TCPIP协议族 第四版 第四章答案
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高等学校电子信息类规划教材《计算机网络》课后习题答案(第四版)谢希仁编著2006-12-28第一章概述(P19)1、计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答:计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
(1)面向终端的计算机通信网:其特点是计算机是网络的中心和控制者,终端围绕中心计算机分布在各处,呈分层星型结构,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源,计算机的主要任务还是进行批处理,在20世纪60年代出现分时系统后,则具有交互式处理和成批处理能力。
(2)分组交换网:分组交换网由通信子网和资源子网组成,以通信子网为中心,不仅共享通信子网的资源,还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式,即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择,给两个进行通信的用户段续(或动态)分配传输带宽,这样就可以大大提高通信线路的利用率,非常适合突发式的计算机数据。
(3)形成计算机网络体系结构:为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样,只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
(4)高速计算机网络:其特点是采用高速网络技术,综合业务数字网的实现,多媒体和智能型网络的兴起。
2、试简述分组交换的特点答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。
到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
3、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。
第四章网络层1.网络层向上提供的服务有哪两种?是比较其优缺点。
网络层向运输层提供“面向连接”虚电路(Virtual Circuit)服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。
优点是能提供服务质量的承诺。
即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序(不按序列到达终点),也保证分组传送的时限,缺点是路由器复杂,网络成本高;后者无网络资源障碍,尽力而为,优缺点与前者互易2.网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决?网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时,需要解决共同的问题有:不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务(面向连接服务和无连接服务)不同的管理与控制方式3.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
物理层中继系统:转发器(repeater)。
数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统:路由器(router)。
网桥和路由器的混合物:桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统:网关(gateway)。
4.试简单说明下列协议的作用:IP、ARP、RARP和ICMP。
IP协议:实现网络互连。
使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一,与IP协议配套使用的还有四个协议。
ARP协议:是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。
RARP:是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。
ICMP:提供差错报告和询问报文,以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP:用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
5.IP地址分为几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么?分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中一个字段是网络号net-id,它标志主机(或路由器)所连接到的网络,而另一个字段则是主机号host-id,它标志该主机(或路由器)。
计算机网络第四版(课后练习答案)计算机网络第四版(课后练习答案)第一章:计算机网络与因特网1. 计算机网络的基本概念与体系结构计算机网络是指将分散的、独立的计算机系统通过通信设备和线路连接起来,实现信息共享和资源共享的系统。
它由硬件、软件和协议等组成,并遵循一定的体系结构。
2. 因特网的发展与组成因特网是全球最大的计算机网络,由大量的自治系统(AS)组成,采用TCP/IP协议族作为通信协议,实现全球范围内的信息交流和资源共享。
第二章:物理层1. 传输媒体的基本概念和分类传输媒体是信息在计算机网络中传输的介质,主要包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线媒体等,根据传输方式分类可分为有线传输媒体和无线传输媒体。
2. 信道复用与调制信道复用是指多路复用技术,用于将多个通信信道中的数据通过一个物理通道传输。
调制技术是将数字信号转换为模拟信号的过程,常用的调制方式有ASK、FSK、PSK等。
第三章:数据链路层1. 数据链路层的基本概念和功能数据链路层在物理层之上,提供有点到点的数据传输服务,主要功能包括帧的封装与解封装、错误检测与纠正、流量控制和访问控制等。
2. 介质访问控制介质访问控制是指多个计算机节点在共享传输媒体时的竞争与协调机制,主要包括载波侦听、轮询、令牌传递和CSMA等。
第四章:网络层1. 网络层的基本概念与功能网络层是计算机网络中的核心层,负责将分组从源节点传输到目的节点,主要功能包括寻址与路由、分组的转发与接收、拥塞控制和互联互通等。
2. 网际协议(IP)IP协议是因特网中最主要的协议之一,它定义了数据报的格式和传输规则,实现了数据包的路由和转发功能,是因特网的核心协议之一。
第五章:运输层1. 运输层的基本概念与功能运输层负责对网络层传输的数据进行可靠或无需可靠地传输,主要功能包括端到端的连接建立与释放、数据的分段与重组、流量控制和拥塞控制等。
2. 传输控制协议(TCP)TCP是因特网中最重要的运输层协议之一,它提供可靠的、面向连接的数据传输服务,通过确认应答和超时重传等机制,保证了数据的可靠性和可恢复性。
计算机网络(第四版)习题答案第1 章概述1-3 a : ( ) ( ).a . .客户-服务器系统的性能会受到两个网络因素的影响:网络的带宽(每秒可以传输多少位数据)和延迟(将第一个数据位从客户端传送到服务器端需要多少秒时间)。
请给出一个网络的例子,它具有高带宽和高延迟。
然后再给出另一个网络的例子,它具有低带宽和低延迟。
