计算机网络理论与实践 习题及答案 张举 第1-8章

第一章习题答案

1.简述计算机网络的形成与发展过程。

答：计算机网络的发展主要经历以下几个阶段：

（1）面向终端的单计算机联机系统网络

为减轻中心计算机的负或,在通信线路和计算机之间设置了一个前端处理机（FrontEndProcessor,

FEP）或通信控制器CCU,专门负责与终端之间的通信控制，使数据处理和通信控制分工。在终端机

较集中的地区，采用了集中管理器（集中器或多路复用器）用低速线路把附近群集的终端连起来，通

过Modem及高速线路与远程中心计算机的前端机相连。这样的远程联机系统既提高了线路的利用率，

又节约了远程线路的投资。

（2）计算机-计算机网络及分组交换网阶段

第二阶段是20世纪60年代中期到20世纪70年代早期，出现了多台计算机互联的系统，开创了

“计算机•计算机”通信时代。这是真正意义上的计算机网络，通过通信线路将若干台独立的计算机

连接起来，为用户提供服务，实现资源共享。这个时期的网络产品是相对独立的，没有统一标准。

1969年，美国国防部高级研究计划署（DARPA）建成的ARPANET标志着现代意义上的计算机

网络的诞生。

（3）计算机网络体系结构标准化阶段

此阶段，各计算机厂商纷纷发展自己的计算机网络产品，并制定自己的计算机网络体系结构，如

1974年IBM推出了系统网络体系结构SNA,1975年DEC提出了分布式网络体系结构DNA。

国际标准化组织ISO（InternationalStandardsOrganization）于1983年形成了开放系统互联参考模

型的正式文件，即著名的国际标准ISO7498,简称OSI/RM。0SI规定了可以互联的计算机系统之间的

通信协议，网络产品有了统一标准，促进了企业的竞争，计算机网络进入了国际标准化网络阶段.

