1-3試從多個(gè)方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）電路交換電路交換就是計(jì)算機(jī)終端之間通信時(shí)，一方發(fā)起呼叫，獨(dú)占一條物理線路。當(dāng)交換機(jī)完成接續(xù)，對(duì)方收到發(fā)起端的信號(hào)，雙方即可進(jìn)行通信。在整個(gè)通信過(guò)程中雙方一直占用該電路。它的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)，時(shí)延小，交換設(shè)備成本較低。但同時(shí)也帶來(lái)線路利用率低，電路接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，通信效率低，不同類(lèi)型終端用戶之間不能通信等缺點(diǎn)。電路交換比較適用于信息量大、長(zhǎng)報(bào)文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。（2）報(bào)文交換將用戶的報(bào)文存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時(shí)，再將該報(bào)文發(fā)向接收交換機(jī)或終端，它以“存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)是中繼電路利用率高，可以多個(gè)用戶同時(shí)在一條線路上傳送，可實(shí)現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的。以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延大，且占用大量的交換機(jī)內(nèi)存和外存，不能滿足對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的用戶。報(bào)文交換適用于傳輸?shù)膱?bào)文較短、實(shí)時(shí)性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報(bào)網(wǎng)。（3）分組交換分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長(zhǎng)度分割為許多小段的數(shù)據(jù)——分組。每個(gè)分組標(biāo)識(shí)后，在一條物理線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。把來(lái)自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。1-10試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共x（bit），從源站到目的站共經(jīng)過(guò)k段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為d（s），數(shù)據(jù)率為C（bit/s）。在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為s（s）。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為p（bit），且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問(wèn)在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要??？答：對(duì)電路交換，當(dāng)t=s時(shí)，鏈路建立；當(dāng)t=s+x/C，發(fā)送完最后一bit；當(dāng)t=s+x/C+kd，所有的信息到達(dá)目的地。對(duì)分組交換，當(dāng)t=x/C，發(fā)送完最后一bit；為到達(dá)目的地，最后一個(gè)分組需經(jīng)過(guò)k-1個(gè)分組交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)，每次轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)間為p/C，所以總的延遲=x/C+(k-1)p/C+kd所以當(dāng)分組交換的時(shí)延小于電路交換x/C+(k-1)p/C+kd＜s+x/C+kd時(shí)，(k-1)p/C＜s1-11在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)度分別為x和（p+h）（bit），其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度，而h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的大小無(wú)關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過(guò)k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b（bit/s），但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。若打算使總的時(shí)延為最小，問(wèn)分組的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多大？答：分組個(gè)x/p，傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)：(p+h)x/p源發(fā)送時(shí)延：(p+h)x/pb最后一個(gè)分組經(jīng)過(guò)k-1個(gè)分組交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)，中間發(fā)送時(shí)延：(k-1)(p+h)/b總發(fā)送時(shí)延D=源發(fā)送時(shí)延+中間發(fā)送時(shí)延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其對(duì)p的導(dǎo)數(shù)等于0，求極值p=√hx/(k-1)1-12因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點(diǎn)是什么？他們的工作方式各有什么特點(diǎn)？答：邊緣部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成。這部分是用戶直接使用的，用來(lái)進(jìn)行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。核心部分由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的（提供連通性和交換）。在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運(yùn)行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢?lèi)：客戶服務(wù)器方式（C/S方式）即Client/Server方式，對(duì)等方式（P2P方式）即Peer-to-Peer方式客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程?？