計算機網(wǎng)絡-第七版-謝希仁-習題解答

計算機網(wǎng)絡第七版答案

第一章概述

1-01計算機網(wǎng)絡向用戶可以提供那些服務？答：連通性和共享

1-02簡述分組交換的要點。答：(1)報文分組，加首部(2)經(jīng)路由器儲存轉(zhuǎn)發(fā)(3)在目的地合并

1-03試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。

答：(1)電路交換：端對端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。

(2)報文交換：無須預約傳輸帶寬，動態(tài)逐段利用傳輸帶寬對突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。

(3)分組交換：具有報文交換之高效、迅速的要點，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡生存性能好。

1-04為什么說因特網(wǎng)是自印刷術以來人類通信方面最大的變革？

答：融合其他通信網(wǎng)絡，在信息化過程中起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供

了各種媒體形式的實時交互能力。

1-05因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段的主要特點。

答：從單個網(wǎng)絡APPANET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展；TCP/IP協(xié)議的初步成型建成三級結(jié)構的Internet；

分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)；形成多層次ISP結(jié)構的Internet；ISP首次出現(xiàn)。

1-06簡述因特網(wǎng)標準制定的幾個階段？

答：(1)因特網(wǎng)草案(InternetDraft)------在這個階段還不是RFC文檔。(2)建議標準(ProposedStandard)

----從這個階段開始就成為RFC文檔。(3)草案標準(DraftStandard)(4)因特網(wǎng)標準(Internet

Standard)

1-07小寫和大寫開頭的英文名internet和Internet在意思上有何重要區(qū)別？

答：(1)internet(互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng))：通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡互連而成的網(wǎng)絡。；協(xié)議

無特指(2)Internet(因特網(wǎng))：專用名詞，特指采用TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡。區(qū)別：后者實際上是

前者的雙向應用

1-08計算機網(wǎng)絡都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡都有哪些特點？

答：按范圍：(1)廣域網(wǎng)WAN：遠程、高速、是Internet的核心網(wǎng)。

(2)城域網(wǎng)：城市范圍，鏈接多個局域網(wǎng)。

(3)局域網(wǎng)：校園、企業(yè)、機關、社區(qū)。

(4)個域網(wǎng)PAN：個人電子設備

按用戶：公用網(wǎng)：面向公共營運。專用網(wǎng)：面向特定機構。

1-09計算機網(wǎng)絡中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？

答：主干網(wǎng)：提供遠程覆蓋'高速傳輸'和路由器最優(yōu)化通信。本地接入網(wǎng)：主要支持用戶的訪問本地,

實現(xiàn)散戶接入，速率低。

1-10試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x(bit).從源點到終點共經(jīng)過k段鏈路,

每段鏈路的傳播時延為d(s),數(shù)據(jù)率為b(b/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時

分組長度為p(bit),且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電

路交換的要??？(提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結(jié)點。)

答：線路交換時延：kd+x/b+s,分組交換時延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-l)*(p/b),其中(k-l)*(p/b)表示K段

傳輸中，有(k-1)次的儲存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當s>(k-l)*(p/b)時，電路交換的時延比分組交換的時延大，當x?p,

相反。

1-11在上題的分組交換網(wǎng)中,設報文長度和分組長度分別為X和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長度，

而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與P的大小無關。通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)

據(jù)率為b(b/s),但傳播時延和結(jié)點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)

據(jù)部分長度P應取為多大？(提示：參考圖1-12的分組交換部分，觀察總的時延是由哪幾部分組成。)

答：總時延D表達式，分組交換時延為：D=kd+(x/p)*((p+h)/b)+(k-l)*(p+h)/bD對p求導后，令其

值等于0,求得p=[(xh)/(k-l)]A0.5

1-12因特網(wǎng)的兩大組成部分(邊緣部分與核心部分)的特點是什么？它們的工作方式各有什么特點？

答：邊緣部分：由各主機構成，用戶直接進行信息處理和信息共享;低速連入核心網(wǎng)。核心部分：由

各路由器連網(wǎng)，負責為邊緣部分提供高速遠程分組交換。

1-13客戶服務器方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？

答：前者嚴格區(qū)分服務和被服務者，后者無此區(qū)別。后者實際上是前者的雙向應用。

1-14計算機網(wǎng)絡有哪些常用的性能指標？

答：速率，帶寬，吞吐量，時延，時延帶寬積，往返時間RTT,利用率

1-15假定網(wǎng)絡利用率達到了90%o試估計一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡時延是它的最小值的多少倍？

解：設網(wǎng)絡利用率為U。，網(wǎng)絡時延為D,網(wǎng)絡時延最小值為D0U=90%;D=D0/(l-U)-->D/D0=10現(xiàn)

在的網(wǎng)絡時延是最小值的10倍

1-16計算機通信網(wǎng)有哪些非性能特征？非性能特征與性能特征有什么區(qū)別？

答：征：宏觀整體評價網(wǎng)絡的外在表現(xiàn)。性能指標：具體定量描述網(wǎng)絡的技術性能。

1-17收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km,信號在媒體上的傳播速率為2xl08m/s。試計算以下兩種情況

