计算机网络复习2012

计算机网络复习

第一章 概述

1、因特网由 边缘部分和 核心部分 组成；

边缘部分中端系统中运行的程序之间的通信方式分为：c/s方式和p2p方式。

交换的三种方式为：电路交换，报文交换和分组交换。因特网核心部分中的路由器采用的交换方式为分组交换。

2、计算机网络的性能指标

8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2×10m/s。试计算以下两

种情况的发送时延和传播时延：

7（1） 数据长度为10bit,数据发送速率为100kb/s。

3（2） 数据长度为10bit,数据发送速率为1Gb/s。

从上面的计算中可以得到什么样的结论？

解：（1）发送时延：ts=107/（100*1000）=100s

传播时延tp=1000*1000/(2×108)=0.005s

（2）发送时延ts =103/109=1µs

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。

发送时延=数据帧长度（b）/发送速率(b/s)

传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)

（10-34）在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速度为100mbps，分组大小为1000B，其中分组头大小20B，若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（ ）

A：80ms B：80.08ms C：80.16ms D：80.24ms

答：分组大小为1000B,去除首部长度20B，数据长度980B，980000B/980B=10000个分组，10000*1000B*8Bit/（100*1000000bit/s）=80ms,

答案中说H1发送完最后一个bit，由于传输延时，当H1发完所有数据后，还有二个分组未达到目的地，其中最后一个分组，经过2个分组转发后达到H2，每次耗时1KB*8/100Mbit/s=0.08ms，

所以H2接受完文件，共耗时80+0.08*2=80.16ms

首先80ms的从主机A全部发出去的时间，即发送时延。一旦这80ms结束，是不是从此刻

开始最后一个分组恰好从主机A发送出去？所以总时间就需要加上最后一个分组主机A发送到主机B的时间。一个分组是1KB，而中间需要经过2次存储转发，所以就得到答案。

3、计算机网络体系结构

什么是网络协议？网络协议由哪三要素组成？

（09-33）在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是 （B）

链路层 B.传输层 C.会话层 D.应用层 A．数据

解析：在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（传输层）。

自下而上方法的一般从检查物理层开始。自下而上分别称为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，具有缓冲作用。

（10-33）下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是（ C ）

A：网络的层次 B：每一层使用的协议

C：协议的内部实现细节 D：每一层必须完成的功能

（11-33）TCP/IP参考模型的网络层提供的是（A）

A．无连接不可靠的数据报服务 B．无连接可靠的数据报服务

C．有连接不可靠的虚电路服务 D．有连接可靠的虚电路服务

解答：A。TCP/IP的网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。此外考察IP首部，如果是面向连接的，则应有用于建立连接的字段，但是没有；如果提供可靠的服务，则至少应有序号和校验和两个字段，但是IP分组头中也没有（IP首部中只是首部校验和）。因此网络层提供的无连接不可靠的数据服务。有连接可靠的服务由传输层的TCP提供。

（12-33）在TCP/IP体系结构中，直接为ICMP提供服务协议的是：（ ）

A. PPP

B. IP

C. UDP

D. TCP

ISO关于开放互连系统模型的英文缩写为____，它把通信服务分成____层。（D）

A、OSI/EM，4 B、OSI/RM，5

C、OSI/EM，6 D、OSI/RM，7

第二章

2-04试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数

据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 答：数据：是运送信息的实体。

信号：则是数据的电气的或电磁的表现。

模拟数据：运送信息的模拟信号。

模拟信号：连续变化的信号。

数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。

数字数据：取值为不连续数值的数据。

码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。

单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。

半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。

全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。

基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。

2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？

答：（1）机械特性

明接口所用的接线器的形状和尺寸、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。

（12-34）在物理层接口特性中用于描述完成每种功能的事件发生顺序的是：

A. 机械特性 B. 功能特性

C. 过程特性 D. 电气特性

奈氏准则与香农公式

奈氏准则

1924年，奈奎斯特（Nyquist）就推导出在理想低通信道下的最高码元传输速率的公式：

理想低通信道下的最高码元传输速率＝2W Baud

其中W是理想低通信道的带宽，单位为赫兹；Baud是波特，即码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。

香农公式

1948年，香农（Shannon）用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率。当用次速率进行传输时，可以做到不出差错。用公式表示，则信道的极限信息传输速率C可表达为

C＝W log2（1+S/N）b/s

其中W为信道的宽度，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。

信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示。若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式：

S/N(dB)=10*lg(S/N)

2-06 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/秒”和“码元/秒”有何区别？

2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?

