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计算机网络第六版课后习题参考答案第五章

计算机网络第六版课后习题参考答案第五章
计算机网络第六版课后习题参考答案第五章

第五章传输层

5—01试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别?为什么运输层是必不可少的?

答:运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层,向它上面

的应用层提供服务

运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为主机之间提供逻辑

通信(面向主机,承担路由功能,即主机寻址及有效的分组交换)。

各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输层以

复用和分用的形式加载到网络层。

5—02网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响?

答:网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。

但提供不同的服务质量。

5—03当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是面向无连接的?

答:都是。这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在网络层则是无连接的。

5—04试用画图解释运输层的复用。画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上,而这条运输连接有复用到IP数据报上。

5—05试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP,而不用采用可靠的TCP。

答:VOIP:由于语音信息具有一定的冗余度,人耳对VOIP数据报损失由一定的承

受度,但对传输时延的变化较敏感。

有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃,TCP数据报出错则会引起重传,可能带来较大的时延扰动。

因此VOIP宁可采用不可靠的UDP,而不愿意采用可靠的TCP。

5—06接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理?

答:丢弃

5—07如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输,这可能吗?请说明理由答:可能,但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。

5—08为什么说UDP是面向报文的,而TCP是面向字节流的?

答:发送方UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付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。

接收方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

交付上层的应用进程,一次交付一个完整的报文。

发送方TCP对应用程序交下来的报文数据块,视为无结构的字节流(无边界约

束,课分拆/合并),但维持各字节

5—09端口的作用是什么?为什么端口要划分为三种?

答:端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志,使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。

熟知端口,数值一般为0~1023.标记常规的服务进程;

登记端口号,数值为1024~49151,标记没有熟知端口号的非常规的服务进程;

5—10试说明运输层中伪首部的作用。

答:用于计算运输层数据报校验和。

5—11某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP,然而继续向下交给IP层后,又封装成IP数据报。既然都是数据报,可否跳过UDP而直接交给IP层?哪些功能UDP 提供了但IP没提提供?

答:不可跳过UDP而直接交给IP层

IP数据报IP报承担主机寻址,提供报头检错;只能找到目的主机而无法找到目的进程。

UDP提供对应用进程的复用和分用功能,以及提供对数据差分的差错检验。

5—12一个应用程序用UDP,到IP层把数据报在划分为4个数据报片发送出去,结果前两个数据报片丢失,后两个到达目的站。过了一段时间应用程序重传UDP,而IP 层仍然划分为4个数据报片来传送。结果这次前两个到达目的站而后两个丢失。试问:在目的站能否将这两次传输的4个数据报片组装成完整的数据报?假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。

答:不行

重传时,IP数据报的标识字段会有另一个标识符。

仅当标识符相同的IP数据报片才能组装成一个IP数据报。

前两个IP数据报片的标识符与后两个IP数据报片的标识符不同,因此不能组装成

一个IP数据报。

5—13一个UDP用户数据的数据字段为8192季节。在数据链路层要使用以太网来传送。

试问应当划分为几个IP数据报片?说明每一个IP数据报字段长度和片偏移字段的

值。

答:6个

数据字段的长度:前5个是1480字节,最后一个是800字节。

片偏移字段的值分别是:0,1480,2960,4440,5920和7400.

5—14一UDP用户数据报的首部十六进制表示是:06 32 00 45 00 1C E2 17.试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送给

服务器发送给客户?使用UDP的这个服务器程序是什么?

解:源端口1586,目的端口69,UDP用户数据报总长度28字节,数据部分长度20字节。

此UDP用户数据报是从客户发给服务器(因为目的端口号<1023,是熟知端口)、服务器程序是TFFTP。

5—15使用TCP对实时话音数据的传输有没有什么问题?使用UDP在传送数据文件时会有什么问题?

答:如果语音数据不是实时播放(边接受边播放)就可以使用TCP,因为TCP传输可靠。接收端用TCP讲话音数据接受完毕后,可以在以后的任何时间进行播放。但假定是实时传输,则必须使用UDP。

UDP不保证可靠交付,但UCP比TCP的开销要小很多。因此只要应用程序接受这样的服务质量就可以使用UDP。

5—16在停止等待协议中如果不使用编号是否可行?为什么?

答:分组和确认分组都必须进行编号,才能明确哪个分则得到了确认。

5—17在停止等待协议中,如果收到重复的报文段时不予理睬(即悄悄地丢弃它而其他什么也没做)是否可行?试举出具体的例子说明理由。

答:

收到重复帧不确认相当于确认丢失

5—18假定在运输层使用停止等待协议。发送发在发送报文段M0后再设定的时间内未收到确认,于是重传M0,但M0又迟迟不能到达接收方。不久,发送方收到了迟到

的对M0的确认,于是发送下一个报文段M1,不久就收到了对M1的确认。接着

发送方发送新的报文段M0,但这个新的M0在传送过程中丢失了。正巧,一开始

就滞留在网络中的M0现在到达接收方。接收方无法分辨M0是旧的。于是收下

M0,并发送确认。显然,接收方后来收到的M0是重复的,协议失败了。

试画出类似于图5-9所示的双方交换报文段的过程。

答:

旧的M0被当成新的M0。

5—19试证明:当用n比特进行分组的编号时,若接收到窗口等于1(即只能按序接收分组),当仅在发送窗口不超过2n-1时,连接ARQ协议才能正确运行。窗口单位是

分组。

解:见课后答案。

5—20在连续ARQ协议中,若发送窗口等于7,则发送端在开始时可连续发送7个分组。

因此,在每一分组发送后,都要置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟。

设这7个分组发出的时间分别为t0,t1…t6,且tout都一样大。试问如何实现这7个

超时计时器(这叫软件时钟法)?

解:见课后答案。

5—21假定使用连续ARQ协议中,发送窗口大小事3,而序列范围[0,15],而传输媒体保证在接收方能够按序收到分组。在某时刻,接收方,下一个期望收到序号是5.

试问:

(1)在发送方的发送窗口中可能有出现的序号组合有哪几种?

(2)接收方已经发送出去的、但在网络中(即还未到达发送方)的确认分组可能有哪些?说明这些确认分组是用来确认哪些序号的分组。

5—22主机A向主机B发送一个很长的文件,其长度为L字节。假定TCP使用的MSS 有1460字节。

(1)在TCP的序号不重复使用的条件下,L的最大值是多少?

