南开15春《计算机网络基础》期末复习资料

谋学网 · 发表于 2015-9-10 10:22:26

远程教育学院期末复习大纲模板
课程名称计算机网络基础
教
材
信
息名称计算机网络
出版社电子工业出版社
作者谢希仁
版次第6版
注：如学员使用其他版本教材，请参考相关知识点
一、客观部分：（单项选择、多项选择、判断）
（一）单项选择题
1、Internet最早起源于（  ）。
A．ARPAnet B．MILnet C．以太网 D．环状网
★考核知识点:因特网发展的三个阶段参见P4
2、网关工作在OSI模型的（  ）。
A．传输层以上 B．网络层 C．数据链路层 D．物理层
★考核知识点: 中间设备
3、封装成帧、透明传输、和差错校验是（  ）的主要功能。
A．物理层 B．数据链路层 C．网络层 D．传输层
★考核知识点:数据链路层的三个基本问题，参见P67
4、以下哪个是正确的MAC地址（）？
A．00-01-AA-08 B．00-01-AA-08-0D-80 C．1031 D．192.2.0.1
★考核知识点: MAC地址，参见P89
5、一般说来对于通信量大的吉比特以太网，为了获得更高的性能，应该选用（  ）。
A．双绞线 B．微波 C．光纤 D．同轴电缆
★考核知识点:吉比特以太网  参见P104
6、在同一时刻，通信双方可以同时发送数据的信道通信方式是（  ）。
A．半双工通信 B．单工通信 C．数据报 D．全双工通信
★考核知识点:全双工方式
7、在IP数据报头部中有两个有关长度的字段，一个为头部长度字段，一个为总长度字段。其中( )
A．头部长度字段和总长度字段都以8比特为计数单位
B．头部长度字段以8比特为计数单位，总长度字段以32比特为计数单位
C．头部长度字段以32比特为计数单位，总长度字段以8比特为计数单位
D．头部长度字段和总长度字段都以32比特为计数单位
★考核知识点:IP数据报格式，参见P126
8、OSI参考模型中，网络层、数据链路层和物理层传输的数据单元分别是（  ）。
A．报文、帧、比特 B．分组、报文、比特 C．分组、帧、比特
D．数据报、帧、比特
★考核知识点:OSI模型
附1.1.8（考核知识点解释）：
网络层把运输层产生的报文段或用户数据报分装成分组或包进行传送。数据链路层将网络层交下来的ip数据报组装成帧。在物理层上所传数据的单位是比特。

9、在Internet中，IP数据报从源结点到目的结点可能需要经过多个网络和路由器。在整个传输过程中，IP数据报头部中的（  ）
A．源地址和目的地址都不会发生变化
B．源地址有可能发生变化而目的地址不全发生变化
C．源地址不会发生变化而目的地址有可能发生变化
D．源地址和目的地址都有可能发生变化
★考核知识点:IP数据报的格式，参见P126
附1.1.9（考核知识点解释）：
• 一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。
• 首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。
• 在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。
• 源地址和目的地址都不会发生变化。

10、在由路由器进行互联的多个局域网的结构中，要求每个局域网的（  ）。
A．物理层协议可以不同，而数据链路层及数据链路层以上的高层协议必须相同
B．物理层、数据链路层协议可以不同，而数据链路层以上的高层协议必须相同
C．物理层、数据链路层、网络层协议可以不同，而网络层以上的高层协议必须相同
D．物理层协议、数据链路层、网络层及高层协议都可以不同
★考核知识点:网际协议，参见P114
附1.1.10（考核知识点解释）：
在网络层以上使用的中间设备叫做网关（路由器），用网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换。

11、一般来说，对于通信量大的高速局域网，为了获得更高的性能应该选用（  ）。
A．双绞线 B．同轴电缆 C．光纤 D．无线
★考核知识点: 10 吉比特以太网参见P104

12、一个快速以太网交换机的端口数据传输速率为100Mb/s，若该端口可以支持全双工传输数据。则该端口实际的传输带宽为（  ）。
A．100Mb/s B．150Mb/s C．200Mb/s  D．50Mb/s
★考核知识点: 全双工方式

