网络课后习题汇总

《计算机网络》课后习题

第一章.P33-34.1-03、1-11.1-19.1-21

1-03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。

解答：

①电路交换，必须经过“建立连接——>通话一一>释放连接”这一过程，其特点是在通话

的全部时间内，通话的两个用户始终占用着端到端的通信资源。其缺点是线路的传输效率比

较低，但是当需要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于连接建立时间时，电路交换的

传输速率较快。

②报文交换，采用存储转发技术，即将整个报文先传送到相邻结点，全部存储在内存后查找

转发表，转发到下一个节点。

③分组交换，也采用存储转发技术，传送方式也和报文交换相同，唯一区别的是分组交换会

将整条报文拆分成多个分组，然后加上一定信息(首部)后，再单独发送。

④报文交换和分组交换并不需要事先分配传输宽带，在传送突发数据时可提高整个网络的信

道利用率。但是，报文或者分组在各路由器存储转发时需要排队，因此会造成一定的时延。

而分组交换相对于报文交换来说，每一个分组的长度要远小于整个报文的长度，因此分组交

换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。

1-10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)o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)0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。)

解答：

线路交换时延：kd+x/b+s,分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-l)*(p/b),其中(kT)*(p/b)

表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-l)*(p/b)时，电路交换的时延比分

组交换的时延大，当x>>p,相反。

1-11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。)

解答：

一般来说，总时延=传播时延+发送时延+排队时延；

而在此题中，传播时延和排队时延均忽略不计，即得总时延=传播时延。

报文长度为X,分组中数据长度为P，故分组数=x/p；

一个分组通过一段链路所需时间为(p+h)/b；

所以一个分组从源点到终点所需时间为(p+h)/b*k；

宁外，最后一个分组多花费时间为(p+h)/b*(x/p-1)；

所以，传播时延=(p+h)/b*k+(p+h)/b*(x/p-1)；

即总时延=T=(p+h)/b*k+(p+h)/b*(x/p-1)....................(*)

要使总时延最小，则有：

对(*)式求导，r=-hx/(b*p2)+(k-1)/b

令T'=0,得：p2=hk/(k-1)

因为p>0,故p=[hk/(k-1)J1/2

所以，要使总延时最小，则分组中数据部分P的长度应该取[hk/(k-1)]|/2

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？

解答：

应用层数据长度为100字节时，

从数据链路层传出的数据的总长度为100+20+20+18=158字节；

故数据传输的效率为1(X)/158=63.29%

若应用层数据长度为1000字节，则数据传输效率为1000/1058=94.51%

1-21协议与服务有何区别？有何关系？

解答：

协议是控制对等实体之间通信的规则，实体对等是指出现在同一层上；

服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

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一层提供服务，而要实现这一层

的协议还需要下一层所提供的服务。

第二章.P61-62.2-04、2-10、2-13

2-04试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数

据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。

解答：

数据：运送消息的实体。

信号：数据的电气的或电磁的表现。

模拟数据：在数据通信中，取值范围是连续的变量或者数值。

模拟信号：代表消息的参数的取值是连续的。

基带信号：来自信源的信号。

带通信号：经过载波调制后的信号。

数字数据：在数据通信中，取值范围是离散的变量或者数值。

数字信号：代表消息的参数的取值是离散的。

码元：在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字，这样的时间间隔内

的信号称为二进制码元。

单工通信：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。

半双工通信：通信的双方都可以发送消息，但不能双方同时发送。

全双工通信：通信的双方可以同时发送和接收消息。

串行传输：信号元在两点之间的单一路径上的顺序传输。

并行传输：在两点之间的适当数量的并行路径上，一组信号元的同时传输。

2-10常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？

解答：

传输媒体可分为两大类：导向传输媒体和非导向传输媒体。主要分为四种：双绞线、同轴电

缆、光缆、无线微波通信。

特点：

(1)双绞线：抗电磁干扰，模拟传输和数字传输都可以使用双绞线

(2)同轴电缆：具有很好的抗干扰特性

(3)光缆：传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济；抗雷电和电磁干扰性能好:

无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据；体积小，重量轻。

(4)无线微波通信：

①优点：微波波段频率很高，其频段范围也很宽，因此其通信信道的容量很大；微波传输质

量较高;微波接力通信的可靠性较高;微波接力通信与相同容量和长度的电缆载波通信比较,

建设投资少，见效快。

②缺点：相邻站之间必须直视，不能有障碍物；微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响；

与电缆通信系统比较，微波通信的隐蔽性和保密性较差；对大量的中继站的使用和维护要耗

费一定的人力和物力。

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？

解答：

通过共享信道来最大限度的提高信道利用率，降低网络的成本。

常用信道复用技术包括：频分、时分、码分、波分。

第三章.P105-107.3-04、3-07、3-19、3-20、3-32

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？

解答：

①帧定界使收方能从收到的比特流中准确地区分出个帧的开始和结束在什么地方；

②透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送，因此很重要；

③差错控制主要包括差错检测和差错纠正，旨在降低传输的比特差错率，因此也必须解决。

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,间接收端能否发现？若数

据在传输过程中最后两个1都变成了0,间接收端能否发现？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？

