计算机⽹络及通信部分复习题答案..
计算机⽹络及通信课程复习
参考题型:
简答题
1.简述总线拓扑结构的优缺点。
总线拓扑结构的优点:
(1)总线结构所需要的电缆数量少。
(2)总线结构简单,⼜是⽆源⼯作,有较⾼的可靠性。(3)易于扩充,增加或减少⽤户⽐较⽅便。
总线拓扑的缺点:
(1)总线的传输距离有限,通信范围受到限制。
(2)故障诊断和隔离较困难。
(3)分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能
2.TCP/IP的核⼼思想(理念)是什么?
答:TCP/IP的核⼼思想就是“⽹络互联”,将使⽤不同低层协议的异构⽹络,在传输层、⽹络层建⽴⼀个统⼀的虚拟逻辑⽹络,以此来屏蔽所有物理⽹络的硬件差异,从⽽实现⽹络的互联
3.请简述ISO/OSI参考模型每层的名称和主要功能。
(1)物理层:完成原始⽐特传输;
(2)数据链路层:完成相邻结点之间的可靠数据传输;
4.⽐较IS0/OSI参考模型与TCP/IP参考模型的层次数及对应关系。
(OSI参考模型共有7层层次协议,分别为应⽤层、表⽰层、会话层、传输层、⽹络层、数据链路层、物理层。 TCP/IP 参考模型主要有4层,分别为应⽤层、传输层、互联⽹络层、主机⽹络层。 TCP/IP中的应⽤层对应OSI参考模型的应⽤层、表⽰层、会话层,TCP/IP中的传输层对应OSI参考模型的运输层,TCP/IP中的互联⽹络层对应OSI参考模型的⽹络层,TCP/IP中的主机⽹络层对应OSI参考模型的数据链路层、物理层。
5.长20km、数据传输率为100Mbps的基带总线LAN,信号传播速度为200m/µs,试计算:1000⽐特的帧从发送开始到接收结束的最⼤时间是多少?
1000bit/10Mbps+2000m/200(m/µs)=100µs+10µs=110µs 6.简述⽐特率与波特率的区别。
“波特率”表⽰每秒种传输离散信号事件的个数,或每秒信号电平的变化次数,单位为band(波特)。即波特率所表⽰的是调制速度,是单位时间内传输线路上调制状态的变化数。
“⽐特率”是指每秒传送⼆进制数据的位数,单位为⽐特/秒,记作bits/s或b/s或bps或。
7.简述滑动窗⼝机制的⼯作过程。
滑动窗⼝协议的基本原理就是在任意时刻,发送⽅都维持了⼀个连续的允许发送的帧的序号,称为发送窗⼝;同时,接收⽅也维持了⼀个连续的允许接收的帧的序号,称为接收窗⼝。发送窗⼝和接收窗⼝的序号的上下界不⼀定要⼀样,甚⾄⼤⼩也可以不同。不同的滑动窗⼝协议窗⼝⼤⼩⼀般不同。发送⽅窗⼝内的序列号代表了那些已经被发送,但是还没有被确认的帧,或者是那些可以被发送的帧。
8.⼀个数据报数据部分长度为3400字节(使⽤固定⾸部)。现在经过⼀个⽹络传输,该⽹络的MTU为800字节,试求:(1)应分为⼏个数据报⽚?
5
(2)各数据报⽚的数据字段长度?
776,776,776,776,296
(3)各数据报⽚的偏移字段值?
0,97,194,291,388
9.设利⽤ IEEE 802.3 协议局域⽹传送 ASCII码信息“Good morning!”(每个字符占⼀个字节)若装成 MAC 帧格式,请问:数据帧的数据字段有效字节是多少?填充字节(PAD)是多少?此帧长度⾄少多少字节?