(2)假定使用上面计算出文件长度,而运输层、网络层和数据链路层所使用的

首部开销共66字节,链路的数据率为10Mb/s,试求这个文件所需的最短发

送时间。

解:(1)L_max的最大值是2^32=4GB,G=2^30.

(2) 满载分片数Q={L_max/MSS}取整=2941758发送的总报文数

N=Q*(MSS+66)+{(L_max-Q*MSS)+66}=4489122708+682=4489123390

总字节数是N=4489123390字节,发送4489123390字节需时间为:N*8/

(10*10^6)=3591.3秒,即59.85分,约1小时。

5—23主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段,其序号分别为70和100。试问:(1)第一个报文段携带了多少个字节的数据?

(2)主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少?

(3)如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180,试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节?

(4)如果A发送的第一个报文段丢失了,但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少?

解:(1)第一个报文段的数据序号是70到99,共30字节的数据。

(2)确认号应为100.

(3)80字节。

(4)70

5—24一个TCP连接下面使用256kb/s的链路,其端到端时延为128ms。经测试,发现吞吐量只有120kb/s。试问发送窗口W是多少?(提示:可以有两种答案,取决于接收等发出确认的时机)。

解:

来回路程的时延等于256ms(=128ms×2).设窗口值为X(注意:以字节为单位),假

定一次最大发送量等于窗口值,且发射时间等于256ms,那么,每发送一次都得停下来期待

再次得到下一窗口的确认,以得到新的发送许可.这样,发射时间等于停止等待应答的时间,

结果,测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半,即

8X÷(256×1000)=256×0.001

X=8192

所以,窗口值为8192.

5—25为什么在TCP首部中要把TCP端口号放入最开始的4个字节?

答:在ICMP的差错报文中要包含IP首部后面的8个字节的内容,而这里面有TCP 首部中的源端口和目的端口。当TCP收到ICMP差错报文时需要用这两个端口来确定是哪条连接出了差错。

5—26为什么在TCP首部中有一个首部长度字段,而UDP的首部中就没有这个这个字段?

答:TCP首部除固定长度部分外,还有选项,因此TCP首部长度是可变的。UDP 首部长度是固定的。

5—27一个TCP报文段的数据部分最多为多少个字节?为什么?如果用户要传送的数据的字节长度超过TCP报文字段中的序号字段可能编出的最大序号,问还能否用TCP

来传送?

答:65495字节,此数据部分加上TCP首部的20字节,再加上IP首部的20字节,正好是IP数据报的最大长度65535.(当然,若IP首部包含了选择,则IP首部长度超过20字节,这时TCP报文段的数据部分的长度将小于65495字节。)

数据的字节长度超过TCP报文段中的序号字段可能编出的最大序号,通过循环使用序号,仍能用TCP来传送。

5—28主机A向主机B发送TCP报文段,首部中的源端口是m而目的端口是n。当B向A发送回信时,其TCP报文段的首部中源端口和目的端口分别是什么?

答:分别是n和m。

5—29在使用TCP传送数据时,如果有一个确认报文段丢失了,也不一定会引起与该确认报文段对应的数据的重传。试说明理由。

答:还未重传就收到了对更高序号的确认。

5—30设TCP使用的最大窗口为65535字节,而传输信道不产生差错,带宽也不受限制。

若报文段的平均往返时延为20ms,问所能得到的最大吞吐量是多少?

答:在发送时延可忽略的情况下,最大数据率=最大窗口*8/平均往返时间=26.2Mb/s。

5—31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量是多少?信道的利用率是多少?

答:

L=65536×8+40×8=524600

C=109b/s

L/C=0.0005246s

Td=10×10-3s

0.02104864

Throughput=L/(L/C+2×Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/s

Efficiency=(L/C)//(L/C+2×D)=0.0255

最大吞吐量为25.5Mb/s。信道利用率为25.5/1000=2.55%

5—32什么是Karn算法?在TCP的重传机制中,若不采用Karn算法,而是在收到确认时都认为是对重传报文段的确认,那么由此得出的往返时延样本和重传时间都会偏小。试问:重传时间最后会减小到什么程度?

答:Karn算法:在计算平均往返时延RTT时,只要报文段重传了,就不采用其往返时延样本。

设新往返时延样本Ti

RTT(1)=a*RTT(i-1)+(1-a)*T(i);

RTT^(i)=a* RTT(i-1)+(1-a)*T(i)/2;

RTT(1)=a*0+(1-a)*T(1)= (1-a)*T(1);

RTT^(1)=a*0+(1-a)*T(1)/2= RTT(1)/2

RTT(2)= a*RTT(1)+(1-a)*T(2);

RTT^(2)= a*RTT(1)+(1-a)*T(2)/2;

= a*RTT(1)/2+(1-a)*T(2)/2= RTT(2)/2

RTO=beta*RTT,在统计意义上,重传时间最后会减小到使用karn算法的1/2.

5—33假定TCP在开始建立连接时,发送方设定超时重传时间是RTO=6s。

(1)当发送方接到对方的连接确认报文段时,测量出RTT样本值为1.5s。试计算现在的RTO值。

(2)当发送方发送数据报文段并接收到确认时,测量出RTT样本值为2.5s。试计算现在的RTO值。

答:

(1)据RFC2988建议,RTO=RTTs+4*RTTd。其中RTTd是RTTs的偏差加权均值。

初次测量时,RTTd(1)= RTT(1)/2;

后续测量中,RTTd(i)=(1-Beta)* RTTd(i-1)+Beta*{ RTTs- RTT(i)};

Beta=1/4

依题意,RTT(1)样本值为1.5秒,则

RTTs(1)=RTT(1)=1.5s RTTd(1)=RTT(1)/2=0.75s

RTO(1)=RTTs(1)+4RTTd(1)=1.5+4*0.75=4.5(s)

(2)RTT(2)=2.5 RTTs(1)=1.5s RTTd(1)=0.75s

RTTd(2)=(1-Beta)* RTTd(1)+Beta*{ RTTs(1)- RT

(2)}=0.75*3/4+{1.5-2.5}/4=13/16

RTO(2)=RTTs(1)+4RTTd(2)=1.5+4*13/16=4.75s

5—34已知第一次测得TCP的往返时延的当前值是30 ms。现在收到了三个接连的确认报文段,它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是:26ms,32ms和

24ms。设α=0.9。试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs。讨论所得出的

结果。

答:a=0.1,RTTO=30

RTT1=RTTO*(1-a) +26*a=29.6

RTT2=RTT1*a+32(1-a)=29.84

RTT3=RTT2*a+24(1-a)=29.256

三次算出加权平均往返时间分别为29.6,29.84和29.256ms。

可以看出,RTT的样本值变化多达20%时,加权平均往返

5—35试计算一个包括5段链路的运输连接的单程端到端时延。5段链路程中有2段是卫星链路,有3段是广域网链路。每条卫星链路又由上行链路和下行链路两部分组成。

可以取这两部分的传播时延之和为250ms。每一个广域网的范围为1500km,其传

播时延可按150000km/s来计算。各数据链路速率为48kb/s,帧长为960位。

答:5段链路的传播时延=250*2+(1500/150000)*3*1000=530ms

5段链路的发送时延=960/(48*1000)*5*1000=100ms

所以5段链路单程端到端时延=530+100=630ms

5—36重复5-35题,但假定其中的一个陆地上的广域网的传输时延为150ms。

答:760ms

5—37在TCP的拥塞控制中,什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法?这里每一种算法各起什么作用? “乘法减小”和“加法增大”各用在什么情况下?