13、10Base- T采用的是（）的物理连接结构。
A．总线状  B．环状 C．星状 D．网状
★考核知识点: 10Base- T采用的物理连接结构参见P38
14、载波侦听多路访问即CSMA( ) 。
A．只用于总线拓扑结构
B．只用于环形拓扑结构
C．只用于星状拓扑结构
D．能用于星状拓扑结构和总线拓扑结构
★考核知识点: 载波监听多点接入/碰撞检测  CSMA/CD，
15、下列网络标准中，网络中各结点争用共享通信信道不会出现"冲突"现象的是（）
A．IEEE 802. 3  B． IEEE 802. 4 C． IEEE 802. 3z D．IEEE 802. 3u
★考核知识点:以太网的两个标准，参见P86

16、局域网参考模型一般不包括（　）。
A．网络层 B．物理层 C．数据链路层 D．介质访问控制层
★考核知识点: 局域网参考模型，参见P78
17、在TCP/IP参考模型中TCP协议工作在（  ）。
A．应用层 B．传输层 C．网络互连层 D．主机-网络层

18、IP地址255. 255. 255. 255称为（  ）。
A．直接广播地址 B．受限广播地址 C．回送地址 D．间接广播地址
★考核知识点:因特网发展的三个阶段参见P4

（二）判断题
1、关于网络分层，若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。
资料：正确
知识点：网络化分层次 P26
• 若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。
• 层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。

2、以小写字母i开始的的internet则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。（  ）
资料：错误
知识点：internet 与Internet P4
• 以小写字母 i 开始的 internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。
• 以大写字母I开始的的 Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。

3、香农公式表明：信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越低。（  ）
资料：错误
知识点：香农公式  P40
• 信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
• 只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。
• 若信道带宽 W 或信噪比 S/N 没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率 C 也就没有上限。
• 实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。

4、网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
资料：正确
知识点：网络的网络 P2
• 起源于美国的因特网现已发展成为世界上最大的国际性计算机互联网
• 网络(network)由若干结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。
• 互联网是“网络的网络”(network of networks)。
• 连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。

5、网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。（  ）
资料：正确
知识点：利用率  P23
• 信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。
• 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
• 信道利用率并非越高越好。

6、协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。( )
资料：正确  P30
知识点：实体、协议、服务和服务访问点
• 实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
• 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
• 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。
• 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。

7、协议是“垂直的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。（  ）
资料：错误
知识点：实体、协议、服务和服务访问点  P30
• 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
• 下面的协议对上面的服务用户是透明的。
• 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。
• 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
• 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。

8、为了使数字信号传的更远，可以采用的设备是放大器。（  ）
资料：错误
知识点：中间系统  P114
• 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
– 物理层中继系统：转发器(repeater)。
– 数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。
– 网络层中继系统：路由器(router)。
– 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
– 网络层以上的中继系统：网关(gateway)。

9、码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重。
资料：正确
知识点：信道的极限容量  P40
• 任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。
• 码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重。

10、完全空闲的信道的利用率是零。（  ）
资料：正确
知识点：利用率 P23
• 信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。
• 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
• 信道利用率并非越高越好。

二、主观部分：
（一）、填空部分
1、分组交换技术在实际应用中又可分为两类：             和
            。
资料：数据报分组交换虚电路分组交换
知识点：网络层提供的两种服务，P112，第四章第一节
2、TCP/IP运输层的两个主要协议为：____________和____________。
资料：用户数据报协议UDP       传输控制协议TCP
知识点：运输层的协议
TCP/IP 的运输层有两个不同的协议：
(1) 用户数据报协议 UDP          (User Datagram Protocol)
(2) 传输控制协议 TCP      (Transmission Control Protocol)
3、计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个即____________和____________。
资料：连通性  共享
4、ATM的工作方式是             。
资料：异步时分复用
5、IEEE802委员会把局域网的数据链路层拆成两个子层即____________和____________。
资料：逻辑链路控制子层    媒体接入控制子层
知识点：数据链路层的子层
• 为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：
– 逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层
– 媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。
• 与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的
6、局域网常用的拓扑结构有总线、星形和____________三种。著名的以太网（Ethernet）就是采用其中的____________结构。
资料：环型总线
7、不管网络有没有划分子网，只要把子网掩码和IP地址进行逐位的____________  运算，就可得到网络地址。
资料：“与”（或者AND）
8、决定局域网特性的主要技术要素包括             传输介质和             。
资料：网络拓扑结构    介质访问控制
9、常用的IP地址有A、B、C三类，128.11.3.31是一个____________类IP地址，其网络标识（netid）为____________，主机标识（hosted）为____________。
资料：B       128.11       3.31
10、使用子网划分后路由表必须包括以下三项内容：目的网络地址、____________和____________。
资料：子网掩码  下一跳地址
(1) 从收到的分组的首部提取目的 IP 地址 D。
(2) 先用各网络的子网掩码和 D 逐位相“与”，看是否和
   相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。
   否则就是间接交付，执行(3)。
(3) 若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则将
   分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。
(4) 对路由表中的每一行的子网掩码和 D 逐位相“与”，
   若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送
   给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。
(5) 若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表
   中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。
(6) 报告转发分组出错。
11、网络协议主要是由语法____________和____________三个要素组成。
资料：语义同步
12、地址解析协议ARP解决了从             到             的映射关系。
资料：IP地址硬件地址
知识点：地址解析协议 ARP
• 不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。
• 每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。
• 当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。

