计算机网络(1~3)课后题答案(全)

第一章

1.什么是计算机网络?

计算机网络是互联、自治的计算机集合

自治:计算机系统彼此独立,不存在主从或控制与被控制的关系

互联:利用通信线路链接,连接相互独立的计算机系统

2.网络协议的三要素是什么?每个要素的含义是什么?

语法:定义实体之间交换信息的格式与结构

语义:定义实体时间交换信息的信息发送那些控制信息,信息的具体含义,针对不同含义的控制信息,接收信息端如何响应

时序:定义实体之间交换信息的顺序,以及如何匹配或适应彼此的速度,也称为同步。

3.计算机网络的功能是什么?

在不同主机之间实现快速的信息交换。

软硬件资源共享、信息资源共享

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4.按网络的覆盖划分,主要有哪几类计算机网络?各有什么特点?

个域网:便携移动的快速发展提出的网络类型

局域网:部署在办公室、办公楼、校园区域内

城域网:覆盖一个城市的网络

广域网:跨越更大的地理空间,可是实现异地互连

5.按网络的拓扑划分,主要有哪几类计算机网络?各有什么特点?

1.星型:多用于局域网、个域网中。

优点:已于监控管理,故障诊断与隔离容易

缺点:是中央结点是网络瓶颈,一旦故障全网瘫痪,规模限于中央结点端口数量

2.树型:总线或星型的拓展

优点:易于扩展,故障隔离容易

缺点:对根结点要求较高

3.总线型:采用广播信道作为公共传输介质,所有结点均与总线丽连接,通信通过总线进行。

优点:结构简单,所需电缆数量少,易于扩展

缺点:通信范围受限,故障诊断与隔离困难,容易发生冲突

4.网状:一个结点与多个结点均有链路连接,叫完全网状拓扑结构,否则为非完全网状拓扑

优点:可靠,一条或多条链路故障,网络仍可联通。

缺点:结构复杂,造价成本高

5.环形:利用通信链路将所有结点连成一个闭合的环,多见于局域网和城域网中。

优点:所需电缆长度短,可使用光纤,易于避免冲突

缺点:某个结点故障容易引起全网瘫痪,新结点撤出和加入麻烦,存在等待时间问题。

6.混合型:由两种以上简单拓扑结构混合而成

优点:易于扩展,可构建不同规模网络

缺点:结构复杂,管理维护复杂

6.计算机网路结构主要包括哪几部分?每部分主要功能是什么?

1.网络边缘:为网络用户提供网络应用服务

2.接入网络:实现电脑和网络中心链接

3.网络核心:实现网络边缘中主机之间的数据中继与转发(利用数据交换)

7.简要描述你了解的接入网络,这些网络都有什么特点?经常使用的是那类网络?

1.电话号接入:利用电话网络;

通过调制解调器将数字信号调制到模拟电话线路,通过电话网络的模拟语音信号作为载波传到远端,再利用调制解调器将数字信号从模拟信号解调出来。

2.ADSL非对称数字用户线路:基于频分多路复用实现电话语音通信与数字通信;

共享一条用户线路,进行网络通信同时可以进行电话语音通信。

非对称:是因为在用户线路实现上行带宽比下线小

3.HFC混合光纤同轴电缆:利用有线电视网络实现网络接入

基于频分多路复用技术

非对称:上行带宽比下行带宽小

4.局域网:连接欸所有需要接入外部网路的主机,通过企业边缘路由器连接网络核心。

5.移动接入网络:利用移动通信网络

 常用的是:

ADSL、HFC和移动接入网络

8.简述电路交换工作过程以及电路交换特点

过程:建立电路-传输数据-拆除电路

优点:实施性高,时延和抖动小

缺点:突发性数据传输,信道利用率低,传输率单一

9.什么是报文交换?什么是分组交换?比较两者的优略

1.报文交换:发送方把发送的信息附加发送和接收主机的地址以及其他控制信息,然后以报文为单位在交换网络的个结点之间存储-转发的方式发送,直至送达目的主机。

2.分组交换:将待传送数据分割成较小数据块,每个数据块附加地址、序号等控制信息构成数据分组,每个分组独立传输目的地,到达将接受的分组重新组装,还原报文。

3.分组的优点:

交换设备存储容量要求低

交换速度快

可靠传输效率高

更加公平

10.OSI参考模型包括那几层?每层主要功能是什么?

7层

分别为:物理、链路、网络、传输、会话、表示、应用

11.TCP/IP参考模型包括几层?每层主要包括那些协议?

