计算机网络课后习题与解答讲解.docx
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计算机网络课后习题与解答讲解
本文所有的习题均来自教师上课布置的题目和书上，答案是一家之言，仅供参考。
第一章计算机概论
1.术语解释
计算机网络网络拓扑结构局域网城域网广域网通信子网资源子网
2.计算机网络的的发展可以划分为几个阶段？
每个阶段各有什么特点？
3.以一个你所熟悉的因特网应用为例，说明你对计算机网络定义和功能的理解。
4.计算机网络如何分类？
请分别举出一个局域网、城域网和广域网的实例，并说明它们之间的区别。
5.何为计算机网络的二级子网结构？
请说明它们的功能和组成。
6.常用的计算机网络的拓扑结构有哪几种？
各自有何特点？
试画出它们的拓扑结构图。
7.计算机网络具有哪些功能？
8.目前，计算机网络应用在哪些方面？
第二章网络体系结构与网络协议
1.解释下列术语
网络体系结构服务接口协议实体协议数据单元数据封装数据解封装
2.在OSI参考模型中，保证端-端的可靠性是在哪个层次上完成的？
C
A．数据连路层B．网络层C．传输层D．会话层
3.数据的加密和解密属于OSI模型的功能。
B
A．网络层B．表示层C．物理层D．数据链路层
4.OSI参考模型包括哪7层？
5.同一台计算机之间相邻层如何通信？
6.不同计算机上同等层之间如何通信？
7.简述OSI参考模型各层的功能。
8.简述数据发送方封装的过程。
9.OSI参考模型中每一层数据单元分别是什么？
10.在TCP/IP协议中各层有哪些主要协议？
11.试说明层次、协议、服务和接口的关系
12.计算机网络为什么采用层次化的体系结构？
13.试比较TCP/IP模型和OSI模型的异同点。
计算机网络为什么采用层次化的体系结构？
【要点提示】采用层次化体系结构的目的是将计算机网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题。
通过“分而治之”，解决这些较小的、简单的问题，从而解决计算机网络这个大问题（可以举例加以说明）。
2.8
1．用生活中的实例说明面向连接的网络服务与无连接的网络服务
解析：
面向连接的网络服务与无连接的网络服务就相当于生活中的电话系统和普通邮政系统所提供服务。
电话系统（面向连接的网络服务）：
首先要在用户之间建立连接，然后在该连接上进行数据传输，最后断开连接。
具体地说就是先要拨号等待对方摘机建立通路（连接建立），然后才能相互交谈（数据传输），最后还要通过挂机来断开电话通话（连接拆除）。
邮政系统（无连接的网络服务）：
每一封信上都必须写上完整的收信方邮政编码和收信人地址，并且每一封信都独立于其他信件经由邮政部门选定的路径传送到收信方。
具体地说就是我们要发的每一封信采用的都是存储转发的传输方式，先将信件投到邮筒或邮政部门，邮政部门会按照收信人的地址和邮政编码选定一条路径，然后再将信件传送到收信人的信箱内，由于各种原因可能会出现信件在途中遗失或先发的后收到的情况。
总之，当使用无连接服务的两个报文发向同一目标时，可能先发的报文在途中丢失或延误了，而后发的报文反而先收到，而这在面向连接的服务中是绝对不可能发生的。
4．OSI参考模型各层的关系是什么？
解析：
OSI参考模型各层的关系，以主机A和主机B之间的数据传输为例。
主机A的每一层会为上一层传输来的数据加上一个信息头，然后向下层发送出去，这一过程称为“封装”，然后通过物理介质传输到主机B，主机B每一层再对数据进行处理，把信息头去掉，最后还原成实际的数据，即执行主机A的逆过程，如图3-20所示。
图3-20计算机之间的通信过程实例
本质上，主机的通信是层与层之间的通信，而在物理上是从上向下，最后通过物理信道到对方主机再从下向上传输，但是在逻辑上，每一层只负责处理每一层的事情，它并不需要关心其他层的具体的事情（当然有接口关联的除外）。
因此，不同主机的相同层“好像”连在了一起，比如主机A的网络层与主机B的网络层建立了虚连接。
这种讲法还是有点抽象，再打个浅显的比方：
在信纸上写好一封信后，将信装进信封的过程就是“封装”，然后扔进信筒里，再由邮局将信投递到收信人那里，收信人收到信后，必须把信拆开才能阅读。
对于发信人和收信人来说，只关心信是否到达就可以了，至于信由哪个邮局投递，就不必关心了。
发信和收信的过程就是一个典型的表明OSI模型如何工作的例子。
OSI各层之间也存在相互依存关系，如果没有低层，上层也将无从存在。
举一个浅显的例子，网络上数据传输就像是地下通道一样，必须一级一级台阶地下，然后一级一级台阶地上，才能完成整个过程，如图3-21所示。
当然，在实际中，并不一定是7层，可以将几层合成并成一层，如TCP/IP协议就只有4层。
如果能真正理解第一层，第二层，第三层，就可以说基本上掌握了网络技术。
