計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理2018版第一章課后習(xí)題

1、第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1. 什么是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？答：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是互連的、自治的計算機(jī)的集合。2. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素是什么？每個要素的含義是什么？答：（1）語法：定義實體之間交換信息的格式與結(jié)構(gòu)，或者定義實體之間的傳輸信號的電平等。（2）語義：語義就是定義實體之間交換的信息中需要發(fā)送（或包含）哪些控制信息，這些信息的具體含義，以及針對不同含義的控制信息，接收信息端應(yīng)如何響應(yīng)。（3）時序：時序也稱為同步，定義實體之間交換信息的順序以及如何匹配或適應(yīng)彼此的速度。3. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能是什么？答：（1）硬件資源共享。（2）軟件資源共享。（3）信息資源共享。4

2、. 按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分，主要有哪幾類計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？各有什么特點？答：按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分，可分為以下4種類型：（1）個域網(wǎng)（PAN）：通常是個人設(shè)備通過無線通信技術(shù)構(gòu)成小范圍的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)個人設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，個域網(wǎng)通常覆蓋范圍在110m。（2）局域網(wǎng)（LAN）：采用高速優(yōu)先或無線鏈路鏈接主機(jī)，實現(xiàn)局部范圍內(nèi)高速數(shù)據(jù)傳輸。局域網(wǎng)通常覆蓋范圍在10m1km。（3）城域網(wǎng)（MAN）：城域網(wǎng)是指覆蓋一個城市范圍的網(wǎng)絡(luò)，覆蓋范圍通常在550km。（4）廣域網(wǎng)（WAN）：廣域網(wǎng)覆蓋范圍在幾十到幾千千米，通?？缭礁蟮牡乩砜臻g，可以實現(xiàn)異地城域網(wǎng)或局域網(wǎng)的互連。5. 按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭澐郑饕心膸最愑嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)？各有

3、什么特點？答：（1）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：易于監(jiān)控與管理，故障診斷與隔離容易；中央節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，一旦故障，全網(wǎng)癱瘓，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受限于中央結(jié)點的端口數(shù)量。（2）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡單，所需電纜數(shù)量少，易于擴(kuò)展；通信范圍受限，故障診斷與隔離比較困難，容易產(chǎn)生沖突。（3）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：所需電纜長度短，可以使用光纖，易于避免沖突；某結(jié)點的故障容易引起全網(wǎng)癱瘓，新結(jié)點的加入或撤出過程比較麻煩，存在等待時間問題。（4）網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：可靠性高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價成本高，選路協(xié)議復(fù)雜。（5）樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：易于擴(kuò)展，故障易于隔離；對根結(jié)點的可靠性要求高。（6）混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：易于擴(kuò)展；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管理與維護(hù)復(fù)雜。6.

4、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括那幾部分？每部分的主要功能是什么？答：（1）網(wǎng)絡(luò)邊緣（networkedge）：網(wǎng)絡(luò)邊緣為網(wǎng)絡(luò)用戶提供了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。(2) 接入網(wǎng)絡(luò)(accessnetwork)：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)核心連接與接入的網(wǎng)絡(luò)。(3) 網(wǎng)絡(luò)核心(networkcore)：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣中的主機(jī)之間的數(shù)據(jù)中繼與轉(zhuǎn)發(fā)。7. 簡要描述你了解的接入網(wǎng)絡(luò)，這些接入網(wǎng)絡(luò)都有什么特點？經(jīng)常使用的是哪類接入網(wǎng)絡(luò)？答：(1)電話撥號接入：覆蓋廣泛；帶寬有限。(2) 非對稱數(shù)字用戶線路ADSL：覆蓋廣泛；共享線路；帶寬較大。(3) 混合光纖同軸電纜HFC接入網(wǎng)絡(luò)：總帶寬較大，但受限于用戶數(shù)。(4)局域網(wǎng)。(

5、5)移動接入網(wǎng)絡(luò)。常用的有(2)(3)(5)。8. 請簡述電路交換工作過程以及電路交換的特點。答：電路交換過程為：(1)建立電路。(2)傳輸數(shù)據(jù)。(3)拆除電路。電路交換的優(yōu)點是實時性高，時延和時延抖動都較?。蝗秉c是對于突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸，信道利用率低，且傳輸速率單一。9. 什么是報文交換？什么是分組交換？試比較兩者的優(yōu)劣。答：報文交換：發(fā)送方把要發(fā)送的信息附加上發(fā)送/接收主機(jī)的地址及其其他控制信息然后以報文為單位在交換網(wǎng)絡(luò)的各結(jié)點之間以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的方式傳送，直至送達(dá)目的主機(jī)。分組交換：需要將待傳輸數(shù)據(jù)分割成較小的數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊附加上地址、序號等控制信息構(gòu)成數(shù)據(jù)分組，每個分組獨立傳輸?shù)侥康牡兀?/p>

