计算机网络基础与应用技术习题参考答案.pdf

第 1 章习题参考答案 一 简答题 1 计算机网络的发展可划分为哪几个阶段 每个阶段有什么特点 答 计算机网络的发展大致可划分为 4 个阶段 第一阶段可以追溯到 20 世纪 50 年代 那时 人们开始将彼此独立发展的计算机技术 与通信技术结合起来 完成了数据通信技术与计算通信网络的研究 为计算机网络的产生 做好了技术准备 并奠定了理论基础 第二阶段从 20 世纪 60 年代美国的 APPANET 与分组交换技术开始 APPANET 是计 算机网络技术发展中的一个里程碑 它的研究成果对促进网络技术发展起到了举足轻重的 作用 并为 Internet 的形成奠定了基础 第三阶段大致从 20 世纪 70 年代中期开始 20 世纪 70 年代中期 国际上各种广域网 局域网与公用分组交换网发展十分迅速 各个计算机生产商纷纷发展各自的计算机网络系 统 随之而来的是网络体系结构与网络协议的国际标准化问题 第四阶段从 20 世纪 90 年代开始 这个阶段最有挑战性的是 Internet 与异步转移模式 ATM Asynchronous Transfer Mode 技术 而今下一代互联网 Internet2 正在向我们走来 它针对 Internet 的不足 专门为满足 教育科研的需求而研制的 Internet2 网络的理论最高传输速度为 10Gbps 能实现宽带网的 媒体集成 交互性以及实时合作的功能 保证数据能无损失无延迟地达到目的地 推进全 球范围内高层次的教育和信息服务 2 简述计算机网络的功能 答 资源共享 建立计算机网络的主要目的在于实现 资源共享 共享资源除了共享数据信息资源 还可利用计算机网络共享主机设备 通信功能 利用计算机网络可以实现计算机用户相互间的通信 如通过网络上的文件服务器交换 信息和报文 收发电子邮件 相互协同工作等 提高系统的可靠性 在一个系统中 当某台计算机 某个部件或某个程序出现故障时 必须通过替换资源 的办法来维持系统的继续运行 以避免系统瘫痪 网络分布式处理与均衡负载 所谓网络分布式处理 是指把同一任务分配到网络中地理上分布的节点机上协同完 成 分散数据的综合处理 网络系统还可以有效地将分散在网络各计算机中的数据资料信息收集起来 从而达到 对分散的数据资料进行综合分析处理 并把正确的分析结果反馈给各相关用户的目的 3 按分布范围划分计算机网络有哪几种 各有什么特点 按交换方式划分计算机网 络又有哪几种 各有什么特点 答 按照网络的分布范围不同进行分类 计算机网络可以分为广域网 局域网和城域 网 3 种 广域网 也称为远程网 其分布范围可达数百至数千米 可覆盖一个国家或一个洲 局域网 是将小区域内的各种通信设备互连在一起的网络 其分布范围局限在一幢大 楼或一个校园内 大约在几百米到几千米的范围 主要用于连接个人计算机 工作站和各 种外围设备以实现资源共享和信息交换 其传输速率比较高 通常在 10 Mb s 以上 城域网 其分布范围介于局域网和广域网之间 目的是在较大的地理区域内提供数据 声音和图像的传输 按照网络的交换方式不同进行分类 可分为电路交换 报文交换和分组交换 3 种 电路交换方式 它类似于传统电话交换方式 用户在开始通信前 必须申请建立一条 从发送端到接收端的物理信道 而且在双方通信期间始终占用该信道 因此 信道的利用 率低 但实时性和保密性较好 报文交换方式 其数据单元是要发送的一个完整报文 报文长度无限制 报文交换采 用存储 转发原理 这好像古代的邮政通信那样 邮件由途中的驿站逐个存储和转发 分组交换方式 也称为包交换方式 采用分组交换方式通信前 发送端将数据划分为 一个个等长的单位 即分组 这些分组逐个由各中间节点采用存储 转发方式进行传输 最终到达目的端 4 传输介质有哪些主要特性 有线传输介质有哪几种 各有什么特点 答 传输介质有 无线传输介质和有线传输介质 有线传输介质主要有双绞线 同轴电缆和光缆等 双绞线由按一定规则螺旋结构排列并扭在一起的多根绝缘导线所组成 芯内大多是铜 线 外部裹着塑橡绝缘外层 线对扭绞在一起可以减少相互间的幅射电磁干扰 计算机网 络中常用的双绞电缆是由 4 