4层以上的内容主要与网络编程和网络应用技术有关，如果想学会组网，能够理解3层以下的内容就可以了。
图3-22所示为各层与网络设备及网络设备处理的数据单元的对应图。
图3-21OSI各层的通信过程
图3-22OSI参考模型与网络设备、网络设备处理的数据单元的关系
第三章数据通信基础与物理层
1．术语解释：
数据传输速率信道带宽频带传输频分多路复用时分多路复用
全双工通信调制与解调DTEDCE
2．信息是。
A．消息B．数据C．可以辨别的符号D．经过加工处理的数据
3．目前，在计算机网络系统中我们主要采用的复用方式是。
A．波分复用B．时分复用C．码分复用D．频分复用
4．ADSL的“非对称”性是指________________________。
5．HFC中的上行信号是指________________，下行信号是指________________。
6.物理层要解决哪些问题？
物理层的主要特点是什么？
7.常用的传输媒体有哪几种？
各有何特点？
8.什么是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码？
其特点如何？
9.什么是基带传输?
什么是频带传输?
两者在数据通信系统的组成上有什么区别？
分别要解决什么样的关键问题？
10.什么是数据通信?
衡量数据通信质量的主要性能指标有哪些？
11.有600MB（兆字节）的数据，需要从南京传送到北京。
一种方法是将数据写到磁盘上，然后托人乘火车将这些磁盘捎去。
另一种方法是用计算机通过长途电话线路（设信息传送的速率是2.4kb/s）传送此数据。
试比较这两种方法的优劣。
若信息传送速率为33.6kb/s，其结果又如何？
答案：
1．术语解释：
数据传输速率信道带宽频带传输频分多路复用时分多路复用
全双工通信调制与解调DTEDCE
2．信息是。
D
A．消息B．数据C．可以辨别的符号D．经过加工处理的数据
3．目前，在计算机网络系统中我们主要采用的复用方式是。
B
A．波分复用B．时分复用C．码分复用D．频分复用
4．ADSL的“非对称”性是指________________________。
【答案】：
下行通道和下行通道的数据传输速率不一致
5．HFC中的上行信号是指________________，下行信号是指________________。
【答案】：
用户向头端方向传输的信号、头端向用户方向传输的信号
6.物理层要解决哪些问题？
物理层的主要特点是什么？
答：
（1）物理层要解决的主要问题：
①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。
②给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力。
为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。
③在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
（2）物理层的主要特点：
①由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用。
加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。
②由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
7.常用的传输媒体有哪几种？
各有何特点？
8.什么是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码？
其特点如何？
答：
曼彻斯特编码是将每一个码元再分成两个相等的间隔。
码元1是在前一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平。
码元0则正好相反，从低电平变到高电平。
这种编码的好处是可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换，这对接收端的提取位同步信号是非常有利的。
缺点是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
差分曼彻斯特编码的规则是若码元为1，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样；但若码元为0，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反。
不论码元是10或，在每个码元的正中间的时刻，一定要有一次电平的转换。
差分曼彻斯特编码需要较复杂的技术，但可以获得较好的抗干扰性能。
9.什么是基带传输?