的發(fā)送時延和傳播時延：

(1)數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。

(2)數(shù)據(jù)長度為IO3bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為lGb/s1,

從上面的計算中可以得到什么樣的結(jié)論？

解：(1)發(fā)送時延：ts=107/105=100s傳播時延tp=106/(2xl08)=0.005s

(2)發(fā)送時延ts=103/109=l|is傳播時延：tp=106/(2xl08)=0.005s

結(jié)論：若數(shù)據(jù)長度大而發(fā)送速率低，則在總的時延中，發(fā)送時延往往大于傳播時延。但若數(shù)據(jù)長度短

而發(fā)送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。

1-18假設信號在媒體上的傳播速度為2xl08m/s.媒體長度L分別為：

(1)10cm(網(wǎng)絡接口卡)(2)100m(局域網(wǎng))

(3)100km(城域網(wǎng))(4)5000km(廣域網(wǎng))

試計算出當數(shù)據(jù)率為IMb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。

解：(1)IMb/s:傳播時延=0.1/(2x108)=5x10-10比特數(shù)=5x10-10x1x106=5x10-41Gb/s:比特數(shù)

=5x10-10x1x109=5x10-1

(2)IMb/s:傳播時延=100/(2x108)=5x10-7比特數(shù)=5x10-7x1x106=5x10-1IGb/s:比特數(shù)

=5x10-7x1x109=5x102

(3)IMb/s:傳播時延=100000/(2x108)=5x10-4比特數(shù)=5xlO-4xlxlO6=5xlO21Gb/s:比特數(shù)

=5x10-4x1x109=5x105

(4)lMb/s:傳播時延=5000000/(2x108)=2.5x10-2比特數(shù)=2.5xl0-2xlxl06=5xl041Gb/s:比特數(shù)

=2.5x10-2x1x109=5x107

1-19長度為100字節(jié)的應用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡層傳送，

需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部工18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳

輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)(即應用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的

額外開銷)。若應用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？

解:(1)100/(100+20+20+18)=63.3%

(2)1000/(1000+20+20+18)=94.5%

1-20網(wǎng)絡體系結(jié)構為什么要采用分層次的結(jié)構？試舉出一些與分層體系結(jié)構的思想相似的日常生活。答:

分層的好處：①各層之間是獨立的。某一層可以使用其下一層提供的服務而不需要知道服務是如何實現(xiàn)的。

②靈活性好。當某一層發(fā)生變化時，只要其接口關系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。③結(jié)構

上可分割開。各層可以采用最合適的技術來實現(xiàn)④易于實現(xiàn)和維護。⑤能促進標準化工作。與分層體系結(jié)

構的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。

1-21協(xié)議與服務有何區(qū)別？有何關系？答：網(wǎng)絡協(xié)議：為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或

約定。由以下三個要素組成：

(1)語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構或格式。

(2)語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。

(3)同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制

下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務，而要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提

供服務。

協(xié)議和服務的概念的區(qū)分：

1、協(xié)議的實現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協(xié)議。下面

的協(xié)議對上面的服務用戶是透明的。

2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則。但服務是“垂直的”，即服務是由下層通

過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務

原語。

1-22網(wǎng)絡協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？

答：網(wǎng)絡協(xié)議：為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。由以下三個要素組成：

(1)語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構或格式。

(2)語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。

(3)同步：即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。

1-23為什么一個網(wǎng)絡協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？

答：因為網(wǎng)絡協(xié)議如果不全面考慮不利情況，當情況發(fā)生變化時，協(xié)議就會保持理想狀況，一直等下去！

就如同兩個朋友在電話中約會好，下午3點在公園見面，并且約定不見不散。這個協(xié)議就是很不科學的，

因為任何一方如果有耽擱了而來不了，就無法通知對方，而另一方就必須一直等下去！所以看一個計算機

網(wǎng)絡是否正確，不能只看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細的檢查協(xié)議能否應付各種異常情況。

1-24論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡體系結(jié)構的要點，包括各層的主要功能。

答：綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點，采用一種原理體系結(jié)構。各層的主要功能：物理層物理層的任務就是透

明地傳送比特流。(注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當做

第0層。)物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的任務是在兩個相鄰

結(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀(aame)為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。網(wǎng)絡層網(wǎng)

絡層的任務就是要選擇合適的路由，使發(fā)送站的運輸層所傳下來的分組能夠

正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運輸層。運輸層運輸層的任務是向上一層的進行通信

的兩個進程之間提供一個可靠的端到端服務，使它們看不見運輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細節(jié)。應用層應用層

直接為用戶的應用進程提供服務。

1-25試舉出日常生活中有關“透明”這種名詞的例子。

答：電視，計算機視窗操作系統(tǒng)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品

1-26試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實體、對等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務訪問點、客戶、服務器、客戶-服務

器方式。

答：實體(entity)表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進程。協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信的規(guī)則

的集合?？蛻?client)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程?？蛻羰欠盏恼埱蠓?，服務器

是服務的提供方?？蛻舴掌鞣绞剿枋龅氖沁M程之間服務和被服務的關系。協(xié)議棧:指計算機網(wǎng)

絡體系結(jié)構采用分層模型后，每層的主要功能由對等層協(xié)議的運行來實現(xiàn)，因而每層可用一些主要協(xié)議來表

征，幾個層次畫在一起很像一個棧的結(jié)構.對等層:在網(wǎng)絡體系結(jié)構中，通信雙方實現(xiàn)同樣功能的層.