答:慢开始:

在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd设置为一个最大报文段MSS 的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后,将拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd,可以分组注入到网络的速率更加合理。

拥塞避免:

当拥塞窗口值大于慢开始门限时,停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。

快重传算法规定:

发送端只要一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失了,就应该立即重传丢手的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。

快恢复算法:

当发送端收到连续三个重复的ACK时,就重新设置慢开始门限ssthresh

与慢开始不同之处是拥塞窗口cwnd 不是设置为1,而是设置为ssthresh

若收到的重复的A VK为n个(n>3),则将cwnd设置为ssthresh

若发送窗口值还容许发送报文段,就按拥塞避免算法继续发送报文段。

若收到了确认新的报文段的ACK,就将cwnd缩小到ssthresh

乘法减小:

是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段,只要出现一次超时(即出现一次网络拥塞),就把慢开始门限值ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以0.5。

当网络频繁出现拥塞时,ssthresh 值就下降得很快,以大大减少注入到网络中的分组数。

加法增大:

是指执行拥塞避免算法后,在收到对所有报文段的确认后(即经过一个往返时间),就把拥塞窗口cwnd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。

5—38设TCP的ssthresh的初始值为8(单位为报文段)。当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时,TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第1次到第15次传输的各拥塞

窗口大小。你能说明拥塞控制窗口每一次变化的原因吗?

答:拥塞窗口大小分别为:1,2,4,8,9,10,11,12,1,2,4,6,7,8,9.

5—

(1)试画出如图5-25所示的拥塞窗口与传输轮次的关系曲线。

(2)指明TCP工作在慢开始阶段的时间间隔。

(3)指明TCP工作在拥塞避免阶段的时间间隔。

(4)在第16轮次和第22轮次之后发送方是通过收到三个重复的确认还是通过超市检测到丢失了报文段?

(5)在第1轮次,第18轮次和第24轮次发送时,门限ssthresh分别被设置为多大?

(6)在第几轮次发送出第70个报文段?

(7)假定在第26轮次之后收到了三个重复的确认,因而检测出了报文段的丢失,那么拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为多大?

答:(1)拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示(课本后答案):

(2)慢开始时间间隔:【1,6】和【23,26】

(3)拥塞避免时间间隔:【6,16】和【17,22】

(4)在第16轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。在第22轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段。

(5)在第1轮次发送时,门限ssthresh被设置为32

在第18轮次发送时,门限ssthresh被设置为发生拥塞时的一半,即21.

在第24轮次发送时,门限ssthresh是第18轮次发送时设置的21 (6)第70报文段在第7轮次发送出。

(7)拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为8的一半,即4.

5—40TCP在进行流量控制时是以分组的丢失作为产生拥塞的标志。有没有不是因拥塞而引起的分组丢失的情况?如有,请举出三种情况。

答:

当Ip数据报在传输过程中需要分片,但其中的一个数据报未能及时到达终点,而终点组装IP数据报已超时,因而只能丢失该数据报;IP数据报已经到达终点,但终点的缓存没有足够的空间存放此数据报;数据报在转发过程中经过一个局域网的网桥,但网桥在转发该数据报的帧没有足够的差错空间而只好丢弃。

5—41用TCP传送512字节的数据。设窗口为100字节,而TCP报文段每次也是传送100字节的数据。再设发送端和接收端的起始序号分别选为100和200,试画出类似于

图5-31的工作示意图。从连接建立阶段到连接释放都要画上。

5—42在图5-32中所示的连接释放过程中,主机B能否先不发送ACK=x+1的确认? (因为后面要发送的连接释放报文段中仍有ACK=x+1这一信息)

答:

如果B不再发送数据了,是可以把两个报文段合并成为一个,即只发送FIN+ACK报文段。但如果B还有数据报要发送,而且要发送一段时间,那就不行,因为A迟迟收不到确认,就会以为刚才发送的FIN报文段丢失了,就超时重传这个FIN报文段,浪费网络资源。

5—43在图(5-33)中,在什么情况下会发生从状态LISTEN到状态SYN_SENT,以及从状态SYN_ENT到状态SYN_RCVD的变迁?

答:当A和B都作为客户,即同时主动打开TCP连接。这时的每一方的状态变迁都是:CLOSED----→SYN-SENT---→SYN-RCVD--→ESTABLISHED

5—44试以具体例子说明为什么一个运输连接可以有多种方式释放。可以设两个互相通信的用户分别连接在网络的两结点上。

答:设A,B建立了运输连接。协议应考虑一下实际可能性:

A或B故障,应设计超时机制,使对方退出,不至于死锁;

A主动退出,B被动退出

B主动退出,A被动退出

5—45解释为什么突然释放运输连接就可能会丢失用户数据,而使用TCP的连接释放方法就可保证不丢失数据。

答:

当主机1和主机2之间连接建立后,主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2,接着主机1发送另一个TCP数据段,这次很不幸,主机2在收到第二个TCP

数据段之前发出了释放连接请求,如果就这样突然释放连接,显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。

而使用TCP的连接释放方法,主机2发出了释放连接的请求,那么即使收到主机1

的确认后,只会释放主机2到主机1方向的连接,即主机2不再向主机1发送数据,而仍然可接受主机1发来的数据,所以可保证不丢失数据。

5—46试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。

答:

3次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认。

假定B给A发送一个连接请求分组,A收到了这个分组,并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定,A认为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组。

可是,B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不知道A是否已准备好,不知道A建议什么样的序列号,B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组,在这种情况下,B认为连接还未建立成功,将忽略A发来的任何数据分组,只等待连接确认应答分组。