答:横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/秒带宽,但是由于光速度传送要越过数千公里,时延将也高。
相反,使用56 调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。
1-4 , a a ?除了带宽和延迟以外,针对数字化的语音流量,想要让网络提供很好的服务质量,还需要哪个参数?声音的传输需要相应的固定时间,因此网络时隙数量是很重要的。
传输时间可以用标准偏差方式表示。
实际上,短延迟但是大变化性比更长的延迟和低变化性更糟。
1-6 A a , a 40,000 . a ?一个客户-服务器系统使用了卫星网络,卫星的高度为40000。
在对一个请求进行响应的时候,最佳情形下的延迟是什么?答:由于请求和应答都必须通过卫星,因此传输总路径长度为160,000千米。
在空气和真空中的光速为300,000 公里/秒,因此最佳的传播延迟为160,000/300,000秒,约533 。
1-9 A 2n - 1 a , a . i j a . j. n, .在一个集中式的二叉树上,有21个路由器相互连接起来;每个树节点上都有一个路由器。
路由器i为了与路由器j进行通信,它要给树的根发送一条信息。
然后树根将消息送下来给j。
假设所有的路由器都是等概率出现的,请推导出当n很大时每条消息的平均跳数的一个近似表达式。
答:这意味着,从路由器到路由器的路径长度相当于路由器到根的两倍。
若在树中,根深度为1,深度为n,从根到第n层需要1跳,在该层的路由器为0.50(50%)。
从根到1 层的路径的路由器为0.25(25%)和n2跳步。
计算机网络习题解答教材计算机网络第一章概述习题1--01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段;(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是;如果计算机的负荷较重,会导致系统响应时间过长;单机系统的可靠性一般较低,一旦计算机发生故障,将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段;(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点,提高网络的可靠性和可用性,人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”,从通信资源的分配角度来看,就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换),它的主要特点是;①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。
为此,必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
1964年,巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。
第4章01. 什么是动态、静态、自适应、非自适应、集中式、非集中式、分层次路由选择策略?IGP、IRP、EGP、ERP、RIP、OSPF和BGP与上述概念间的关系?静态/非自适应路由选择策略——用人工配置每一条路由,简单、开销较小,但不能及时适应网络状态的变化。
动态/自适应路由选择策略——不是事先人工配置,而且可随时间/网络状态变化,能较好地适应网络状态的变化,但实现起来较为复杂,开销也比较大。
集中式路由选择策略——建立路由表的计算,由网控中心集中完成,然后分别装入到各节点中。
分布式路由选择策——建立路由表的计算由每个节点计算完成。
分层次路由选择策——大型网络中,网内节点分成若干个区,即形成两层结构。
网再大,还要细分,即形成多层网络结构。
IGP=IRP,RIP、OSPF是IGP的具体实现;EGP=ERP,BGP是EGP的具体实现;IGP、EGP、RIP、OSPF和BGP都是采用的动态(即自适应)、分布式路由选择策略;IGP和EGP可采用分层次路由选择策略同时也构成Internet的两层路由选择策略。
02. RIP2、OSPF和BGP-4在什么时候用什么协议与谁交换什么路由信息?时间 协议 交换站 路由信息RIP2 固定时间间隔 UDP 相邻路由器 路由表(距离向量) OSPF 链路状态发生变化时 IP 所有路由器 相邻路由器的链路状态BGP-4 路由表有变化时 TCP 相邻的BGP发言人路由表变化部分4-2 网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决?网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时,需要解决共同的问题有:不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务(面向连接服务和无连接服务)不同的管理与控制方式4-4 试简单说明下列协议的作用:IP、ARP、RARP和ICMP。
第四章局域网(P135)1、局域网的主要特点是什么?为什么说局域网是一个通信网?答:局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点:①共享传输信道。
在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
②地理范围有限,用户个数有限。
通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,如一座楼或集中的建筑群内。
一般来说,局域网的覆盖范围约为10m~10km内或更大一些。
③传输速率高。
局域网的数据传输速率一般为1~100Mbps,能支持计算机之间的高速通信,所以时延较低。
④误码率低。
因近距离传输,所以误码率很低,一般在10-8~10-11之间。
⑤多采用分布式控制和广播式通信。
在局域网中各站是平等关系而不是主从关系,可以进行广播或组播。
从网络的体系结构和传输控制规程来看,局域网也有自己的特点:①低层协议简单。
在局域网中,由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高,因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素,所以低层协议较简单。
②不单独设立网络层。
局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道,网内一般不需要中间转接,流量控制和路由选择功能大为简化,通常在局域网不单独设立网络层。
因此,局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。
③采用多种媒体访问控制技术。
由于采用共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。
由此引发出多种媒体访问控制技术。
在OSI的体系结构中,一个通信子网只有最低的三层。
而局域网的体系结构也只有OSI的下三层,没有第四层以上的层次。
所以说局域网只是一种通信网。
3、一个7层楼,每层有一排共15间办公室。
每个办公室的楼上设有一个插座,所有的插座在一个垂直面上构成一个正方形栅格组成的网的结点。
设任意两个插座之间都允许连上电缆(垂直、水平、斜线……均可)。
现要用电缆将它们连成(1)集线器在中央的星形网;(2)总线式以太网。
第四章局域网(P135)1、局域网的主要特点是什么为什么说局域网是一个通信网答:局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点:①共享传输信道。