（4）局域网标准化发展阶段

20世纪70—80年代，随着计算机硬件技术的发展及价格的下降，计算机在一些单位如公司、学

校、政府部门等得到了广泛的应用，这催生了局域网技术的发展。

20世纪80年代，不同类型的LAN纷纷出现，为了促进局域网技术的发展，统一局域网标准，

19X0年2月，美国电气和电子工程师协会（止匕。成立了K02局域网标准委员会，并相继提出榻）2.1〜8U2.6

等局域网标准草案，其中绝大部分都被国际标准化组织【SO正式认可。这些局域网协议及标准化的确

定，为局域网技术的发展奠定了坚实的基础。

（5）互联网蓬勃发展阶段

Internet是从ARPANET逐步发展而来的，是世界上最大的互联网络，称为互联网或因特网，它

使用的是TCP/IP协议。出现了互联网服务提供商（InierneiServiceProvider,ISP）。任何单位和个人

可以交纳一定的费用，通过ISP的服务来接入互联网。如今的互联网主干网也并非一个单一的主干网

络，这些互联网服务提供商出于市场商业行为，也都各自组建了自己的主干网络，这些主干网络通过

网络接入点（NetworkAccessPoint,NAP）连通。目前的互联网已经发展为多级ISP结构的网络。

2.计算机网络的功能是什么？请举例说明。

答：计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的多台计算.机，通过通信设备与通信线路连接起

来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下实现资源共享的系统。其功能主

要为共享。如可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功能，包括我们最常访问的Web站

点，其实也是对方共享给我们的内容。

3.计算机网络由哪些组成部分？

答：从不同的角度来看，对计算机网络的组成有以下的理解。

物理组成：

（1）硬件：主要指组成计算机网络的硬件设备，如生机、各种路由交换设备、通信处理机、通

信媒介（包括有线线路和无线线路）等。

（2）软件：主要指使用网络功能的各种软件。

（3）协议：指为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。如同汽车在道

路上行驶必须遵循交通规则一样，数据在线路上传输也必须遵循一定的规则。从某种意义上来说，学

习计算机网络各层的功能，也就是在学习各层所包含的协议。

工作方式：

（I）边缘部分：由所有连接在网络上，供用户直接使用的主机组成，用来进行通信和资源共享，

其工作方式主要为C/S方式用P2P方式。

（2）核心部分：由大量的网络和连接这些网络的路由器组成，它为边缘部分提供连通性和交换

服务。

4.计算机网络可以从哪几个方面分类？按网络覆盖的区域分主要有哪几种，各有何特点？校

园网属于哪类网络？

答：（1）按网络覆盖的地理范惘分类

（2）按网络的拓扑结构分类

（3）按传输介质分类

（4）按传播技术分类

按照地理范围的大小，可以把计算机网络分为局域网、城域网和广域网3种类型。

校园网属于局域网。

5.计算机网络的性能指标有哪些？请做进一步解稀。

答：（1）速率

网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，也称为数据

率（datarate）或比特率（bitrate）。

（2）带宽（Bandwidth）

网络带宽是指在单位时间内网络中的某信道所能通过的最高数据率，单位为bit/s。带宽表示的是

某信道传送数据的能力，因此用最高数据率来表达，为便于描述，单位的前面也常常加上干（k）、

兆（M）、吉（G）或太（T）这样的倍数。

（3）吞吐量

吞吐量（Throughput表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量更侧

重于对网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。

（4）时延

时延（Delay或Latency）是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送

到另一端所需的时间。时延是个很重要的性能指标，有时也称为延迟。

（5）时延带宽积

时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

（6）往返时间RTT

往返时间RTT（Round-TripTime）表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确

认（接收方收到数据后便立即发送确认），总共经历的时间。显然，往返时间涵盖了各中间节点的处

理时延、排队时延以及转发数据时的发送时延。

往返时间是一个很重要的性能指标，利用它可以判断当前网络的状态，在运输层的TCP协议中，

有RTT的具体运用。

（7）利用率

利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道利用率指某信道有百分之几的时间是被利用的（有

数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

（8）误码率

数据在信道中传输时，受到各种因素的影响，传递的信息不可能完全正确，总会有一定的差错出

现。通常把信号传输中的错误率称为误码率，它是衡量差错的标准。在传输时，误码率等于二进制码

元在传输中被误传的比率，即用接收错误的比特数除以被传输的比特总数所得的值就是误码率。

6.OSI体系结构分几层，分别是什么？

答：OSI体系结构划分为七个层次，由高到低依次为：Application（应用层）、Presentation（表示层）、

Session（会话层）、Transport（运输层）、Network（网络层）、Datalink（数据链路层）和Physical（物

理层）。

7.简述五层体系结构中各层的功能。

答：（I）应用层

与OSI模型中的应用层功能类似，主要协议包括文件传输协议FTP.超文木传愉协议HTTP.简

单邮件传送协议SMTP、域名解析协议DNS等，这些协议都对应了某种互联网应用，将在第6章应

用层详细讲解。

（2）运输层

该层主要包含两个协议：TCP协议和UDP协议。TCP协议向上层提供可靠的端到端的通信，同

时还有流量控制和拥塞控制力能，实现较为复杂。UDP协议比较简单，向上层提供无连接的、尽最

大努力的交付，不能保证数据无差错、不丢失，适用于对可靠性要求不高的应用，如音视频数据。

（3）网际层

网际层相当于OSI中的网络层，任务是将分组送到目的主机，主要协议是IP协议。IP协议可以

给互联网中的端口分配IP地址，并将其划归到某个IP网络，在路由协议的作用下，可以将IP分组从

•个网络转发至另•个网络，最终抵达目的IP地址，这其中路由静是分组转发的核心设备。

IP协议是TCP/IP模型中的重要基础协议，正是有了IP协议，才实现了多个不同网络的互底。

（4）数据链路层

数据链路层是在通信实体间建立数据链路连接，传输的基本单位为“帧”，并为网络层提供差错

控制和流量控制服务。

数据链路层由MAC（介质访问控制子层）和LLC（逻辑捱路控制子层）组成。介质访问控制子

层的主要任务是规定如何在物理线路上传输帧。逻辑链路控制子层主要负责在逻辑上识别不同协议类

型，并对其进行封装。也就是说逻辑链路控制子层会接收网络协议数据、分组的数据报并且添加更多

的控制信息，从而把这个分组传送到它的目标设备。此外，数据链路层还要实现流量控制和差错控制。

（5）物理层

物理层是OSI参考模型中的最底层，下面是具体的物理链路，物理层主要定义了系统的电气、机

械、过程和功能特性。如电压、物理数据速率、最大传输距离、物理连接隅和其他的类似特性。

8.计算机网络中为什么要采用分层的体系结构，有什么优点？

答：面对一个熨杂系统，在设计时通常会将其分解为若干个模块，这样可以将复杂系统转化为一

些较容易实现的模块，以此来降低系统的豆杂性，使系统结构更合理，更容易实现。鉴于计算机网络

通信系统的复杂性及特点，这里用分层的方法来解决。

分层带来的好处：

<1）各层之间是独立的。

（2）灵活性好。

（3）结构上可分割开。各层都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，因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。

9.什么是网络协议，简述其三要素的含义。

答：为进行网络中的数据交换而制定的规则、标准或约定称为网络协议，简称协议。

网络协议由以下三个要素组成：

I.语法，指传输或交换数据及其控制信息的格式。

2.语义，指控制信息中各部分的含义。

3.同步，指完成数据传输或交换的时序，比如，接收方接收到信息后，接下来需要做何种响应,

而发送方在收到响应后，接下来又该做什么。

习题

一、选择题

1.在下列传输媒体中，采用RJ-45连接头作为连接器件的是（C）.