什么是频带传输?
两者在数据通信系统的组成上有什么区别？
分别要解决什么样的关键问题？
10.什么是数据通信?
衡量数据通信质量的主要性能指标有哪些？
11.有600MB（兆字节）的数据，需要从南京传送到北京。
一种方法是将数据写到磁盘上，然后托人乘火车将这些磁盘捎去。
另一种方法是用计算机通过长途电话线路（设信息传送的速率是2.4kb/s）传送此数据。
试比较这两种方法的优劣。
若信息传送速率为33.6kb/s，其结果又如何？
答：
假定连续传送且不出错。
若用2.4Kb/s速率，传输600MB需要24.3天（=600×1048576×8=5033164800bit）。
若用33.6Kb/s速率传送，则需时间1.73天。
比托人乘火车捎去要慢，且更贵。
第四章数据链路层
1.术语解释：
（1）差错；
（2）纠错码；（3）检错码；（4）流量控制；（5）差错控制；（6）帧；（7）面向无连接的服务；（8）面向连接的服务
2.数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？
“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？
3.数据链路层的主要任务和功能是什么？
4.数据链路层所提供的基本服务有哪些？
5.在数据帧中，当所传的数据中出现了控制字符时，就必须采取适当的措施，使接收方不至于将数据误认为是控制信息。
这样才能保证数据链路层的传输是（）的。
A.透明B.面向连接C.冗余D.无连接
6.数据链路层服务功能主要可以分为以下三类；面向连接确认服务、无连接确认服务和（）。
A.差错控制服务B.面向连接不确认服务C.认证服务D.无连接不确认服务
7.在_______差错控制方式中，只会重新传输出错的数据帧。
（）
A.连续工作B.停止等待C.选择重发D.拉回
8.一个信道速率为4kb/s。
采用停止等待协议。
传播时延为20ｍｓ。
确认帧长度和处理时间均可忽略。
问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50％？
9.若要传送的信息序列为1000100101，生成多项式为G（x）＝x5＋x4＋x2＋1，求CRC码的校验序列码，若收到的数据比特序列为100010010100011，验证其正确性。
10.何为差错？
引起差错的原因是什么？
11.什么是成帧？
数据链路层常用的成帧方法有哪些？
12.试简述HDLC帧各字段的意义。
HDLC用什么方法保证数据的透明传输？
13.在停止等待协议中，确认帧是否需要序号？
请说明理由。
14.发送数据比特序列为110011（6bit），生成多项式比特序列为11001，求CRC校验序列。
（答案在张杰一书机械工业出版社计算机网络69页）
15.HDLC帧可分为哪几个大类？
试简述各类帧的作用。
16.简述滑动窗口的原理。
1.术语解释：
（1）差错；
（2）纠错码；（3）检错码；（4）流量控制；（5）差错控制；（6）帧；（7）面向无连接的服务；（8）面向连接的服务
2.数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？
“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？
答：
（1）数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控
制数据的传输。
因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。
（2）“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。
但是，数据传输并不可靠。
在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”。
此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输。
当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
3.数据链路层的主要任务和功能是什么？
答：
数据链路层最基本的服务是将源机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标机网络层。
为达到这一目的，数据链路层必须具备一系列相应的功能，主要有：
如何将数据组合成数据块，在数据链路层中将这种数据块称为帧，帧是数据链路层的传送单位；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使之与接收方相匹配；在两个网路实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放管理。
4.数据链路层所提供的基本服务有哪些？
答：