而A发出的分组超时后,重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。

5—47一个客户向服务器请求建立TCP连接。客户在TCP连接建立的三次握手中的最后一个报文段中捎带上一些数据,请求服务器发送一个长度为L字节的文件。假定:(1)客户和服务器之间的数据传输速率是R字节/秒,客户与服务器之间的往返时

间是RTT(固定值)。

(2)服务器发送的TCP报文段的长度都是M字节,而发送窗口大小是nM字节。

(3)所有传送的报文段都不会出错(无重传),客户收到服务器发来的报文段后就及时发送确认。

(4)所有的协议首部开销都可忽略,所有确认报文段和连接建立阶段的报文段的长度都可忽略(即忽略这些报文段的发送时间)。

试证明,从客户开始发起连接建立到接收服务器发送的整个文件多需的时间T是:

T=2RTT+L/R 当nM>R(RTT)+M

或T=2RTT+L/R+(K-1)[M/R+RTT-nM/R] 当nM

其中,K=[L/nM],符号[x]表示若x不是整数,则把x的整数部分加1。

解:

发送窗口较小的情况,发送一组nM个字节后必须停顿下来,等收到确认后继续发送。

共需K=[L/nM]个周期:其中

前K-1个周期每周期耗时M/R+RTT,共耗时(K-1)(M/R+RTT)

第K周期剩余字节数Q=L-(K-1)*nM,需耗时Q/R

总耗时=2*RTT+(K-1)M/(R+RTT)+Q/R=2*RTT+L/R+(K-1)[( M/R+RTT)-nM/R]

计算机网络课后答案

第三章 2. 计算机网络采用层次结构的模型有什么好处?答:计算机网络采用层次结构的模型具有以下好处: (1) 各层之间相互独立,高层不需要知道低层是如何实现的,只知道该层通过层间的接口所提供的服务。 (2) 各层都可以采用最合适的技术来实现,只要这层提供的接口保持不变,各层实现技术的改变不影响其他屋。(3) 整个系统被分解为若干个品于处理的部分,这种结构使得复杂系统的实现和维护容易控制。(4) 每层的功能和提供的服务都有精确的说明,这样做有利于实现标准化。 3. ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的原则是什么?答:ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的 原则是:(1) 网中各结点都具有相同的层次。(2)不同结点的同等层具有相同的功能。(3)同一结点内相 邻层之间通过接口通信。(4)每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务。(5)不同结点的同 等层通过协议来实现对等层之间的通信。 4. 请描述在OSI 参考模型屮数据传输的基本过程。 答: OSI 参考模型中数据传输的基本过程:当源结点的应用进程的数据传送到应用层时,应用层为数据加上本层控制报头后,组织成应用的数据服务单元,然后再传输到表示层;表示层接收到这个数据单元后,加上木层的控制报头构成表示层的数据服务单元,再传送到会话层。依此类推,数据传送到传输层;传输层接收到这个数据单元后,加上木层的控制报头后构成传输层的数据服务单元(报文);报文传送到 网络层时,由于网络层数据单元的长度有限制,传输层长报文将被分成多个较短的数据字段,加上网络层的控制报头后构成网络层的数据服务申i 元(分组);网络层的分组传送到数据链路层时,加上数据链路 层的控制信息后构成数据链路层的数据服务单元(顿数据链路层的巾贞传送到物理层后,物理层将以比特 流的方式通过传输介质传输。当比特流到达目的结点时,再从物理层开始逐层上传,每层对各层的控制报头进行处理,将用户数据上交高层,最终将源结点的应用进程的数据发送给目的结点的应用进程。 4. 请描述在OSI 参考模型中数据传输的基本过程。 5. 1.OSI 环境中数据发送过程 1) 应用层 当进程A 的数据传送到应用层时,应用层为数据加上应用层报头,组成应用层的协议数据单元,再传送到表示层。 2) 表示层表示层接收到应用层数据单元后,加上表示层报头组成表示层协议数据单元,再传送到会话层。表示层按照协议要求对数据进行格式变换和加密处理。 3) 会话层会话层接收到表示层数据单元后,加上会话层报头组成会话层协议数据单元,再传送到传输层。会话层报头用来协调通信主机进程之间的通信

计算机网络第五章课后答案

第五章 5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信 和网络层的通信有什么重要区别为什么运输层是必不可少 的 答:运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中 的最低层,向它上面的应用层提供服务 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为 主机之间提供逻辑通信(面向主机,承担路由功能,即主机寻 址及有效的分组交换)。 各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。 5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何 影响 答:网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运 行机制。但提供不同的服务质量。 5—03 当应用程序使用面向连接的TCP 和无连接的IP 时,这种传输是面向连接的还是面向无连接的 答:都是。这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在 网络层则是无连接的。 5—04 试用画图解释运输层的复用。画图说明许多个运输用户 复用到一条运输连接上,而这条运输连接有复用到IP 数据报上。 5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP ,而 不用采用可靠的TCP 。 答:VOIP:由于语音信息具有一定的冗余度,人耳对VOIP 数据报损失由一定的承受度,但对传输时延的变化较敏感。 有差错的UDP 数据报在接收端被直接抛弃,TCP 数据报出错 则会引起重传,可能带来较大的时延扰动。因此VOIP宁可采 用不可靠的UDP,而不愿意采用可靠的TCP 。 5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理 答:丢弃 5—07 如果应用程序愿意使用UDP 来完成可靠的传输,这可 能吗请说明理由 答:可能,但应用程序中必须额外提供与TCP 相同的功能。5—08 为什么说UDP 是面向报文的,而TCP 是面向字节流 的 答:发送方UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付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。 接收方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上层的应用进程,一次交付一个完整的 报文。 发送方TCP 对应用程序交下来的报文数据块,视为无结构的

计算机网络与通信第6章习题范文

第6章:网络层 1. 假设在以太网上运行IP协议,源主机A要和IP地址为19 2.168.1.250的主 机B通信,请问A如何得到主机B的MAC地址?(说明采用的协议以及查找过程) 解答: 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首先很据主机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。 2. 考虑如图所示的采用基于距离矢量的路由选择算法的子网。假设路由器C刚 启动,并测得到达它的邻接路由器B、D、E的时延分别等于6、3、5。此后,路由器C依次收到下列矢量:来自D的(16,12,6,0,9,10)、来自E的(7,6,3,9,0,4)以及来自B的(5,0,8,12,6,2)。上面的矢量表示的是发送该矢量的结点分别与结点A、B、C、D、E、F的延时。则路由器C 在收到3个矢量之后的新路由表是什么?