協(xié)議數(shù)據(jù)單元:對等層實體進行信息交換的數(shù)據(jù)單位.服務訪問點:在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實體進行交互

(即交換信息)的地方.服務訪問點SAP是一個抽象的概念，它實體上就是一個邏輯接口.

1-27試解釋everythingoverIP和IPovereverthing的含義。

TCP/IP協(xié)議可以為各式各樣的應用提供服務（所謂的everythingoverip）答：允許IP協(xié)議在各式各

樣的網(wǎng)絡構成的互聯(lián)網(wǎng)上運行（所謂的ipovereverything）

第二章物理層

2-01物理層要解決哪些問題？物理層的主要特點是什么？

答：物理層要解決的主要問題：

（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層感覺不到這些差異，

只考慮完成本層的協(xié)議和服務。（2）給其服務用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比

特流（一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰?，為此，物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問

題。（3）在兩個相鄰系統(tǒng)之間唯一地標識數(shù)據(jù)電路

物理層的主要特點：（1）由于在OSI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來了，而且在數(shù)據(jù)通信領域中，

這些物理規(guī)程已被許多商品化的設備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒有按OSI的

抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口的

機械，電氣，功能和規(guī)程特性。（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物

理協(xié)議相當復雜。

2-02歸層與協(xié)議有什么區(qū)別？

答：規(guī)程專指物理層協(xié)議

2-03試給出數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型并說明其主要組成構建的作用。

答：源點：源點設備產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。源點又稱為源站。

發(fā)送器：通常源點生成的數(shù)據(jù)要通過發(fā)送器編碼后才能在傳輸系統(tǒng)中進行傳輸。接收器：接收傳輸系統(tǒng)傳

送過來的信號，并將其轉(zhuǎn)換為能夠被目的設備處理的信息。終點：終點設備從接收器獲取傳送過來的信息。

終點又稱為目的站傳輸系統(tǒng)：信號物理通道

2-04試解釋以下名詞：數(shù)據(jù)，信號，模擬數(shù)據(jù)，模擬信號，基帶信號，帶通信號，數(shù)字數(shù)據(jù)，數(shù)字信號，

碼元，單工通信，半雙工通信，全雙工通信，串行傳輸，并行傳輸。

答：數(shù)據(jù)：是運送信息的實體。信號：則是數(shù)據(jù)的電氣的或電磁的表現(xiàn)。模擬數(shù)據(jù)：運送信息的模擬信號。

模擬信號：連續(xù)變化的信號。數(shù)字信號：取值為有限的幾個離散值的信號。數(shù)字數(shù)據(jù)：取值為不連續(xù)數(shù)值

的數(shù)據(jù)。碼元（code）：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離散數(shù)值的基本波

形。

單工通信：即只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。半雙工通信：即通信和雙方都可以發(fā)送信息，但

不能雙方同時發(fā)送（當然也不能同時接收）。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收，過一段時間再反過來。

全雙工通信：即通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息?；鶐盘枺椿绢l帶信號）——來自信源的信號。

像計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號。帶通信號——把基帶信號經(jīng)過載波

調(diào)制后，把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。

2-05物理層的接口有哪幾個方面的特性？個包含些什么內(nèi)容？

答：（1）機械特性明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。（2）電

氣特性指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。（3）功能特性指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電

壓表示何意。（4）規(guī)程特性說明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

2-06數(shù)據(jù)在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義

是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？

答：碼元傳輸速率受奈氏準則的限制，信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的

意義是：只要信息傳輸速率低于信道的極限傳信率，就可實現(xiàn)無差傳輸。比特/s是信息傳輸速率的單位碼

元傳輸速率也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號速率。一個碼元不一定對應于一個比特。

2-07假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃

分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）?

答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

2-08假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)(無差錯傳輸)，試問這個信道應具有多高的信噪

比(分別用比值和分貝來表示？這個結(jié)果說明什么問題？)

答：C=Wlog2(1+S/N)(b/s)

W=3khz,C=64khz一aS/N=64.2dB是個信噪比要求很高的信源

2-09用香農(nóng)公式計算一下，假定信道帶寬為為3100Hz,最大信道傳輸速率為35Kb/s,那么若想使最大信

道傳輸速率增加60%，問信噪比S/N應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比S/N應增大

到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比S/N再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加20%?