答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

对于带宽为50kHz的信道，若有4种不同的物理状态来表示数据，信噪比为20dB。

(1) 按奈奎斯特定理，信道的最大传输数据速率是多少？

(2) 按香农定理，信道的最大传输数据速率又是多少？

解：(1) 根据奈奎斯特定理：Rmax=2*B*log2N(bps)

Rmax = 2 * 50 * log24 = 200kbps

(2) 根据香农定理：Rmax=B*log2 (1+S/N) (bps)

∵10log10(S/N)=20db

∴S/N=1020/10=100

∴Rmax=50*log2(1+100) = 50*log2101kbps

数据传输率为10Mbps的以太网，其物理线路上信号的波特率是（B）。

A、10MHz B、20MHz C、30MHz D、40MHz

2-06 （09-34）在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是 ( B )

A．12kbps B.24 kbps C.48 kbps D.96 kbps

解析：1924年奈奎斯特(Nyquist)就推导出在理想低通信道的最高大码元传输速率的公式: 理想低通信道的最高大码元传输速率C=2W.log2 N (其中W是想低通信道的带宽,N是电平强度)，信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。奈奎斯特准则指出：对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f,单位Hz)的关系可以写为： Rmax＝2*B(bps)

什么是信燥比

香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为：

Rmax＝B*log2(1+S/N)) [以2为底,1+S/N的对数]

式中，Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz，信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示。若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式：S/N(dB)=10*lg(S/N) 则S/N=1000。若带宽B=3000Hz，则Rmax≈30kbps。

（1）对于带宽为6MHz的信道，若用4种不同的状态来表示数据，在不考虑热噪声的情况下，该信道的最大数据传输速率是多少？

答：由无热噪声的奈奎斯特公式: C=2Hlog2N=2*6M*log24=24Mbps，即该信道的最大数据传输速率是24Mbps

（2）在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为3KHz,采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是(24kbps)

C=2Hlog2N=2*3k*log216=24kbps.

（11-34）若某通信链路的数据传输速率为2400bps，采用4相位调制，则该链路的波特率是

（B）

A．600波特 B．1200波特 C．4800波特 D．9600波特

解答：B。有4种相位，则一个码元需要由log24=2个bit表示，则波特率=

比特率/2=1200波特。

复用技术有哪些？

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＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。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=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1

S B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0

S C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送

S D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1

第三章

1 数据链路层的三个基本问题

字节填充和零比特填充

3-09一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 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

0001110111110111110110 000111011111 11111 110

2 CRC校验

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 信道的划分方法

4 CSMA/CD协议

（12-35）以太网MAC提供的是（ ）

A、无连接的不可靠服务 B、无连接的可靠服务

C、有连接的不可靠服务 D、有连接的不可靠服务

（11-36）下列选项中，对正确接收到的数据帧进行确认的MAC协议是（）

A．CSMA B．CDMA C．CSMA/CD D．CSMA/CA

解答：D。可以用排除法。首先CDMA即码分多址，是物理层的东西；CSMA/CD即带冲突检测的载波监听多路访问，这个应该比较熟悉，接收方并不需要确认；CSMA，既然CSMA/CD是其超集，CSMA/CD没有的东西，CSMA自然也没有。于是排除法选D。CSMA/CA是无线局域网标准802.11中的协议。CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生，也就是说，只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的地址。

09-36）以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是 （A）

A．目的物理地址 B.目的IP地址 C.源物理地址 D.源IP地址

解析：以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是(目的物理地址)。

ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

802.3以太网最大可传送的帧（数据）长度为___个8位组。（）

A、64 B、32 C、256 D、1500

5 网桥的工作原理

3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2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。

用集线器连接的工作站集合____。（A）

A、同属一个冲突域，也同属一个广播域

B、不属一个冲突域，但同属一个广播域

C、不属一个冲突域，也不属一个广播域

D、同属一个冲突域，但不属一个广播域

第四章 网络层

（12-38）ARP协议的功能是：

A. 根据IP地址查询MAC地址

B. 根据MAC地址查询IP地址

C. 根据域名查询IP地址

D. 根据IP地址查询域名

Internet的网络层含有四个重要的协议，分别为（

A、IP，ICMP，ARP，UDP

C）。 B、TCP，ICMP，UDP，ARP D、UDP，IP，ICMP，RARP C、IP，ICMP，ARP，RARP

（11-38）在子网192.168.4.0/30中，能接收目的地址为192.168.4.3的IP分组的最大主机数是（C）

A．0 B．1 C．2 D．4

解答：C。首先分析192.168.4.0/30这个网络。主机号占两位，地址范围192.168.4.0/30~192.168.4.3/30，即可以容纳（4-2=2）个主机。主机位为全1时，即192.168.4.3，是广播地址，因此网内所有主机都能收到，因此选C。

