计算机网络总结 8800字

朱雀 2023-07-25 11:29 111阅读 0赞

1-01计算机网络向用户可以提供那些服务？连通性和共享。

1-07 internet（互联网）：通用名词，泛指由多台计算机网络互连而成的网络，协议无特指。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

1-14计算机网络有哪些常用的性能指标？速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率

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2×10^8m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：从上面的计算中可以得到什么样的结论？

①数据长度为10^7bit,数据发送速率为100kb/s。 ②数据长度为10^3bit,数据发送速率为1Gb/s。 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/(2×10^8)=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。

1-18假设信号在媒体上的传播速度为2×10^8m/s.媒体长度L分别为：10cm网络接口卡100m局域网100km城域网5000km广域网.试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数. 解：①1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10 比特数=5×10-10×1×106=5×10-4 1Gb/s: 比特数=5×10-10×1×109=5×10-1

②1Mb/s: 传播时延=100/(2×108)=5×10-7 比特数=5×10-7×1×106=5×10-1 1Gb/s: 比特数=5×10-7×1×109=5×102 ③1Mb/s: 传播时延=100000/(2×108)=5×10-4 比特数=5×10-4×1×106=5×102 1Gb/s: 比特数=5×10-4×1×109=5×105 ④1Mb/s: 传播时延=5000000/(2×108)=2.5×10-2 比特数=2.5×10-2×1×106=5×104 1Gb/s: 比特数=2.5×10-2×1×109=5×107 1-19（1）100/（100+20+20+18）=63.3% （2）1000/（1000+20+20+18）=94.5% 1-22网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？

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。

1-27 试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。

①TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务（所谓的everything over ip）②允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行（所谓的ip over everything）

2-06数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提

高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别？

答：①码元传输速率受奈氏准则的限制，信息传输速率受香农公式的限制；②香农公式在数据通信中的意义是：只要信息传输速率低于信道的极限传信率，就可实现无差传输；③比特/s是信息传输速率的单位；④码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。一个码元不一定对应于一个比特。

2-08假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示？这个结果说明什么问题？）

答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)；W=3khz，C=64khz?S/N=64.2dB 是个信噪比要求很高的信源

2-09用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/ｓ，那么若想使最大信道传输速率增加６０％，问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加２０％？

答：C = W log2(1+S/N) b/s -? SN1=2\*（C1/W）-1=2\*（35000/3100）-1 SN2=2\*（C2/W）-1=2\*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1 SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。 C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2） C3/C2=18.5%

如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-13为什么要使用信道复用技术？常用的信道复用技术有哪些？答：为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。频分、时分、码分、波分。 2-16共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为

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） 现收到这样的码片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？

S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1 S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0 S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送 S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1

3-07要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

答：添加的检验序列是1110 (1101011011 0000除以10011)，作二进制除法，两种错误均可发展，仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

3-09一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？ 答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7E

3-10 PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？

答：011011111011111000 000111011111 11111 110 3-18试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。 答：传输速率为10MB/s，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。 3-20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20xx00km/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1/20xx00=5为微秒，来回路程传播时间为10微秒，为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以发送的比特数等于10\*10(-6)/1\*10(-9)=10000,因此，最短帧是10000位或1250字节长 3-22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？ 答：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

同理100mb/s的以太网等待时间是5.12（微秒）\*100=512微秒

3-28有10个站连接到以太网上。试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。

（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器；10mbs （2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器；100mbs （3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。10mbs

图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（1和2）。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。试把有关数据填写在表3-2中。 发送的帧 A→E C→B D→C B→A

B1的转发表 地址 A C D B

接口 1 2 2 1

B2的转发表 地址 A C D

接口 1 1 2

转发，登记 转发，登记 登记，丢弃 登记，丢弃

转发，登记 转发，登记 转发，登记 收不。此帧

B1的处理

台。

③一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个子网掩码有何不同？

子网掩码相同都是255.255.255.0，但子网数目不同。前者65534，后者254.

