71计算机网络(谢希仁第五版)课后部分答案
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71计算机网络(谢希仁第五版)课后部分答案
计算机网络（第五版)；部分参考答案；第一章概述...................；第二章物理层..................；第三章数据链路层................；第四章网络层..................；第五章传输层..................；第六章应用层..................；第一章概述；1.计算机网
计算机网络（第五版)部分参考答案 第一章 概述 .................................................................................................................... 1第二章 物理层 ................................................................................................................. 7第三章 数据链路层 .........................................................................................................11第四章 网络层 ............................................................................................................... 18第五章 传输层 ............................................................................................................... 31第六章 应用层 ............................................................................................................... 43 第一章 概述1. 计算机网络向用户可以提供那些服务？（P1）答： 连通性和共享。 2. 简述分组交换的要点。（P12）答：（1）报文分组，加首部 （2）经路由器储存转发 （3）在目的地合并3. 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。 4. 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？ 答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。5. 因特网的发展大致分为哪几个阶段？指出这几个阶段的主要特点。（P3）答：（1）从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型；（2）建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；（3）形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 6. 简述因特网标准制定的几个阶段？（P7）答：（1）因特网草案(Internet Draft) ―在这个阶段还不是 RFC 文档。（2）建议标准(Proposed Standard) ―从这个阶段开始就成为 RFC 文档。（3）草案标准(Draft Standard)。（4）因特网标准(Internet Standard) 。 7. 小写和大写开头的英文名字internet 和Internet在意思上有何重要区别？答：（1） internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。协议不作特别规定。（2）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 8. 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？（P17） 答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。（2）城域网：城市范围，链接多个局域网。（3）局域网：校园、企业、机关、社区。（4）个人区域网PAN：个人电子设备按用户：（1）公用网：面向公共营运。（2）专用网：面向特定机构。 9. 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？答：主干网：提供远程覆盖、高速传输、和路由器最优化通信本地接入网：主要支持用户的访问本地，实现散户接入，速率低。 10. 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d(s)，数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点） 答：电路交换时延：kd?分组交换时延：kd?pxb?s ? (k-1)*(pb) xp*pb其中：(k-1)*()表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当bps?(k-1)*b)x?p时则相反。 时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当 11. 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）答：设总时延为D，则分组交换时延为：D? kd?(xp)*(p?hb)? (k-1)*p?hb；D对p求导后，令其值等于0，求得p? 12. 因特网的两大组成部分（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？答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享；低速连入核心网。核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。13. 客户服务器方式与对等通信方式主要区别是什么？有没有相同的地方？答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。 14. 计算机网络有哪些常用的性能指标？答：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率15. 假定网络利用率达到了90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍？解：设网络利用率为U，网络时延为D，网络时延最小值为D0当U=90%时，D? 16. 计算机通信网有哪些非性能特征？非性能特征与性能特征有什么区别？答：性能指标：具体定量描述网络的技术性能。主要有7个性能指标。 非性能特征：宏观整体评价网络的外在表现。主要有6个非性能指标。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2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1） 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。（2） 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。从上面的计算中可以得到什么样的结论？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/(2×108)=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。 18. 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为：（1）10cm（网络接口卡）（2）100m（局域网）（3）100km（城域网） D01-U?D01?0.9?10D0 则：现在的网络时延是最小值的10倍（4）5000km（广域网）19. 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。（时延带宽积）解：（1）1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10比特数=5×10-10×1×106=5×10-410Gb/s: 比特数=5×10-10×10×109=5（2）1Mb/s: 传播时延=100/(2×108)=5×10-7比特数=5×10-7×1×106=5×10-110Gb/s: 比特数=5×10-7×10×109=5×103（3）1Mb/s: 传播时延=×108)=5×10-4比特数=5×10-4×1×106=5×10210Gb/s: 比特数=5×10-4×10×109=5×106（4）1Mb/s: 传播时延=×108)=2.5×10-2比特数=2.5×10-2×1×106=5×10410Gb/s: 比特数=2.5×10-2×10×109=5×10820. 长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。（数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据，即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？解：（1）100/（100+20+20+18）
=63.3%（2）1000/（+18）=94.5% 21. 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各层之间是独立的。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，物流系统等。 22. 协议与服务有何区别？有何关系？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。包含各类专业文献、应用写作文书、中学教育、专业论文、行业资料、幼儿教育、小学教育、文学作品欣赏、外语学习资料、71计算机网络(谢希仁第五版)课后部分答案等内容。　
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第一章概述；1-12因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分；答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理；核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速；1-13客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是；答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别；1-17收发两端之间的传输距离为1000km，信；（1）数据长度为107bit,数据发送速率为10；（