A.同轴电缆B.单模光纤C.4对8根UTPD.电话线

2.在下列传输媒体中，哪一个受到电磁干扰最小（D）。

A.屏蔽双绞线B.通信卫星C.细同轴电缆D.光纤

3.利用载波信号频率的不同来实现信道复用的方法有（A）

A.频分复用B.时分复用C.波分复用D.码分复用

4.局域网中常使用的传输介质为双绞线，UTP和STP分别表示（D）。

A.五类双绞线与七类屏蔽双绞线

B.屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线

C.光纤与同轴电缆

D.非屏蔽双绞线与屏蔽双绞线

5.（B）技术，适用干电视广播系统通信。

A.码分多路复用B.频分多路复用C.波分多路复用D.时分多路复用

6.以下用以实现电信号与光信号之间相互转换的设备为：C）。

A.调制解调器B.交换机C.光纤收发器D.ADSL

7.在同一个通信信道中，同一个时刻可以进行双向数据发送的信道是（A）。

A.全双工B.半双工C.单工D.报文通信

8.家用音响常使用的传输媒体为（D）。

A.双绞线B.玻璃光纤C.胶套硅光纤D.塑料光纤

9.下列关于数据交换，不正确的叙述是（A）o

A.电路交换是面向非连接的不可靠的数据传输方式。

B.分组交换比报文交换具有更好的传输效率。

C.报文交换采用存储转发方式。

D.分组交换是计算机网络采用的数据转发方式。

9.通过分割信道的占用时间来实现多路宜用的技术称为：D）。

A.频分复用技术B.波分复用技术

C.码分复用技术D.时分复用技术

10.采用半双工通信的例子是（D）

A.电视B.广播C.手机D.对讲机

二、判断题

1.单工通信是指在一条通信信道中，同一时刻可以双向传输数据的通信方式。（X）

2.数据传输速率的单位是B/s。（X）

3.波分复用就相当于时分多路复用在光纤介质上的应用。（X）

4.差分曼彻斯特编码用位周期中心向上的跳变表示0,位周期中心向下的跳变表示I。（X）

5.计算机网络数据交换方式采用的是报文交换。（X）

6.国内双绞线的特征阻抗值一般是120欧姆。（X）

7.屏蔽双绞线屏蔽层作用是减少双绞线的内部干扰。（X）

8.微波沿直线传输，需要中继站，所以称为微波接力通信。（J）

9.双绞线制作的568B标准线序为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。（J）

10.光纤在传输数据过程中没有损耗。（X）

三、问答题

1.物理层的功能是什么？其特征有哪些？

物理层的功能主要是解决如何通过双绞线、光纤等传输媒体在各种网络设备及终端间传输数

据比特流的问题，其特征有机械特征、电气特征、功能特征、过程特征。

2.如何提高信道的极限传输速率？

可以提高信道带宽，或者提高每个码元能够取得的离散值的个数，即每一个码元携带更多比

特的信息量。

3.常见的信号编码技术有哪些？常见的信号调制技术有哪些？

常用的编码方式行归零码，不归零码.曼彻斯特.差分曼彻斯特编码.常用的调制方法行调

幅、调频和调相。

4.信道更用技术有哪些？各有哪些特点？

信道复用技术包括：频分复用、时分复用、波分复用和砂分更用。

<I)频分复用(FrequencyDivisionMultiplexing,FDM)：频分复用是将一条物理信道的总

带宽划分成若干频带宽度，每条频带宽度形成一条逻辑信道。逻辑信道在各自固定的频带上传输

数据，同一时刻，不同逻辑信道工作在不同的频带上。在整个通信过程中，逻辑信道自始至终占

用分配给它的频带，彼此不会互相干扰，从而实现信道的频分多路复用。

(2)时分复;用(TimeDivisionMultiplexing,TDM)：将共享信道的占用时间，划分成等长

时间片，轮流供不同信道使用。

(3)波分复用(WavelengthDivisionMultiplexingyWDM)：光纤作为新型传输媒体,传输

能力很强，带宽很大。对于光纤信道，习惯用波长代替频率表示光载波。不同信道在不同波长的

子信道中传输数据。通过波分复用技术，使得在单根光纤上传输单•光载波的光信道，变为能够

同时传送多路不同波长光载波的光信道，大幅提升光纤的传输能力。波分复用是光的频分复用。

(4)码分复用(CodeDivisionMultiplexing,CDM)：码分复用主要用于无线网络、移动通信等

领域。使用码分复用技术，不再将信道划分成若干了•频带，也不用将信道使用时间分为若干短时

间片。每个信道在相同时间，占用相同频带进行通信。码分爱用信道为多个不同地址的用户所共

享时，就称为码分多址(CodeDivisionMullipleAccess,CDMA)o不同用户以不同码型通信，

用户之间不会干扰。码分任用技术起初用于军事领域通信。该技术有较强的抗干扰能力，敌人不

易察觉。伴随CDMA技术发展，CDMA设备价格大幅下降，可以用在民用的移动通信和无线计

算机网络环境中。

5.模拟信号数字化的过程是什么？

模拟信号数字化流程包括采样、量化以及编码。

(1)采样(Sample)：采样作为模拟信号数字化的苜要环节。每隔一定的时间，把连续变

化的模拟信号所对应的电平幅度值抽取出来，作为样本基数，再根据样本基数将原信号表示出来,

这个过程称为采样。

(2)量化(Quantizing)：即采样获得的样本幅度，依据量化级别进行取值的全过程，即取整。