解答: 已知路由器C测得到达自己的邻接路由器B、D和E的时延分别等于6、3和5。在收到来自D的矢量(16、12、6、0、9、10)后,路由器C的路由表如表1所示。 表1 自E的矢量(7,6,3,9,0,4)后,路由器C的路由表如表2所示。 表2 在收到来自B的矢量(5,0,8,12,6,2)后,路由器C的路由表如表3 所示。 表3

计算机网络课后习题参考答案

第四章网络层 1.网络层向上提供的服务有哪两种?是比较其优缺点。 网络层向运输层提供“面向连接”虚电路(Virtual Circuit)服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序(不按序列到达终点),也保证分组传送的时限,缺点是路由器复杂,网络成本高; 后者无网络资源障碍,尽力而为,优缺点与前者互易 2.网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决?网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时,需要解决共同的问题有: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 3.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?(relay)系统。中间设备又称为中间系统或中继(repeater)。物理层中继系统:转发器。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)。 ICMP。RARP试简单说明下列协议的作用:IP、ARP、和4.使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网协议:实现网络互连。 IP协议配套使用的还有四个IPIP是TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一,与络。网际协议协议。协议:是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。ARP地址的映射问题。:是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和RARPIP:提供差错报告和询问报文,以提高IP数据交付成功的机会ICMP IGMP因特网组管理协议:用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。 5.IP地址分为几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么? 分为ABCDE 5类; 每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中一个字段是网络号 net-id,它标志主机(或路由器)所连接到的网络,而另一个字段则是主机号 host-id,它标志该主机(或路由器)。 各类地址的网络号字段net-id分别为1,2,3,0,0字节;主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。 特点: (1)IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是: 第一,IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号,而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。 第二,路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号),这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少,从而减小了路由表所占的存储空间。 (2)实际上 IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。 当一个主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址,其网络号net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。

计算机网络课后习题答案谢希仁第五版

<<计算机网络>> 谢希仁编著---习题解答 第一章概述 习题1-02 试简述分组交换的要点。 答:采用存储转发的分组交换技术,实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。 它的工作机理是:首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块,在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部),包括诸如数据收发的目的地址、源地址,数据块的序号等,形成一个个分组,然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组,而不是整个的长报文,且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理,这就使得分组的转发速度非常快。 分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成,每一结点就是一个小型计算机。 基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信,其通信过程需要定义严格的协议; 分组交换网的主要优点: 1、高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽。 2、灵活。每个结点均有智能,可根据情况决定路由和对数据做必要的处理。 3、迅速。以分组作为传送单位,在每个结点存储转发,网络使用高速链路。 4、可靠。完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。 电路交换相比,分组交换的不足之处是:①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时,考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间,以及每一分组经过的路由可能不等同,使得每一分组的传输延时长短不一。因此,它不适用于一些实时、连续的应用场合,如电话话音、视频图像等数据的传输;②由于每一分组都额外附加一个头信息,从而降低了携带用户数据的通信容量;③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理,如在发送端需要将长报文划分为若干段分组,在接收端必须按序将每个分组组装起来,恢复出原报文数据等,从而降低了数据传输的效率。 习题1-03 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。 答:电路交换,它的主要特点是:①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。然而在计算机网络中还可以传输数字信号。数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。

计算机网络_第5章习题答案

第五章练习题答案 5.1 网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决? 答:网络互连使得相互连接的网络中的计算机之间可以进行通信,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。网络互连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。 需要解决的问题有:不同的寻址方案;不同的最大分组长度;不同的网络介入机制;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。 注:网络互连使不同结构的网络、不同类型的机器之间互相连通,实现更大范围和更广泛意义上的资源共享。 5.2 转发器、网桥和路由器都有何区别? 答: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。在网络层以上的中继系统为网关。 2)当中继系统是转发器或网桥时,一般并不称之为网络互连,因为仍然是一个网络。路由器其实是一台专用计算机,用来在互连网中进行路由选择。一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。 5.3 试简单说明IP、ARP、RARP和ICMP协议的作用。 答:IP:网际协议,TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一,IP 使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。无连接的数据报传输. 数据报路由。 ARP(地址解析协议)实现地址转换,将IP地址映射成物理地址。RARP(逆向地址解析协议)将物理地址映射成IP 地址。 ICMP:Internet 控制消息协议,进行差错控制和传输控制,减少分组的丢失。 注:ICMP 协议帮助主机完成某些网络参数测试,允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告,但它没有办法减少分组丢失,这是高层协议应该完成的事情。IP 协议只是尽最大可能交付,至于交付是否成功,它自己无法控制。 5.4 分类IP地址共分几类?各如何表示?单播分类IP地址如何使用? 答:IP 地址共分5 类,分类情况如下所示: A 类0 Netid Hostid(24比特) B 类10 Netid Hostid(16比特) C 类110 Netid Hostid(8比特) D 类1110 组播地址 E 类11110 保留为今后使用 IP 地址是32 位地址,其中分为netid(网络号),和hostid(主机号)。根据IP 地址第一个字节的数值,能够判断IP 地址的类型。

计算机网络习题和参考答案解析

计算机网习题及参考答案 第一章 1.1写出计算机网络的定义,指明涉及到的知识点。 答:计算机网络是通过传输介质、通信设施和网络通信协议,把分散在不同地点的计算机设备互联起来,实现资源共享和信息传输的系统。 涉及到的知识点:1)传输介质;2)通信协议;3)不同地点.;4)计算机设备;5)资源共享;6)数据传输;7)系统。 1.6计算机网络提供的基本功能有哪些? 答:1)数据通信。计算机网络中的计算机设备,终端与计算机、计算机与计算机之间进行通信,数据传输,实现数据和信息的传输、收集和交换。 2)资源共享。用户通过计算机网络可以共享系统内的硬件、软件、数据、文档信息,以及通过信息交流获取更多的知识。 3)给网络用户提供最好的性价比服务,减少重复投资。 4)提供大容量网络存储,不断增加新的多媒体应用。 5)提供分布式处理,使得协同操作为可能;平衡不同地点计算机系统的负荷,降低软件设计的复杂性,充分利用计算机网络系统内的资源,使得网格计算成为可能,提高计算机网络系统的效率。 6)对地理上分散的计算机系统进行集中控制,实现对网络资源集中管理和分配。 7)提供高可靠性的系统,借助在不同信息处理位置和数据存储地点的备份,通过传输线路和信息处理设备的冗余实现高可靠性。 1.13计算机网络的协议体系结构什么特征? 答:计算机网络中计算机进行通信、数据交换时需要制定算双方都要遵守的通信规则和约定就是协议。协议是按层次节后世界的,协议层次的集合构成了协议体系结构。网络协议层次结构包含两个基本内容: 1、网络实现的功能分解到若干层次,每个功能用同等层协议或对等层协议实现,不同系统中的对等层要遵循对等层协议,通过对等层协议理解和完成该层的功能。 2、相邻层次之间通过接口交互必要的信息,构成下层为上次提供服务的关系,也成为接口关系。网络服务靠服务原语进行描述,网络协议软件根据网络协议结构进行设计和开发。 1.19 A 1.26通信 1.27局域网、城域网、广域网