答：C=WIog2(l+S/N)b/s-aSNl=2*(C1AV)-1=2*(35000/3100)-1

SN2=2*CC2/W)-1=2*(1.6*Cl/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1

SN2/SN1=1OO信噪比應增大至?。菁s100倍。C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(l+10*SN2)C3/C2=18.5%

如果在此基礎上將信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-10常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點？

答：雙絞線屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)無屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)同軸電纜

50W同軸電纜75W同軸電纜光纜無線傳輸：短波通信/微波/衛(wèi)星通信

2-11假定有一種雙絞線的衰減是0.7dB/km(在1kHz時)，若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的

鏈路的工作距離有多長？如果要雙絞線的工作距離增大到100公里，試應當使衰減降低到多少？

解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為=20/0.7=28.6km

衰減應降低到20/100=0.2db

2-12試計算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光

在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.

解：V=L*F-*=V/L-1B=F2-F1=V/L1-V/L2

1200nm至！］1400nm：帶寬=23.8THZ

1400nm到1600nm：帶寬=17.86THZ

2-13為什么要使用信道復用技術？常用的信道復用技術有哪些？

答：為了通過共享信道、最大限度提高信道利用率。頻分、時分、碼分、波分。

2-14試寫出下列英文縮寫的全文，并做簡單的解釋。

FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1QC-48.

答：FDM(frequencydivisionmultiplexing)

TDM(TimeDivisionMultiplexing)

STDM(StatisticTimeDivisionMultiplexing)

WDM(WaveDivisionMultiplexing)

DWDM(DenseWaveDivisionMultiplexing)

CDMA(CodeWaveDivisionMultiplexing)

SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖網(wǎng)

SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系列

STM-1(SynchronousTransferModule)?I級同步傳遞模塊

OC-48(OpticalCarrier)第48級光載波

2-15碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信而不會互相干擾？這

種復用方法有何優(yōu)缺點？

答：各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的相互正交的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有

很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的帶寬。

2-16共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列為

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)

現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（-1+1-3+1-1-3+1+Do問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0

還是1?

解：S-A=（+I-1+3+1-1+3+1+1）/8=1,A發(fā)送1

S?B=（+1-1-3-1-1-3+I-1）/8=-1,B發(fā)送0

S-C=（+1+1+3+1-1-3-1-1）/8=0,C無發(fā)送

S-D=（+I+1+3-1+1+3+1-1）/8=1,D發(fā)送1

2-17試比較xDSL、HFC以及FTTx接入技術的優(yōu)缺點？

答：xDSL技術就是用數(shù)字技術對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務。成本低，易

實現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當大的覆蓋

面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡改造為750MHz雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)需

要相當?shù)馁Y金和時間。FTTx（光纖到……）這里字母x可代表不同意思。可提供最好的帶寬和質(zhì)量、但

現(xiàn)階段線路和工程成本太大。

2-18為什么在ASDL技術中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達每秒幾個兆比？

答：靠先進的DMT編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個碼元就相當于每秒傳送多個比特

第三章數(shù)據(jù)鏈路層

3-01數(shù)據(jù)鏈路（即邏輯鏈路）與鏈路（即物理鏈路）有何區(qū)別？“電路接通了“與“數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在？

答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸，因此，

數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件?！半娐方油恕北硎炬溌穬啥说慕Y(jié)點交換機已經(jīng)開

機，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連

接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了"，此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測、確認和重傳功能，才使不太可靠的物理

鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時，物理電路連接不一定跟著斷開連

接。

3-02數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點和缺點.

答：鏈路管理幀定界流量控制差錯控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開透明傳輸尋址可靠的鏈路層的

優(yōu)點和缺點取決于所應用的環(huán)境：對于干擾嚴重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，

防止全網(wǎng)絡的傳輸效率受損；對于優(yōu)質(zhì)信

道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。

3-03網(wǎng)絡適配器的作用是什么？網(wǎng)絡適配器工作在哪一層？

答：適配器（即網(wǎng)卡）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件網(wǎng)絡適配器工作在TCP/IP協(xié)

議中的網(wǎng)絡接口層（OSI中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層）

3-04數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題（幀定界、透明傳輸和差錯檢測）為什么都必須加以解決？

答：幀定界是分組交換的必然要求透明傳輸避免消息符號與幀定界符號相混淆差錯檢測防止合差錯的無效

數(shù)據(jù)幀浪費后續(xù)路由上的傳輸和處理資源

3-05如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進行幀定界，會發(fā)生什么問題？

答：無法區(qū)分分組與分組無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部

3-06PPP協(xié)議的主要特點是什么？為什么PPP不使用幀的編號？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議

不能使數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸？

答：簡單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報服務，檢錯，無糾錯不使用序號和確認機制地址字段A只置為OxFF。

地址字段實際上并不起作用。控制字段C通常置為0x03。PPP是面向字節(jié)的當PPP用在同步傳輸鏈路

時，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和HDLC的做法一樣），當PPP用在異步傳輸時，就使用一種

特殊的字符填充法PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認機制

3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為110101101K采用CRC的生成多項式是P（X）=X4+X+1。試求應添加在數(shù)據(jù)后面的

余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0,間接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變