该环节完成之后，脉冲序列就转化为数字信号。

(3)编码(Encoding)：量化后，采样的样本用二进制码表示。N个量化级对应log?N位二进制

码。

6.数据通信方式有哪些？各有什么特点？

数据通信方式有三种：单向通信、双向交替通信和双向同时通信。

(I)单向通信：又称单工通信，即发送方与接收方之间是一条单向通信信道，数据只能沿一个

方向传输。即发送方只能发送而不能接收数据，接收方只能接收而不能发送数据。例如收听广播，收

看电视。

(2)双向交替通信：又称半双工通信。指数据信号可在两个方向传输，通信双方都可以发送数

据，但在杲一个时刻数据仅能沿一个方向传输，即发送方发送数据时，接收方只能接收，反之亦然。

例如对讲机通信。

（3）双向同时通信：又称全双工通信，指同时可在两个方向.上传输数据，相当于通信双方之间

有两个通信信道，一个发送信道，一个接收信道。同一时刻，发送方可以发送数据信号，同时也可以

接收数据信号，接收方可以接收数据信号，同时也可以发送数据信号。例如计嵬机通信、电话通信。

7.数据交换技术有哪几种？各有什么特点？哪种适合计身.机网络中的数据交换？为什么？

常见的数据交换方式有电路交换和存储交换，存储交换又分为报文交换和分组交换。

电路交换的特点是通话全部时间内，用户始终占用端到端的通信资源。报文交换方式的特点是每

个中间节点必须成功接收完整的报文后，再转发到下一个节点，成本高，效率低。分组交换特点是

把大报文分成若干小报文，实现并发传输，时延比报文交换小，灵活性更好。计算机网络使用分

组交换。因为计算机传输数据具有突发性的特点。

8.双绞线电缆的电气性能参数有哪些？举例说明。

双绞线的电气性能指标如下所列。

（1）特征阻抗：指额定频率下正常工作的链路，应具备的电阻值。正常情况下，每对线缆的特

征阻抗值保持在一个均匀恒定的状态。特征阻抗值包括电阻值，以及在额定频率范围内的容性阻抗值

与感性阻抗值。双绞线的特征阻抗主要有100欧姆、120欧姆及150欧姆，国内的双绞线电缆主要是

100欧姆的双绞线电缆。

（2）直流环路电阻：在20〜30℃的环境下，直流环路电阻不超过30欧姆。

（3）衰减：指信号在链路中传输•段正离后功率的损耗，单位是分贝（dB）o影响衰减最大的

因素是线缆长度，长度越长，衰减越大。电话通信系统中使用的双绞线电缆，通信距离一般是几千米。

如果使用较粗的导线，传输距离可以增加到十几千米。如果距离太长，就需增加信号放大器，将衰减

的信号放大到合适的数值（对丁•模拟传输），或者加上中继器，对失真的数字信号进行整形（对丁•数

字传输）。导线越粗，通信胆离越远，价格越高。

（4）近端串音：链路中发送线缆的一侧，对同侧的相邻线对，由于电磁感应造成的信号耦合（由

发射机在近端发送信号，然后在相邻线对近端测出的不良信号的耦合）称为近端串音（NearEndCross

Talk,NEXT）.

（5）近端串音功率和（PowerSumNEXT,PSNEXT）：指在4对对绞电缆一侧测量3对相邻线

对，对第4对线缆近端串扰的总和（所有近端干扰信号同时工作时，在接收线对上形成的组合串扰）。

（6）衰减串音比值（Aiienualion-io-CrossialkRatio,ACR）：指在相邻发送信号线对的串扰线对

上，其串扰损耗与本线对传输信号衰减值的差值。ACR作为衡量系统信号噪声比的唯一标准，对于

表示信号和噪声串扰之间的关系具有重要价值。ACR值越高，说明线缆的抗干扰能力越强。

（7）远端串扰（FarEndCrossTalk,FEXT）：与近端串扰对应，远端串扰是信号从本端（近端）

发出，然后在链路的另•端（远端），发送信号的线对和它的相邻线对由于电磁耦合而造成的事扰。

（8）等电平远端串音（EqualLevelFEXT,ELFEXT）：某线对上的远端串扰损耗值与本线对上传

输信号衰减之间的差值。从一条链路或信道近端线缆中的一个线对开始发送信号，由于线路衰减，在

徒路远端对相邻接收线对造成的干扰（由发射机在远端发送信号，在相邻线对近端测出的不良信号耦

合）为远端串音。

（9）等电平远端串音功率和（PowerSumELFEXT,PSELFEXT）：4对双绞电缆同一侧测量3

对相邻线对，对第4对线的远端串扰总和（所有远端干扰信号同时在工作，在接收线对上形成的组合

串扰）。

（10）回波损耗（RciurnLoss,RD：由于链路或信道特性阻抗值偏离标准值，导致功率反射引

起的损耗（布线系统中阻抗不匹配产生的反射能量），回波损耗对于全双工传输的应用很重要。电缆

制作过程中的结构变化、连接器类型以及布线安装情况都会影响回波损耗数值。

（11）传播时延：指信号从链路或信道一端传播到另一端所经历的时间。

（12）传播时延偏差：是指以同一-缆线中信号传播时延最小的线对作为参考，其余线对与参考线

对时延的差值（最快线对与最慢线对信号传输时延的差值）。

（13）插入根耗：是指发射机与接收机之间由于插入电缆或某些元器件而产生的信号的损耗。通

常指衰减。

9.为什么双绞线的每对铜导线要扭绞在一起？

两根铜线扭绞在一起，可以将单根铜线产生的电磁干扰与另外一根铜线产生的干扰互相抵消。

10.无线传输主要有哪几种方式？各有什么特点。

1）.无线电波

无线电波是无线网络中主要的传输媒体。无线电波传愉距离远，易于穿越障碍物，传播角度广;