6、目的地將接收到的分組重新組裝，還原為報文。分組交換相比較于報文交換有以下優(yōu)點：(1)交換設(shè)備存儲容量要求低。(2)交換速度快。(3)可靠傳輸效率高。(4)更加公平。10.OSI參考模型包括幾層？每層的主要包括哪些協(xié)議？答：OSI參考模型包括7層，分別為：(1)物理層(2)數(shù)據(jù)鏈路層(3)網(wǎng)絡(luò)層(4)傳輸層(5)會話層(6)表示層(7)應(yīng)用層11. TCP/IP參考模型包括幾層？每層主要包括哪些協(xié)議？答：TCP/IP參考模型包括4層:（1）網(wǎng)絡(luò)接口層（2）網(wǎng)絡(luò)互連層：BGP/OSPF/RIP/IGMP（3）傳輸層：TCP/UDP（4）應(yīng)用層：HTTP/FTP/SMTP/POP312. 考慮兩臺主

7、機(jī)A和主機(jī)B由一條帶寬為R（bit/s）、長度為D（m）的鏈路互連，信號傳播速率為V（m/s）。假設(shè)主機(jī)A從t=0時刻開始向主機(jī)B發(fā)送分組，分組長度為L位。試求：1）傳播延遲（時延）dp2）傳輸延遲dt3）若忽略結(jié)點處理延遲和排隊延遲，則端到端延遲T是多少？4）若dpdt,則t=dt時刻，分組的第一位在哪里？5）若V=250000km/s,L=512bit,R=100Mbit/s,則使時延帶寬積剛好為一個分組長度（即512bit）的鏈路長度D是多少？答：1）傳播延遲（時延）dp=D（m）/V（m/s）2）傳輸延遲dt=L/R（bit/s）3）端到端延遲T=dp+dt4）5）時延帶寬積G=dpX

8、RG=D（m）/V（m/s）XR512bit=D/250000km/sX100Mbit/sD=512bitX250000km/s/100Mbit/s=768m13. 假設(shè)主機(jī)A向主機(jī)B以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式發(fā)送一個大文件。主機(jī)A到達(dá)主機(jī)B的路徑上有3段鏈路，其速率分別是R1=500kbit/s，R2=2Mbit/s，R3=1Mbit/s。試求：1）假設(shè)網(wǎng)絡(luò)沒有其他流量，則該文件傳輸?shù)耐掏铝渴嵌嗌伲?）假設(shè)文件大小為4MB，則傳輸該文件到主機(jī)B大約需要多少時間？答：1）Thr=min（R1?R2,R3）=R1=500kbit/s。所以該文件傳輸?shù)耐掏铝繛?00kbit/s。2）T=4MBX8

9、bit/500kbit/s=64s。14. 假設(shè)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個L=1500B的分組，主機(jī)A到達(dá)主機(jī)B的路徑上有3段鏈路，2個分組交換機(jī)，3段鏈路長度分別為D=5000km、D2=4000km、D3=1000km；每段鏈路的傳輸速率均為R=2Mbit/s，信號傳播速率為V=250000km/s，分組交換機(jī)處理每個分組的時延為dc=3ms，試求：1）若以存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式，則該分組從主機(jī)A到達(dá)主機(jī)B的端到端時延是多少？2）若dc=0，則不采取存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換方式，而是分組交換機(jī)直接轉(zhuǎn)發(fā)收到的每個分組（即直通交換），則該分組從主機(jī)A到達(dá)主機(jī)B的端到端時延是多少？n+1答：1）端到端

10、延遲T=din=dc1+dc2+dp1+dp2+dp3+dt】+dt2+dt3=3ms+3ms+D1/V+D2/V+D3/V+（L/R）*3=6ms+40ms+18ms=76ms2）端到端延遲T=學(xué)din=dp1+dp2+dp3+dt1+dt2+dt3=70ms15.如圖1.18所示的網(wǎng)絡(luò)。A在t=0時刻開始向C發(fā)送一個2Mbit的文件；B在t=0.1+es（e為無限趨近于0的小正實數(shù)）向D發(fā)送一個1Mbit的文件。忽略傳播延遲和結(jié)點處理延遲（注：k=103，M=106）。請回答下列問題：1）如果圖中網(wǎng)絡(luò)采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的報文交換方式，則A將2Mbit的文件交付給C需要多長時間？B將1Mbit的

11、文件交付給D需要多長時間？2）如果圖中網(wǎng)絡(luò)采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的報文分組方式，分組長度為等長的1kbit，且忽略分組頭開銷以及報文的拆裝開銷，則A將2Mbit的文件交付給C需要大約多長時間？B將1Mbit的文件交付給D需要大約多長時間？3）報文交換與分組交換相比，那種交換方式更公平？答：1）Thr=min（R1,R2,R3）=10Mbit/s。A將2Mbit的文件交付給C需要dt=L/R=2Mbit/10Mbit/s=0.2s。B將1Mbit的文件交付給D需要dt=L/R=1Mbit/10Mbit/s=0.1s。2）A將2Mbit的文件交付給C需要dt=NXL/R=2Mbit/1kbitX1kbit/10Mbit/s=0.2s。B將1Mbit的文件交付給D需要