对线 8 芯制 RJ 45 接头 按一定密度相互扭绞在一起的 按照其外部包裹的是金属编织层还是塑橡外皮 可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线 同轴电缆由一根内导体铜质芯线 外加绝缘层 密集网状编织导电金属屏蔽层以及外 包装保护塑橡材料组成 同轴电缆分为两类 基带同轴电缆和宽带同轴电缆 光纤是光导纤维的简称 它由能传导的石英玻璃纤维外加保护层和塑料屏蔽层构成 2 相对于金属导线来说具有重量轻 线径细的特点 5 什么是 T568 标准 答 568B 标准为 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕 6 用双绞线进行两台计算机互连时 其接线方法是怎样的 答 制作交叉双绞线将两台计算机连接起来 把交叉双绞线一头插入计算机网卡的 RJ 45 接口 另一头插入另一台计算机网卡的 RJ 45 接口 7 RJ 45 水晶头与双绞线连接时 线芯的排列顺序是什么 双绞线线芯中有几根在通 信中起作用 这几根代表什么含义 答 568A 标准为 1 绿白 2 绿 3 橙白 4 蓝 5 蓝白 6 橙 7 棕白 8 棕 568B 标准为 1 橙白 2 橙 3 绿白 4 蓝 5 蓝白 6 绿 7 棕白 8 棕 用双绞线做传输介质 只使用 4 对绞线中的 2 对 当信号通过双绞线时 在 4 对 8 根 铜线 芯线 中 实际起作用的只有其中的 2 对 分别是 1 2 脚和 3 6 脚 1 2 脚负责 发送数据 TX TX 而 3 6 脚负责接收数据 RX RX 8 网卡的作用是什么 它是怎样分类的 安装网卡时 应注意配置什么参数 答 网卡的作用为 代表固定的网络地址 转换数据并将数据送到网线上 接收数据并转 换数据格式 网卡的分类 按工作方式可分为半双工和全双工的网卡 按工作对象可分为普通工作 站网卡和服务器专用网卡 按总线类型可分为 ISA 网卡 EISA 网卡和 PCI 网卡 按接口 类型可分为 BNC 接口 AUI 接口 RJ 45 接口及光纤接口 按传输速率可分为 10Mb s 网 卡 100Mb s 网卡 10 100Mb s 自适应网卡 1000Mb s 安装网卡时 应注意配置 IRQ 参数 9 试述计算机网络拓扑的内涵 主要有哪些拓扑结构 它们有什么特点 答 计算机网络拓扑通过网络中节点或节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构 反 映同网络中各实体的结构关系 计算机网络中常见的拓扑结构主要有 星形 总线形 环形 树形 混合形及网形拓 3 扑 总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体 所有节点都通过相应的硬件接口直接连到 这一公共媒体上 公共传输媒体就是总线 任何一个站发送的信号都沿着传输媒体传播 而且能被所有其他站接收 其优点是布线容易 增删容易 节约线缆 可靠性高 其缺点 是总线的传输距离有限 通信范围受到限制 故障诊断和隔离较困难 环形拓扑结构看作是总线形网络首尾相连而形成的结构 其优点是电缆长度短 增加 或减少工作站时 仅需作简单连接 便可进行工作 适应于光纤作为传输媒体 光纤的传 输速率很高 既适合环形拓扑的单方向传输 更适合于双环的两个方向传输 其缺点是节 点的故障会引起全网故障 故障检测困难 星形拓扑结构是由中央节点和通过点到点通信链路连接到中央节点的各个节点组成 其优点是控制简单 故障诊断和隔离容易 可扩展性好 配置灵活 其缺点是电缆长度和 安装工作量可观 中央节点的负担较重 形成瓶颈效应 计算机网络依赖于中央节点 10 用什么样的方法可测试网络的通断状态 答 选择 开始 运行 命令 在弹出的 运行 对话框中用 ping 命令测试与对方计 算机是否连通 假设对方 IP 地址是 192 168 1 19 则应输入命令 ping 192 168 1 19 单击 确定 按钮 如果屏幕上出现 Reply from 192 168 1 19 bytes 32 time B router C router