无线电波通信依靠大气层的电离层反射实现，电离层不稳定，会受到太阳活动、季节以及昼夜的影响。

不稳定的特性导致无线电波信号在传输时出现信号衰减。此外，电离层的反射会产生多径效应，即同

样一个信号会经过不同的反射路径到达同一个目的接收点，这些信号的时延和强度也都不相同，最后

得到的信号会产生较大失真,无线电波通信不需要发送方和接收方在一条直线上。在无线电波通信中，

短波信道的通信质量较差，一般利用短波无线电台进行几十至几百比特/秒的低速数据的传输。

2）.微波

微波频率范围为300MHz~200GHz,主要使用2GHz~40GHz频率。微波与无线电波不同，微波沿

直线传播，而地球表面是曲线，传输距离会受限制，一般为30〜50km。微波进行远跖离传输需要中继

站，将信号增强，接力传输到下一站，一般微波中继站点会建在山顶，两个中继站间的距离大约为

50km,中间不能有障碍物。微波通信又称为微波接力通信，它可以传输数据、语音、图像等，.主要

特点有：

（I）微波波段频率高，通信信道的带宽非常大，通信容量很大：

（2）微波通信传输质量较高，相比无线电波受气候变化影响较小；

（3）与相同带宽和长度的有线通信比较，微波接力通信建设的投资较少。

微波接力通信的缺点有：

（1）邻站之间一定要能彰直视，不能有任何障碍物：

（2）微波通信也会受到恶劣气候环境的影响，比如雨雪天气会对微波产生损耗；

（3）与有线通信系统相比，微波通信易被窃听，保密性及隐蔽性较差：

（4）中继站的维护与使用需要消耗大量的人力物力。

3）.卫星通信

卫星通信是微波通信的一种特殊形式，使用距离地面36000km地球同步卫星为中继站。克服了

微波通信中的距离限制，在地球赤道上空的同步轨道等距离放置3颗人造卫星可将整个地球覆盖。卫

星通信的带宽比微波接力通信更宽，通信容量更大，信号受干扰的程度更小，误码率更低，通信更加

稳定。

习题

一、选择题

1.数据链路层的基本功能是将（）数据封装成帧。

A.运输层B.应用层C.会话层D.网络层

2.PPP协议网络地址协商是在（）阶段完成的.

A.LCPB.NCPC.PAPD.CHAP

3.以太网MAC地址的二进制长度是（）位。

A.16B.32C.128D.48

4.高速以太网和传统以太网的共同之处是（）。

A.都采用CSMA/CD协议B.帧格式相同

C.都采用时分复用技术D.都具有独占带宽特性

5.以太网标准与TCP/IP协议的关系是（）。

A.以太网为IP层协议服务B.IP层协议为以太网服务

C.没有关系D.同一组织发布的

6.（）限制了接收广播信息的工作站数，使得网络不会因传播过多的广播信息（即“广播

风暴”）而引起性能恶化。

A.网桥B,集线器C.虚拟局域网D.生成树

7.100Mb/s快速以太网的lOOBase-T标准是（）.

A.IEEE8O2.3uB.IEEE802.lq

C.IEEE802.3aD.IEEE802.3z

8.VLAN间的路由（）。

A.不可能实现B.用三层交换机可以实现

C.用生成树可以实现D.用端口聚合可以实现

9.（）协议可以消除桥接网络中可能存在的路径回环。

A.STPB.IEEE802.lq

C.IEEE802.3uD.CSMA/CD

10.千兆以太网传输介质不包括（）。

A.l（）（X）Base-LXB.l（X）（）Base-SX

C.lOOOBasc-CXD.lOOOBasc-TX

二、填空题

1.数据链路层协议主要内容包括（）、（）、（）、（）和（）。

2.（）是世界上第一个局域网产品（以太网）的规约。此外还有（）也是一种以太网标

准。

3.（）和（）都是多台交换机连接在一起的两种方式。它们的主要目的是（）。

4.千兆以太网使用（）和（）两种光纤传输介质，以及（）和（）两种双线线传

输介质。

三、判断题

1.数据链路层是为运输层提供数据封装服务的。（）

2.PPP协议可将IP数据报封装到串行链路.（）

3.CSMA/CD是一种同步时分复用技术。（）

4.以太网交换机只能工作在数据链路层。（）

5.聚合为交换机提供了端口捆绑的技术，允许两台交换机之间通过两个或多个端口并行连接同

时传输数据以提供更高的带宽。（）

6.网桥不但能扩展以太网的网络距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。（）

7.堆置和级联都是多台交换机连接在一起的两种方式。它们的主要目的是增加端口密度。（）

8.虚拟局域网（VLANi是由•些局域网网段构成的与物理位置有关的逻辑组。（）

四、简答题

1.数据链路层的基本功能是什么？数据链路层的功能哪些是必需的？哪些不是必需的？为什

么？

2.PPP协议有哪些实际应用？

3.CSMA/CD的工作原理是什么？有什么缺陷？

4.以太网的主要性能指标有哪些？

5.如何理解虚拟局域网的作用？

五、综合题

1.假定总线长度为1km,数据传输速率为IGb/So设信号在总线上的传播速率为200000km/s。

求能够使用CSMA/CD协议的最短帧长。

答：对于1km电缆，单程传播时间为1/200000=5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微杪可以发送的比特数等