（10-37）某网络的IP地址为192.168.5.0/24采用长子网划分，子网掩码为255.255.255.248，则该网络的最大子网个数，每个子网内的最大可分配地址个数为（ ）

A：32，8 B：32，6

C：8，32 D：8，30

B

248转换成二进制为11111000

（10-36）若路由器R因为拥塞丢弃IP分组，则此时R可以向发出该IP分组的源主机发送的ICMP报文件类型是（ ）

A：路由重定向 B：目的不可达

C：源抑制 D：超时

C

在自治系统内部实现路由器之间自动传播可达信息、进行路由选择的协议称为（）

A、EGP B、BGP C、IGP D、GGP

C

（12-37）以下关于IP路由器功能的描述中，正确的是（ ）

Ⅰ、运行路由协议，设置路由表

Ⅱ、检测到拥塞时，合理丢弃IP分组

Ⅲ、对收到的IP分组进行差错校验，确保传输的IP分组不丢失

Ⅳ、根据收到的IP分组的目的IP地址，将其转发到合理的传输线路上

A.仅Ⅲ、Ⅳ B. 仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ C. 仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

第五章：

1、（09-38）主机甲和主机乙间已建立一个TCP连接，主机甲向主机乙发送了两个连续的TCP段，分别包含300字节和500字节的有效载荷，第一个段的序列号为200，主机乙正确接收到两个段后，发送给主机甲的确认序列号是 （）

A．500 B.700 C.800 D.1000

解析：主机甲和主机乙之间建立一个TCP连接,主机甲向主机乙发送了两个连续的TCP段,分别含300字节和500字节的有效载荷,第一个段的序列号为200,主机乙正确接收到两个段后,发送给主机甲的确认序列号是(1000)。

2（11-39）主机甲向主机乙发送一个(SYN＝1，seq＝11220)的TCP段，期望与主机乙建立TCP连接，若主机乙接受该连接请求，则主机乙向主机甲发送的正确的TCP段可能是（C）

A．(SYN＝0，ACK＝0，seq＝11221，ack＝11221)

B．(SYN＝1，ACK＝1，seq＝11220，ack＝11220)

C．(SYN＝1，ACK＝1，seq＝11221，ack＝11221)

D．(SYN＝0，ACK＝0，seq＝11220，ack＝11220)

解答：C。主机乙收到连接请求报文后，如同意连接，则向甲发送确认。在确认报文段中应把SYN位和ACK位都置1，确认号是甲发送的TCP段的初始序号seq=11220加1，即为ack=11221，同时也要选择并消耗一个初始序号seq，seq值由主机乙的TCP进程确定，本题取seq=11221与确认号、甲请求报文段的序号没有任何关系。

5、（11-40）主机甲与主机乙之间已建立一个TCP连接，主机甲向主机乙发送了3个连续的TCP段，分别包含300字节、400字节和500字节的有效载荷，第3个段的序号为900。若主机乙仅正 确接收到第1和第3个段，则主机乙发送给主机甲的确认序号是（）

A．300 B．500 C．1200 D．1400

解答：B。TCP段首部中的序号字段是指本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。第三个段的序号为900，则第二个段的序号为900-400=500。而确认号是期待收到对方下一个报文段的第一个字节的序号。现在主机乙期待收到第二个段，故甲的确认号是500。

下面是打印出的TCP 首部，以十六进制表示：

05320017 00000001 00000000 500207FF 00000000

a. 源端口号是什么？b. 目的端口号是什么？c. 序号是什么？d. 确认号是什么？

e. 首部长度是什么？f. 报文段的类型是什么？g. 窗口值是多少？

（11-47）（9分）某主机的MAC地址为00-15-C5-C1-5E-28，IP地址为10.2.128.100（私有地址）。

题47-a图是网络拓扑，题47-b图是该主机进行Web请求的1个以太网数据帧前80个 字节的十六进制及ASCII码内容。

47-a图 网络拓扑

请参考图中的数据回答以下问题

（1）Web服务器的IP地址是什么？该主机的默认网关的MAC地址是什么？

（2）该主机在构造题47-b图的数据帧时，使用什么协议确定目的MAC地址？封装该协议请求报文的以太网帧的目的MAC地址是什么？

（3）假设 HTTP/1.1 协议以持续的非流水线方式工作，一次请求-响应时间为 RTT， rfc.html页面引用了5个JPEG小图像，则从发出题47-b图中的Web请求开始到浏览器收到全部内容为止，需要多少个RTT？