成了0,間接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？

答：作二進制除法，1101011011000010011得余數(shù)1110,添加的檢驗序列是1110.作二進制除法，

兩種錯誤均可發(fā)展僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。

3-08要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD生成多項式是P（X）=X3+1。試求應添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。

答：作二進制除法，10111000010011添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是011

3-09一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進制寫出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。試問真正的數(shù)據(jù)

是什么（用十六進制寫出）？

答：7D5EFE277D5D7D5D657D5E7EFE277D7D657D

3-10PPP協(xié)議使用同步傳輸技術傳送比特串0110111111111100。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特

串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是0001110111110111110110,問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎

樣的比特串？

答：0110111111111100011011111011111000

000111011111011111011000011101111111111110

3-11試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。（提示：請弄清什

么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）（1）普通的電話通信。

（2）電信局提供的公用電報通信。

（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務。

3-12PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進行通信需要建立哪幾種連

接？每一種連接解決什么問題？

3-13局域網(wǎng)的主要特點是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？答：局域網(wǎng)LAN是

指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設備互聯(lián)起來的計算機通信網(wǎng)絡從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有

以下幾個特點：（1）共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個系統(tǒng)連接到一個共享的通信媒體上。（2）地

理范圍有限，用戶個數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個單位服務，只在一個相對獨立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一

座樓或集中的建筑群內(nèi)，一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位10m~10km內(nèi)或更大一些。從網(wǎng)絡的體系結(jié)構

和傳輸檢測提醒來看，局域網(wǎng)也有自己的特點：（1）低層協(xié)議簡單（2）不單獨設立網(wǎng)絡層，局域網(wǎng)的

體系結(jié)構僅相當于相當與OSI/RM的最低兩層（3）采用兩種媒體訪問控制技術，由于采用共享廣播信道，

而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發(fā)出多中媒體

訪問控制技術在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)通常采站點間

直接構成格狀網(wǎng)。

3-14常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲有哪些種類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓

撲結(jié)構而不是星形拓撲結(jié)構，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓撲結(jié)構？

答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng)當時很可靠的星形拓撲結(jié)構較貴，人們都認為無源的總線結(jié)構更

加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用

可以講星形結(jié)構的集線器做的非?？煽?，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構的拓撲。

3-15什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個主要標準？

答：DIXEthernetV2標準的局域網(wǎng)DIXEthernetV2標準與IEEE的802.3標準

3-16數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？

答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個信號周期。

標準以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/S,因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特

3-17為什么LLC子層的標準已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？

答：由于TCP/IP體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是DIXEthernetV2而不是802.3標準中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)

在802委員會制定的邏輯鏈路控制子層LLC（即802.2標準）的作用已經(jīng)不大了。

3-18試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。

答：10BASE-T中的“10”表示信號在電纜上的傳輸速率為lOMB/s,“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，

“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個站到集線器的距離不超過100m。

3-19以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時分復用TDM相比優(yōu)缺點

如何？

答：傳統(tǒng)的時分復用TDM是靜態(tài)時隙分配，均勻高負荷時信道利用率高，低負荷或符合不均勻時資源浪

費較大，CSMA/CD課動態(tài)使用空閑新到資源，低負荷時信道利用率高，但控制復雜，高負荷時信道沖突

大。

3-20假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)率為IGb/So設信號在網(wǎng)絡上的傳播速率為200000km/s。求能夠

使用此協(xié)議的最短幀長。答：對于1km電纜，單程傳播時間為1/200000=5為微秒，來回路程傳播時間為

10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒

可以發(fā)送的比特數(shù)等于10*10人-6/1*10八-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長

3-21什么叫做比特時間？使用這種時間單位有什么好處？100比特時間是多少微秒？答：比特時間是發(fā)送

一比特多需的時間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長度與發(fā)送延遲的關系“比特時間”換算成“微秒”必

須先知道數(shù)據(jù)率是多少，如數(shù)據(jù)率是10Mb/s,則100比特時間等于10微秒。

3-22假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時選

擇了隨機數(shù)r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢？

答：對于10mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為51.2微秒，要退后100個爭用期，等待時間是51.2（微

秒）*100=5.12ms對于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為5.12微秒，要退后100個爭用期，等待時

間是5.12（微秒）*100=512微秒

3-23公式（3-3）表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關。能否由此推論出：以

太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)的站點數(shù)無關？請說明你的理由。答：實際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時刻

是隨即的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是

假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法（已經(jīng)不再是CSMA/CD了），使各結(jié)點的發(fā)送不發(fā)生碰撞。

3-24假定站點A和B在同一個10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個站點之間的傳播時延為225比特時間?，F(xiàn)假

定A開始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，

那么A在檢測到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之,如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢

測到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送的幀不

會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計算時應當考慮到每一個以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時，在MAC幀

前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）答：設在仁0時A開始發(fā)送，在1=（64+8）*8=576比特時

間，A應當發(fā)送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A

在發(fā)送完畢之前就

一定檢測到碰撞，就能夠肯定以后也不會再發(fā)送碰撞了如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就