数据链路层有3种基本服务可供选择，即无确认的无连接服务（UnacknowledgedConnectionlessService）、有确认的无连接服务（AcknowledgedConnectionlessService）、有确认的面向连接服务（AcknowledgedConnection-orientedService）。
具体内容见教材。
5.A6.D7.C
8.一个信道速率为4kb/s。
采用停止等待协议。
传播时延为20ｍｓ。
确认帧长度和处理时间均可忽略。
问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50％？
答：
当发送一帧的时间等于信道的传播时延的2倍时，信道利用率是50％，或者说当发
送一帧的时间等于来回路程的传播时延时，效率将是50％。
即20ms*2=40ms。
现在发送速
率是每秒4000bit，即发送一位需0.25ms。
则帧长40/0.25=160bit
9.若要传送的信息序列为1000100101，生成多项式为G（x）＝x5＋x4＋x2＋1，求CRC码的校验序列码，若收到的数据比特序列为100010010100011，验证其正确性。
解析：
发送数据对应的比特序列为1000100101；
生成多项式对应的比特序列为110101（k＝5）；
F（x）·xk对应的比特序列为100010010100000；
将F（x）·xk对应的比特序列用生成多项式对应的比特序列110101去除，计算过程如图所示。
按二进制模2算法结果为：
求得余数比特序列为00011（5位），就是CRC码的校验序列码；
将收到的比特序列用生成多项式对应的比特序列110101去除，若能够被整除，数据传输正确，否则传输错误，计算过程按二进制模2算法与前面相同，传输结果应是正确的。
10.何为差错？
引起差错的原因是什么？
11.什么是成帧？
数据链路层常用的成帧方法有哪些？
12.试简述HDLC帧各字段的意义。
HDLC用什么方法保证数据的透明传输？
答：
（1）HDLC帧的格式，信息字段（长度可变）为数据链路层的数据，它就是从网络层传下来的分组。
在信息字段的两端是24bit的帧头和帧尾。
HDLC帧两端的标志字段用来界定一个帧的边界，地址字段是用来填写从站或应答站的地址信息，帧校验序列FCS用来对地址、控制和信息字段组成的比特流进行校验，控制字段最复杂，用来实现许多主要功能。
（2）采用零比特填充法来实现链路层的透明传输，即在两个标志字段之间不出现6个连续1。
具体做法是在发送端，当一串比特流尚未加上标志字段时，先用硬件扫描整个帧，只要发现5个连续的1，则在其后插入1个0，而在接收端先找到F字段以确定帧的边界，接着再对其中的比特流进行扫描，每当发现5个连续的1，就将这5个连续1后的1个0删除，以还原成原来的比特流。
13.在停止等待协议中，确认帧是否需要序号？
请说明理由。
答：
在一般情况下，确认帧不需要序号。
但如果超时时间设置短了一些，则可能会出现问题，即有时发送方会分不清对哪一帧的确认。
14.发送数据比特序列为110011（6bit），生成多项式比特序列为11001，求CRC校验序列。
（答案在张杰一书机械工业出版社计算机网络69页）
15.HDLC帧可分为哪几个大类？
试简述各类帧的作用。
答:
在HDLC中，帧被分为三种类型：
（1）信息帧用于传输数据的帧，具有完全的控制顺序。
（2）监控帧用于实现监控功能的帧。
包括接收准备好、接收未准备好、请求发送、选择发送等监控帧。
主要完成回答、请求传输、请求暂停等功能。
（3）无编号帧用于提供附加的链路控制功能的帧。
该帧没有信息帧编号，因此可以表示各种无编号的命令和响应（一般情况下，各种命令和响应都是有编号的），以扩充主站和从站的链路控制功能。
16.简述滑动窗口的原理。
第五章局域网
1.术语解释：
介质访问控制以太网快速以太网WLANVLANMACLLCNOS
2.IEEE802.3标准是（）。
A.逻辑链路控制 B.CSMA/CD访问方法和物理层规范
C.令牌总线访问方法和物理层规范 D.令牌环网访问方法和物理层规范
3.无线局域网所采用的协议为（）。
A.CSMA/CDB.TakenringC.CSMA/CAD.PPP
4.以太网媒体访问控制技术CSMA/CD的机制是（）。
A.争用带宽 B.预约带宽 C.循环使用带宽 D.按优先级分配带宽
5.IEEE802.3的物理层协议10BASE-T规定从网卡到集线器的最大距离为（）。
A.100mB.185mC.500mD.850m
6.在局域网中，MAC指的是（）。
A.逻辑链路控制子层 B.介质访问控制子层C.物理层 D.数据链路层
7.MAC地址又称网卡地址，是用于在物理上标识主机的，以下四个选项中，只有选项
（）所表示的MAC地址是正确的。
A．A2-16B.00-02-60-07-A1-1CC.202.168.1.32D.01-02-6G-70-A1-EC
8.令牌总线的媒体访问控制方法是由定义的（）。