MAC帧数据字段长度最⼩值为46字节
①数据帧的数据字段有效字节是14字节
②填充字节(PAD)是 46-14=32(字节)
③此帧长度⾄少是 8+2+2+2+46+4=64(字节)
10.简述CSMA/CD协议的⼯作过程。
当⼀台主机想在⽹络中传送数据时,它⾸先检查线路上是否有其他主机的信号正在传送,如果没有信号正在传送(其他的主机没有发送数据),就将⾃⼰的数据发送出去。但事情还没有完,正在传送数据的主机要不断地监听线路,以确信其他的主机没有在发送数据。如果主机在线路上检测到有其他的信号,它就会发送出⼀个加强阻塞的Jam信号,以通知⽹段上其他所有的节点停⽌发送数据。作为对Jam信号的响应,⽹络上的节点会在试图重新发送数据之前等⼀会。退避算法决定了发⽣冲突的站点什么时候可以重新发送数据。如果在试了15次之后还是产⽣冲突,试图发送数据的节点将超时。
⼝决:先听后发,边听边发,冲突停⽌,延时重发。
11.IEEE 802.3 协议的以太⽹(Etheernet)媒体访问控制⽅法(MAC)是怎么样⼯作的?
在总线⽹系统中,每个站都能独⽴地决定帧的发送,如果两个或多个站同时发送,就会发⽣冲突,同时发送的所有帧都会出错。为了解决冲突,以太⽹采⽤带有冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)技术,并⽤⼆进制指数退避和1-坚持算法。载波监听多路访问(CSMA)技术也叫先听后说,希望传输的站⾸先对媒体进⾏监听以确定是否有别的站在
传输。如果有空,该站可以传输,否则,该站退避⼀段时间后再尝试。 1-坚持算法是:
1)如果媒体是空闲的,则可以发送;
2)如果媒体是忙的,则继续监听,直⾄检测到媒体空闲,⽴即发送; 3)如果有冲突(在⼀段时间内未得到肯定的回复),则等闲⼀随机量的时间,重复步骤1。
⼆进制指数退避算法是:(设传播时间为a)
1)对每个帧,当第⼀次发⽣冲突时,设置参量L=2。
2)退避间隔取1到L个时间⽚中的⼀个随机数。⼀个时间⽚等于2a。 3)当帧重复发⽣⼀次冲突,则将参量L加倍。4)设置⼀个最⼤重传次数,超过这个次数,则不再重传,并报告出错。
12.试⽐较分析⽹络互连设备中的⽹桥(Bridge)和路由器(Router)的异同点。
⽹桥⼯作在数据链路层,仅能连接两个同类⽹络,⽤于实现⽹络间帧的转发;路由器⼯作在⽹络层,可连接三个或三个以上同类⽹络,⽤于实现多个⽹络间分组的路由选择及转发功能。
相同点:两者都是⽹间互连设备
不同点:⼯作层次不同,连接⽹络数⽬不同,传送单位不同。
13.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?
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
14.简述分组交换的特点和不⾜。
分组交换也称为包交换。分组交换机将⽤户要传送的数据按⼀定长度分割成若⼲个数据段,这些数据段叫做“分组”(或称包)。传输过程中,需在每个分组前加上控制信息和地址标识(即分组头),然后在⽹络中以“存储——转发”的⽅式进⾏传送。到了⽬的地,交换机将分组头去掉,将分割的数据段按顺序装好,还原成发端的⽂件交给收端⽤户,这⼀过程称为分组交换。
分组交换的特点有:
①分组交换⽅式具有很强的差错控制功能,信息传输质量⾼。
②⽹络可靠性强。
③分组交换⽹对传送的数据能够进⾏存储转发,使不同速率、不同类型终端之间可以相互通信。
④由于以分组为单位在⽹络中进⾏存储转发,⽐以报⽂为单位进⾏存储转发的报⽂交换时延要⼩得多,因此能满⾜会话型通信对实时性的要求。
⑤在分组交换中,由于采⽤了“虚电路”技术,使得在⼀条物理线路上可同时提供多条信息通路,即实现了线路的统计时分复⽤,线路利⽤率⾼。
⑥分组交换的传输费⽤与距离⽆关,不论⽤户是在同城使⽤,还是跨省使⽤,均按同⼀个单价来计算。因此,分组⽹为⽤户提供了经济实惠的信息传输⼿段。
交换技术的不⾜:
①在典型的⽤户应⽤中,⼤部分时间线路是闲着的。这样,在数据连接场合中,线路交换⽅式效率⼗分低下;
