计算机网络课后答案
1- 20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结 构
的思想相似的日常生活。 答：分层的好处： ①各层之间是的。某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知道服务 是如何实现的。
② 灵活性好。当某一层发生变化时，只要其接口关系不变，则这层以上或以下 的各层均不受影响。
③ 结构上可分割开。各层可以采用最合适的技术来实现 ④ 易于实现和维护。
⑤ 能促进标准化工作。 与分层体系结构的思想相似的日常生活有邮政系统，物流系统。
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- 23 为什么一个网络协议必须把各种不利的情况都考虑到？ 答：因为网络协
议如果不全面考虑不利情况，当情况发生变化时，协议就会保 持理想状况，一直等下去！就如同两个朋友在电话中约会好，下午 3 点在公园 见面，并且约定不见不散。这个协议就是很不科学的，因为任何一方如果有耽 搁了而来不了，就无法通知对方，而另一方就必须一直等下去！所以看一个计 算机网络是否正确，不能只看在正常情况下是否正确，而且还必须非常仔细的 检查协议能否应付各种异常情况。
1-24 论述具有五层协议的网络体系结构的要 点，
包括各层的主要功能。
答：综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种原 理
体系结构。各层的主要功能：
物理层 物理层的任务就是透明地传送比特流。 （注意：传递信息的物理媒体，如双绞 线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当 做第 0 层。） 物理层还要确定连接电缆插头的 定义及连接法。 数据链路层 数据链路层的任务是在两个相邻结 点间的线路上无差错地传送以帧（ frame ）为单 位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息 网络层 网络层的任务就是要选择合适的路由， 使 发送站的运输层所传下来的分组能够 正确无误地按照地址找到目的站， 并交付给目的 站的运输层。 运输层 运输层的任务是向上一层的进行通信的 两个进程之间提供一个可靠的端到端 服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细 节。 应用层 应用层直接为用户的应用进程提供服
2- 01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？ 答：物理层要解决
的主要问题：
（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据 链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。
（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，物理层应该解决物理连接 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 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。
2- 02 归层与协议有什么区别？ 答：规程专指物理层协议
2- 03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。 答：源点：
源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。 发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。 接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的 信息。
终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站 传输系统：信号物理通道
2-10 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？ 答：双绞线 屏蔽双绞线 STP （Shielded Twisted Pair） 无屏蔽双绞线 UTP （Unshielded Twisted Pair） 同轴电缆 50 W 同轴电缆 75 W 同轴电缆 光缆 无线传输：短波通信 /微波/ 卫星通信
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？ 解：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- 03 网络适配器的作用是什么 ?网络适配器工作在哪一层 ? 答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 网络适配器工作在 TCP/IP协议中的网络接口层 （OSI中的数据链里层和物理层）
3- 04 数据链路层的三个基本问题 （ 帧定界、透明传输和差错检测 ） 为什么都必须 加以解决？ 答：帧定界是分组交换的必然要求 透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆 差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源
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：作二进制除法， 1101011011 0000 10011 得余数 1110 ，添加的检 验序列是 1110. 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。 3-08 要发送的数据为 101110。采用 CRCD生 成多项式是 P（X）=X3+1。试求
应 添加在数据后面的余数。
答：作二进制除法， 101110 000 10011 添加在数据后面的余数是 011 3-30 以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网？ 答：以太网交换机则为链路层设备，可实现透明交换 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。 这些网段具有某些共同的需求。 虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符，称为 VLAN 标记 (tag) ，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。 3. 作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 中间设备又称为中间系统或中继 (relay) 系统。
物理层中继系统：转发器 (repeater) 。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器 (bridge) 。
网络层中继系统：路由器 (router) 。 网桥和路由器的混合物：桥路器 (brouter) 。 网络层以上的中继系统：网关 (gateway) 。
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？ 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。
44. 什么是 VPN？VPN有什么特点和优缺点？ VPN有几种类别？
P171-173
45. 什么是 NAT?NAPT有哪些特点？ NAT的优点和缺点有哪些？ NAT的优点
和缺 点有哪些？
P173-174 5—08
为什么说 UDP是面向报文的，而 TCP是面向字节流的？
答：发送方 UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付 IP 层。 UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。 接收方 UDP 对 IP 层交上来的 UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地 交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
发送方 TCP 对应用程序交下来的报文数据块，视为无结构的字节流(无边界约 束，可分拆 / 合并)，但维持各字节 5—37 在 TCP 的拥塞控制中，什么是慢开始、拥塞避免、快重 传和快恢复算法 ?这里每一种算法各起什么作用 ? “乘法减小”和“加法增 大”各用在什么情况下 ? 答：慢开始：
在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口 cwnd 设置为一个最大报文段 MSS 的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个 MSS 的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口 cwnd，可以分组注入到网络
的速率更加合理。 拥塞避免： 当拥塞窗口值大于慢开始门限时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。 拥塞避免算法使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延 RTT 就增加一个 MSS的大 小。
快重传算法规定： 发送端只要一连收到三个重复的 ACK 即可断定有分组丢失了，就应该立即重传 丢手的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。
快恢复算法： 当发送端收到连续三个重复的 ACK时，就重新设置慢开始门限 ssthresh 与慢开始不同之处是拥塞窗口 cwnd 不是设置为 1 ，而是设置为 ssthresh 若收到的重复的 AVK为 n 个（ n>3），则将 cwnd设置为 ssthresh 若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。 若收到了确认新的报文段的 ACK，就将 cwnd 缩小到 ssthresh 乘法减小： 是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网 络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5 。 当网络频繁出现拥塞时， ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中 的分组数。 加法增大： 是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时 间），就把拥塞窗口 cwnd 增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网 络过早出现拥塞。
5—38 设 TCP的 ssthresh 的初始值为 8（ 单位为报文段 ） 。当拥塞窗口上升到 12 时网络发生了超时， TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第 1 次到第 15 次 传输的各拥塞窗口大小。你能说明拥塞控制窗口每一次变化的原因吗？ 答：拥塞窗口大小分别为： 1，2，4，8，9，10，11，12，1， 2，4， 6，7，8， 9.