能夠肯定A所發(fā)送的幀不會

和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當然也不會和其他站點發(fā)生碰撞）。

3-25在上題中的站點A和B在t=0時同時發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當仁255比特時間，A和B同時檢測到發(fā)生了碰

撞，并且在t=255+48=273比特時間完成了干擾信號的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退

避。假定A和B選擇的隨機數(shù)分別是rA=0和出=1。試問A和B各在什么時間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重

傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達B?A重傳的數(shù)據(jù)會不會和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會不會在預定的重

傳時間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？答:仁0時,A和B開始發(fā)送數(shù)據(jù)Tl=225比特時間,A和B都檢測到碰撞（tau）T2=273

比特時間,A和B結(jié)束干擾信號的傳輸（Tl+48）T3=594比特時間,A開始發(fā)送（T2+Tau+rA*Tau+96）

T4=785比特時間，B再次檢測信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則B在T5=881比特時間發(fā)送數(shù)據(jù)、

否則再退避。（T5=T4+96）A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時間到達B,B先檢測到信道忙，因此B在預定的881

比特時間停止發(fā)送

3-26以太網(wǎng)上只有兩個站，它們同時發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截斷二進制指數(shù)退避算法進行重傳。

重傳次數(shù)記為i,i=b2,3,..…o試計算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3次重傳失敗的概

率，以及一個站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯然第一次重

傳失敗的概率為0.5,第二次重傳失敗的概率為0.25,第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)1=1.637

3-27假定一個以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進行的，而其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和

因特網(wǎng)之間進行的。另一個以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個以太網(wǎng)一個使用以太網(wǎng)集線器，而另一個使用

以太網(wǎng)交換機。你認為以太網(wǎng)交換機應當用在哪一個網(wǎng)絡？

答：集線器為物理層設備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。交換機則為鏈

路層設備，可實現(xiàn)透明交換局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連當本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份

時，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機能得到改善。當本局域網(wǎng)

內(nèi)通信量占主要成份時，采用交換機改善對外流量不明顯

3-28有10個站連接到以太網(wǎng)上。試計算一下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。（1）10個站都連接到

一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器；（2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網(wǎng)集線器；（3）10個站都連接到一個

10Mb/s以太網(wǎng)交換機。答：（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器：lOmbs（2）10個站都

連接到一個100mb/s以太網(wǎng)集線器：100mbs（3）10個站都連接到一個10mb/s以太網(wǎng)交換機：lOmbs

3-2910Mb/s以太網(wǎng)升級到100Mb/s、IGb/S和10Gb/s時，都需要解決哪些技術問題？為什么以太網(wǎng)能

夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，并使自己的應用范圍從局域網(wǎng)一直擴展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？

答：技術問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度在100mb/s的

以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長不變，但將一個網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m,幀間時間間隔從原

來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒吉比特以太網(wǎng)仍保持一個網(wǎng)段的最大長度為100m,但采用了“載波延伸”

的方法，使最短幀長仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時將爭用時間增大為512字節(jié)。并使用“分組

突發(fā)''減小開銷10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s,IOOmb/s和IGb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同吉比特以

太網(wǎng)還保留標準規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進行升級時，仍能和較低

速率的以太網(wǎng)很方便地通信。由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，

它使用長距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣

3-30以太網(wǎng)交換機有何特點？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？

答：以太網(wǎng)交換機則為鏈路層設備，可實現(xiàn)透明交換虛擬局域網(wǎng)VLAN是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構成的與物

理位置無關的邏輯組。這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個4

字節(jié)的標識符，稱為VLAN標記（tag）,用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網(wǎng)。

3-31網(wǎng)橋的工作原理和特點是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機有何異同？答：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈

路層，它根據(jù)MAC幀的目的地址對收到的幀進行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過濾幀的功能。當網(wǎng)橋收到一個幀時，

并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的MAC地址，然后再確定將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個接口

轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡單地轉(zhuǎn)發(fā)信號，沒有過濾能力以太網(wǎng)交換機則為鏈路層設備，可視為多端口

網(wǎng)橋

3-32圖3-35表示有五個站點分別連接在三個局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和B2連接起來。每一個網(wǎng)橋都有

兩個接口（1和2）。在一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：

A發(fā)送給E,C發(fā)送給B,D發(fā)送給C,B發(fā)送給A。試把有關數(shù)據(jù)填寫在表3-2中。發(fā)送的幀BI的轉(zhuǎn)

發(fā)表B2的轉(zhuǎn)發(fā)表B1的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）B2的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）地址接

口地址接口A—EAIA1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表C—BC2

C1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表DTCD2D2寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不

轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表B-AB1寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個幀

3-33網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是用自學習算法建立的。如果有的站點總是不發(fā)送數(shù)據(jù)而僅僅接受數(shù)據(jù)，那么在轉(zhuǎn)發(fā)

表中是否就沒有與這樣的站點相對應的項目？如果要向這個站點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，那么網(wǎng)橋能夠把數(shù)據(jù)幀正確

轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址嗎？答：沒有與這樣的站點相對應的項目;網(wǎng)橋能夠利用廣播把數(shù)據(jù)幀正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址