（二）简答题
1、在TCP/IP协议族的传输层中，有两个不同的传输层次协议TCP和UDP，为什么设置这样两种不同的协议，试对它们进行比较。
参见P188
参考资料：
TCP/IP 的运输层有两个不同的协议：
(1) 用户数据报协议 UDP    (User Datagram Protocol)
(2) 传输控制协议 TCP    (Transmission Control Protocol)
• 两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU (Transport Protocol Data Unit)。
• TCP 传送的数据单位协议是 TCP 报文段(segment)
•    UDP 传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数据报。
• UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。对方的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式。
• TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的开销。这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。
• 运输层的 UDP 用户数据报与网际层的IP数据报有很大区别。IP 数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发，但 UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。
• TCP 报文段是在运输层抽象的端到端逻辑信道中传送，这种信道是可靠的全双工信道。但这样的信道却不知道究竟经过了哪些路由器，而这些路由器也根本不知道上面的运输层是否建立了 TCP 连接。

2、在TCP拥塞控制中，什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法？这里每一个算法起什么作用？“乘法减小”和“加法增大”各用在什么情况？
参考资料：
慢开始是指发送端按指数规律由小到大逐渐增大拥塞窗口数值，避免发生网络拥塞；拥塞避免是指当网络已经发生拥塞的情况下，发送端按线性规律缓慢增大拥塞窗口值，尽量减少主机发送到网络中的分组数，使得发生拥塞的路由器有足够时间把队列中积压的分组处理完毕;快重传是指在某些情况下可更早地重传丢失的报文段(如发送端一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失，就应立即重传) ，并非取消重传计时器;快恢复是指当网络发生拥塞时，为了网络能快速地恢复到正常工作状态而采用的一种机制，常常与快重传配合使用。
无论是在慢开始还是在拥塞避免阶段，只要出现一次超时(即出现一次网络拥塞) ，就执行 "乘法减小"，将慢开始门限值设置为当前的拥塞窗口值的一半。在执行拥塞避免算法后，当收到对所有发出的报文段的确认，执行"加法增大"，将拥塞窗口增加一个MSS大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。

3、作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？
参考资料：
（1）转发器、网桥、路由器和网关所在的层次不同
转发器：是物理层的中继系统
网桥：是数据链路层的中继系统
路由器：是网络层的中继系统
网关：在网络层以上的中继系统即为网关。
（2）当中继系统是转发器或者网桥时，一般并不称其为网络互联，因为仍然是一个网络。路由器其实是一台专用计算机，用来在互联网中进行路由选择，一般讨论的互联网都是指用路由器进行互联的互联网络。