②在线路交换⽹中,连接为传输提供了恒定的数据传输速率,这样,就要求连接的两台设备必须以同样的数据传输速率传输信号,限制了各主计算机互联的⽹络的利⽤率。
15.ATM⽹络具有哪些主要特点。
(1)⽀持复杂的多媒体应⽤
(2)相对传统LAN拥有保证的服务质量
(3)良好的伸缩性
(4)提⾼⽣产率
(5)改进现有应⽤的性能
(6)为⽤户⽹络提供带宽
(7)保护⽤户投资
(8)⾼频宽
(9)低延时
(10)节省费⽤
16.简述数据报服务的特点。
数据报服务的特点是主机可以随意发送数据。每个分组可独⽴的选择路由。数据报再按顺序发送交付给
⽬的站,⽬的站必须把收到的分组缓存,等到能够按顺序交付主机时再进⾏交付。数据报不能保证按发送的顺序交付给⽬的站,是⼀种“尽最⼤努⼒交付”的服务。
17.试简单说明下列协议的作⽤:IP、ARP、RARP、ICMP和IGMP。
IP协议:实现⽹络互连。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络。⽹际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之⼀,与IP协议配套使⽤的还有四个协议。
ARP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。
RARP:是解决同⼀个局域⽹上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。
ICMP:提供差错报告和询问报⽂,以提⾼IP数据交付成功的机会。
因特⽹组管理协议IGMP:⽤于探寻、转发本局域⽹内的组成员关系。
18.试说明IP地址与硬件地址的区别,为什么要使⽤这两种不同的地址?
IP 地址就是给每个连接在因特⽹上的主机(或路由器)分配⼀个在全世界范围是唯⼀的 32 位的标识符。从⽽把整个因特⽹看成为⼀个单⼀的、抽象的⽹络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。
MAC地址在⼀定程度上与硬件⼀致,基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。
19.请简述因特⽹中某⼀个路由器的IP层所执⾏的分组转发算法。
(1)从IP数据报的⾸部提取⽬的地址D,得出⽹络地址N;
(2)若N是与路由器直接相连的⽹络地址,则直接交付给D;否则(3);
(3)若路由表中有D主机路由,则数据报传送给下⼀跳路由器;否则(4);
(4)若路由表中有到⽹络N的路由,则数据报传送给下⼀跳路由器;否则(5);
(5)若路由表中有默认路由,则数据报传送给默认路由器,否则(6);
(6)报告分组转发出错。
20.请简述因特⽹中某⼀个路由器的IP层所执⾏的⼦⽹分组转发算法。
21.试简述TCP协议在数据传输过程中收发双⽅是如何保证数据包的可靠性的。
(1)为了保证数据包的可靠传递,发送⽅必须把已发送的数据包保留在缓冲区;
(2)并为每个已发送的数据包启动⼀个超时定时器;
(3)如在定时器超时之前收到了对⽅发来的应答信息(可能是对本包的应答,也可以是对本包后续包的应答),则释放该数据包占⽤的缓冲区;
(4)否则,重传该数据包,直到收到应答或重传次数超过规定的最⼤次数为⽌。
(5)接收⽅收到数据包后,先进⾏CRC校验,如果正确则把数据交给上层协议,然后给发送⽅发送⼀个累计应答包,
表明该数据已收到,如果接收⽅正好也有数据要发给发送⽅,应答包也可⽅在数据包中捎带过去。
22.简述UDP的特点。
1、UDP传送数据前并不与对⽅建⽴连接,即UDP是⽆连接的,在传输数据前,发送⽅和接收⽅相互交换信息使双⽅同步。
2、UDP不对收到的数据进⾏排序,在UDP报⽂的⾸部中并没有关于数据顺序的信息(如TCP所采⽤的序号),⽽且报⽂不⼀定按顺序到达的,所以接收端⽆从排起。
3、UDP对接收到的数据报不发送确认信号,发送端不知道数据是否被正确接收,也不会重发数据。
4、UDP传送数据较TCP快速,系统开销也少。
从以上特点可知,UDP提供的是⽆连接的、不可靠的数据传送⽅式,是⼀种尽⼒⽽为的数据交付服务。
23.TCP和UDP是哪⼀层的协议?其主要区别是什么?
