计算机网络》课后练习

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1、 计算机网络课后练习第一章n【1-20】 网络体系结构为什么采用分层 的结构？试举出与分层体系结构的思想 相似的日常生活。n答：“分层”可以把庞大而复杂的问题转化为若干较 小的局部问题，这些较小的局部问题易于研究和处理 。n日常生活中遇到的与分层体系结构的思想相似的情况 如：A有一个急件要尽快交付到远地（比如美国）友人 B。如果A自己买机票亲自送去，那这就是一个不分层 的交付。n如果请快递公司帮做这件事，就有层次了，两 个层次。但这样的层次划分方法并不是唯一的。可以把快 递公司这层再划分细点。A发送快件快递公司B发送快件快递公司n快递公司雇佣业务员到A家中收集快件，汇总后交 给运输部门。到目的

2、地后快递公司同样雇佣业务员 把快件送到B家中。n这种层次的划分对顾客完全是透明的。发件人A把 快件交给快递公司业务员后，就不用管快递公司内 部的事情了。 A发送快件业务员B发送快件业务员运输部门运输部门快递公司n【1-21】协议和服务有何区别？有何关 系？n答：协议是为进行网络中数据交换而建立的规则、标 准或约定。协议的语法方面的规则定义了所交换的信 息的格式，而协议的语义方面的规则定义了发送者或 接收者所要完成的操作。n在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能 够向上层提供服务，同时要实现本层的协议，还需要 使用下层提供的服务。n协议和服务在概念上是不一样的。n首先，协议的实现保证了向

3、上层提供服 务。其次，协议是“水平的”，服务是“垂 直的”。n服务是由下层向上层通过层间接口提供 的。n【1-12】因特网的两大部分（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？n答：因特网的拓扑结构很复杂，但从其工作方 式上看划分两大部分：n1、边缘部分n2、核心部分n1、边缘部分: 由所有连接在因特网上的主 机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行 通信，实现资源共享。n2、核心部分：由大量网络和连接这些网络 的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务 的（提供连通性和交换）。n它们的工作方式是：n网络边缘的端系统之间通信方式可划分 两大类：客户服务器方式（C/S方式）

4、和 对等方式（P2P方式）。【问题】什么是“无缝的”、“透明的” 和“虚拟的”？n“无缝的”概念用于网络时，表示几个网络互连时对 用户来说就好像是一个网络。因为互连的各个网络都 使用统一的网际协议IP，具有统一的IP地址。用户看 不见各个不同网络相接的“缝”。 “无缝的”和“透 明的”意思很接近。n“透明的”表示实际存在的东西而我们却好像看不见 一样。如：发送邮件时用鼠标单击“发送”，邮件就发送出 去了。实际上这个工作使用了好几个网络协议，这些 复杂的过程我们都看不见。这些复杂的网络协议对用户来说都是“透明的”。它 们都存在在电脑里，用户却看不见。n“虚拟的”表示看起来好像存在但实际上并 不存

5、在。第三章 数据链路层n【3-04】数据链路层要解决的三个基本 问题是什么？为什么一定要解决？n答：封装成帧、透明传输和差错检测。n数据链路层最基本的任务是在两个相邻结点的 线路上无差错地传递以帧（Frame）为单位的 数据。n1、为什么要将数据分割成“帧” ？n答：数据是以比特流进行传输的，这种比特流 并不保证在数据传输过程中没有错误。数据链 路层为了能实现数据有效的差错控制，就采用 了一种“帧”的数据块进行传输。n采用帧传输方式的好处是：提高传输效率和便 于差错检测。n在数据传送发现有错误时，只需将有差错的帧 再次传送，而不需要将全部数据的比特流进行 重传。便于差错检测体现在可以将FCS码

6、放在 帧尾（不分帧无法进行差错检测）。n2、数据链路层需要差错检测n数据链路层差错检测是以帧为单位进行。这也 正是将数据划分成帧的原因之一。n如果数据链路层没有差错检测，让目的主机高 层协议对数据差错检测会有个缺点：一些在传 递中出现错误的数据还会在网络中继续前行， 这样浪费了网络资源。n比如源主机到目的主机的路径供20个结点。在 传递数据时，第一个结点就检测出了差错。n如果数据链路层有差错检测的功能，就把这个 有差错的帧丢弃，之后就不再传递了。n否则这个没用的帧还要继续通过后面的19个结 点，这样造成网络资源的浪费。n3、透明传输n所说的“透明传输”是指可以让无论是哪种比 特组合的数据，都可