4层

网络接口层:

网络互连层:BGP/OSPF/RIP/IGMP

传输层:TCP/UDP

应用层:HTTP、FTP、SMTP、POP3

12.

dc、dq、dt=L/R、dp=D/V

跳步时间:dh=dc+dq+dt+dp

时延带宽积:G=dp*R(带宽)

首先先区分传输和传播时延

传输时延:将数据发送到传送带上

传播时延:将数据发送给对方的时间

13.吞吐量-Thr:单位时间内从源主机能够到达目的主机的数据量

度量实际的传输能力

第二章

1.计算机网络应用可以分为哪几种体系结构的应用类型?各种应用类型的特点是什么?

C/S结构:通信旨在客户与服务器之间进行,客户与客户不直接通信

纯P2P结构:没有永远在线的服务器,任意端系统/结点之间可直接通信,高度可伸缩,难于管理

混合结构:既有中心服务器存在,又有对等端间的直接通信

2.为什么说客户端服务器通信方式是网络应用通信的基本方式?

客户是主动发起通信的一方,被动接收通信的是服务器,为了能通信服务器必须先运行起来做好通信准备。

3.网络应用通信中,需要那些信息标识一个应用进程?

IP地址,socket绑定的端口

4.简述域名系统的层次结构

国家顶级域名nTLD

通用顶级域名给gTLD

基础结构域名:arpa

5.请举例说明,什么是DNS递归解析过程?什么是DNS迭代解析过程?

递归:将域名解析的任务交给所联系的服务器

迭代:被查询服务器返回域名解析服务器名字

通俗讲就是我不认识这个人,但是你可以问问其他人

6.什么是本地域名服务器?主机是如何确定本地域名服务器的?

7.简述HTTP1.0获取一引用10个小JPEG图片网页的通信过程

HTTP客户进程向服务器的端口(如80)请求建立TCP连接

HTTP客户进程基于已建立的TCP连接向服务器发送一个HTTP请求报文,报文中包含路径名 /cs/ .html

8.什么是非持久HTTP?什么是非流水方式的持久HTTP?什么是流水方式的持久HTTP?简述交互过程。

非持久分为:串联方式、并联方式

串联连接:请求对象,每次都要新建立TCP连接,有几个图片建立几次

并行连接:请求建立一个TCP连接,有几个图片同时建立几个连接,一次性要完

持久连接分为:非流水方式、流水方式

 

1)最短时间:当本地域名解析服务器中包含要访问的URL所对应的IP地址时,所需的时间最短,为RTTd.

最长时间:当本地域名解析器中不包含并且需要从根域名服务器解析时所需时间最长,解析路径如下:客户端-本地域名服务器、本地域名服务器-根域名服务器、本地域名服务器-com.cn、cn-com、本地域名服务器-权威域名服务器,因此时间为 5RTTd.

2)需要html文件本身,外加8个小图像连接。时间包括发起建立TCP连接一个RTTh,HTTP请求传输Web对象过程的一次往返时间RTTh。一共2*(8+1)= 18 RTTh

3)一开始建立TCP连接,获得index.html文件2个RTTh。然后由图像地址信息,在2轮并行处理下完成8个图像的加载工作。2*2个RTTh。2 + 4 = 6 RTTh

4)无流水情况下,客户端只有收到前一个响应后才发送新的请求,每个被引用的对象耗时一个RTTh。

有流水情况下,客户端只要遇到一个引用就尽快发出请求。

无流水: 2 + 8 = 10 RTTh。有流水: 2 + 1  = 3 RTTh

10.电子邮件主要由那几部分构成?

邮件服务器、简单邮件传输协议SMTP、用户代理Foxmail、邮件读取协议pop、imap、http

11.简述SMTP发送邮件的过程

应用层的核心协议,简短邮件传输协议

过程:握手阶段、邮件传输阶段、关闭阶段

12.FTP的“带外控制”特性是什么含义?控制连接和数据连接各有什么特点?用途分别是什么?

 

 

 

14.简述TCP客户程序与TCP服务器程序的SockertAPI基本函数调用过程

服务端:

绑定一个端口号

服务器开始监听,等待客户端发送请求。

接受客户端发来的请求,建立连接。

然后等待客户机发送数据过来。

做好相应处理后,发送给客户端。

如果此时双方都已完成,就关闭TCP连接;

结束程序,退出

 

客户端:

不分配固定端口,而是通过调用socket接口获取一个临时端口;

使用该临时端口和服务器建立TCP连接;

对方接受连接以后,客户端开始发送请求数据;

等待服务端发回来的响应数据,必要时再次调用send请求;

所有数据发送完后,可以关闭该TCP连接的接口;

结束程序,退出

15.简述UDP客户程序与UDP服务器程序的SockertAPI基本函数调用过程

获得一个固定端口号;

端口号和服务器进行绑定;等待客户机发来数据

接受客户机发送来的数据请求;

收到后处理,向客户机发送响应数据;

必要时再次接收、处理、响应;

全部完成后,关闭连接。

结束程序,退出

 

客户端:

通过调用socket接口获取一个临时端口;

利用该端口向服务器端发送数据;

数据发送完后,等待接收服务器端的响应;

关闭相应端口和连接;

结束程序,退出。

第三章

1.实现可靠传输的主要措施有那些?这些措施主要用于解决那些问题?