4、网络层向上提供的服务有哪两种?试比较其优缺点。
参考资料：
网络层向上提供的两种服务为:
(1)虚电路服务
计算机进行通信前应先建立一条虚电路，然后双方沿着已建立的虚电路发送分组。
(2)数据报服务
计算机在发送分组时不需要先建立连接，每一个分组独立发送，与其前后的分组无关。
优缺点比较:
从占用通信子网资源方面看:虚电路服务将占用结点交换机的存储空间，而数据报服务对每个分组有其完整的目标地址独立选径，如果传送大量短的分组，数据头部分远大于数据部分，则会浪费带宽。
从时间开销方面看:虚电路服务有创建连接的时间开销，对传送小量的短分组，显得很浪费;而数据报服务决定分组的去向过程很复杂，对每个分组都有分析时间的开销。
从拥塞避免方面看:虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来，一旦分组到达，所需的带宽和结点交换机的容量便已具有，因此有一些避免拥塞的优势，而数据报服务则很困难。
从健壮性方面看:通信线路的故障对虚电路服务是致命的因素，但对数据报服务则容易通过调整路由得到补偿，因此虚电路服务更脆弱。

5、为什么要划分子网？子网掩码的作用是什么？
参考资料：
由于Internet的每台主机都需要分配一个惟一的IP地址，因此分配的IP地址很多，这将使路由器的路由表变得很大，进而影响了路由器在进行路由选择时的工作效率。解决这个问题的方法就是将一个大的网络划分为几个较小的网络，每个小的网络称为一个子网。
当一个分组到达一个路由器时，路由器应该能够判断出IP地址的网络地址。子网掩码用来判断IP地址的哪一部分是网络号与子网号，哪一部分是主机号。为了完成这种编号分离，路由器将对IP地址和子网掩码进行"与"运算。

6、假定要从已知的URL获得一个万维网文档。若该万维网的IP地址开始时并不知道。试问：除了HTTP外，还需要什么应用层协议和运输层协议。
参考资料：
应用层协议需要DNS,运输层协议需要的是UDP(DNS使用)和TCP(HTTP使用)

7、端口的作用是什么?为什么端口号要划分为三种? 解析主要考查端口的作用、存在的意义以及分类的依据。
参考资料
(1)端口的作用UDP和TCP都使用了与应用层接口处的端口( Port)与上层的应用进程进行通信。端口也即是运输层的服务访问点(TSAP) ，其作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层，以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。所以从这个意义上说，端口是用来标志应用层的进程。
(2)计算机中的进程要通信，不仅必须知道对方的IP地址，而且还要知道对方的端口号。因特网上的计算机通信是采用客户——服务器方式，客户必须首先知道对方服务器的IP地址和端口号，因此首先分为服务器端使用的端口号和客户端使用的端口号两类。而对服务器端使用的端口号而言，由于TCP /IP有一系列最为重要的应用程序，为了让所有用户都知道，每当出现一种这样的新应用程序时，LANA都必须为它指派一个端口以便使因特网上其他应用进程知道它并与它通信，这类端口就是熟知端口。在熟知端口以外，保留的端口可以被其他服务器端的没有熟知端口号的应用程序使用，但事先必须进行登记以防止重复，这类端口号称为登记端口号。因此端口号就被划分为了三种。

8、为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的？
参考资料：
UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层。UDP对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。这就是说，应用层交给UDP多长的报文，UDP就照样发送，即一次发送一个报文。在接收方的UDP，对IP层交上来的UDP用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付给上层的应用进程。也就是说，UDP一次交付一个完整的报文。
TCP是面向字节流的，由于虽然应用程序和TCP的交互是一次一个数据块(大小不等) ，但TCP把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流，TCP并不知道所传送的字节流的含义。TCP不保证接收方应用程序所收到的数据块和发送方应用程序所发出的数据块具有对应大小的关系，但接收方应用程序收到的字节流必须和发送方应用程序发出的字节流完全一样。

9、网络互联有何实际意义，进行网络互联时，有哪些共同的问题需要解决?
参考资料：
网络互联暗含了相互连接的计算机进行通信，也就是说，从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机网络组成了一个大型的计算机网络。网络互联可以使处于不同地理位置的计算机进行通信，方便了信息交流，促成了当今的信息世界。
存在问题有:不同的寻址方案;不同的最大分组长度;不同的网络接入机制;不同的超时控制;不同的差错恢复方法;不同的状态报告方法;不同的路由选择技术;不同的用户接入控制;不同的服务(面向连接服务和无连接服务) ;不同的管理与控制方式等等。

10、试说明运输层中伪首部的作用?
参考资料：
TCP/IP协议都包含伪首部，它们的作用是为了计算校验和而在UDP/TCP用户数据报之前添加的12个字节，它既不向下传送，也不向上递交，仅仅为了计算校验和。
11、网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？(p28)
参考资料
网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
由以下三个要素组成：
语法：即数据与控制信息的结构或格式。
语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
同步：即事件实现顺序的详细说明。