计算机网络谢希仁第七版课后答案完整版

计算机网络第七版答案 第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务?答:连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。答:(1)报文分组,加首部(2)经路由器储存转发(3)在目的地合并 1-03 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。 答:(1)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。 (2)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。 (3)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。 1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革? 答:融合其他通信网络,在信息化过程中起核心作用,提供最好的连通性和信息共享,第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。 答:从单个网络APPANET向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet; 分为主干网、地区网和校园网;形成多层次ISP结构的Internet;ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段? 答:(1)因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。(2)建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。(3)草案标准(Draft Standard)(4)因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别? 答:(1)internet(互联网或互连网):通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。;协议无特指(2)Internet(因特网):专用名词,特指采用TCP/IP 协议的互联网络。区别:后者实际上是前者的双向应用 1-08 计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点? 答:按范围:(1)广域网WAN:远程、高速、是Internet的核心网。 (2)城域网:城市范围,链接多个局域网。 (3)局域网:校园、企业、机关、社区。 (4)个域网PAN:个人电子设备 按用户:公用网:面向公共营运。专用网:面向特定机构。 1-09 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么? 答:主干网:提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。本地接入网:主要支持用户的访问本地,实现散户接入,速率低。 1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源点到终点共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?(提示:画一下草图观察k段链路共有几个结点。) 答:线路交换时延:kd+x/b+s, 分组交换时延:kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b),其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中,有(k-1)次的储存转发延迟,当s>(k-1)*(p/b)时,电路交换的时延比分组交换的时延大,当x>>p,相反。 1-11在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度,而h为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度p应取为多大?(提示:参考图1-12的分组交换部分,观察总的时延是由哪几部分组成。)答:总时延D表达式,分组交换时延为:D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b D对p求导后,令其值等于0,求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5

计算机网络_第5章习题答案

第五章练习题答案 网络互连有何实际意义进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决 答:网络互连使得相互连接的网络中的计算机之间可以进行通信,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。网络互连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。 需要解决的问题有:不同的寻址方案;不同的最大分组长度;不同的网络介入机制;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。 注:网络互连使不同结构的网络、不同类型的机器之间互相连通,实现更大范围和更广泛意义上的资源共享。 转发器、网桥和路由器都有何区别 答: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。在网络层以上的中继系统为网关。

2)当中继系统是转发器或网桥时,一般并不称之为网络互连,因为仍然是一个网络。路由器其实是一台专用计算机,用来在互连网中进行路由选择。一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。 试简单说明IP、ARP、RARP和ICMP协议的作用。 答:IP:网际协议,TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一,IP 使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。无连接的数据报传输. 数据报路由。 ARP(地址解析协议)实现地址转换,将IP地址映射成物理地址。RARP(逆向地址解析协议)将物理地址映射成IP 地址。 ICMP:Internet 控制消息协议,进行差错控制和传输控制,减少分组的丢失。 注:ICMP 协议帮助主机完成某些网络参数测试,允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告,但它没有办法减少分组丢失,这是高层协议应该完成的事情。IP 协议只是尽最大可能交付,至于交付是否成功,它自己无法控制。 分类IP地址共分几类各如何表示单播分类IP地址如何使用

计算机网络_第六章习题

第六章 1、在我们的图6-2所示传输原语例子中,LISTEN是一个阻塞调用。试问这是必要的吗?如 果不是,请解释如何有可能使用一个非阻塞的原语。与正文中描述的方案相比,你的方案有什么优点? 2、传输服务原语假设在两个端点之间建立连接的过程是不对称的,一端(服务器)执行 LISTEN,而另一端(客户端)执行CONNECT。然而,在对等应用中,比如BitTorrent那样的文件共享系统,所有的端点都是对等的。没有服务器或客户端功能之分。试问如何使用传输服务原语来构建这样的对等应用? 3、在图6-4所示的底层模型中,它的假设条件是网络层的分组有可能会丢失,因此,分组 必须被单独确认。假如网络层是百分之百可靠的,它永远不会丢失分组,那么图6-4需要做什么修改吗?如果需要的话? 4、在图6-6的两部分中,有一条注释说明了SERVER_PORT在客户和服务器中必须相同。 试问为什么这一条如此重要? 5、在Internet文件服务器例子中(图6-6 ),除了服务器端的监听队列为满之外,试问还有其他原因能导致客户机的connect()系统调用失败吗?假设网络完美无缺。 6、评判一个服务器是否全程活跃,或者通过进程服务器来按需启动它的一个标准是它所提供服务的使用频率。试问你能想出作出这一决定的任何其他标准吗? 7、假设采用时钟驱动方案来生成初始序列号,该方案用到了一个15位宽度的时钟计数器。 并且,每隔1OOms时钟滴答一次,最大数据包生存期为60s。请问,每隔多久需要重新同步一次? (a)在最差情况下。 (b)当数据每分钟用掉240个序列号的时候。 8、试问,为什么最大分组生存期T必须足够大,大道确保不仅数据包本身而且它的确认也 消失在网络中? 9、想象用两次握手过程而不是三次握手过程来建立连接。换句话说,第三个消息不再是要求的。试问现在有可能死锁吗?请给出一个例子说明存在死锁,或者证明死锁不存在。 10、想象一个广义的n-军队对垒问题,在这里任何两支蓝军达成一致意见后就足以取得胜利。试问是否存在一个能保证蓝军必赢的协议? 11、请考虑从主机崩溃中恢复的问题(图6-18)。如果写操作和发送确认之间的间隔可以设置得相对非常小,那么,为了使协议失败的概率最小,试问两种最佳的发送端-接收端策略是什么? 12.在图6-20中,假设加入了一个新的流E,它的路径为从R1到R2,再到R6。试问对于5个流的最大-最小带宽分配有什么变化? 13.请讨论信用协议与滑动窗口协议的优缺点。 14.拥塞控制的公平性方面有一些其他的策略,它们是加法递增加法递减(AIAD,AdditiveIncrease Additive Decrease)、乘法递增加法递减(MIAD,Multiplicative Increase Additive Decrease )、乘法递增乘法递减(MIMD,Multiplicative Increase Multiplicative Decrease )。请从收敛性和稳定性两个方面来讨论这三项政策。 15.试问,为什么会存在UDP?用户进程使用原始IP数据包还不够吗? 16.请考虑一个建立在UDP之上的简单应用层协议,它允许客户从一个远程服务器获取文件,而且该服务器位于一个知名地址上。客户端首先发送一个请求,该请求中包含了文件名;然后服务器以一个数据包序列作为响应,这些数据包中包含了客户所请求的文件的不同部分。为了确保可靠性和顺序递交,客户和服务器使用了停一等式协议。忽略显然存在的性能问题,试问你还能看得出这个协议存在的另一个问题吗?请仔细想一想进程崩溃的可能性。