2.UDP与TCP分别如何实现复用分解?

UDP用<目的IP地址、目的端口号>

目的IP地址判断数据到那个主机

目的端口号,到目的主机由传输层判断给那个端口的应用程序

TCP<源IP地址,源端口号,目的IP地址,目的端口号>这四项构成TCP套接字

源IP地址:

源端口号:

目的IP地址:

目的端口号:

3.请画出TCP报文段结构,并简要说明个字段的主要作用

P113

4.TCP为何采用三次握手来建立连接,若采用二次握手可以吗?为什么?

        p115

三次保证连接是双工的,可靠,更多的是通过重传机制保证

不可以

前两次保证服务端能够接收到客户端并能做出正确的应答而进

后两次为了保证客户端能够接收到服务端的信息并能做出正确的应答

5.请说明TCP建立连接与断开连接的过程,并给出主要状态转移

p116

6.TCP如何保证可靠数据传输?

利用停等协议,停代表发送报文后停下来等待接收放确认

等是接收方发送ACK或NCK,出现NCK就重传

7.请分别简述GBN协议和SR协议的工作过程

回退N步:接收窗口仅为1,只能接收1个按序到达的分组,未按序到达的分组都会被丢掉,丢掉就要给发送发通知把后续全部消除。

缺点:浪费通信资源

选择重传:接收窗口>1,缓存正确到达但失序的分组,但要求发送方重传未被接收放确认的分组

8.请说明TCP滑动协议机制,对比TCP滑动协议与GBN协议的异同

P106

9.TCP与UDP的主要区别是什么?

UDP:无连接不可靠的,数据报尽力的完成传输服务任务

10.TCP如何实现拥塞控制?

慢启动

拥塞避免

快速重传

快速恢复

 

11.假设甲乙双方采用GBN协议发送报文段,甲已经发送了编号为0~7的报文段。当计时器超时时,若甲只收到0号和3号报文段的确认,则甲需要重发的报文段是哪些?

4 5 6 7

 

12.主机甲乙通过128 kbit/s 卫星信道互连,采用滑动窗口协议发送数据,链路单向传播时延为 250 ms, 分组长度为 1000 字节。不考虑确认分组的开销,为使信道利用率不小于80%,分组序号的位数至少要达到多少位?

P108-p109

13.若甲乙之间已建立一条TCP连接,拥塞控制处于拥塞避免阶段,阈值为 8 MSS,当甲的拥塞窗口大小为 24 MSS 时发生了超时,则甲的拥塞窗口和阈值将分别调整为多少?(125页最后一段)

拥塞窗口:1,

阈值24 /2 =12

 

14.主机甲与 主机乙之间已建立一个TCP连接,主机甲向主机乙发送了两个连续的TCP段,分别包含300字节和500字节的有效载荷,第一个段的序列号为200,主机乙正确接收到两个段后,发送给主机甲的确认序列号是多少?

1000

 

公式:

16. 主机甲与主机乙之间已建立一个TCP连接,双方持续有数据传输,且数据无差错与丢失。若甲收到1个来自乙的TCP报文段,该段的序号为1913、确认序号为2046、有效载荷为100字节,则甲立即发送给乙的TCP报文段的序号和确认序号分别是多少?

 

17. 主机甲与主机乙之间已建立一个TCP连接,甲始终以MSS=1 KB大小的报文段发送数据,并一直有数据发送;乙每收到一个报文段都会发出一个接收窗口为10KB的确认段。若甲在t时刻发生超时时拥塞窗口为 8KB,则从t时刻起,不在发生超时的情况下,经过10个RTT后,甲的发送窗口是多少?

10KB

 

 

18. 主机甲与主机乙之间已建立一个TCP连接,TCP最大段长度为1000字节。若主机甲的当前拥塞窗口为4000字节,此时主机甲向主机乙连续发送两个最大段后,成功收到主机乙发送的对第一个段的确认,确认段中通告的接收窗口大小为2000字节,则随后主机甲还可以继续向主机乙发送的最大字节数是多少?(2010年39题)

1000

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