12、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
参考资料：
电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。

13、什么是时延，网络中的时延是由那几个部分组成的？
参考资料：
时延：是指数据从网络的一段传送到另一端所需要的时间。
网络中的时延是由以下几个部分组成的：
（1）发送时延：是主机或者路由器发送数据帧所需要的时间，即从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需要的时间。
（2）传播时延：是电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间。
（3）处理时延：主机或者路由器在收到分组时进行处理的时间。
（4）排队时延：分组在经过网络传输时，要经过许多路由器，分组在进入路由器的时候要现在输入排列队列中等待处理，在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发，这就产生了排队时延。
总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

14、试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。
答：（p103）
10BASE-T中的“10”表示信号在电缆上的传输速率为10MB/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“T”代表双绞线星形网，但10BASE-T的通信距离稍短，每个站到集线器的距离不超过100m。

15、子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？
参考资料：（p133）
有三种含义：
（1）A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分，最后8位为主机号。
（2）一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最后8位为主机号。
（3）一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。

16、数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？
参考资料：(p67)
帧定界使收方能从收到的比特流中准确地区分出一个帧的开始和结束在什么地方；
透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送，因此很重要；
差错控制主要包括差错检测和差错纠正，旨在降低传输的比特差错率，因此也必须解决。
如果在数据链路层不进行帧定界，将发生帧数据错误，造成数据混乱，通信失败。

17、网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？
参考资料：（p93）
网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。
网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口。
转发器工作在物理层，它仅简单地转发信号，没有过滤能力。
以太网交换机则为链路层设备，可视为多端口网桥。

18、PPP协议的工作状态有哪几种？当用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立哪几种连接？每一种连接解决什么问题？
参考资料：（p72）
PPP协议的工作状态分为：“链路终止”状态，“链路静止”状态，“链路建立”状态，“鉴别”状态，“网络层协议”状态，“链路打开”状态。
用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立的连接为：链路静止，链路建立，鉴别，网络层协议，链路打开。
链路静止时，在用户PC机和ISP的路由器之间并不存在物理层的连接。
链路建立时，目的是建立链路层的LCP连接。鉴别时，只允许传送LCP协议的分组、鉴别协议的分组以及监测链路质量的分组。
网络层协议时，PPP链路的两端的网络控制协议NCP根据网络层的不同协议无相交换网络层特定的网络控制分组。
链路打开时，链路的两个PPP端点可以彼此向对方发送分组。

19、试简述SMTP通信的三个阶段的过程。
参考资料：（p271）
（1）连接建立：连接是在发送主机的 SMTP 客户和接收主机的 SMTP 服务器之间建立的。SMTP不使用中间的邮件服务器。
（2）邮件传送。
（3）连接释放：邮件发送完毕后，SMTP 应释放 TCP 连接。

（三）、综合题
1、假定有一条通带为100kHz的信道，每路信号的带宽为3.2kHz，各路信号间的防护带宽为0.8kHz。若采用频分多路复用，最多能同时传输几路信号？
参考资料：对该信道采用频分复用后最多能传输的信号路数为：
100*10-3/(3.2+0.8)*10-3=25

2、长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加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，再加上首部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少?
参考资料：
数据长度100字节的数据传输效率：100/(100 +20 +20 + 18) =63.3%
数据长度1000字节的数据传输效率：1000/(1000+20+20+18) =94.5%

3、试辨认以下IP地址的网络类型：
（1）128.36.199.4
（2）21.12.240.17
（3）192.12.69.248
（4）89.3.0.1
（5）200.3.6.2
参考资料：
（1）128.36.199.4 B类网
（2）21.12.240.17 A类网
（3）192.12.69.248 C类网
（4）89.3.0.1       A类网
（5）200.3.6.2    C类网

4、通信信道带宽为1Gb/s，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问：可能达到的最大吞吐率是多少？信道的利用率是多少？
参考资料：
由上述分析可知，往返延迟时间=2*10=20(ms)
在最佳的状态下，每20 ms发送一个窗口大小的数据，那么每秒可发送1000/20 = 50个窗口。则
最大吞吐率=50 *65535*8 =26.214 Mb/s
其线路效率=26.214/1000=2.6214%
因此，最大吞吐率为26.214 Mb/s，线路效率为2.6214%。