第一章 概述1-12 因特网的两大组成部分（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？答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。 1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。 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2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1） 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。（2） 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。从上面的计算中可以得到什么样的结论？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/(2×108)=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2×108m/s.媒体长度L分别为：（1）10cm（网络接口卡）（2）100m（局域网）（3）100km（城域网）（4）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：（1）1Mb/s:传播时延=0.1/(2×108)=5×10-10比特数=5×10-10×1×106=5×10-41Gb/s: 比特数=5×10-10×1×109=5×10-1（2）1Mb/s: 传播时延=100/(2×108)=5×10-7比特数=5×10-7×1×106=5×10-11Gb/s: 比特数=5×10-7×1×109=5×102(3) 1Mb/s: 传播时延=×108)=5×10-4比特数=5×10-4×1×106=5×1021Gb/s: 比特数=5×10-4×1×109=5×105(4)1Mb/s: 传播时延=×108)=2.5×10-2比特数=2.5×10-2×1×106=5×1041Gb/s: 比特数=2.5×10-2×1×109=5×107 1-19
长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部工18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3%（2）1000/（+18）=94.5% 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务。 1-27 试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务 （所谓的everything over ip）答：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） 第二章 物理层2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s 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----àS/N=64.2dB
是个信噪比要求很高的信源 2-12 试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2*10e8m/s.解：V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L21200nm到1400nm：带宽=23.8THZ1400nm到1600nm：带宽=17.86THZ 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1S?B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0S?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 2-18为什么在ASDL技术中，在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比？答：靠先进的DMT编码，频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特 第三章
数据链路层3-07
要发送的数据为。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，
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
10011 添加在数据后面的余数是011 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 5E7E
65 7D 3-10
PPP协议使用同步传输技术传送比特串1100。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，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？答：
11111 00111000
试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASE-T中的“10”表示信号在电缆上的传输速率为10MB/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“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。3-19
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：传统的时分复用TDM是静态时隙分配，均匀高负荷时信道利用率高，低负荷或符合不均匀时资源浪费较大，CSMA/CD课动态使用空闲新到资源，低负荷时信道利用率高，但控制复杂，高负荷时信道冲突大。 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1/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对于100mb/s的以太网，以太网把争用期定为5.12微秒，要退后100个争用期，等待时间是5.12（微秒）*100=512微秒 3-25
在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。当t=255比特时间，A和B同时检测到发生了碰撞，并且在t=255+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧？A重传的数据帧在什么时间到达B？A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞？B会不会在预定的重传时间停止发送数据？答：t=0时，A和B开始发送数据T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞（tau）T2=273比特时间,A和B结束干扰信号的传输（T1+48）T3=594比特时间,A
开始发送（T2+Tau+rA*Tau+96）T4=785比特时间，B再次检测信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空闲，则B在T5=881比特时间发送数据、否则再退避。（T5=T4+96）A重传的数据在819比特时间到达B，B先检测到信道忙，因此B在预定的881比特时间停止发送3-26
以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避算法进行重传。重传次数记为i，i=1，2，3,…..。试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。答：将第i次重传成功的概率记为pi。显然第一次重传失败的概率为0.5，第二次重传失败的概率为0.25，第三次重传失败的概率为0.125.平均重传次数I=1.637 3-27
假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的，而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器，而另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络？答：集线器为物理层设备，模拟了总线这一共享媒介共争用，成为局域网通信容量的瓶颈。交换机则为链路层设备，可实现透明交换局域网通过路由器与因特网相连当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时，形成集中面向路由器的数据流，使用集线器冲突较大，采用交换机能得到改善。当本局域网内通信量占主要成份时，采用交换机改善对外流量不明显 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；（2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器；（3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。答:（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 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。 3-31
网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？答：网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口转发器工作在物理层，它仅简单地转发信号，没有过滤能力以太网交换机则为链路层设备，可视为多端口网桥 3-32 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 B1的转发表 B2的转发表 B1的处理 B2的处理地址 接口 地址 接口 （转发？丢弃？登记？） （转发？丢弃？登记？）A→E A 1 A 1 转发，写入转发表 转发，写入转发表C→B C 2 C 1 转发，写入转发表 转发，写入转发表D→C D 2 D 2 写入转发表，丢弃不转发 转发，写入转发表B→A B 1
写入转发表，丢弃不转发 接收不到这个帧 3-33 网桥中的转发表是用自学习算法建立的。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接受数据，那么在转发表中是否就没有与这样的站点相对应的项目？如果要向这个站点发送数据帧，那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗？答：没有与这样的站点相对应的项目;网桥能够利用广播把数据帧正确转发到目的地址 第四章
网络层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)。包含各类专业文献、生活休闲娱乐、专业论文、幼儿教育、小学教育、应用写作文书、高等教育、中学教育、95计算机网络第五版谢希仁编著课后习题答案 课后重点题型等内容。　
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