第四章網(wǎng)絡層

1.網(wǎng)絡層向上提供的服務有哪兩種？是比較其優(yōu)缺點。網(wǎng)絡層向運輸層提供“面向連接”虛電路（Virtual

Circuit）服務或“無連接”數(shù)據(jù)報服務前者預約了雙方通信所需的一切網(wǎng)絡資源。優(yōu)點是能提供服務質(zhì)量的

承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重復和失序（不按序列到達終點），也保證分組傳送的時限，缺點是

路由器復雜，網(wǎng)絡成本高；后者無網(wǎng)絡資源障礙，盡力而為，優(yōu)缺點與前者互易

2.網(wǎng)絡互連有何實際意義？進行網(wǎng)絡互連時，有哪些共同的問題需要解決？

網(wǎng)絡互聯(lián)可擴大用戶共享資源范圍和更大的通信區(qū)域

進行網(wǎng)絡互連時，需要解決共同的問題有：

不同的尋址方案不同的最大分組長度

不同的網(wǎng)絡接入機制

不同的超時控制

不同的差錯恢復方法

不同的狀態(tài)報告方法

不同的路由選擇技術

不同的用戶接入控制

不同的服務（面向連接服務和無連接服務）

不同的管理與控制方式

3.作為中間設備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關有何區(qū)別？

中間設備又稱為中間系統(tǒng)或中繼（relay）系統(tǒng)。

物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater）。

數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器（bridge）。

網(wǎng)絡層中繼系統(tǒng)：路由器（router）。

網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器（brouter）。

網(wǎng)絡層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關（gateway）。

4.試簡單說明下列協(xié)議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協(xié)議：實現(xiàn)網(wǎng)絡互連。使參與互連的性能各異的網(wǎng)絡從用戶看起來好像是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡。網(wǎng)際協(xié)議

IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協(xié)議之一，與IP協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議。

ARP協(xié)議：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。

RARP：是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的硬件地址和IP地址的映射問題。

ICMP：提供差錯報告和詢問報文，以提高IP數(shù)據(jù)交付成功的機會

因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP：用于探尋、轉(zhuǎn)發(fā)本局域網(wǎng)內(nèi)的組成員關系。

5.IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點是什么？分為ABCDE5類;每一類地址都由兩個固定

長度的字段組成，其中一個字段是網(wǎng)絡號net-id,它標志主機（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡，而另一個字

段則是主機號host-id,它標志該主機（或路由器）。各類地址的網(wǎng)絡號字段net-id分別為1,2,3,0,0

字節(jié)；主機號字段host-id分別為3字節(jié)、2字節(jié)、1字節(jié)、4字節(jié)、4字節(jié)。特點：（1）IP地址是一種分等

級的地址結(jié)構。分兩個等級的好處是：第一，IP地址管理機構在分配IP地址時只分配網(wǎng)絡號，而剩下的

主機號則由得到該網(wǎng)絡號的單位自行分配。這樣就方便了IP地址的管理。第二，路由器僅根據(jù)目的主機

所連接的網(wǎng)絡號來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的項目數(shù)大幅度減少，從而減

小了路由表所占的存儲空間。（2）實際上IP地址是標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。當一

個主機同時連接到兩個網(wǎng)絡上時，該主機就必須同時具有兩個相應的IP地址，其網(wǎng)絡號net-id必須是不

同的。這種主機稱為多歸屬主機（multihomedhost）。由于一個路由器至少應當連接到兩個網(wǎng)絡（這樣它才能

將IP數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡），因此一個路由器至少應當有兩個不同的IP地址。（3）用轉(zhuǎn)

發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡，因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡號net-ido（4）所

有分配到網(wǎng)絡號net-id的網(wǎng)絡，范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的。

6.試根據(jù)IP地址的規(guī)定，計算出表4-2中的各項數(shù)據(jù)。解：1)A類網(wǎng)中，網(wǎng)絡號占七個bit,則允許用的網(wǎng)

絡數(shù)為2的7次方，為128,但是要

除去0和127的情況，所以能用的最大網(wǎng)絡數(shù)是126,第一個網(wǎng)絡號是1,最后一個網(wǎng)絡號是126o主機號

占24個bit,則允許用的最大主機數(shù)為2的24次方，為16777216,但是也要除去全0和全1的情況，所

以能用的最大主機數(shù)是16777214。2)B類網(wǎng)中，網(wǎng)絡號占14個bit,則能用的最大網(wǎng)絡數(shù)為2的14次方,

為16384,第一個網(wǎng)絡號是128.0,因為127要用作本地軟件回送測試，所以從128開始，其點后的還可

以容納2的8次方為256,所以以128為開始的網(wǎng)絡號為128.0—128.255,共256個，以此類推，第16384

個網(wǎng)絡號的計算方法是：16384/256=64128+64=192,則可推算出為191.255。主機號占16個bit,則允許

用的最大主機數(shù)為2的16次方，為65536,但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機數(shù)是

65534。3)C類網(wǎng)中，網(wǎng)絡號占21個bit,則能用的網(wǎng)絡數(shù)為2的21次方，為2097152,第一個網(wǎng)絡號是

