计算机网络基础项目化教程（第2版） 习题答案汇 蒋建峰 单元1 -10

单元1参考答案一、选择题1.D2.C3.C4.C5.D6.B7.A8.A9.C10.A11.B12.C13.A14.C二、填空题1.总线型、星型、树型、环型、网状2.通信子网、资源子网3.网络操作系统、网络通信软件、网络管理软件、网络应用软件4.分组交换、电路交换、报文交换5.56Kbps三、解答题1.计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，利用通信设备和线路连接起来，以网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等实现资源共享和信息传递的计算机系统。2.一个完整的计算机网络在逻辑上是由资源子网和通信子网构成。资源子网负责信息处理，提供资源，通信子网负责全网中的数据通信，信息传递。资源子网由主机、用户终端、网络外部设备、各种软件与硬件资源组成。资源子网主要负责网络数据处理业务，向用户提供各种网络资源。通信子网主要由网络节点和通信链路组成。网络节点也称为转接节点或者中间节点，他们的作用是控制信息的传输和在端节点之间转发信息。3.网络的拓扑是指网络的形状、网络的组成形式。网络的拓扑结构主要有：星型拓扑、树形拓扑、总线型拓扑、环形拓扑、网状拓扑。单元2参考答案一、选择题1.D2.B3.C4.C5.A二、填空题1.物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层2.MAC地址、物理地址3.数据包4.网络接口层、网络层、传输层、应用层5.透明bit流三、简答题1. 什么是网络体系结构？为什么要定义网络体系结构？ 计算机网络体系结构就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。目前最常用的是分层的网络体系结构。 使用分层的体系结构有很多好处，比如：把网络通信过程分解为若干个容易解决的子问题，降低整个系统的复杂度，易于实现和维护；有助于协议的开发，各层可以选择最合适的技术来实现其功能，并通过层间接口向上层提供服务；每层独立，不需要了解上下层的具体内容，只需要通过层间接口了解其提供的服务。只要层间接口保持不变，那么任何一层变化时上下各层不会受到影响；有利于竞争，可以使用不同厂商的产品。2. 简述TCP/IP参考模型的层次结构和各层的功能。（1）网络接口层网络接口层负责处理与传输介质相关的细节，为上一层提供一致的网络接口。典型的网络接口层技术包括常见的以太网、令牌网等局域网技术，用于串行连接的HDLC、PPP等技术，以及常见的X.25、帧中继等分组交换技术。（2）网络层主要功能是将源主机的信息正确地发送至目的主机，源主机和目的主机可以在同一个网络上，也可以在不同的网络上。（3）传输层传输层位于网络层之上，主要负责为两台主机上的应用进程提供端到端的通信，使源主机和目的主机上的应用进程可以进行会话。常见的传输层协议有TCP和UDP。因此，它与OSI模型中的传输层功能相似。（4）应用层与OSI模型中高三层的功能相似，用于提供网络服务。典型的应用层协议包括Telnet（登录远程服务器）、FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）、SMTP（SimpleMailTransferProtocol，简单邮件传输协议）、SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，简单网络管理协议）、HTTP（HypertextTransferProtocol，超文本传输协议）等。3.将TCP/IP和OSI体系结构进行比较，分析其共同点及不同点。 OSI参考模型与TCP/IP模型的异同点包括： 相同点都是分层结构，并且工作模式一样，都要求层与层之间具备明确的层间接口；有相同的应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层；都使用包交换技术； 不同点TCP/IP把表示层和会话层都归入了应用层；TCP/IP的结构比较简单，分层少；TCP/IP标准是随着Internet的发展逐渐完善的，有厚实的实践基础。相比较而言，OSI模型是基于理论上的设计，没有太大的应用价值。单元3参考答案一、选择题1.A2.C3.A4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.D二、填空题1.802.1ad2.分组交换3.有线、无线4.交叉线、直通线、反转电缆5.单模光纤、多模光纤三、解答题1.568A的排线顺序从左到右依次为：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕。568B则为：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。2.电路交换、报文交换、分组交换。3.量化级是256,那么就是8bit量化N=8;C=2Hlog2(N)64000=2*H*log2(8)H=10667Hz需要的带宽。单元4参考答案一、选择题1.C2.B3.A4.A5.B6.D7.B8.C9.C10.A二、填空题1.违法编码法2.帧头、数据、帧尾3.8、44.接收方、发射器5.正常响应方式、异步响应方式、异步平衡方式三、解答题1.数据链路层的基本功能是什么？（1）将数据组合成数据块，称为帧（frame），帧是数据链层的传送单位。（2）控制帧在物理信道上的传输，包括传输差错处理、调节发送速率以使之与接收方匹配。（3）在两个网络实体间提供数据通路的建立、维持和释放管理。2.简述HDLC帧发送序号与接收序号的作用。HDLC规程坚持这样的约定：每个站都把它的发送序号N（S）和接收序号N（R）保存下来，用以指示发送/接收顺序情况。N（S）表示本站当前发送的帧序号，N（R）表示本站期望接收到对方站的帧序号，并累积确认此序号之前已接收到的所有数据帧。3.简述PPP协议的层次结构。PPP使用分层体系结构，分为三层：（1）在点到点链路上使用HDLC封装数据。PPP帧格式是以HDLC帧格式为基础，做了很少的改动。（2）使用LCP（链路控制协议）来建立、设定和测试数据链路连接。（3）使用NCPs（网络控制协议系列）给不同的网络层协议建立连接以及配置它们。单元5参考答案一、选择题1.C2.D3.C4.D5.C6.D7.C8.A9.B10.C11.B12.A13.B14.C15.D16.A17.C18.B19.A20.D二、填空题1.1282.单播、组播、广播3.128.1，2.34.子网掩码5.6.48，807.网络地址，广播地址8.路由器、网桥和交换机、中继器和集线器9.2010.128，811.网络地址12.点分十进制，冒号分十六进制13.直连网络14.差错报告报文、询问报文15.单播、任播、组播三、解答题1.请计算十进制数131转化成二进制数后是多少。100000112. 简述与IPv4相比，IPv6的主要变化。 采用IPv6是解决IP地址耗尽问题的根本措施。相比于IPv4，IPv6所引进的主要变化有：更大的地址空间。IPv6将IP地址从32位增大到128位。这样大的地址空间在可预见的将来是用不完的；灵活的首部格式。IPv6没有沿用IPv4的首部格式，而是定义了许多可选的扩展首部，用以改进数据报的处理能力；流标签功能，提供强大的QoS保障机制；支持即插即用即自动配置和资源的预分配。3.列出IPv4地址中的私有地址范围，并说明其用途。~55~55~554.IP地址合法性判断，请说明下列IP地址的合法性，说明理由。合法合法合法55不合法，广播地址合法合法0不合法，回环地址212.256.119.110不合法，256超出范围5.某主机的MAC地址是36-47-AB-DE-1E-2D，如果网络前缀2018:0E:AB:/48使用EUI-64规则创建IPv6地址中的接口标识，那么最后生成的IPv6地址是什么？2018:0E:AB::3447:ABFF:FEDE:1E2D/486. 请简述ARP协议的工作原理。 ARP协议的运行过程。 （1）主机A先在本局域网上发送一个ARP请求报文。这个ARP请求报文中包含了主机A的IP地址和MAC，以及目的主机B的IP地址。 （2）ARP请求报文是一个广播报文，因此本局域网上所有主机都会收到此ARP请求报文。 （3）收到ARP请求报文的主机会将自己的IP地址和请求报文中的目的主机IP地址进行比对。主机B发现自己的IP地址与目的主机IP地址一致，因此收下这个ARP请求报文并向主机A发送ARP响应报文。主机B在ARP响应报文中写入自己的MAC地址。其他主机发现自己的IP地址与目的主机IP地址不一致，因此直接丢弃这个ARP请求报文， （4）ARP响应报文是普通的单播报文，只有主机A能收到。主机A收到这个ARP响应报文后，从中取出主机B的MAC地址，并在自己的ARP高速缓存中加入主机B的映射记录。单元6参考答案一、选择题1.C2.A3.B4.C5.D6.C7.B8.C二、填空题1.网络号、子网号、主机号2.26，923.234.8，305.65536三、解答题1.若有4条路由条目，分别是/24，/24，/24，/24，试计算经过路由汇聚后的路由条目是什么。/222.某CIDR地址块中的某个地址是28/22，那么该地址块中的第一个地址是多少？最后一个地址是多少？该地址块共包含多少个地址？/2254/2210223.IPv6地址2018:0DB8:AAAA:/48，此网络地址中，如果利用子网ID部分的前8个比特来划分子网，则可以划分多少个子网，第3个子网的地址是多少？256，2018:0DB8:AAAA:0200/564.有一个网络地址为/24，要在此网络中划分12个子网：（1）4（2）40