5、以太网上只有两个站，他们同时发送数据产生了碰撞。于是按照二进制指数类型退避算法进行重传，重传次数计为i（i=1，2，3）。试计算第1次重传失败的概率，第2次重传失败的概率，第3次重传失败的概率以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数。
参考资料：
(1)设第E次重传失败的概率为pi，则可知pi =2-1，k=min[i，10]。
第1次重传失败的概率P1 =2-1 =0.5，
第2次重传失败的概率P2 =2-2 =0.25，
第3次重传失败的概率P3 =2-3 =0.125。
(2)第i次成功发送出去的概率
P[传送第i次才成功] = P[第1次传送失败]P[第2次传送失败]… P[第i-1次传送失败] P[第i次传送成功] =2-l*2-2…*2-(i-l) * (1-2-i)
所以
平均重传次数=1.64

6、假定TCP在开始建立连接时，发送方设定超时重传时间RTO=6秒
（1）当发送方收到对方的连接确认报文段时，检测出RTT样本值为1.5秒，试计算现在的RTO值；
（2）当发送方发送数据报文段并收到确认时，检测出RTT样本值为2.5秒，试计算现在的RTO值；
参考资料：
(1)当发送方收到对方的连接确认报文段后，RTTS值为测量RTT样本值，即1.5秒，而RTTD则取值为测量到的样本值的一半，即0.75秒。
RTO =4 *RTTD + RTTs = 1.5+0.75 *4 =4.5秒
(2)新的RTTs = 1/8* (旧的RTT) +7/8 * (新的往返时延样本) =1.625
新的RTTD =3/4 * (旧的RTT D) + 1/4* | RTTS-新的RTT样本|=3.125
RTO =4* RTTD + RTTs =4 *0. 78125 + 1. 625 =4.75秒

7、与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位？
（1）192.0.0.0：
（2）255.255.255.252：
参考资料：
（1）192.0.0.0：对应的网络前缀是2比特
（2）255.255.255.252：对应的网络前缀是30比特

8、考虑一条具有10ms往返时延的线路上采用慢开始拥塞控制而不发生网络拥塞情况。接收窗口24KB，且报文段的最大长度为2KB，那么需要多长时间才能发送第一个完全窗口？
参考资料：
已知最大的报文段长是2KB，开始的突发量分别是2KB、4KB、8KB、16KB接下来即为24KB，第一个完全窗口。
               10ms*4=40ms
因此，需要40ms才能发送第一个完全窗口。

9、电子邮件的地址格式是怎样的，请说明各部分的意思。
电子邮件系统规定电子邮件地址的格式为：收信人邮箱名@邮箱所在主机的域名，其中"@"表示"在"的意思。收信人邮箱名又简称为用户名，是收信人自己定义的字符串标识符，收信人邮箱名的字符串在邮箱所在计算机中必须是唯一的，电子邮件的用户一般采用容易记忆的字符串。邮箱所在地域名在整个因特网的范围内必须是唯一的。

10、现有一个公司需要创建内部的网络，该公司包括工程技术部、市场部、财务部和办公室4个部门，每个部门约有20~30台计算机。试问：
(1)若要将几个部门从网络上进行分开。如果分配该公司使用的地址为一个C类地址，网络地址为192.168.161. 0，如何划分网络，将几个部门分开?
(2)确定各部门的网络地址和子网掩码，并写出分配给每个部门网络中的主机IP地址范围。
参考资料：
（1）可以采用划分子网的方法对该公司的网络进行划分。由于该公司包括 4个部门，共需要划分为4个子网。
（2）已知网络地址192.168.161. 0是一个C类地址，所需子网数为4个，每个子网的主机数为20~30。由于子网号和主机号不允许是全0或全1，因此，子网号的比特数为3 即最多有23 -2=6个可分配的子网，主机号的比特数为5即每个子网最多有25 -2=30 个可分配的IP地址。
4个子网的网络地址分别为：192.168. 161. 32、192.168. 161. 64、192.168. 161. 96、192.168.161. 128。
子网掩码为255. 255. 255. 224。
子网 192.168.161.32 的主机 IP 范围为： 192.168. 161. 33~62；
子网192.168.161.64  的主机IP范围为： 192.168.161.65~95；
子网192.168.161.96  的主机IP范围为： 192.168.161. 97~126；
子网192.168.161.128 的主机IP范围为： 192.168.161. 129~158；