192.0.0,各個點后的數(shù)占一個字節(jié)，所以以192為開始的網(wǎng)絡號為192.0.0~~192.255.255,共

256*256=65536,以此類推，第2097152個網(wǎng)絡號的計算方法是：2097152/65536=32192+32=224,則可推

算出為223.255.255。主機號占8個bit,則允許用的最大主機數(shù)為2的8次方，為256,但是也要除去全0

和全1的情況，所以能用的最大主機數(shù)是254。7.試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別，為什么要使用這兩種

不同的地址？IP地址就是給每個連接在因特網(wǎng)上的主機(或路由器)分配一個在全世界范圍是唯一的32

位的標識符。從而把整個因特網(wǎng)看成為一個單一的、抽象的網(wǎng)絡在實際網(wǎng)絡的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終

還是必須使用硬件地址。

MAC地址在一定程度上與硬件一致，基于物理、能夠標識具體的鏈路通信對象、IP地址給予邏輯域的劃

分、不受硬件限制。

8.IP地址方案與我國的電話號碼體制的主要不同點是什么？于網(wǎng)絡的地理分布無關

9.(1)子網(wǎng)掩碼為代表什么意思？

有三種含義

其一是一個A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對于A類網(wǎng)絡的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡號，后24位表示主機號，使

用子網(wǎng)掩碼表示前8位為網(wǎng)絡號，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機號。第二

種情況為一個B類網(wǎng)，對于B類網(wǎng)絡的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡號，后16位表示主機號，使用子網(wǎng)掩

碼表示前16位為網(wǎng)絡號，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機號。

第三種情況為一個C類網(wǎng)，這個子網(wǎng)掩碼為C類網(wǎng)的默認子網(wǎng)掩碼。

(2)一網(wǎng)絡的現(xiàn)在掩碼為48,問該網(wǎng)絡能夠連接多少個主機？48即

11111111.11111111.11111111.11111000.每一個子網(wǎng)上的主機為(2八3)二6臺掩碼位數(shù)29,該網(wǎng)絡能

夠連接8個主機，扣除全1和全0后為6臺。

(3)一A類網(wǎng)絡和一B網(wǎng)絡的子網(wǎng)號subnet-id分別為16個1和8個1,問這兩個子網(wǎng)掩碼有何不同？

A類網(wǎng)絡：11111111111111111111111100000000

給定子網(wǎng)號(16位力”)則子網(wǎng)掩碼為

B類網(wǎng)絡11111111111111111111111100000000

給定子網(wǎng)號(8位力”)則子網(wǎng)掩碼為但子網(wǎng)數(shù)目不同

(4)一個B類地址的子網(wǎng)掩碼是。試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機數(shù)最多是多少？

(240)10=(128+64+32+16)10=(11110000)2Host-id的位數(shù)為4+8=12,因此,最大主機數(shù)為：

2A12-2=4096-2=4094

11111111.11111111.11110000.00000000主機數(shù)272-2

(5)—A類網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼為55；它是否為一個有效的子網(wǎng)掩碼？是1011111111111111

0000000011111111

(6)某個IP地址的十六進制表示C2.2F.14.81,試將其轉(zhuǎn)化為點分十進制的形式。這個地址是哪一類IP地址？

C22F1481-a(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+l)—al29C22F1481

—allOOOOlO.OOlOllll.OOOlOlOO.lOOOOOOlC類地址

(7)C類網(wǎng)絡使用子網(wǎng)掩碼有無實際意義？為什么？

有實際意義.C類子網(wǎng)IP地址的32位中，前24位用于確定網(wǎng)絡號，后8位用于確定主機號.如果劃分子網(wǎng)，可以

選擇后8位中的高位,這樣做可以進一步劃分網(wǎng)絡，并且不增加路由表的內(nèi)容，但是代價是主機數(shù)相信減少.

10.試辨認以下IP地址的網(wǎng)絡類別。

(1)(2)7(3)53(4)

48(5)(6)

(2)和(5)是A類，⑴和⑶是B類,(4)和⑹是C類.

H.IP數(shù)據(jù)報中的首部檢驗和并不檢驗數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)。這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？

在首部中的錯誤比在數(shù)據(jù)中的錯誤更嚴重，例如，一個壞的地址可能導致分組被投寄到錯誤的主機。許多

主機并不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網(wǎng)絡從來不會把本來是要前往另一主

機的分組投遞給它們。數(shù)據(jù)不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協(xié)議通常也做這種檢驗工作，

從前，從而引起重復和多余。因此，這樣做可以加快分組的轉(zhuǎn)發(fā)，但是數(shù)據(jù)部分出現(xiàn)差錯時不能及早發(fā)現(xiàn)。

12.當某個路由器發(fā)現(xiàn)一IP數(shù)據(jù)報的檢驗和有差錯時，為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數(shù)據(jù)

報？計算首部檢驗和為什么不采用CRC檢驗碼？答：糾錯控制由上層(傳輸層)執(zhí)行