于10*10人-6/1*10八-9=10000.因此，最短帧是10000位或1250字节长

2.某局域网有三台以太网交换机SI、S2和S3（假设每台交换机仅有4个接口，接口号为1~4）

连接了8台PC。初始，每台交换机中的MAC地址表都是空的。以后有以下各PC依次向其他PC发

送了MAC帧，依次是：B发送给C,D发送给A,G发送给D,E发送给H,C发送给B,F发送给

G,如图3-60所示。试填写各交换机在收到各帧后在MAC地址表中的记录和交换机的处理动作（丢

弃该帧，或从哪个接口转发出去，或没有收到该帧）。

图3-60拓扑图

答：B发送给C,S1转发表B对应接口2转发，写入转发表

S2转发表B对应接口I转发，写入转发表

S3转发表B对应接口I转发，写入转发表

D发送给A,SI转发表D对应接口4转发，写入转发表

S2转发表D对应接口2转发，写入转发表

S3转发表D对应接口1转发，写入转发表

G发送给D,

E发送给H,

C发送给B.

F发送给G,

一、选择题

I.D2.A3.B4.C5.D6.B7.C8.B9.AI0.D

二、填空题

1.面向连接、面向非连接、面向非连接

2.254

3.IP地址、物理地址

4.网络地址、主机地址

5.8、24、16>16、254

6.15

7.双协议栈技术、隧道技术

8.静态地址NAT、动态地址NAT、网络地址与端口号转换NAPT

9.D

10.北向接口（NBD、南向接口（SBI）、东西向接口

三、问答题

1.

对比的方面虚电路服务数据报服务

思路可程通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证

连接的建立必须有不需要

仅在连接建立阶段使川，每个分组使用短

终点地址每个分组都有终点的完整地址

的虚电路号

屈于同一条虚电路的分组均按照同一略由

分组的转发每个分组独立选择路由进行转发

进行转发

发生故障的节点可能会丢失分组，一些路由

当节点发生故障时所有通过故障节点的虚电路均不能工作

可能会发生变化

分组到达的顺序总是按发送顺序到达终点不一定按发送顽序到达终点

端到端的差错处理和流

可以由网络负责，也可以由用户主机负责由用户主机负贡

量控制

2.路由器主要完成的两个功能是路由选择和分组转发。路由选择：确定数据报走哪一条路径，即

路由器根据不同的算法生成动态的路由表.分组转发：路由器根据转发及将用户的IP数据报从合适

的端口转发出去。

3.交换机是一种网络设备，它的工作原理基于MAC地址表进行数据帧的转发和过滤。当交换机

收到一个数据帧时，它会检查该数据帧的源MAC地址，并在MAC地址表中查找该地址对应的端口，

然后将数据帧从该端口转发出去。如果数据帧的目的MAC地址不在MAC地址表中，则交换机符向

所有端口转发该数据帧，这一过程称为泛洪。交换机的三个主要功能是了解每一端口相连设备的MAC

地址，并将地址同相应的端I」映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中；当一个数据帧的目的

地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据赖为广

播/组播帧则转发至所有端口）；当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免

回路的产生，同时允许存在后备路径.