解答：

要发送的数据，即M=1101011011,除数P=10011,故n=4,在M后补4个0,然后做模2

除法,得到商Q=1100001010,余数R=H10。即需要添加的检验序列为1110。

将数据最后一个1变成o,即uoiouoiomo,进行2进制除法,得余数looo,不为o,故

判断数据出错。

将数据最后两个1变为0,即11010110001110,进行2进制除法，得余数100,不为0,故

判断数据出错。

做2进制除法，以上两种错误均能被发现，因此接收方必将丢弃此数据。仅采用了CRC经

验，缺少重传机制，所以数据链路层的传输并不是可靠的传输。

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？

解答：

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，低负荷或负荷不均匀

时信道资源浪费较大，CSMA/CD采用发送前先监听信道，当信道空闲时再以分配资源的方

式进行工作，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IGb/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。

解答：

对于1km电缆，单程传播时间为1/200000=5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%*109bps=10%,因此，最短帧是10%its或1250字节长。

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

把有关数据填写在下表中。

解答:

Bl的转发表B2的转发表Bl的处理B2的处理

发送的帧（转发？丢弃？登

地址接口地址接口（转发？丢弃？登记？）

记？）

A—>EA1A1转发，写入转发表转发，写入转发表

C—>BC2C1转发，写入转发表转发，写入转发表

D—>CD2D2写入转发表，丢弃不转发转发，写入转发表

B—>AB1写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧

第四章.P175-179.4-07、4-09、4-20、4-21、4-22、4-38、4-41

4-7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？

解析：

IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。

在网络层以上使用的是IP地址，而链路层及以下使用的是硬件地址。

在IP层抽象的互联网上，我们看到的只是IP数据报，路由器根据目的站的1P地址进行选

路。在具体的物理网络的链路层，我们看到的只是MAC帧，IP数据报被封装在MAC帧

里面。MAC帧在不同的网络上传送时，其MAC帧的首部是不同的。这种变化，在上面的

IP层上是看不到的。每个路由器都有IP地址和硬件地址。使用IP地址与硬件地址，尽管连

接在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但1P层抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂

的细节，并使我们能够使用统一的、抽象的IP地址进行通信。

4-9

(1)子网掩码为255.255255.0代表什么意思？

(2)一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机？

(3)-A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1,问这两个子网掩

码有何不同？

(4)一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是

多少？

(5)一A类网络的子网掩码为255.255.0255；它是否为一个有效的子网掩码？

(6)某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81,试将其转化为点分十进制的形式。这个地

址是哪一类IP地址？

(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？

解析：

(1)可以代表C类地址对应的子网掩码默认值；也能表示A类和B类地址的掩码，前24

位决定网络号和子网号，后8位决定主机号。(用24bit表示网络部分地址，包括网络号和

子网号)

(2)255.255.255.248化成三进制序列为:11111111111111111111111111111000,根据掩码

的定义，后三位是主机号，一共可以表示8个主机号，除掉全0和全1的两个，该网络能够

接6个主机。

(3)子网掩码的形式是一样的，都是255.255.255.0；但是子网的数目不一样，前者为

65534,后者为254。

(4)255.255.240.0(11111111.11111111.11110000.00000000)是B类地址的子网掩码,

主机地址域为12比特，所以每个子网的主机数最多为：2i2=4094台。

(5)子网掩码由--连串的1和一•连串的0组成，1代表网络号和子网号，0对应主机

号.255.255.0.255变成二进制形式是:11111111111111110000000011111111.可见，是

一个有效的子网掩码，但是不是一个方便使用的解决办法。

(6)用点分十进制表示，该IP地址是194.47.20.129,为C类地址。

(7)有实际意义。C类子网IP地址的32位中，前24位用于确定网络号，后8位用于确定

主机号。如果划分子网，可以选择后8位中的高位，这样做可以进一步划分网络，并且不增

加路由表的内容，但是代价是主机数相信减少。

4-20设某路由器建立了如下路由表：

目的网络子网掩码下一跳

128.9639.0255.255.255.128接口m0

128.96.39.128255.255.255.128接口ml

128.96.40.0255.255.255.128R2

192.4.153.0255.255.255.192R3

*(默认)—R4

现共收到5个分组，其目的地址分别为:

(1)128.96.39.10

(2)128.96.40.12

(3)128.96.40.151

(4)192.153.17

(5)192.4.153.90

解析：

(1)分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。与子网掩码255.255.255.128相J，得128.96.39.0,

可见该分组经接口0转发。

(2)分组的目的IP地址为：128.96.40.12。与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0,

经查路由表可知，该项分组经R2转发。

(3)分组的目的IP地址为：128.96.40.151。与子网掩码255.255.255.128相与后得

128.96.40.128。与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128,经查路由表知，该分组

转发选择默认路由，经R4转发。

(4)分组的目的IP地址为:192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。

与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0,经查路由表知，该分组经R3转发。

(5)分组的目的IP地址为:1924153.90。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。

与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64,经查路由表知，该分组转发选择默认路

由，经R4转发。

4-21某单位分配到一个B类IP地此其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器，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掩码

号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值

解析：

4000/16=250,平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连

主机数=28-2=254>250,共有子网数=28-2=254>16,能满足实际需求。

可给每个地点分配如下子网号码

地点：子网号(subnet-id)子网网络号主机IP的最小值和最大值

1:00000001129.250.1.0129.250.1.1--129.250.1.254

2：00000010129.250.2.0129.250.2.1—129.250.2.254

3：00000011129.250.3.0129.250.3.1—129.250.3.254

4：00000100129.250.4.0129.250.4.1—129.250.4.254

5：00000101129.250.5.0129.250.5.1—129.250.5.254

6：00000110129.250.6.0129.250.6.1—129.250.6.254

7：00000111129.250.7.0129.250.7.1—129.250.7.254

8：00001000129.250.8.0129.250.8.1—129.250.8.254

9：00001001129.250.9.0129.250.9.1—129.250.9.254

10：00001010129.250.10.0129.250.10.1—129.250.10.254

11：00001011129.250.11.0129.250.1L1—129.250.11.254

12：00001100129.250.12.0129.250.12.1—129.250.12.254

13：00001101129.250.13.0129.250.13.1—129.250.13.254

14：00001110129.250.14.0129.250.14.1—129.250.14.254

15：00001111129.250.15.0129.250.15.1—129.250.15.254

16：(X)()10000129.250.16.0129.250.16.1—129.250.16.254

4-22一个数据报长度为4000字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送，但此网络能

够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的

数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值？

解析：

IP数据报固定首部长度为20字节

总长度（字节）数据长度（字节）MF片偏移

原始数据报4000398000

数据报片11500148010

数据报片2150014801185

数据报片3104010200370

4-38IGP和EGP这两类协议的主要区别是什么？

解析：

IGP（内部网关协议）：在自治系统内部使用的路由选择协议；力求最佳路由

EGP（外部网关协议）：在不同自治系统便捷使用的路由协议；力求较好路由（不兜圈

子）

IGP只关心本自治系统内如何传送数据报，与互联网中其他自治系统使用什么协议无

关。IGP主要考虑AS内部如何高效地工作，绝大多数情况找到最佳路由，对费用和代价的

有多种解释。

EGP必须考虑其他方面的政策，需要多条路由。代价费用方面可能可达性更重要。EGP

在不同的AS边界传递路由信息的协议，不关心AS内部使用何种协议。

4-41假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距

离”和“下一跳路由器”）

N17A

N22B

N68F

N84E

N94F

现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）:

N24

N38

N64

N83

N95

试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。

解析：

路由器B更新后的路由表如下：

N17A无新信息，不改变

N25C相同的下i跳，更新

N39C新的项目，添加进来

N65C不同的下一跳，距离更短，更新

N84E不同的下一跳，距离一样，不改变

N94F不同的下一跳，距离更大，不改变

第五章♦P220-223.5-08、5-23、5-28、5-31、5-39

5-08为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的？

解析：

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，可拆分

或者合并)，但维持各字节不变。

5-23主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别为70和100。试问：

(1)第一个报文段携带了多少个字节的数据？

(2)主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？

(3)如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180,试司A发送的第二个

报文段中的数据有多少字节？

(4)如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到

达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少？

解析：

(1)100-70=30,即第一个报文段携带了共30个字节的数据。

(2)如果报文无错,则确认号为100。

(3)180-100=80,即第二个报文段携带了共80个字节的数据。

(4)B仍然在等待第•条报文段，即70~99号报文段。所以这个确认号应为70。

5-28主机A向主机B发送TCP报文段，首部中的源端口是m而目的端口是n。当B向A

发送回信时，其TCP报文段的首部中源端口和目的端口分别是什么？

解析：

首部的源端口为n,目的端口为m.。

5-31通信信道带宽为1Gb/s,端到端时延为10ms。