11、假设有两台主机，主机A的IP地址为208. 17. 16. 165，主机B的IP地址为 208.17.16.185，它们的子网掩码为255. 255. 255. 224，默认网关为208. 17. 16. 160。试问：
(1)主机A能否和主机B直接通信?
(2)主机B不能和IP地址为208.17.16.34的DNS服务器通信。为什么?
(3)如何制作一次修改就可以排除（2）中的故障？
参考资料：
(1)将主机A和主机B的IP地址分别与子网掩码进行与操作，得到的子网地址都为208.17.16.160。因此主机A和主机B处在同一个子网中，可以直接通信。
(2)主机B不能与DNS服务器通信的原因在于默认网关被错误地设置为于网地址，不是一个有效的主机地址。
(3)只要将主机A与主机B的默认网关修改为208.17.16.161，就可以解决问题了。

12、假设在以太网上运行的IP协议，源主机A要和IP地址为192.168.1.250的主机B通信，请问A如何能得到主机B的MAC地址？
参考资料：
主机A采用地址解析协议ARP获得主机B的MAC地址，具体过程如下:
(1)主机A首先根据主机B的IP地址192.168.1.250，在自己的ARP高速缓存表查找与之对应的MAC地址。如果可以找到，不再进行地址解析；否则，则以广播方式发送一个ARP请求分组，该请求分组中包含主机A的IP地址、MAC地址以及主机B的主机地址。
(2)主机B在接收到ARP请求分组时，将完成地址解析，并发送ARP应答分组，该分组包含了主机B的MAC地址。
(3)主机A收到来自主机B的ARP应答分组时，将提取主机B的IP地址和MAC 地址加入到ARP高速缓存表中，然后将具有完整的源IP地址、目的IP地址、目的MAC 地址和数据作为一个发送分组，传送给数据链路层并封装成帧。
13、局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢？
参考资料（p78）
局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
  从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：
（1）共享传输信道，在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
（2）地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内，一般来说，局域网的覆盖范围越位10m~10km内或更大一些。
从网络的体系结构和传输检测提醒来看，局域网也有自己的特点：
（1）低层协议简单
（2）不单独设立网络层，局域网的体系结构仅相当于相当与OSI/RM的最低两层
（3）  采用两种媒体访问控制技术，由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源，多目的的连连管理，由此引发出多中媒体访问控制技术
在局域网中各站通常共享通信媒体，采用广播通信方式是天然合适的，广域网通常采站点间直接构成格状网。

14、一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2
Host-id的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：
2^12-2=4096-2=4094
11111111.11111111.11110000.00000000 主机数2^12-2

15、什么是网络利用率？假定网络利用率达到了90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍？
参考资料：（p23）
网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。
设网络利用率为U，网络时延为D，网络时延最小值为D0
U=90%;
D=D0/(1-U)---->D/ D0=10
现在的网络时延是最小值的10倍。

16、假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？如果是100Mb/s的以太网呢？
参考资料：（p82）
对于10mb/s的以太网，以太网把争用期定为51.2微秒，要退后100个争用期，等待时间是51.2（微秒）*100=5.12ms
对于100mb/s的以太网，以太网把争用期定为5.12微秒，要退后100个争用期，等待时间是5.12（微秒）*100=512微秒

17、一个3200位长的TCP报文传到IP层，加上160位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200位。因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据?
参考资料：
第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字节即64bit为单位的，所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit，这样3200bit的报文要分4个数据片，所以第二个局域网向上传送的比特数等于（3200+4×160），共3840bit。
18、假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的，而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器，而另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络？
参考资料：
集线器为物理层设备，模拟了总线这一共享媒介共争用，成为局域网通信容量的瓶颈。交换机则为链路层设备，可实现透明交换。局域网通过路由器与因特网相连。
当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时，形成集中面向路由器的数据流，使用集线器冲突较大，采用交换机能得到改善。
当本局域网内通信量占主要成份时，采用交换机改善对外流量不明显。

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