计算机网络课后习题及解答

第一章概述 1-03 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。 答:(1)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。 (2)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。 (3)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。 1-12 因特网的两大组成部分(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:边缘部分:由各主机构成,用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。 核心部分:由各路由器连网,负责为边缘部分提供高速远程分组交换。 1-17 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2×108m/s。 试计算以下两种情况的发送时延和传播时延: (1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。 (2)数据长度为103bit,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=107/105=100s 传播时延tp=106/(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。 1-21 协议与服务有何区别?有何关系? 答: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: (1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。 (2)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。 (3)同步:即事件实现顺序的详细说明。 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,而要实现本层协议,还 需要使用下面一层提供服务。 协议和服务的概念的区分: 1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。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。 2、协议是“水平的”,即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服 务是“垂直的”,即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所

计算机网络原理课后答案

- 1 - 第1章节计算机网络概述 1.计算机网络的发展可以分为哪几个阶段?每个阶段各有什么特点? A 面向终端的计算机网络:以单个计算机为中心的远程联机系统。这类简单的“终端—通信线路—计算 机”系统,成了计算机网络的雏形。 B 计算机—计算机网络:呈现出多处中心的特点。 C 开放式标准化网络:OSI/RM 的提出,开创了一个具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议的计 算机网络新时代。 D 因特网广泛应用和高速网络技术发展:覆盖范围广、具有足够的带宽、很好的服务质量与完善的安全 机制,支持多媒体信息通信,以满足不同的应用需求,具备高度的可靠性与完善的管理功能。2.计算机网络可分为哪两大子网?它们各实现什么功能? 通信子网和资源子网 资源子网负责信息处理,通信子网负责全网中的信息传递。 3.简述各种计算机网络拓扑类型的优缺点。 星形拓扑结构的优点是:控制简单;故障诊断和隔离容易;方便服务,中央节点可方便地对各个站 点提供服务和网络重新配置。缺点是:电缆长度和安装工作量客观;中央节点的负担较重形成“瓶颈”; 各站点的分布处理能力较低。 总线拓扑结构的优点是:所需要的电缆数量少;简单又是无源工作,有较高的可靠性;易于扩充增加 或减少用户比较方便。缺点是:传输距离有限,通信范围受到限制;故障诊断和隔离较困难;分布式协 议不能保证信息的及时传输,不具有实时功能。 树形拓扑结构的优点是:易于扩展、故障隔离较容易,缺点是:各个节点对根的依赖性太大。环形拓扑结构的优点是:电缆长度短;可采用光纤,光纤的传输率高,十分适合于环形拓扑的单方 向传输;所有计算机都能公平地访问网络的其它部分,网络性能稳定。缺点是:节点的故障会引起全网 故障;环节点的加入和撤出过程较复杂;环形拓扑结构的介质访问控制协议都采用令牌传递的方式,在 负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。 混合形拓扑结构的优点是:故障诊断和隔离较为方便;易于扩展;安装方便。缺点是:需要选用带 智能的集中器;像星形拓扑结构一样,集中器到各个站点的电缆安装长度会增加。 网形拓扑结构的优点是:不受瓶颈问题和失效问题的影响,缺点是:这种结构比较复杂,成本比较 高,提供上述功能的网络协议也较复杂。 4.广播式网络与点对点式网络有何区别? 在广播式网络中,所有联网计算机都共享一个公共信道。当一台计算机利用共享信道发送报

计算机网络课后习题

1.计算机网络可以向用户提供哪些功能 答:数据传输:网络间各计算机之间互相进行信息的传递。 资源共享:进入网络的用户可以对网络中的数据、软件和硬件实现共享。 分布处理功能:通过网络可以把一件较大工作分配给网络上多台计算机去完成。 2.简述分组交换的要点。 答:在分组交换网络中,采用存储转发方式工作,数据以短的分组形式传送。如果一个源站有一个长的报文要发送,该报文就会被分割成一系列的分组。每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。在路径上的每个结点,分组被接收,短时间存储,然后传递给下一结点。 分组交换网的主要优点:①高效。②灵活。③迅速。④可靠。 缺点:分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销; 3.电路交换与分组交换相比存在哪些优势? 答:(1)电路交换:在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路。 优点:传输数据的时延非常小。实时性强。不存在失序问题。控制较简单。 (2)分组交换:分组交换采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去. 缺点:仍存在存储转发时延。增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。 4.计算机网路发展大致可以分为几个阶段?试指出这几个阶段的主要特点。 答:第一阶段为面向终端的计算机网络,特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。 第二阶段为计算机-计算机网络,特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。 第三阶段为开放式标准化网络,特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。 第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展,特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制,网络覆盖范围广泛。 5.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,完成何种动作及执行何种响应。 (3)同步:事件实现顺序的详细说明。 6.客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方? 答:前者严格区分服务和被服务者,后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。 7.衡量计算机网络有哪些常用的指标? 答:速率,带宽,吞吐量,时延,时延带宽积,往返时间RTT,利用率。 8.协议与服务有何区别?有何联系? 答:联系: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