TCP和UDP都是传输层协议。
其主要区别是:TCP是⾯向连接的,⽽UDP是⼀种数据报服务,是⽆连接的。
24.⾯向连接通信和⽆连接之间的主要区别是什么?
⾯向连接的通信有三个阶段。在连接建⽴阶段,先要发⼀个请求,然后才能建⽴连接。在这个阶段被成功完成后,才可以开始数据传送阶段。然后是连接释放阶段。⽆连接通信没有这些阶段,它只是发送数据。
25.传输层的主要任务是什么?传输层服务主要包括哪些内容?
向⽤户提供可靠的端到端(End-to-End)服务,透明地传送报⽂。
26.主要有哪些交换技术?其主要特点是什么?
(1)电路交换
需建⽴⼀条独占的信道,电路利⽤率不⾼。
(2)报⽂交换
报⽂采⽤存储—转发⽅式传送,由于报⽂⼤⼩不同,在交换节点中需较⼤空间存储,报⽂需排队,报⽂交换不能满⾜实时通信要求。
(3)分组交换
报⽂被分成若⼲有规定⼤⼩的分组进⾏存储转发,分组在交换节点中缓冲存储时间短,分组交换不独占信道,信道利⽤率⾼,适宜于实时通信。
27.简述为什么要对计算机⽹络分层以及分层的⼀般原则对⽹络进⾏分层,采⽤层次化的⽅法来描述复杂的计算机⽹络,是为了将复杂的⽹络问题分解成许多较⼩的、界限⽐较清晰⽽⼜简单的部分来处理,以便于学习、理解和设计计算机⽹络。分层的原则:⼀般将⼀组相近的功能放在⼀起
28.C/S模型的⼯作过程(原理)?
29.WWW浏览器如何⽤URL访问某个页⾯?
统⼀资源定位(即URL)是WWW的⼀种混合语,它表⽰所要访问的主机地址、获取服务所⽤的协议及所要浏览⽂件的路径和名字。在WWW浏览器的地址栏中输⼊对⽅的URL,并回车;则指定⽹页就会出现在窗⼝中。
URL格式是:协议名://主机域名/路径/⽂件名
30.什么是远程登录服务(Telnet)?什么是FTP服务?什么是电⼦邮件服务,有哪些常⽤协议?什么是DNS,其⼯作原理是怎样的。
FTP(File Transfer Protocol),是⽂件传输协议的简称。⽤于Internet上的控制⽂件的双向传输。同时,它也是⼀个应⽤程序(Application)。⽤户可以通过它把⾃⼰的PC 机与世界各地所有运⾏FTP协议的服务器相连,访问服务器上的⼤量程序和信息。
分析题
1.出不能分配给主机的IP地址,并说明原因。A.131.107.254.80
B.231.222.0.11
C.126.1.0.0
D.198.121.254.255
E.262.117.34.32
是E 第⼀个数262是⾮法值,每个数字都不能⼤于255
2. 设某⽹络在某⼀时刻的结构如下图所⽰,试⽤L-S 路由算法为节点C 计算到各节点的路由表(包括⽬的地、下⼀站、最
⼩代价)。
源接点
⽬的地下⼀站代价 C A
D 4 B
B 4 C
C 0 D
D 2
E D 5
3.如图所⽰,假定A 通过中间路由器R 连接B 。链路A -R 是⽴即的,即带宽⽆限⼤,但链路R -B 每秒钟仅发送1个分组,⼀次⼀个(因此两个分组要花2秒的时间)。假定A 使⽤WT =4的滑动窗⼝协议且链路可以可靠传输。试对于时间T =
0,1,2,3秒,说明从A 发往B 的分组什么时候到达什么地⽅(包括应答分组)。
答: T =0 A 发送帧1~4;帧1开始通过链路;帧2,3,4在R 的队列中; T =1 帧1到达B 。ACK[1]开始返回;帧2离开R ;帧3,4在R 的队列中 T =2 ACK[1]到达R ,接着就到达A ;A 发送帧5到R ;帧2到达B ;B 发送ACK[2]; R 开始发送帧3;帧4,5在R 的队A R B
A B C D E 2463223
osi参考模型的主要内容是什么列中 T=3 ACK[2]到达R,接着就到达A;A发送帧6到R;帧3到
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