蛻舴?wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)的請(qǐng)求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。被用戶調(diào)用后運(yùn)行，在打算通信時(shí)主動(dòng)向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信（請(qǐng)求服務(wù)）。因此，客戶程序必須知道服務(wù)器程序的地址。不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)提供某種服務(wù)的程序，可同時(shí)處理多個(gè)遠(yuǎn)地或本地客戶的請(qǐng)求。系統(tǒng)啟動(dòng)后即自動(dòng)調(diào)用并一直不斷地運(yùn)行著，被動(dòng)地等待并接受來(lái)自各地的客戶的通信請(qǐng)求。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。一般需要強(qiáng)大的硬件和高級(jí)的操作系統(tǒng)支持。對(duì)等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務(wù)器方式，只是對(duì)等連接中的每一個(gè)主機(jī)既是客戶又同時(shí)是服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分。網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機(jī)提供連通性，使邊緣部分中的任何一個(gè)主機(jī)都能夠向其他主機(jī)通信（即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù)）。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實(shí)現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。路由器是實(shí)現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能1-13客戶服務(wù)方式與對(duì)等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒(méi)有相同的地方？答：客戶服務(wù)器方式是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的，對(duì)等通信方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的。被用戶調(diào)用后運(yùn)行，在打算通信時(shí)主動(dòng)向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信（請(qǐng)求服務(wù)）。因此，客戶程序必須知道服務(wù)器程序的地址。系統(tǒng)啟動(dòng)后即自動(dòng)調(diào)用并一直不斷地運(yùn)行著，被動(dòng)地等待并接受來(lái)自各地的客戶的通信請(qǐng)求。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。對(duì)等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務(wù)器方式，只是對(duì)等連接中的每一個(gè)主機(jī)既是客戶又同時(shí)是服務(wù)器。對(duì)等連接也需要知道對(duì)方的服務(wù)器地址。1-14計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？答：1.速率比特（bit）是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。Bit來(lái)源于binarydigit，意思是一個(gè)“二進(jìn)制數(shù)字”，因此一個(gè)比特就是二進(jìn)制數(shù)字中的一個(gè)1或0。速率即數(shù)據(jù)率(datarate)或比特率(bitrate)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個(gè)性能指標(biāo)。速率的單位是b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等。速率往往是指額定速率或標(biāo)稱速率。2.帶寬“帶寬”(bandwidth)本來(lái)是指信號(hào)具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）?，F(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語(yǔ)，單位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。3.吞吐量吞吐量(throughput)表示在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。吞吐量更經(jīng)常地用于對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測(cè)量，以便知道實(shí)際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。4.時(shí)延傳輸時(shí)延（發(fā)送時(shí)延）發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點(diǎn)進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時(shí)間。也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個(gè)比特算起，到該幀的最后一個(gè)比特發(fā)送完畢所需的時(shí)間。5.時(shí)延帶寬積6.往返時(shí)間RTT7.利用率1-21協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？答：協(xié)議是水平的，服務(wù)是垂直的。協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間的通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過(guò)層間接口提供的。協(xié)議與服務(wù)的關(guān)系在協(xié)議的控制下，上層對(duì)下層進(jìn)行調(diào)用，下層對(duì)上層進(jìn)行服務(wù)，上下層間用交換原語(yǔ)交換信息。同層兩個(gè)實(shí)體間有時(shí)有連接。1-22網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么？各有什么含義？答：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議要由以下三個(gè)要素組成：（1）語(yǔ)法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；（2）語(yǔ)義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種應(yīng)答；（3）同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。