7、以在数据链路上进行有效 传输。这就需要当所传数据中的比特组合恰巧 与某一个控制信息完全一样时，能采取相应的 技术措施，使接收方不会将这样的数据误认为 是某种控制信息。只有这样，才能保证数据链 路层的传输是透明的。n【问题】是什么原因使以太网有一个最 小帧长和最大帧长？n答：在以太网上发送一个数据帧，并非全网都能瞬时 地检测出这个帧的发送。因为电磁波在以太网上传播 速度是有限的。n当某个站刚刚发送数据后就检测到发生冲突，就会丢 弃这个受伤的帧。这种异常终止的帧都是短帧。n但是如果一个站只有非常少的数据要发送，帧也会很 短。让这种很短的帧在网上传送，就无法和碰撞而异 常终止的短帧相区别。前者是有用

8、的帧，后者是无用 的帧。n设置最小帧长就是为区别这两种情况。n对于有用的短帧，以太网标准规定要在数据部 分进行填充，使帧的长度达到以太网标准规定 的最小帧长的长度。n因碰撞而异常终止的短帧长度肯定都是小于最 小帧长的长度。n另外因为噪声也会形成很短的帧，长度也是小 于最小帧长的长度。规定了最小帧长可以把由 噪声产生的短帧丢弃。n设置最大帧长是为了保证各个站点都能 竞争接入到以太网。n因为某个站发送特长数据帧，则其它站 就必须等待很长时间才能发送数据。【3-32】H1H5：网桥B1收到此帧时转发表是空的，它会学 习收到帧的源地址MAC1和这个帧到达的端口1，即（ MAC1，1）。此时收到帧的目的

9、地址不在转发表中， 网桥会将该帧从端口2转发出去，网桥B2收到此帧后 ，按同样步骤处理。最后H5收到此帧。H3H2：网桥B1和B2都收到此帧，因为它们和C连接在同一局 域网上。B1转发表没有H3，它会学习收到帧的源地址MAC3和 这个帧到达的端口2，即（MAC3，2）。此时收到帧的目的地 址不在B1转发表中，网桥会将该帧从端口1转发出去，这样H2 站收到次帧。网桥B2收到此帧时，B2转发表没有H3，它同样学习收到帧的 源地址MAC3和这个帧到达的端口1，即（MAC3，1）.接着从端 口2转发。H4H3：网桥B2收到此帧，转发表没有H4，它会学习收到帧 的源地址MAC4和这个帧到达的端口2，即（

10、MAC4，2）。再查 网桥2转发表，发现帧的目的地址MAC3在B2转发表有一项，即 接口1，网桥会将该帧从端口1转发出去，这样H3收到次帧。同时网桥B1也收到此帧，将（MAC4，2）登记在表中，再查找 目的地址MAC3，发现此帧转发端口和接收端口一致，不需要 转发，丢弃。H2H1：网桥B1收到此帧，转发表没有H2，它会学习收到帧 的源地址MAC2和这个帧到达的端口1，即（MAC2，1）。再查 网桥1转发表，发现帧的目的地址MAC1在B1转发表有一项，即 接口1，发现此帧转发端口和接收端口一致，不需要转发，丢 弃。网桥2收不到次帧。第四章 网络层n【问题4-1】存在多种异构网络对不同网 络之间的

11、通信造成一些麻烦。但为什么 世界上还存在多种异构网络？n答：存在多种异构网络是因为仅用一种 体系结构的网络根本无法满足所有用户 的使用需求。n【问题4-2】在教材的109页文字 “ 尽最 大努力交付的数据报服务”的含义是什么？n答：“尽最大努力交付”含义是： 不保证源主机发送出来的IP数据报一定无差 错地交付到目的主机。 不保证源主机发送出来的IP数据报都在某一 规定的时间内交付到目的主机。 不保证源主机发送出来的IP数据报一定按发 送时的顺序交付到目的主机。n 不保证源主机发送出来的IP数据报不会重 复交付到目的主机。n 不故意丢弃IP数据报，丢弃IP数据报的情 况是：路由器测出首部检验和有