config D router config if 6 网络配置如图所示 为路由器 Router1 配置访问以太网 2 的命令是 B 33 网络配置图 A ip route 192 1 10 60 255 255 255 192 192 200 10 6 B ip route 192 1 10 65 255 255 255 26 192 200 10 6 C ip route 192 1 10 64 255 255 255 26 192 200 10 65 D ip route 192 1 10 64 255 255 255 192 192 200 10 6 34 第 9 章习题参考答案 一 简答题 1 简要说明网络规划的基本原则 答 网络规划就是组建网络的 谋 组建网络的首要工作就是要进行规划 然后才是网 络技术设计 设备选型 综合布线 硬件连接 软件安装与调试 网络测试等 通过科学 合理的规划取得用最低的成本建立最佳的网络 达到最高的性能 提供最优的服务等效果 网络层次结构即为三层结构 所谓三层结构是指把计算机网络划分为核心层 汇聚层 和接入层 每层完成的功能不一样 各有其特点 网络层次结构有结构简单 升级灵活 易于管理等特点 我们需要根据不同的设计要求规划不同层次结构的网络 根据网络规模进行分层结构 的设计 其目标是确定其拓扑结构 网段互连 层次型网络结构 2 简要说明需求分析的重要性和考虑的因素 答 在部署一个新的网络 或者改造一个旧的网络前 第一步要进行的就是网络规划 而 网络规划中的第一步就是要详尽了解用户的网络应用需求 只有在详尽了解了用户的应用 需求后 才可能有针对性地进行网络规划 需求分析一般采用自顶向下的分析方法 针对不同类别用户的具体情况 对用户需求 进一步细化 了解它们建网的目的和目标 确定它们对网络的需求 如何根据用户的实际需要 提出网络应该满足的功能 性能以及安全指标 规模适当 又具有可扩充性 系统结构合理 设备和技术又不太陈旧 我们应该首先进行需求分析 在设备 资金 技术 场地等各个方面进行规划和设计 然后 网络设计一般根据用户需 求选择相应的技术和结构 最后 按照一定的设计方案和组织流程进行的网络组建 并通 过网络测试检验是否满足一定的应用需求 是否达到一定的功能目标 3 简要说明网络规划的内容 答 网络规模在相当大程度上决定了以后具体网络设计中所采取的技术和设备 因为不同 规模的网络对网络技术的采用 网络拓扑结构的配置 IP 地址的分配和设备的选择都有不 同要求 网络应用需求 虽然总体来说 网络性能需求是由网络规划决定的 但在具体的网络 应用环境中 网络应用需求同样左右着网络中所采用的技术和设备档次 即使是只有几十 个用户的小型网络 在网络应用方面 主要考虑到在网络中传输的数据类型 以及网 络传输实时性的要求 网络的可升级性主要体现在综合布线 网络拓扑结构 网络设备 网络操作系统及数 35 据库系统等多个方面 性能均衡性 综合考虑 上层的是要好些 但下层的也不能太差 通常是按 千 千 百 千 百 百 或者是 万 千 千 万 千 百 的原则来设计 性价比 以及成本考虑 4 简述网络拓扑结构设计的含义 答 网络拓扑结构受地理环境制约 它几乎与建筑物的结构一致 所以 要充分考虑地理 环境 以利于后期工作的实施 尤其要考虑结构化综合布线工程实施 拓扑结构设计要明 确 信息点的数量和分布位置 网络连接的转接点分布位置 网络设备间的位置 网络中 各种连接的距离参数 以及结构化综合布线系统中的基本指标 5 了解学校校园网或公司的企业内部网 考察其网络拓扑 硬件连接和软件配置情 况 并记录网络中的交换机 路由器等设备型号与技术指标 分析布局和配置是否合理 如果让你自己设计 怎样选择设备和配置网络 答 略 6 如果企业的某一部门与网络中心机房相距超过 100 m 能否用双绞线连接主干交换 机与用户交换机 答 部门与网络中心机房相距超过 100m 不能采用双绞线连接主干交换机与用户交换机 解决办法 一是可以采用增加汇聚层交换机的方式来延长传输距离 同一局域网内 两台计算机 的距离可以大大超出 100m 这是由于使用多个互连设备之间将网络划分成多段 使用超 五类双绞线时 