A.IEEE802.2B.IEEE802.3 C.IEEE802.4D.IEEE802.5
9.在计算机网络中，所有的计算机均连接到一条通信传输线路上，在线路两端连有防止信号
反射的装置。
这种连接结构被称为（）。
A.总线结构 B.环型结构 C.星型结构 D.网状结构
10.令牌环网中某个站点能发送帧是因为（）。
A.最先提出申请 B.优先级最高C.令牌到达 D.可随机发送
11.IEEE802局域同参考模型与OSI参考模型有何异同之处？
12.试说明10BASE5，10BASE2，10BASET，10BASEF、1BASE5，10BROAD36所代表的意思。
13.假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。
设信号在网络上的传播速率为200000km/s。
求能够使用此协议的最短帧长。
14.以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。
这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何？
15.以太网交换机有何特点？
用它怎样组成虚拟局域网？
16.常用的介质访问方法有哪些？
17.局域网有哪几种常见的拓扑结构，各有何特点？
18.与有线局域网比较，无线局域网具有哪些优越性？
19.什么是VLAN？
引入VLAN有哪些优越性？
VLAN是如何实现的？
20.试对Windows、Linux、UNIX、NetWare4种操作系统的特点作一比较。
答案：
2.B3.C4.A5.A6.B7.B8.C9.A10。
C
11.IEEE802局域同参考模型与OSI参考模型有何异同之处？
答：
0SI体系结构指7层开放式互连标准参考模型。
IEEE802是国际电子与电气工程师协会发布的关于办公自动化和轻工业局域网体系结构的一系列标准文件，该标准基本上对应于0SI模型的物理层和数据链路层，这个标准使网络的物理连接和访问方法规范化。
已被IS0陆续接收为标准。
相同：
IEEE802局域网遵循OSI模型。
包括物理层、数据链路层和网络层。
不同：
对应OSI模型的数据链路层分成两个子层，介质访问控制子层和逻辑链路控制子层；一般不单独设置网络层。
局域网的参考模型只相当于OSI参考模型的最低两层，且两者的物理层和数据链路层之间也有很大差别。
在IEEE802系列标准中各个子标准的物理层和媒体访问控制MAC子层是有区别的，而逻辑链路控制LLC子层是相同的，也就是说，LLC子层实际上是高层协议与任何一种MAC子层之间的标准接口。
12.试说明10BASE5，10BASE2，10BASET，10BASEF、1BASE5，10BROAD36所代表的意思。
答：
10BASE5：
“10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“5”表示每一段电缆的最大长度是500m。
10BASE2：
“10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“2”表示每一段电缆的最大长度是185m。
10BASET：
“
10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“T”表示使用双绞线作为传输媒体。
10BROAD36：
“10”表示数据率为10Mbit/s，“BROAD”表示电缆上的信号是宽带信号，“36”表示网络的最大跨度是3600m。
13.假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。
设信号在网络上的传播速率为200000km/s。
求能够使用此协议的最短帧长。
答：
对于1km电缆，单程传播时间为，即5μs，来回路程传播时间为10μs。
为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10μs。
以1Gb/s速率工作，10μs可以发送的比特数等于，因此，最短帧长10000比特或1250字节。
14.以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。
这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何？
答：
CSMA/CD是一种动态的媒体随机接入共享信道方式，而传统的时分复用TDM是一种静态的划分信道，所以对信道的利用，CSMA/CD是用户共享信道，更灵活，可提高信道的利用率，不像TDM，为用户按时隙固定分配信道，即使当用户没有数据要传送时，信道在用户时隙也是浪费的；也因为CSMA/CD是用户共享信道，所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。
对
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