1-24試述五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。答：所謂五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為便于學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理而采用的綜合了OSI七層模型和TCP/IP的四層模型而得到的五層模型。五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-1所示。應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層圖1-1五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)各層的主要功能：（1）應(yīng)用層應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要。應(yīng)用層不僅要提供應(yīng)用進(jìn)程所需要的信息交換和遠(yuǎn)地操作，而且還要作為互相作用的應(yīng)用進(jìn)程的用戶代理（useragent),來(lái)完成一些為進(jìn)行語(yǔ)義上有意義的信息交換所必須的功能。(2）運(yùn)輸層任務(wù)是負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程間的通信。因特網(wǎng)的運(yùn)輸層可使用兩種不同的協(xié)議。即面向連接的傳輸控制協(xié)議TCP和無(wú)連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。面向連接的服務(wù)能夠提供可靠的交付。無(wú)連接服務(wù)則不能提供可靠的交付。只是best-effortdelivery.(3)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組選擇合適的路由，使源主機(jī)運(yùn)輸層所傳下來(lái)的分組能夠交付到目的主機(jī)。（4）數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是將在網(wǎng)絡(luò)層交下來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀（frame)，在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的鏈路上實(shí)現(xiàn)幀的無(wú)差錯(cuò)傳輸。（5）物理層物理層的任務(wù)就是透明地傳輸比特流?！巴该鞯貍魉捅忍亓鳌敝笇?shí)際電路傳送后比特流沒(méi)有發(fā)生變化。物理層要考慮用多大的電壓代表“1”或“0”，以及當(dāng)發(fā)送端發(fā)出比特“1”時(shí)，接收端如何識(shí)別出這是“1”而不是“0”。物理層還要確定連接電纜的插頭應(yīng)當(dāng)有多少根腳以及各個(gè)腳如何連接。2-09用香農(nóng)公式計(jì)算一下：假定信道帶寬為3100Hz，最大信息傳輸速率為35kb/s，那么若想使最大信息傳輸速率增加60%。問(wèn)信噪比S/N應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到10倍，問(wèn)最大信息傳輸速率能否再增加20%？答：奈氏準(zhǔn)則：每赫帶寬的理想低通信道是最高碼元傳輸速率是每秒2個(gè)碼元。香農(nóng)公式則表明了信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。根據(jù)香農(nóng)公式，計(jì)算信道的極限信息傳輸速率C為：C=log2(1+S/N）b/s;根據(jù)公式，可以計(jì)算出，信噪比S/N應(yīng)增大到100倍。如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。2-16共有4個(gè)站進(jìn)行碼分多址CDMA通信。4個(gè)站的碼片序列為：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）現(xiàn)收到這樣的碼片序列：（-1+1–3+1-1–3+1+1）。問(wèn)哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的1還是0？答：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A發(fā)送1S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B發(fā)送0S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C無(wú)發(fā)送S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D發(fā)送13-03、網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么？網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層？答：絡(luò)適配器能夠?qū)?shù)據(jù)的串行和并行傳輸進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并且能夠?qū)彺鏀?shù)據(jù)進(jìn)行出來(lái),實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)幀的傳送和接受,對(duì)幀進(jìn)行封閉等.網(wǎng)絡(luò)適配器工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項(xiàng)式是P(x)=x4+x+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后一個(gè)1變成了0，問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后兩個(gè)1都變成了0，問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？答：添加的檢驗(yàn)序列為1110（11010110110000除以10011）數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后一個(gè)1變成了0，11010110101110除以10011，余數(shù)為011，不為0，接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)。數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后兩個(gè)1都變成了0，11010110001110除以10011，余數(shù)為101，不為0，接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)。