（4）该帧所封装的IP分组经过路由器R转发时，需修改IP分组头中的哪些字段？

注：以太网数据帧结构和IP分组头结构分别如题47-c图、题47-d图所示。

题47-c图 以太网帧结构

题47-d图 IP分组头结构

解答：（1） 64.170.98.32 00-21-27-21-51-ee

以太网帧头部6+6+2=14字节，IP数据报首部目的IP地址字段前有4*4=16字节，从以太网数据帧第一字节开始数14+16=30字节，得目的IP地址40 aa 62 20(十六进制)，转换为十进制得64.170.98.32。以太网帧的前六字节00-21-27-21-51-ee是目的MAC地址，本题中即为主机的默认网关10.2.128.1端口的MAC地址。

（2） ARP FF-FF-FF-FF-FF-FF

ARP协议解决IP地址到MAC地址的映射问题。主机的ARP进程在本以太网以广播的形式发送 ARP 请求分组，在以太网上广播时，以太网帧的目的地址为全 1，即 FF-FF-FF-FF-FF-FF。

（3） 6

HTTP/1.1 协议以持续的非流水线方式工作时，服务器在发送响应后仍然在一段时间内保持这段连接，客户机在收到前一个响应后才能发送下一个请求。第一个RTT用于请求web页面，客户机收到第一个请求的响应后(还有五个请求未发送)，每访问一次对象就用去一个RTT。故共1+5=6个RTT后浏览器收到全部内容。

（4） 源IP地址0a 02 80 64 改为65 0c 7b 0f

首先，题目中已经说明IP地址10.2.128.100是私有地址。所以经过路由器转发源IP 地址是要发生改变的，即变成NAT路由器的一个全球IP地址（一个NAT路由可能不 止一个全球IP 地址，随机选一个即可，而本题只有一个）。也就是将IP 地址

10.2.128.100改成101.12.123.15。计算得出，源IP地址字段0a 02 80 64（在第一问 的目的IP地址字段往前数4个字节即可）需要改为65 0c 7b 0f。另外，IP分组没经

过一个路由器，生存时间都需要减1，结合47-d和47-b可以得到初始生存时间字段 为80，经过路由器R之后变为7f，当然还得重新计算首部校验和。最后，如果IP 分组的长度超过该链路所要求的最大长度，IP分组报就需要分片，此时IP分组的总 长度字段，标志字段，片偏移字段都是需要发生改变的

注意，图 47-b中每行前4bit是数据帧的字节计数，不属于以太网数据帧的内容。

（12-47）（9分）有一主机H在快速以太网中传送数据，IP地址为192.168.0.8，服务器S的IP地址为211.68.71.80。H与S使用TCP通信时，在H上捕获的其中5个IP数据报如下表所示：

回答下列问题。

（1） 题47-a表中的IP分组中，哪几个是由H发送的？哪几个完成了TCP连接建立过程？

哪几个在通过快速以太网传输时进行了填充？

（2）根据47-a表中的IP分组，分析S已经收到的应用层数据字节数是多少？

（3）若题47-a表中的某个IP分组在S发出时的前40字节如题47-b表所示，则该IP分组到达H时经历了个路由器？

要寻找哪个是H发送的，则数据包的源地址是H主机的地址即192.168.0.8(c0a8 0008H)所以直接在表中把源地址为H主机IP的找出来就可以了。

建立TCP连接的过程

即3次握手，H发请求，S应答，H与S建立连接完成。在这个过程中，我们要分析封装的TCP的FLAG段(SYN=0/1,ACK=0/1)根据标志位判断是否是进行连接建立。

此题关键在于找对应用层数据初试序号846b 416cH，和ack确认的序列号846b 41d6H,让两个序列号相减及得到接收的字节数10H=16B

12-40）若用户1与用户2之间发送和接收电子邮件的过程如下图所示，则图中①、②、③阶段分别使用的应用层协议可以是 （ ）

A.SMTP、SMTP、SMTP B.POP3、SMTP、POP3

C. POP3、SMTP、SMTP C. SMTP、SMTP、POP3

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qlnm.html