖️10^85ms。结论数据的长度和发送速率决定了发送时延的大小但是传播时延仅与通信线路的介质相关具体而言是在相同的传输介质上传送数据传播时延的大小主要看传输距离和信号在该媒体上的传播速率这是相对恒定的值。18、假设信号在媒体上的传播速率为2.3✖️10^8m/s媒体长度分别为1网络接口卡10cm2局域网100m3城域网100km4广域网5000km。现在连续传送数据数据率分别为1Mbit/s和10Gbit/s。试计算每一种情况下在媒体中的比特数。提示媒体中的比特数实际上无法使用仪表测量。本体是假设能够看见媒体中正在传播的比特给这些比特拍个快照。媒体中的比特数取决于媒体长度和数据率答此时可以使用时延带宽积来计算比特数表示链路可容纳的比特数。时延带宽积传播时延✖️带宽。1传播时延为10^-1➗2.3✖️10^80.43✖️10^-9s0.43ns以1Mbit/s发送时的比特数为0.43ns✖️10^6bit/s0.43^10-3bit以10Gbit/s发送时的比特数为0.43ns✖️10^10bit/s4.3bit。2传播时延为100➗2.3✖️10^80.43✖️10^-60.43μs以1Mbit/s发送时的比特数为0.43bit以10Gbit/s发送时的比特数为4300bit。3传播时延为10^5➗2.3✖️10^80.43ms以1Mbit/s发送时的比特数为430bit以10Gbit/s发送时的比特数为0.43✖️10^7bit。4传播时延为5000000➗2.3✖️10^822ms以1Mbit/s发送时的比特数为22000bit以10Gbit/s发送时的比特数为220000000bit。19、长度为100字节的应用层数据交给运输层传送需加上20字节的TCP首部再交给网络层传送需加上20字节的IP首部最后交给数据链路层的以太网传送加上首部尾部共18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率发送的应用层数据除以发送的总数据。若应用层数据长度为1000字节数据的传输效率是多少答100字节应用层数据的传输效率是100➗100202018631000字节的应用层数据的传输效率是1000➗10002020189520、网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的例子。答是为了提供网络的易用性、可靠性和可移植性。如果不加以分层所以的功能都在一块儿实现设计难度上加大且当出现网络故障时整个网络都将瘫痪而难以维护。比如现实中开设公司设置不同的职位收发室负责信件邮件的传递、行政人员负责会议财务等运行、开发人员负责技术工作等显而易见不可能要求求职者一人承担上述所有的工作这不符合常理也不符合法律法规对特殊职位的要求除非是在过家家。21、协议与服务有何区别有何关系答网络协议是为了进行网络中数据交换而建立的标准、规则、约定其本质是控制两个对等实体进行通信的规则的集合是水平的。服务是存在于同一系统中相邻两实体间、通过逻辑接口/层间接口/服务访问点SAP实现两层交互的是垂直的。要想实现本层的协议需要使用下一层所提供的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即各层协议是相互透明的。同时对等实体之间传送数据的单位为协议数据单元PDU层与层之间交换数据的单位是服务数据单元SDU两者可以不一致。22、网络协议的三个要素是什么各有什么含义答①语法数据与控制信息的结构或格式②语义需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种响应③同步事件实现顺序的详细说明。23、为什么一个网络协议必须把各种不利的情况都考虑到答如果不事先将各种不利情况都考虑到当这种协议实践起来会造成严重的错误而无法修复浪费资源。24、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。答五层网络体系结构从下往上依次是①物理层传输0或1的比特流主要考量0和1在电气或电磁上如何表现、接线的引脚如何排布、收发双方如何识别交互的比特等。②数据链路层封装成帧和差错检测主要是将网络层传下来的数据报加上首尾部封装成帧、在相邻节点的链路上逐段传送。③网络层实现两台主机之间点到点的通信主要是将运输层传下来的报文段或用户数据报封装成分组进行传送传送原理是通过算法在路由器上建立转发表路由器在接收分组后查找转发表依据转发表指明的路径将分组转发给下一个路由器。④运输层实现应用层程序端到端的通信以端口号区分不同的进程主要是将应用层传下来的报文打包成报文段或用户数据报进行传送多种应用可以使用同一个运输层服务即复用和分用运输层主要的协议是传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。⑤应用层定义了进程间通信和交互的规则不同的网络应用需要有不同的应用层协议。25、试举出日常生活中关于“透明”一词的例子。答生活中的透明指的是看得见、高可视度的对象。比如透明塑料隔着它可以清晰地看见对面的景象。26、试解释以下名词协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户服务器方式。答①协议栈各个协议层构画在一起的样子因为类似于栈的结构而得名。②实体任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程。③对等层相同层级如应用层对应用层、运输层对运输层、网络层对网络层、数据链路层对数据链路层、物理层对物理层。④协议数据单元PDU对等实体之间传送的数据的单位。⑤服务访问点SAP逻辑接口是同一体系中相邻两层实体之间交互的地方。⑥客户主机中正在运行的程序进程服务请求方。⑦服务器主机中正在运行的程序进程服务提供方。⑧客户服务器方式互联网组成之边缘部分的通信方式之一描述的是客户进程与服务器进程之间被服务与服务的关系。27、试解释everything over IP和IP over everything的含义。答everything over IPIP层可以支持多种运输层协议不同运输层协议上面又可以有多种应用层协议。IP over everythingIP协议可以在多种类型的网络上运行。28、假定要在网络上传送1.5MB的文件设分组长度为1KB往返时间RTT80ms传送数据之前还需有建立TCP连接的时间该时间是2倍的RTT即160ms。试计算在以下几种情况下接收方收完该文件最后一个比特所需的时间。1数据发送速率10Mbit/s数据分组可以连续发送2数据发送速率10Mbit/s但没发送完一个分组后要等待一个RTT的时间才能再发送下一个分组3数据发送速率极快可以不考虑发送数据所需时间但规定在每一个RTT往返时间内只能发送20个分组4数据发送速率极快可以不考虑发送数据所需时间但在第一个RTT往返时间内只能发送一个分组在第二个RTT内可发送两个分组在第三个RTT时间内可发送四个分组。答29、有个点对点链路长度为50km若数据在此链路上的传播速率为2✖️10^8m/s试问链路的带宽应为多少才能使传播时延和发送100字节分组的发送时延一样大若发送的是512字节的分组结果又如何答长度为50km、传播速率为2✖️10^8m/s的链路的传播时延为0.25ms0.25ms传播时延发送100字节的链路应有的带宽为800➗2.5✖️10^-43.2Mbit/s0.25ms传播时延发送512字节的链路应有的带宽为16Mbit/s30、有一个点对点链路长度为20000km数据发送速率是1kbit/s要发送的数据有100bit数据在此链路上的传播速率是2✖️10^8m/s假定可以看见在线路上传送的比特答32、以1Gbit/s的速率发送数据试问在以距离或时间为横坐标时一个比特的宽度分别是多少答33、我们在互联网上传送数据经常是从某个源点传送到某个终点而非传送过去又传送回来那么为何往返时间RTT是个很重要的性能指标答因为在多数情况下互联网上的信息不仅是单方向传输还有双向交互的对此需要知道双向交互一次所需的时间。比如主机A向主机B发送数据只有当主机A收到来自主机B收到数据的确认时才能继续发送数据。