3-22假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到碰撞，執(zhí)行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù)r=100.試問(wèn)這個(gè)站需要等多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢？答：對(duì)于10Mb/s的以太網(wǎng)，等待時(shí)間是5.12毫秒對(duì)于100Mb/s的以太網(wǎng)，等待時(shí)間是512微妙。3-24假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的時(shí)延為225比特時(shí)間?，F(xiàn)假定A開(kāi)始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測(cè)到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送到幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時(shí)，在MAC幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）答：設(shè)在t=0時(shí)A開(kāi)始發(fā)送。在t=576比特時(shí)間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時(shí)間，B就檢測(cè)出A的信號(hào)。只要B在t=224比特時(shí)間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A在發(fā)送完畢之前就一定檢測(cè)到碰撞。就能夠肯定以后也不會(huì)再發(fā)送碰撞了。如果A在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到碰撞，那么就能夠肯定A所發(fā)送到幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會(huì)和其他的站點(diǎn)發(fā)送碰撞）。3-25在上題中的站點(diǎn)A和B在t=0時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時(shí)間，A和B同時(shí)檢測(cè)到發(fā)送了碰撞，并且在t=225+48=273比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1.。試問(wèn)A和B各在什么時(shí)間開(kāi)始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B?A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)送碰撞？B會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？答：t=0時(shí)，A和B開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)。t=255比特時(shí)間，A和B都檢測(cè)到碰撞。t=273比特時(shí)間，A和B結(jié)束干擾信號(hào)的傳輸。t=594比特時(shí)間，A開(kāi)始發(fā)送t=785比特時(shí)間，B再次檢測(cè)信道。如空閑，則B在881比特時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)。否則再退避。A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時(shí)間到達(dá)B,B先檢測(cè)到信道忙，因此B在預(yù)定的881比特時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)。3-30以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點(diǎn)？它與集線器有何區(qū)別？答：以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多端口網(wǎng)橋。工作在數(shù)據(jù)鏈路層。以太網(wǎng)交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與一個(gè)單個(gè)主機(jī)或另一個(gè)集線器相連，并且一般工作在全雙工方式。交換機(jī)能同時(shí)連通許多對(duì)的端口，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體一樣，進(jìn)行無(wú)碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。通信完成后就斷開(kāi)連接。區(qū)別：以太網(wǎng)交換機(jī)工作數(shù)據(jù)鏈路層，集線器工作在物理層。集線器只對(duì)端口上進(jìn)來(lái)的比特流進(jìn)行復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)，不能支持多端口的并發(fā)連接。4-01網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。答案：虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。虛電路的優(yōu)點(diǎn)：虛電路服務(wù)是面向連接的，網(wǎng)絡(luò)能夠保證分組總是按照發(fā)送順序到達(dá)目的站，且不丟失、不重復(fù)，提供可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸；目的站地址僅在連接建立階段使用，每個(gè)分組使用短的虛電路號(hào)，使分組的控制信息部分的比特?cái)?shù)減少，減少了額外開(kāi)銷(xiāo)；端到端的差錯(cuò)處理和流量控制可以由分組交換網(wǎng)負(fù)責(zé)，也可以由用戶機(jī)負(fù)責(zé)。虛電路服務(wù)適用于通信信息量大、速率要求高、傳輸可靠性要求高的場(chǎng)合。虛電路的缺點(diǎn)：虛電路服務(wù)必須建立連接；屬于同一條虛電路的分組總是按照同一路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，所有通過(guò)出故障的結(jié)點(diǎn)的虛電路均不能工作。數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)不需要建立連接；每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)某個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，后續(xù)的分組可以另選路由，因而提高了通信的可靠性。數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的靈活性好，適用于傳輸可靠性要求不高、通信子網(wǎng)負(fù)載不均衡、需要選擇最佳路徑的場(chǎng)合。