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计算机网络习题解答 教材计算机网络谢希仁编著 第一章概述 习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点? 答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。 第一阶段:(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。这种网络系统是以批处理信息为主要目的。它的缺点是:如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。 第二阶段:(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。为了克服第一代计算机网络的缺点,提高网络的可靠性和可用性,人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。所谓“交换”,从通信资源的分配角度来看,就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换),它的主要特点是:①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。然而在计算机网络中还可以传输数字信号。数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。③计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。为此,必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。1964年,巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。1962 —1965年,美国国防部的高级研究计划署(Advanced Research Projects Agency,ARPA)和英国的国家物理实验室(National Physics Laboratory,NPL)都在对新型的计算机通信技术进行研究。英国NPL的戴维德(David)于1966年首次提出了“分组”(Packet)这一概念。1969年12月,美国的分组交换网网络中传送的信息被划分成分组(packet),该网称为分组交换网ARPANET(当时仅有4个交换点投入运行)。ARPANET的成功,标志着计算机网络的发展进入了一个新纪元。现在大家都公认ARPANET为分组交换网之父,并将分组交换网的出现作为现代电信时代的开始。 分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成,每一结点就是一个小型计算机。它的工作机理是:首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块,在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部),包括诸如数据收发的目的地址、源地址,数据块的序号等,形成一个个分组,然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组,而不是整个的长报文,且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理,这就使得分组的转发速度非常快。由此可见,通信与计算机的相互结合,不仅为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段,而且也大大提高了通信网络的各种性能。由此可见,采用存储转发的分组交换技术,实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。值得说明的是,分组交换技术所采用的存储转发原理并不是一个全新的概念,它是借鉴了电报通信中基于存储转发原理的报文交换的思想。它们的关键区别在于通信对象发生了变化。基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信,其通信过程需要定义严格的协

计算机网络第五章习题答案

第五章传输层 5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么 重要区别?为什么运输层是必不可少的? 答:运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层,向它上面的应 用层提供服务 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为主机之间提供逻辑 通信(面向主机,承担路由功能,即主机寻址及有效的分组交换)。 各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输 层以复用和分用的形式加载到网络层。 5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响? :网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。但提供不同的服务质量。 5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是 面向无连接的? 答:都是。这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在网络层则是无连接的。 5—04 试用画图解释运输层的复用。画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上 ,而这条运输连接有复用到IP数据报上。 5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP,而不用采用可靠的TCP。 答:VOIP:由于语音信息具有一定的冗余度,人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度,但对传输时延的变化较敏感。有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃,TCP数据报出错则会引起重传,可能带来较大的时延扰动。因此VOIP宁可采用不可靠的UDP,而不愿意采用可靠的TCP。 5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理? 答:丢弃 5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输,这可能吗?请说明理由 答:可能,但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。 5—08 为什么说UDP是面向报文的,而TCP是面向字节流的? 答:发送方UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付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。接收方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上层的应用进程,一次交付一个完整的报文。发送方TCP对应用程序交下来的报文数据块,视为无结构的字节流(无边界约束,课分拆/合并),但维持各字节 5—09 端口的作用是什么?为什么端口要划分为三种? 答:端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志,使运行不同操作系统的计 算机的应用进程能够互相通信。熟知端口,数值一般为0~1023.标记常规的服务进程; 登记端口号,数值为1024~49151,标记没有熟知端口号的非常规的服务进程; 5—10 试说明运输层中伪首部的作用。 答:用于计算运输层数据报校验和。 5—11 某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP,然而继续向下交给IP层后,又封

计算机网络与通信第6章习题

计算机网络与通信第6章习题

3. 一个有50个路由器的网络,采用基于矢量距离算法的路由选择算法,路由 表的每个表项长度为6字节,每个路由器都有3个邻接路由器,每秒与每个邻接路由器交换1次路由表。则每条链路上由于路由器更新路由信息而耗费的带宽是多少? 解答: 在该网络上共有50个路由器,因此每个路由器的路由表的大小为6*8*50=2400b。在基于距离矢量的路由选择算法中,每个路由器都定期地与所有相邻的路由器交换整个路由表,并以此更新自己的路由表项。由于每个路由器每秒与自己的每个邻接路由器交换1次路由表,一条链路连接两个路由器,因此,每秒在一条链路上交换的数据为2*2400=4800b,即由于更新路由信息而耗费的带宽为4800b/s。 4. 假设有一个IP数据报,头部长度为20B,数据部分长度为2000B。现该分组 从源主机到目的主机需要经过两个网络,这两个网络所允许的最大传输单元MTU为1500B和576B。请问该数据报如何进行分片? 解答: 头部长为20B,数据部分长为2000B的IP数据报在经过MTU为1500B的第一个网络时进行分片,分为2个分片,分片1携带1480B的数据,而分片2携带520B的数据。在经过MTU为576B的第二个网络时,分片1仍然需要进一步分片,分为3个分片,分片3和分片4都携带556B的数据,分片5携带368B的数据。因此,目的主机将收到4个分片,即分片2、分片3、分片4、分片5。

5. 假设主机A要向主机B传输一个长度为512KB的报文,数据传输速率为 50Mb/s,途中需要经过8个路由器。每条链路长度为1000km,信号在链路中的传播速度为200000km/s,并且链路是可靠的。假定对于报文与分组,每个路由器的排队延迟时间为1ms,数据传输速率也为50Mb/s。那么,在下列情况下,该报文需要多长时间才能到达主机B? (1)采用报文交换方式,报文头部长为32B; (2)采用分组交换方式,每个分组携带的数据为2KB,头部长为32KB。 解答: (1)如果采用报文交换方式,由于报文头部长为32B,报文携带的数据为 512KB,整个报文长为(32+512*1024)*8=4194560(b)。已知数据传输速率为50Mb/s,则发送该报文所需的传输延时为4194560/50(us)≈84(ms)。 另外,报文经过每个路由器的排队时延为1ms,在每条链路上的传播时延为1000/200000=0.005(s)=5(ms)> 因此,该报文从主机A到主机B所需的总时间=9*传输时延+9*传播时延+8* (2)如果采用分组交换方式,由于分组头部长为32B,每个分组携带的数据为2KB,每个分组的总长度为(32+2*1024)*8=16640(b),分组的个数N为512/2=256。已知数据传输速率为50Mb/s,则发送该一个分组所需的传输时延为16640/50(us) ≈0.33(ms)。 另外,每个分组经过每个路由器的排队时延为1ms,在每条链路上的传播时延为1000/200000=0.005(s)=5(ms)。 因此,从主机A到主机B发送所有分组所需的总时间为主机A发送(N-1)个分组的传输时延加上最后一个分组从主机A到主机B的总时间,即等于(N-1)*传输时延+9*传播时延+8*排队时延=(256-1)*0.33+9*0.33+9*5+8*1≈140(ms)。

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