12、错误；或路 由器、主机缓存已无空闲空间。n因此凡交付目的主机的IP数据报都是首部没 有出现差错或没有检测出来有差错。n例如：源主机一连发送了10000个IP数据报， 结果9999个IP数据报都出现差错，都被丢弃了 ，只有一个不出错的IP数据报最后交付到目的 主机。这也完全符合“尽最大努力交付”的原 则。n甚至所发送了10000个IP数据报都被丢弃了， 也不能说这不是“尽最大努力交付”，只要路 由器不是故意地丢弃IP数据报就行了。n现在的因特网上绝大多数的通信量都属于“尽 最大努力交付”的。n【问题4-3】全1的IP地址是否是向整个因特网 进行广播的一种地址？n答：不是n设想如果是向整个因特网进

13、行广播的地址，那么一定 会在因特网上产生极大的通信量，严重影响因特网的 正常工作，甚至还会使因特网瘫痪。n全1的IP地址表示仅在本网络上（就是发这个IP数据报 的主机所连接的局域网）进行广播。叫做受限的广播 。n如果net-id是具体的网络号，而 host-id是全1，就叫 做定向广播，这是对某一个具体的网络上的所有主机 进行广播的一种地址。n【问题4-4】有人认为使用CIDR时，给某单位分配了 一个地址块/20，相当与16个C类地址块。如果不使用 CIDR，而直接给该单位分配16个C类地址块，在效果上 不是一样吗？n答：在效果上是不一样的！n如果不使用CIDR,而直接给该单位分配16个C类地

14、址块, 就相当于给单位分配16个C类网络。对单位外来说每个 C类网络都在单位外面的路由表中占有一个表项，使路 由表更大。对单位内的主机相互通信时，由于跨越了 不同的网络，都必须使用路由器来转发IP数据报，造 成开销大n使用CIDR时，给该单位分配了一个地址 块/20，即满足了IP地址数量的需求，又 解决了上述问题。n【问题4-4】教材中129页-130页图4-19的B类 网络145.13.0.0在划分子网时，所给出的三个 子网络号是怎样得出的？n解答：本题假定子网络号subnet-id占8位。子 网掩码是255.255.255.0。IP地址中最后8位留 作主机号。假定不使用全0和全1的子网络号

15、， 可有254个子网络号可供选择。n教材中例子是随意选择了3，7和21作为子网络 号。这三个子网的地址是： 145.13.3.0、 145.13.7.0、 145.13.21.0n【问题4-26】一个主机要向另一个主机发送IP数 据报。是否使用ARP就可以得到该目的主机的硬 件地址，然后直接使用这个硬件地址将IP数据报 发送给目的主机？n答：有时是这样，但有时不是这样。ARP只能对 连接在同一网络上的主机或路由器进行地址解析 。看下图情况：R1R2ABCDEFn当A和B连接在同一网络上，主机A使用ARP就可以得 到B的硬件地址,然后用B的硬件地址将IP数据报封 装成帧，发送B。R1R2ABCD

16、EFn但当目的主机是F时，情况就不同了。A无法得到F的硬件地 址。A只能将IP数据报发送给本网络上的一个路由器(R1)。 因此A发送IP数据报给F时，在地址解析方面要经过以下三 个步骤： 1、A先通过ARP解析出路由器R1的硬件地址，将数据报发送到R1. 2、R1再通过ARP解析出路由器R2的硬件地址，将数据报发送到R2. 3、R2再通过ARP解析出F的硬件地址，将数据报交付到F。n【4-19】主机A发送IP数据报给主机B， 途中经过了5个路由器。试问在IP数据报 发送过程中总共使用了几次ARP？n答：6次。发送IP数据报使用了一次ARP ，每个路由器在转发IP数据报各使用了 一次。n【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台主机，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 络码，并算出每个地点主机号码的最小值和最大