數(shù)據(jù)報(bào)的缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)是面向無(wú)連接的，到達(dá)目的站時(shí)不一定按發(fā)送順序，傳輸中的分組可能丟失和重復(fù)，提供面向無(wú)連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸；每個(gè)分組都要有目的站的全地址；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是，出故障的結(jié)點(diǎn)可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)，一些路由可能會(huì)發(fā)生變化；端到端的差錯(cuò)處理和流量控制只由主機(jī)負(fù)責(zé)。4-03作為中間系統(tǒng)，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)都有何區(qū)別？答案：1）轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器、和網(wǎng)關(guān)所在的層次不同。轉(zhuǎn)發(fā)器是物理層的中繼系統(tǒng)。網(wǎng)橋是數(shù)據(jù)鏈路層的中繼系統(tǒng)。路由器是網(wǎng)絡(luò)層的中繼系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)為網(wǎng)關(guān)。2）當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋時(shí)，一般并不稱之為網(wǎng)絡(luò)互連，因?yàn)槿匀皇且粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)。路由器其實(shí)是一臺(tái)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，用來(lái)在互連網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇。一般討論的互連網(wǎng)都是指用路由器進(jìn)行互連的互連網(wǎng)絡(luò)。4-07試說(shuō)明IP地址與硬件地址的區(qū)別。為什么要使用這兩種不同的地址？答案：如圖所示，IP地址在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部，而硬件地址則放在MAC幀的首部。在網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是IP地址，而鏈路層及以下使用的是硬件地址。進(jìn)行選路。在具體的物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路層，我們看到的只是MAC幀，IP數(shù)據(jù)報(bào)被封裝在MAC幀里面。MAC幀在不同的網(wǎng)絡(luò)上傳送時(shí)，其MAC幀的首部是不同的。這種變化，在上面的IP層上是看不到的。每個(gè)路由器都有IP地址和硬件地址。使用IP地址與硬件地址，盡管連接在一起的網(wǎng)絡(luò)的硬件地址體系各不相同，但I(xiàn)P層抽象的互連網(wǎng)卻屏蔽了下層這些很復(fù)雜的細(xì)節(jié)，并使我們能夠使用統(tǒng)一的、抽象的IP地址進(jìn)行通信。4-09（1）子網(wǎng)掩碼為代表什么意思？（2）一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為48，問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個(gè)主機(jī)？（3）一A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)和一B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號(hào)subnet-id分別為16個(gè)1和8個(gè)1，問(wèn)這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有何不同？（4）一個(gè)B類(lèi)地址的子網(wǎng)掩碼是。試問(wèn)在其中每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？（5）一Ａ類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為55，它是否為一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼？（6）某個(gè)IP地址的十六進(jìn)制表示為C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)換為點(diǎn)分十進(jìn)制的形式。這個(gè)地址是哪一類(lèi)IP地址？（7）C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無(wú)實(shí)際意義？為什么？答案：（1）可以代表C類(lèi)地址對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)值；也能表示A類(lèi)和B類(lèi)地址的掩碼,前24位決定網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)，后8位決定主機(jī)號(hào)。（用24bit表示網(wǎng)絡(luò)部分地址，包括網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)）（2）48化成二進(jìn)制序列為：11111111111111111111111111111000，根據(jù)掩碼的定義，后三位是主機(jī)號(hào)，一共可以表示8個(gè)主機(jī)號(hào)，除掉全0和全1的兩個(gè)，該網(wǎng)絡(luò)能夠接6個(gè)主機(jī)。（3）子網(wǎng)掩碼的形式是一樣的，都是；但是子網(wǎng)的數(shù)目不一樣，前者為65534，后者為254。（4）（11111111.11111111.11110000.00000000）是B類(lèi)地址的子網(wǎng)掩碼，主機(jī)地址域?yàn)?2比特，所以每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)最多為：212-2=4094。（5）子網(wǎng)掩碼由一連串的1和一連串的0組成，1代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)，0對(duì)應(yīng)主機(jī)號(hào).55變成二進(jìn)制形式是：11111111111111110000000011111111.可見(jiàn)，是一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼，但是不是一個(gè)方便使用的解決辦法。（6）用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，該IP地址是29，為C類(lèi)地址。（7）有，可以提高網(wǎng)絡(luò)利用率。注：實(shí)際環(huán)境中可能存在將C類(lèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)一步劃分為子網(wǎng)的情況，需要掩碼說(shuō)明子網(wǎng)號(hào)的劃分。