在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
②地理范围有限,用户个数有限。
通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,如一座楼或集中的建筑群内。
一般来说,局域网的覆盖范围约为10m~10km内或更大一些。
③传输速率高。
局域网的数据传输速率一般为1~100Mbps,能支持计算机之间的高速通信,所以时延较低。
④误码率低。
因近距离传输,所以误码率很低,一般在10-8~10-11之间。
⑤多采用分布式控制和广播式通信。
在局域网中各站是平等关系而不是主从关系,可以进行广播或组播。
从网络的体系结构和传输控制规程来看,局域网也有自己的特点:①低层协议简单。
在局域网中,由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高,因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素,所以低层协议较简单。
②不单独设立网络层。
局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道,网内一般不需要中间转接,流量控制和路由选择功能大为简化,通常在局域网不单独设立网络层。
因此,局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。
③采用多种媒体访问控制技术。
由于采用共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。
由此引发出多种媒体访问控制技术。
在OSI的体系结构中,一个通信子网只有最低的三层。
而局域网的体系结构也只有OSI的下三层,没有第四层以上的层次。
所以说局域网只是一种通信网。
3、一个7层楼,每层有一排共15间办公室。
每个办公室的楼上设有一个插座,所有的插座在一个垂直面上构成一个正方形栅格组成的网的结点。
设任意两个插座之间都允许连上电缆(垂直、水平、斜线……均可)。
现要用电缆将它们连成(1)集线器在中央的星形网;(2)总线式以太网。
CHAPTER 4
Introduction to
Network Layer
Exercises
1.We mention one advantage and one disadvantage for a connectionless service:
a.The connectionless service has at least one advantage. A connectionless service
is simple. The source, destination, and the routers need to deal with each packet
individually without considering the relationship between them. This means
there are no setup and teardown phases. No extra packets are exchanged
between the source and the destination for these two phases.
b.The connectionless service has at least one disadvantage. The packets may
arrive out of order; the upper layer that receive them needs to reorder them.
3.An n-bit label can create 2n different virtual-circuit identifier.
5.Each packet started from the source needs to have a fragmentation identification,
which is repeated in each fragment. The destination computer use this identifica-
tion to reassemble all fragments belonging to the same packet.
7.The delay in the connection-oriented service is always more than the delay in the
connectionless service no matter the message is long or short. However, the ratio
of the overhead delay (setup and teardown phases) to the data transfer delay (trans-
mission and propagation) is smaller for a long message than a short message in a
connection-oriented service.
9.A router is normally connected to different link (networks), each with different
MTU. The link from which the packet is received may have a larger MTU than the
link to which the packet is sent, which means that router needs to fragment the
packet. We will see in Chapter 27 that IPv6 does not allow fragmentation at the
router, which means the source needs to do some investigation and make the
packet small enough to be carried through all links.
11.A fragment may have been lost and never arrives. The destination host cannot wait
forever. The destination host starts a time and after the time-out, it can sends an
error message (see Chapter 9) to inform the source host that the packet is lost and,
if necessary, should be resent. The time-out duration can be based on the informa-
1
2 tion the destination host may collect about the status of the Internet. If there are many delays in the previous packet arrivals, it means that the Internet is congested, and the fragment may arrive soon (it is not necessarily lost).。