5—39 TCP的拥塞窗口 cwnd大小与传输轮次 n的关系如下所示：
cwnd 1 2 4 8 16 32 33 34 35 36 37 38 39 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 cwnd 40 41 42 21 22 23 24 25 26 1 2 4 8 n 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 （ 1）试画出如图 5-25 所示的拥塞窗口与传输轮次的关系曲线。 （ 2）指明 TCP工作在慢开始阶段的时间间隔。 （ 3）指明 TCP工作在拥塞避免阶段的时间间隔。
（4）在第 16轮次和第 22 轮次之后发送方是通过收到三个重复的确认还是通
过 超市检测到丢失了报文段？
（ 5）在第 1 轮次，第 18 轮次和第 24 轮次发送时，门限 ssthresh 分别被设置 为多大？
（6）在第几轮次发送出第 70 个报文段？ （ 7）假定在第 26 轮次之后收到了三个重复的确认，因而检测出了报文段的丢 失，那么拥塞窗口 cwnd和门限 ssthresh 应设置为多大？
答：（ 1）拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示（课本后答案） ： （2） 慢开始时间间隔：【1，6】和【 23，26】 （3） 拥塞避免时间间隔：【6，16】和【 17，22】
（4） 在第 16 轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。 在第 22 轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段。 （5） 在第 1 轮次发送时，门限 ssthresh 被设置为 32
在第 18 轮次发送时，门限 ssthresh 被设置为发生拥 塞
时的一半，即 21.
在第 24 轮次发送时，门限 ssthresh 是第 18 轮次发 送
时设置的 21
6) 第 70报文段在第 7 轮次发送出。
7) 拥塞窗口 cwnd和门限 ssthresh 应设置为 8 的一半，即 4.
6-06 简单文件传送协议 TFTP与 FTP的主要区别是什么？各用在什么场合？ 答：(1)文件传送协议 FTP 只提供文件传送的一些基本的服务， 它使用 TCP 可 靠
的运输服务。
FTP 的主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。
FTP 使用客户服务器方式。一个 FTP 服务器进程可同时为多个客户进程提供服 务。FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另 外有若干个从属进程，负责处理单个请求。
TFTP 是一个很小且易于实现的文件传送协议。 TFTP 使用客户服务器方式和使用 UDP 数据报，因此 TFTP 需要有自己的差错 改正措施。
TFTP 只支持文件传输而不支持交互。
TFTP 没有一个庞大的命令集， 没有列目录的功能， 也不能对用户进行身份鉴别。
6-20 试述电子邮件的最主要的组成部件。用户代理 UA的作用是什么？没有 U 行不行？ 答： 电子邮件系统的最主要组成部件：用户代理、邮件服务器、以及电子邮件 使用的协议。
UA就是用户与电子邮件系统的接口。用户代理使用户能够通过一个很友好的接 口来发送和接收邮件。
没有 UA不行。因为并非所有的计算机都能运行邮件服务器程序。有些计算机可 能没有足够的存储器来运行允许程序在后台运行的操作系统，或是可能没有足 够的 CPU能力来运行邮件服务器程序。更重要的是，邮件服务器程序必须不间 断地运行，每天 24 小时都必须不间断地连接在因特网上，否则就可能使很多外 面发来的邮件丢失。这样看来，让用户的 PC机运行邮件服务器程序显然是很不 现实的。
6-32 DHCP 协议用在什么情况下？当一台计算机第一次运行引 导程序时， 其 ROP中有没有该 IP 地址，子网掩码或某个域名服务器的 IP 地址？ 答：动态主机配置协议 DHCP 提供了即插即用连网的机制。 这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取 IP 地址而不用手工参与。