C類(lèi)網(wǎng)參加互連網(wǎng)的路由，也應(yīng)該使用子網(wǎng)掩碼進(jìn)行統(tǒng)一的IP路由運(yùn)算。C類(lèi)網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼是。4-15.什么是最大傳送單元MTU？它和IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部中的哪個(gè)字段有關(guān)系？答：IP層下面數(shù)據(jù)鏈里層所限定的幀格式中數(shù)據(jù)字段的最大長(zhǎng)度，與IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中的總長(zhǎng)度字段有關(guān)系4-17一個(gè)3200位長(zhǎng)的TCP報(bào)文傳到IP層，加上160位的首部后成為數(shù)據(jù)報(bào)。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個(gè)局域網(wǎng)通過(guò)路由器連接起來(lái)。但第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200位。因此數(shù)據(jù)報(bào)在路由器必須進(jìn)行分片。試問(wèn)第二個(gè)局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)（這里的“數(shù)據(jù)”當(dāng)然指的是局域網(wǎng)看見(jiàn)的數(shù)據(jù)）？答案：第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200bit，即每個(gè)IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字節(jié)即64bit為單位的，所以IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分最大不超過(guò)1024bit，這樣3200bit的報(bào)文要分4個(gè)數(shù)據(jù)片，所以第二個(gè)局域網(wǎng)向上傳送的比特?cái)?shù)等于（3200+4×160），共3840bit。4-20.設(shè)某路由器建立了如下路由表（這三列分別是目的網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)掩碼和下一跳路由器，若直接交付則最后一列表示應(yīng)當(dāng)從哪一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去）：目的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳28接口02828接口128R292R3*（默認(rèn)）-R4現(xiàn)共收到5個(gè)分組，其目的站IP地址分別為：（1）0（2）2（3）51（4）7（5）0試分別計(jì)算其下一跳。解：（1）分組的目的站IP地址為：0。先與子網(wǎng)掩碼28相與，得，可見(jiàn)該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。（2）分組的目的IP地址為：2。①與子網(wǎng)掩碼28相與得，不等于。②與子網(wǎng)掩碼28相與得，經(jīng)查路由表可知，該項(xiàng)分組經(jīng)R2轉(zhuǎn)發(fā)。（3）分組的目的IP地址為：51，與子網(wǎng)掩碼28相與后得28，與子網(wǎng)掩碼92相與后得28，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。（4）分組的目的IP地址為：7。與子網(wǎng)掩碼28相與后得。與子網(wǎng)掩碼92相與后得，經(jīng)查路由表知，該分組經(jīng)R3轉(zhuǎn)發(fā)。（5）分組的目的IP地址為：0，與子網(wǎng)掩碼28相與后得。與子網(wǎng)掩碼92相與后得4，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。4-22一具數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度為4000字節(jié)（固定首部長(zhǎng)度）?，F(xiàn)在經(jīng)過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能夠傳送的最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1500字節(jié)。試問(wèn)應(yīng)當(dāng)劃分為幾個(gè)短些的數(shù)據(jù)報(bào)片？各數(shù)據(jù)報(bào)片的數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度、片偏移字段和MF標(biāo)志應(yīng)為何數(shù)值？答：IP數(shù)據(jù)報(bào)固定首部長(zhǎng)度為20字節(jié)，長(zhǎng)度為4000字節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)中數(shù)據(jù)為4000-20=3980字節(jié)。MTU=1500=首部長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度=20+1480將原始數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)3980字節(jié)=1480+1480+1020（共三段）所以：總長(zhǎng)度(字節(jié))數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(字節(jié))MF片偏移原始數(shù)據(jù)報(bào)4000398000數(shù)據(jù)報(bào)片11500148010數(shù)據(jù)報(bào)片2150014801185數(shù)據(jù)報(bào)片31040102003704-29一個(gè)自治系統(tǒng)有5個(gè)局域網(wǎng)，其連接圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機(jī)數(shù)分別為：91，150，3和15.該自治系統(tǒng)分配到的IP地址塊為30.138.118/23.試給出每一個(gè)局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。圖4-55習(xí)題4-29的圖答案：對(duì)LAN3，主機(jī)數(shù)150，（27-2）<150+1<（28-2），所以主機(jī)位為8bit，網(wǎng)絡(luò)前綴為24，分配地址塊/24。（第24位為0）對(duì)LAN2，主機(jī)數(shù)91，（26-2）<91+1<（27-2），所以主機(jī)位為7bit，網(wǎng)絡(luò)前綴為25，分配地址塊/25。（第24、25位為10）對(duì)LAN5，主機(jī)數(shù)15，（24-2）<15+1<（25-2），所以主機(jī)位為5bit，網(wǎng)絡(luò)前綴為27，分配地址塊92/27。