④一个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？

Host-id的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：2^12-2=4094

⑤一A类网络的子网掩码为255.255.0.255；它是否为一个有效的子网掩码？

10111111.11111111.00000000.11111111，有效但非简便方案

⑥某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81，试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址？ 194.47.20.129，是C类地址

⑦C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？

有实际意义，可以提高网络利用率。 4-10.试辨认以下IP地址的网络类别。 （4）192.12.69.248

（5）89.3.0.1 （6）200.3.6.2 (2)和(5)是A类,(1)和(3)是B类,(4)和(6)是C类.

4-15.什么是最大传送单元MTU？它和IP数据报的首部中的

哪个字段有关系？答：IP层下面数据链里层所限定的帧格式中数据字段的最大长度，与IP数据报首部中的总长度字段有关系 4-20.设某路由器建立了如下路由表：

目的网络 子网掩码 下一跳 128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1 128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3 \*（默认） —— R4 现共收到5个分组，其目的地址分别为：

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。

4-9.①子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？答：有三种含义。其一，是一个A类网的子网掩码，前8位表示网络号，中间16位用于子网段的划分，最后8位为主机号；其二，为一个B类网址，前16位表示网络号，后16位表示主机号，中间8位用于子网段的划分，最后8位为主机号。其三，为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。

②一网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？

255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.

掩码位数29，该网络能够连接8个主机，扣除全1和全0后为2^3-2=6

B2的处理

（1）128.36.199.3 （2）21.12.240.17 （3）183.194.76.253

4-4.简说明协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

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。 4-7.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？

（1）128.96.39.10 （2）128.96.40.12 （3）128.96.40.151 （4）192.153.17 （5）192.4.153.90

（1）分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。 （2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12。

与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。 与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。

（3）分组的目的IP地址为：128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。 （4）分组的目的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3转发。

（5）分组的目的IP地址为：192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。

4-21某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值

4000/16=250，平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。

可给每个地点分配如下子网号码

地点： 子网号（subnet-id） 子网网络号 主机IP的最小值和最大值 2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1—129.250.2.254 3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1—129.250.3.254 4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1—129.250.4.254 5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1—129.250.5.254 6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1—129.250.6.254 7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1—129.250.7.254 8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1—129.250.8.254 9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1—129.250.9.254 10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1—129.250.10.254 11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1—129.250.11.254 12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1—129.250.12.254 13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1—129.250.13.254 14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1—129.250.14.254 15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1—129.250.15.254 16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1—129.250.16.254 4-34.与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位？（1）192.0.0.0；（2）

240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。 （1）/2 ; (2) /4 ; (3) /11 ; (4) /30 。

4-37某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一步划分为4个一样大的子网。试问:（1）每一个子网的网络前缀有多长？（2）每一个子网中有多少个地址？（3）每一个子网的地址是什么？（4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？ 1）每个子网前缀28位。

2）每个子网的地址中有4位留给主机用，因此共有16个地址。 3）四个子网的地址块是：

第一个地址块136.23.12.64/28，可分配给主机使用的 最小地址：136.23.12.01000001＝136.23.12.65/28 最大地址：136.23.12.01001110＝136.23.12.78/28 第二个地址块136.23.12.80/28，可分配给主机使用的 最小地址：136.23.12.01010001＝136.23.12.81/28 最大地址：136.23.12.01011110＝136.23.12.94/28 第三个地址块136.23.12.96/28，可分配给主机使用的 最小地址：136.23.12.01100001＝136.23.12.97/28 最大地址：136.23.12.01101110＝136.23.12.110/28 第四个地址块136.23.12.112/28，可分配给主机使用的 最小地址：136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28 最大地址：136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28

4-41假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”） N1 7 A N2 2 B N6 8 F N8 4 E N9 4 F

现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）： N3 8 N6 4 N8 3 N9 5

试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。 路由器B更新后的路由表如下：

N1 7 A 无新信息，不改变 N2 5 C 相同的下一跳，更新 N3 9 C 新的项目，添加进来

N6 5 C 不同的下一跳，距离更短，更新 N8 4 E 不同的下一跳，距离一样，不改变 N9 4 F 不同的下一跳，距离更大，不改变 ------

1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1—129.250.1.254 N2 4