每一段不超过 100m 逐级串行不超过 5 段即可 二是使用光纤作为传输介质连接主干交换机与用户交换机 两种交换机之间的距离可 达几十公里或上百公里 7 什么是子网 举例说明如何划分子网及确定子网掩码 答 相对地说 把一个大型局域网络缩小为若干个小型局域网络 叫子网 为了提高 IP 地址的使用效率 可将一个网络划分为子网 采用借位的方式 从主机 位最高位开始借位变为新的子网位 所剩余的部分则仍为主机位 这使得 IP 地址的结构 分为三部分 网络位 子网位和主机位 引入子网后 网络位加上子网位才能全局唯一地标识一个网络 把所有的网络位用 1 来标识 主机位用 0 来标识 就得到了子网掩码 子网编址使得 IP 地址具有一定的内部层次结构 这种层次结构便于 IP 地址分配和管 36 理 如何既能适应各种现实的物理网络规模 又能充分地利用 IP 地址空间 即 从何 处分隔子网号和主机号 首先 我们看一个子网的计算题 一个主机的 IP 地址是 202 112 14 137 掩码是 255 255 255 224 要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址 常规办法是把这个主机地址和子网掩码都换算成二进制数 两者按位逻辑与运算后即 可得到网络地址 其实只要仔细想想 可以得到另一个方法 255 255 255 224 的掩码所容 纳的 IP 地址有 256 224 32 个 包括网络地址和广播地址 那么具有这种掩码的网络地址 一定是 32 的倍数 而网络地址是子网 IP 地址的开始 广播地址是结束 可使用的主机地 址在这个范围内 因此略小于 137 而又是 32 的倍数的只有 128 所以得出网络地址是 202 112 14 128 而广播地址就是下一个网络的网络地址减 1 而下一个 32 的倍数是 160 因此可以得到广播地址为 202 112 14 159 还有一种情况 要根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码 这 也可按上述原则进行计算 例如一个子网有 10 台主机 那么对于这个子网就需要 10 1 1 1 13 个 IP 地址 注意加的第一个 1 是指这个网络连接时所需的网关地址 接着 的两个 1 分别是指网络地址和广播地址 13 小于 16 16 等于 2 的 4 次方 所以主机位 为 4 位 而 256 16 240 所以该子网掩码为 255 255 255 240 如果一个子网有 14 台主机 不少同学常犯的错误是 依然分配具有 16 个地址空间的 子网 而忘记了给网关分配地址 这样就错误了 因为 14 1 1 1 17 大于 16 所以我们 只能分配具有 32 个地址 32 等于 2 的 5 次方 空间的子网 这时子网掩码为 255 255 255 224 二 填空题 1 层次网络结构中的三层结构指的是时 核心层 汇聚层 和 接入层 2 按照分层结构规划网络拓扑时 应遵守两条基本原则 考虑地理环境 考虑有 利于结构化综合布线工程设计与实施 3 核心层的主要工作是 数据包的交换 4 汇聚层的设计要达到的目标有 聚合路由路径 收敛数据流量 5 接入层的基本设计目标包括 连接用户入网 将流量导入网络 网络访问控 制 三 综合题 撰写一份 虚拟企业 网络的设计书 用户需求 网络化办公 数据和文件传输服务 要求与 Internet 接通 20 台计算机 所有设备 配件 材料均需要采购 所有用户分布在一个楼层的几个写字间内 其他方面 的内容可以是虚拟的 37 要求做一个网络设计文档 具体包括如下内容 1 用户需求分析 2 网络规划 3 经费概预算 设备 材料价格可从市场调查取得 应当有两套预算 4 硬件和软件设计方案 建议使用两级星形拓扑结构设计一个简单的网络 5 施工计划 应当有设备采购 验收 工程进度表等 6 网络测试 从用户需求转化为系统目标 按系统目标进行测试 参考 制定的网络规划和设计是否符合当前国内外网络发展趋势 是否具有先进性 实用性 可靠性和安全性等 实施计划 即工程进度计划表 列出每一项目的完成日期 阶段性成果 项目负