（第24、25、26、27位為1110）對(duì)LAN1，主機(jī)數(shù)3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主機(jī)位為3bit，網(wǎng)絡(luò)前綴為29，分配地址塊32/29。（第24、25、26、27、28、29位為111101）對(duì)LAN4，主機(jī)數(shù)3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主機(jī)位為3bit，網(wǎng)絡(luò)前綴為29，分配地址塊40/29。（第24、25、26、27、28、29位為111110）4-33下面的前綴中的哪一個(gè)和地址59及52都匹配？請(qǐng)說(shuō)明理由。（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。答案：（1）59與11111111111110000000000000000000逐比特相“與”和（1）不匹配，故（1）不符合條件。（1）59與11111111100000000000000000000000逐比特相“與”和（2）不匹配，故（2）不符合條件。（1）59與11111111111100000000000000000000逐比特相“與”和（3）不匹配，故（3）不符合條件。（1）59與11111111111000000000000000000000逐比特相“與”和（4）匹配，52和11111111111000000000000000000000逐比特相“與”和（4）匹配，故（4）不符合條件。4-35.已知地址塊中的一個(gè)地址是4/20。試求這個(gè)地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個(gè)地址？相當(dāng)于多少個(gè)C類(lèi)地址？4140.120.(01010100).24最小地址是140.120.(01010000).0/20(80)最大地址是140.120.(01011111).255/20(95)地址數(shù)是4096.相當(dāng)于16個(gè)C類(lèi)地址。4-41假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器B的路由表有如下的項(xiàng)目（這三列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”、“距離”和“下一跳路由器”）N17AN22CN68FN84EN94F現(xiàn)在B收到從C發(fā)來(lái)的路由信息（這兩列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”和“距離”）：N24N38N64N83N95試求出路由器B更新后的路由表（詳細(xì)說(shuō)明每一個(gè)步驟）。解：路由器B更新后的路由表如下：N17A無(wú)新信息，不改變N25C相同的下一跳，更新N39C新的項(xiàng)目，添加進(jìn)來(lái)N65C不同的下一跳，距離更短，更新N84E不同的下一跳，距離一樣，不改變N94F不同的下一跳，距離更大，不改變5—01試說(shuō)明運(yùn)輸層在協(xié)議棧中的地位和作用，運(yùn)輸層的通信和網(wǎng)絡(luò)層的通信有什么重要區(qū)別？為什么運(yùn)輸層是必不可少的？答：運(yùn)輸層處于面向通信部分的最高層，同時(shí)也是用戶功能中的最低層，向它上面的應(yīng)用層提供服務(wù)運(yùn)輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信，但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信（面向主機(jī)，承擔(dān)路由功能，即主機(jī)尋址及有效的分組交換）。各種應(yīng)用進(jìn)程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類(lèi)服務(wù)質(zhì)量，必須由運(yùn)輸層以復(fù)用和分用的形式加載到網(wǎng)絡(luò)層。5—09端口的作用是什么？為什么端口要?jiǎng)澐譃槿N？答：端口的作用是對(duì)TCP/IP體系的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)志，使運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程能夠互相通信。熟知端口，數(shù)值一般為0~1023.標(biāo)記常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；登記端口號(hào)，數(shù)值為1024~49151，標(biāo)記沒(méi)有熟知端口號(hào)的非常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；5—13一個(gè)UDP用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段為8192季節(jié)。在數(shù)據(jù)鏈路層要使用以太網(wǎng)來(lái)傳送。試問(wèn)應(yīng)當(dāng)劃分為幾個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)片？說(shuō)明每一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)字段長(zhǎng)度和片偏移字段的值。答：6個(gè)數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度：前5個(gè)是1480字節(jié)，最后一個(gè)是800字節(jié)。片偏移字段的值分別是：0,185,370,555,740,925.5—14一UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的首部十六進(jìn)制表示是：06320045001CE217.試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報(bào)的總長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度。這個(gè)用戶數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)送給服務(wù)器發(fā)送給客戶？使用UDP的這個(gè)服務(wù)器程序是什么？解：源端口1586，目的端口69，UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)總長(zhǎng)度28字節(jié)，數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度20字節(jié)。此UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)給服務(wù)器（因?yàn)槟康亩丝谔?hào)<1023，是熟知端口）、服務(wù)器程序是TFFTP。5—22主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)很長(zhǎng)的文件，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)字節(jié)。假定TCP使用的MSS有1460字節(jié)。（1）在TCP的序號(hào)不重復(fù)使用的條件下，L的最大值是多