4.工作范用：IGP主要在自治系统内部使用，而EGP则在不同自治系统之间使用。

目的：【GP主要关心自治系统内部如何高效地传送数据报，而EGP则致力于在不同的自治系统

间传递无环路的路由信息。

策略：IGP主要考虑自治系统内部最佳路由的发现和计算，而EGP则需要考虑其他方面的政策，

并可能需要多条路由。在代价费用方面，EGP的可达性可能更为重要。

自治系统号：IGP主要关注自治系统内部的路由信息交换，而EGP则用于不同自治系统间的路

由信息传递。

5.RIP：RIP是一种基于距离向量的路由协议，通过跳数来计算最佳路径。它使用UDP协议进行

路由信息的传输，并采用触发更新机制来快速响应网络变化。RIP具有简单易懂的配置方式，适用于

小型网络，但不适合大型网络。

OSPF：OSPF是一种链路状态路由协议，通过收集网络中所有健路的状态信息来构建一个完整的

网络拓扑结构。OSPF具有收敛速度快、支持大型网络、支持VLSM等特点，因此在大型网络中被广

泛使用。

BGP：BGP是一种外部网关协议，用于在不同自治系统之间进行路由信息的交换和传递。BGP

使用TCP作为传输协议，并采用路径向量路由选择方式来计算最佳路径。BGP具有丰富的路由属性、

支持大规模网络、能够处理路由环路等特点，因此在互联网中被广泛使用。

6.利用公用的互联网作为本机构各专用网之间的通信载体，这样的专用网又称为虚拟专用网

(VPN)o

优点

(I)VPN能够让移动员工、远程员工、商务合作伙伴和其他人利用本地可用的高速宽带网连接到企

业网络。此外，高速宽带网连接提供一种成本效率较高的连接远程办公室的方法。

(2)设计良好的宽带VPN是模块化的和可升级的。VPN能够让应用者使用一种很容易设置的互联

网基础设施，让新的用户迅速和轻松地添加到这个网络。这种能力意味着企业不用增加额外的基础设

施就可以提供大量的容量和应用。

<3)VPN能提供高水平的安全通信，使用高级的加密和身份识别协议保护数据避免受到窥探，阻止

数据窃贼和其他非授权用户接触这种数据。

(4)实现完全控制，虚拟专用网使用户可以利用ISP的设施和服务，同时又完全掌握自己网络的控

制权。用户只利用ISP提供的网络资源，对于其他的安全设置、网络管理可由自己管理。在企业内部

也可以自己建立虚拟专用网,

缺点

(1)企业不能直接控制基于互联网的VPN的可罪性和性能。企业必须依靠提供VPN的互联网服务

提供商来保证服务的运行。这个因素使企业与互联网服务提供商签署一个服务级协议非常重要，注意

要签署一个保证各种性能指标的协议。

(2)企业创建和部署VPN线路并不容易。这种技术需要对网络和安全问题有一个全面的了解，需要

认真规划和配置。因此，最好选择互联网服务提供商负责运行VPN的大多数事情。

(3)不同厂商的VPN产品和解次方案总是不兼容的，因为许多厂商不愿意或者不能遵守VPN技术

标准。因此，混合使用不同厂商的产品可能会出现技术问题。另一方面，使用一家供应商的设备可能

会提高成本。

(4)当使用无线设备时，VPN有安全风险。在接入点之间漫游特别容易出问题。当用户在接入点之

间漫游的时候，使用任何高级加密技术的解决方案都可能被攻破。

四、综合题

1.

2.解：

(1)128.9639.10分组的目的站IP地址为：128.96.39』0。先与子网掩码28相与，得

,可见亥分组经接口m0转发。

(2)2分组的目的IP地址为：2。与子网掩码28相与得

,不等于0与子网掩码28相与得,经查路由

表可知，该项分组经R2转发。

(3)128.96.40.⑸分组的目的IP地址为：51,与子网掩码28相与后得

28,与子网掩码92相与后得28,经查路由表知,该分组转

发选择默认路由，经R4转发。

(4)192.153.17分组的目的IP地址为:7。与子网掩码28相与后得

。与子网掩码92相与后得,经查路由表知,该分组经R3

转发。

(5)()分组的目的IP地址为：0,与子网掩码28相与后得

o与子网掩码92相与后得4,经查路由表知，该分纽转发

选择默认路由，经R4转发。

3.解：

(1)::F67:5482:ABOO:67AB:DB56:7332

(2)::5C:ABDF

(3)::AB33:7358::82BA:298

(4)2289:AF::35:CD3:B256

4.解:

先将接收到的路由信息中距离加1，并添加下一跳路由添加为c,得到新表如下:

目的网络距离下一跳路

由器

N25C

N39C

N55C

N84C

N96U

再对比新表与路由器B的路由表的“目的网络”和“距离”，如果没有则进行添加,

有则比较下一跳，下一跳相同则直接更新，下一•跳不同，则比较距离，距离短，则进行更新,

否则不变，得到：

目的网络距离下一跳路由器

NI7A

N25C

N55C

NS4E

N93F

N39C

其中N1新表中无信息，所以不变，N2下一跳相同所以更新，N3旧表中没有所以

直接添加，N5下一跳不同，新表中距离更小，所以更新，N8、N9下一跳不同，新表中距高

更长，所以不变。

习题

一、选择题

1.运输层的基本功能是将（B）数据封装成运输层报文。

A.数据链路层B.应用层C.会话层D.网络层

2.<A）是面向连接的服务。

A.TCPB.UDPC.IPD.以太网

3.运输层的端口是指（C）。

A.服务器的端口B.路由器的端口

C.应用进程的标识D.交换机的端口

4.TCP协议用滑动窗口实现（A）。

A.流量控制B.拥塞控制C.连接建立D.差错改正

5,拥塞控制是根据（A）的状况决定发送端向网络注入的数据大小和速率。

A.网络B,应用进程C.接收端D.网卡

6.接收端在收到数据字节序号为100的报文后将向发送端发送确认号为（B）的确认报文。

A.I（X）B.101C.0D.I

7.下面的关于传输控制协议表述不正确的是（A）。

A.主机寻址B,进程寻址C.流量控制D.差错检测

8.TCP协议采取的保证数据包可靠传递的措施不包括（D）。

A超时重传机制R.确认应答机制

C.校验和机制D.用户认证与加密机制

9.滑动窗口的作用是（A）。

A.流量控制B,拥塞控制C.路由控制D.差错控制

10.慢开始和拥塞避免算法的作用是（B）。

A.流量控制B.拥塞控制C.路由控制D.差错控制

二、填空题

1.运输层的基本服务又可分成两种，分别是（UDP）服务和（TCP）服务。

2.（IP地址）和•端口号）的绑定组成了套接字（Socket）o

3.从流量控制的角度，发送窗口•定不能超过接收窗口，实际的发送窗口的上限值应该等于

（cwnd）与（rwnd）中最小的一个。

4.TCP连接采用三次握手方法。首先发送方向接收方发送报文，报文中的同步位SYN=（I）,

表示向接收方提出连接请求，同时报文中的初始序号scq=x,是发送方为自己选取的初始序

列号。接收方收到此报文后，若同意连接，作为第2次握手，接收方向发送方回送同步位

SYN=（1）、确认位ACK=（1）、初始序列号seq=y,以及确认序号ack=（x+l）的报文

段，对发送方的连接请求进行确认。最后一次握手，发送方向接收方发送确认位ACK=（1）、

确认序号ack=（y+l）的报文段，对第2次握手时接收方发来的报文进行确认，完成连接的

建立。

三、判断题

1.用户数据报协议（UDP）属于应用层协议。（错）

2,运输层用进程编号（PID）来标识主机间通信的应用进程。（对）

3.TCP和UDP都具有差错检测功能。（对）

4.TCP和UDP都使用端口来标识主机间通信的应用进程。（对）

5.流量控制也就是拥塞控制。（错）

6.UDP协议是为TCP协议提供的一种服务。（错）

7.DNS使用UDP53端口。（对）

8.只有TCP协议才使用SYN标志位。（对）

9.TCP的连接分请求和应答两个阶段。（错）

10.到目前为止尚未发现TCP协议的任何安全漏洞。（错）

四、简答题

1.试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区另J?为

什么运输层是必不可少的？

答：运输层的通信和网络层的通信有以下重要区别：

通信的主体不同：运输层的服务对象是应用程序，而网络层的服务对象是主机。

通信的范围不同：运输层提供的是端到端的通信，即通信的两个端点是计算机程序，而网络层提

供的是主机到主机的通信。

服务的性质不同：运输层提供的是可靠的服务，包括错误检测和修正、保证数据顺序和完整性等，

而网络层提供的是尽最大努力交付的服务，不保证数据包的顺序、完整性或可靠性。

运输层是必不可少的，原因如下：

端到端通信：运输层负责实现端到端的通信，这是许多应用场景的基本需求，如电子邮件、文件

传输等。

可靠性：运输层通过TCP协议提供可靠的数据传输，确保数据正确无误地到达目的地，这对于

数据完整性要求高的应用至关重要。

流量控制：运输层通过TCP协议实现流量控制，避免发送方发送数据过快导致接收方米不及处

理。

拥塞控制：运输层通过TCP协议实现拥塞控制，防止网络拥塞导致通信效率下降。

复用和分用：运输层通过端口号实现复用和分用，多个应用程序可以通过不同的端口号共享同一

网络连接。

因此，运输层在现代网络通信中扮演着至关重要的角色，它为应用层提供了可靠、高效的通信服

务，是整个网络协议栈中不可或缺的一层。

2.端口的作用是什么？

答：端口在计算机网络通信中扮演着至关重耍的角色。它的作用可以分为以下几个方面：

服务的标识符।在网络中，一台主机可以提供多种服务，如HTTP（网页服务）.FTP（文

件传输服务）、SMTP1邮件传输服务）等。端口为这些服务提供了唯一的标识符，使得网络上

的其他计算机可以通过这些端口与提供特定服务的主机进行通信。

区分不同的服务：在TCP/IP通信协议中，端口号与特定的服务相对应。例如，80端口通常

被分配给HTTP服务，而21端LJ被分配给FTP服务。这样，即使在同一台主机上运行着多个服

务，网络上的其他设备也能通过端口号来识别和访问正碓的服务。

多路复用和多路分解：端口使得一个主机上的多个进程能够通过不同的端口号同时发送和接

收数据。换句话说，端n允许一台计算机同时处理多个网络连接。

通信会话的区分：在传输层，TCP和UDP协议使用端口号来区分同一个主机上的不同通信

会话。

即使是在同一台主机上，不同的端口号也能够保证数据包被正确地送达目标进程。

安全隔离：通过合理配置端口，管理员可以为不同的服务设置不同的安全策略，比如限制访

问特定端口的服务，从而增强网络的安全性。

端口扫描与安全检测：在网络安全领域，端口扫描是一种常用的检测手段。通过扫描一个网

络中的开放端口，可以发现可能的服务漏洞，从而采取相应的防护措施。

综上所述，端口是计算机网络通信中不可或缺的一部分，它为不同的服务和进程提供了必要

的通信渠道，同时也使得网络的管理和安全控制变得更加有效。

3.TCP协议实现可靠性数据传输的方法有哪些？

答：TCP（传输控制物以）是一个面向连接的、可辨的、基于字节流的传输层通信协议。它通过

以F几种方式实现数据的可靠传输：