（3），6，2……（4）14（5）12*14（6）1单元7参考答案一、选择题1.C2.B3.B4.B5.B6.A7.D8.C9.D10.D11.C二、填空题1.MAC介质控制子层2.交换机、路由器3.484.泛洪、过滤5.无线AP、无线路由器6．数据封装、介质访问控制7．交换表、广播、接收8．FF-FF-FF-FF-FF-FF三、解答题请描述两个数据链路层子层并说明各自功能？答.在OSI模型中，数据链路层包含逻辑链路控制子层（LLC）和介质控制（MAC）访问子层。逻辑链路控制子层LLC负责处理上层的网络软件和下层硬件之间的通信，向上统一了数据链路层的接口，从而屏蔽各种物理网络的实现细节。LLC子层还负责处理诸如差错控制、流量控制等问题；介质访问控制（MAC）是数据链路层以太网子层的下半层，它与LLC不同之处是，MAC采用硬件方式实现其功能。以太网MAC子层的主要功能有数据封装和介质访问控制。值得一提的是，MAC子层与不同的物理层实现方法有关。请描述什么是以太网冲突域？答.在以太网中，如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突，那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域（collisiondomain)。所有的共享介质环境都是一个冲突域。为了有效避免冲突，局域网中使用交换机（Switch）来分割冲突域。计算机网络中的设备为什么要同时拥有IP地址和MAC地址？如果只使用MAC地址通信会有什么问题？答.最初的链路层协议是和IP地址无关的，没有网络层方面的设定，只有物理层和链路层。服务器之间传输数据全靠MAC地址。IP地址有位置信息，而且在一个网络中也是唯一的。现在这样设计是各自互不干扰，链路层的实现不需要考虑数据之间的转发，网络层的实现不需要考虑物层的影响。MAC地址的设计不携带设备在网络中的位置信息，想要通过MAC地址通信，原则上所有的设备上都必须维护一张很大的表，记录所有MAC地址路由在当前位置的的下一跳，这显然成本太大也不太合理。请描述FDDI的概念，FDDI采用什么编码？该编码有什么特点？答．光纤分布式数据接口（FiberDistributedDataInterface，FDDI）是利用光纤作为传输介质的高性能令牌环网，它是利用光缆发送数字信号的一组协议。FDDI的逻辑拓扑是一个环形，以光缆作为传输介质，数据传输速率可达到100Mbps，采用4B/5B编码，要求信道介质的信号速率达到125MBaud（波特率，数据在介质上每秒中发生信号变化的度量）。FDDI是光纤数据在200km内的局域网上传输的标准。FDDI协议基于令牌环协议。它不但可以支持长距离传输，而且还支持多用户。FDDI使用基于IEEE802.5令牌换标准的令牌传递协议，FDDI使用双环令牌传递网络拓扑结构，双环表示发送数据和接收数据的方向相反。FDDI与IEEE802低速网之间可实现高带宽通用互连。单元8参考答案一、选择题1.D2.A3.C4.B5.B6.D7.B8.C二、填空题1.公认端口2.三次握手3.全双工通信4.UDP三、简答题1. 简述TCP和UDP有什么不同之处？ TCP是一种面向连接的可靠传输协议。在源设备和目的设备之间发送数据之前必须先建立连接。TCP通过要求源设备重新传输丢失或损坏的数据，来确保所有片段到达其目的地。TCP还可以确保按正确的顺序重组这些数据段。TCP还可提供流量控制。 UDP是尽力交付的传输协议。它的主要特征是无连接，提供不可靠的传输服务，不能按顺序重组数组，也没有流量控制机制。 2. TCP的连接建立和释放分别采用几次握手？请简述过程。 TCP连接的建立过程被形象地称为“三次握手”，因为通信双方在建立连接时需要发送三个报文。假设客户端A要和服务端B建立连接， （1）A向B发送SYN=1的请求报文段，请求建立TCP连接，报文段的序列号为X。 （2）B对于A的连接请求发送确认报文段，确认序号值为X的值加1，确认报文段本身的序号值为Y。 （3）A对于B的确认报文段也发出确认报文，即“再确认”报文。ACK置1，确认号为B的序号Y加1，确认报文自身的序号为X加1。 TCP连接的释放是在两个方向上分别释放连接，每个方向上连接的释放只终止本方向的数据传输。当一个方向的连接释放后，TCP的连接就处于“半连接”或“半关闭”状态。当两个方向的连接都已释放后，TCP连接才完全释放。 （1）A收到应用层的通知，向B发送FIN为1的连接释放报文段，报文段的序号为U，它是之前A已发送的所有数据的最后一个字节的序号加1。 （2）B收到A的连接释放请求并向A发出确认，确认序号是U加1。B的确认报文序号是V，同样的，它是之前B已发送的所有数据的最后一个字节的序号加1。 （3）B收到应用层的通知，向A发送FIN为1的连接释放报文段。 （4）A收到B的释放连接请求并向B发送ACK为1的确认报文，报文序号是U加1，确认序号是W加1。B收到A的确认报文后，释放到A这个方向的TCP连接。单元9参考答案一、选择题1.D2.C3.C4.D5.D6.A7.A8.C9.B10.C11.C12.C13.C14.A15.A二、填空题1.客户机-服务器模型（Client/Server，C/S）、对等网络服务模型（Peer-to-Peer，P2P）、浏览器-服务器模型（Browser/Server，B/S）。2.803.唯一4.分布5.本地域名服务器、根域名服务器、授权域名服务器6．简单邮件传输协议邮件读取协议7．21208．主动被动9．2310．域名服务器11．URL12．会话层、表示层、应用层13．SMTP、POP、IMAP14．动态获取IP地址和其他信息15.处理转发三、解答题请说明域名解析过程及域名服务器的类型。DNS（DomainNameServer，域名服务器）是进行域名(domainname)和与之相对应的IP地址(IPaddress)转换的服务器。DNS中保存了一张域名(domainname)和与之相对应的IP地址(IPaddress)的表，以解析消息的域名。DNS客户机提出域名解析请求，并将请求发送给本地的域名服务器。当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地缓存，如果记录项已经存在，则本地的域名服务器就直接把查询的结果返回。如果本地的缓存没有该记录项，则本地的域名服务器就直接把请求发给根域名服务器，然后根域名服务器在返回给本地域名服务器一个所查询域的主域名服务器的地址。本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求，然后接受请求的服务器查询自己的缓存，如果没有记录，则返回相关下级域名服务器的地址。重复第四步，直到找到正确的记录。本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时还将结果返回给客户机。域名服务器类型有主域名服务器、辅助域名服务器、缓存域名服务器、转发域名服务器。请说明HTTP协议工作原理。客户机与服务器建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求内容包括：统一资源标识符、协议版本号。服务器收到请求的信息（包括请求行，请求头，请求体）。服务器接收到请求后，给予相应的响应信息，格式为一个状态行（包括响应行，响应头，响应体）。请说明FTP服务器主动模式的工作过程。FTP在主动模式工作过程：主进程主要负责打开端口（端口号为21），使客户进程能够与服务器建立连接，等待客户进程发出连接请求。当客户进程向服务器进程发出连接请求时，就需要找到端口号21，同时还要告诉服务器进程自己的另一个端口号，用于建立数据传输连接，然后服务器进程利用端口号20与客户进程所提供的端口号建立数据传输连接。请简单说明DHCP协议的工作过程及工作中发送的数据报类型。DHCP的工作过程主要包括4个部分：客户端发送DHCP发现报文-DHCPDiscovery报文;发现的DHCP服务器响应请求-DHCPOffer报文;客户机请求DHCP提供的IP地址-DHCPRequest报文;DHCP服务器确认所提供的IP地址-DHCPAck报文。请说明DHCPRelay中继的工作过程。DHCPRelay（DHCPR）也叫DHCP中继。中继可以实现跨越物理网段之间处理和转发DHCP信息的功能。当DHCP中继代理收到主机发送的发现报文后，就以单播方式向DHCP服务器转发此报文并等待其回答。收到DHCP服务器回答的提供报文后，DHCP中继代理再将此提供报文发回给主机。试列出5种以上应用层的服务器协议并说明其基本功能，以及在传输层的端口号分别是多少？（1）超文本传输协议（HyperTextTransferProtocol，HTTP）：HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP）。客户端是终端用户，服务器端是网站。HTTP工作在传输层的端口号为80。（2）域名系统（DNS）：完成域名与IP地址相互映射。DNS工作在传输层的端口号是53。（3）文件传输协议（FTP）：用于在网络上进行文件传输的一套标准协议，使用客户/服务器模式。FTP常用端口号有2个，服务器连接端口号为21，数据端