大学计算机网络 课后答案

谢希仁《计算机网络》复习提纲

计算机网络复习要点

《计算机网络》是必修课和专业基础课，为64学时，它主要的任务是： ? 使学生从整体上对计算机网络有一个较清晰的了解；

? 对目前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念； ? 学会计算机网络操作、日常管理和维护的最基本方法； ? 初步掌握tcp/ip协议族为主的网络协议结构； ? 初步培养在tcp/ip协议工程和lan上的实际工作能力； ? 对网络新技术的新发展要有一定的了解。

期末复习考试是本课程教学的重要环节，期末考试采用闭卷笔试方式，期末复习应结合课程的主要特点和教学基本要求，采用在教师指导下以学生自学为主的方式进行。

本课程特点和教学基本要求如下：

? 计算机网络涉及的概念多，因此要强调掌握基本概念，对于具体的计算机网络中使

用的专用设备以了解为主；

? 计算机网络技术更新较快，故应尽量掌握较新的内容，不要与现实脱节； ? 实验环节是学生理论结合实际的重要内容，应给予足够重视；

? 本课程是计算机网络基础性课程，内容广泛但并不深入，故应采用以理解为主，在

理解基础上去掌握的方式来学习，为将来继续学习的网络其它相关知识奠定好基础。

为了更好地掌握该课程的主要内容，特编辑此复习提要。要说明的是本复习大纲虽然按章节来分，但书上有些内容，在不同章节均有不同描述，故复习提纲中对某些知识点进行了归纳，希望同学们在复习时要注意知识的连贯性。

下面按照主教材中各章次序给出每章的具体复习要求和重点习题，以便指导同学们更好地、更有目的地进行期末复习。

第二部分 关于期末试卷的题型与分布

《计算机网络》期末试卷的卷面总分为100分，考试方式为闭卷考试，120分钟。

题型：

1．问答题：考核原理掌握情况 2．综合应用题：考核综合应用的内容。

第 1 章 概述

本章属于概论性章节，介绍了计算机网络在信息时代的重要作用，主要讲述了计算机网络的产生及发展过程，从不同角度对网络进行了分类，最后引入了计算机网络主要的性能指标，这些都是进一步学习计算机网络的基础概念。

在计算机网络的基本概念中，分层次的体系结构是最基本的。本章也介绍了计算机网络体系结构的形成，讨论了网络协议概念及其三要素，分析了网络的原理体系结构及各层次功能，引入了实体、服务、协议、服务访问点、面向连接服务与无连接服务等概念，对osi与tcp/ip体系结构进行了比较。

一、基本概念

资源子网 通信子网

网络拓扑结构：指组成网络的通信节点和主机被通信线路链接的具体形状。网络拓扑有总线、星型、树型、环型和不规则的网状型等。

电路交换：属于预分配电路资源系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占用，直到双方通信完毕拆除连接为止。优点：信息传输时延小。电路是“透明”的。信息传送的吞吐量大。缺点：所占用的带宽是固定的，所以网络资源的利用率较低。用户在租用数字专线传递数据信息时，要承受较高经济代价。

分组交换：是分组转发的一种类型，分组就是将要发送的报文分成长度固定的格式进行存储转发的数据单元，长度固定有利于通信节点的处理。

协议 、接口、服务：在iso/osi分层模型中，上层称为服务的使用者，下层称为服务的提供者，上下层（即相邻层）之间通信约定的规则称为接口，不同系统同层通信实体通信约定的规则称为协议。

服务类型：传输服务有两大服务类型，即面向连接的服务和无连接的服务。面向连接的服务提供传输服务用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除，是可靠的服务，它可提供流量控制、差错控制和序列控制。而无连接服务提供的服务不可靠。

OSI模型：指国际标准化组织iso定义的开放系统互连参考模型（osi/rm），osi模型将网络的体系结构划分成7层，俗称7层协议标准。

实体： OSI参考模型中的几个术语，实体（entity）指执行某个特定功能的进程。 服务访问点sap：（n）层实体向（n+1）层实体提供服务，（n+1）层实体向（n）层实体请求服务，从概念上讲，这是通过位于（n）层和（n+1）层的界面上的服务访问点（n）-sap（n-service access point ）来实现的。（n）-sap是一个访问工具，由一组服务元素和抽象操作组成，并由（n+1）实体在该点调用。。

协议数据单元pdu：已建立起连接的同层对等（n）实体间交换信息的单元称为（n）协议数据单元（n）-pdu（（n）protocol data unit）。 二、问答/论述

1. 计算机网络可从哪几方面分类？怎样分类？

答：计算机网络的几种主要的分类方法是：

（1）按照网络交换功能进行分类：分为电路交换，报文交换，分组交换和混合交换。 （2）按照网络拓扑结构进行分类：分为总线型，星型，环型和网状型。 （3）按照网络覆盖范围进行分类：分为广域网，局域网和城域网。 （4）按照网络传输技术进行分类：分为广播式网络和点对点式网络。 （5）按照网络使用范围进行分类：分为公用网和专用网。 2. 请简单介绍计算机网络的拓扑结构。 计算机网络的拓扑结构主要有：

（1）总线形结构：由一条高速公用总线连接若干个节点所形成的网络。特点是网络结构简单灵活，可扩充，信道利用率高，传输速率高，网络建造容易。但实时性较差，且总线的任何一点故障都会造成整个网络瘫痪。

（2）星形结构：每个节点都通过一条单独的通信线路，直接与中心节点连接，各个节点间不能直接通信。优点是建网容易，控制简单，缺点是属于集中控制，对中心节点依赖性大，可靠性低。线路利用率低，可扩充性差。

（3）环形结构：由通信线路将各节点连接成一个闭合的环，数据在环上单向流动，网络中用令牌控制来协调各节点的发送，任意两节点都可通信。特点是传输时延确定，网络建造容易，但可靠性差，灵活性差。

（4）网状结构：节点之间的连接是任意的，每个节点都有多条线路与其他节点相连，这样使得节点之间存在多条路径可选。 3. 试简单叙述带宽的含义。

答：带宽的本意是信号具有的频带宽度，其单位是赫兹。而常用的含义是指在信道上能够创送的数字信号的速率，即数据率或比特率，其单位是比特每秒。 4. 试将网络常用的交换方式进行比较。

答：网络常用的交换方式有电路交换和分组交换两种。

电路交换是面向连接的，在交换之前必须先建立一条通路，用户始终占用端到端的固定带宽，其传输效率往往较低，而且当有一段链路不能使用时，通信就不能进行。

分组交换采用存储转发技术，以分组作为传送单位，不必事先建立连接，在传输过程中动态分配带宽，逐段占用通信线路，效率较高，适用于传送突发数据。 5. 什么是时延？简述时延的计算方式。

答：时延是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一端所用的时间。有传播时延、发送时延和排队时延。时延的计算方式是： 总时延=传播时延+发送时延+排队时延 其中：

传播时延是电磁波在信道中传播所需的时间，它在链路上产生，与带宽没有关系。 传播时延=信道长度÷电磁波在信道上的传播速度

发送时延是发送数据所需的时间，又叫传输时延，与带宽（每秒钟发送的比特数）有关。发送时延=数据块长度÷信道带宽

排队时延指在交换结点等待发送所需的时间。

6. 什么是计算机网络体系结构？ 计算机网络体系结构的概念是在什么时候提出的？

计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构，也就是说，计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。

国际标准化组织iso于1977年成立了专门机构提出著名的开放系统互连基本参考模型osi/rm，简称为osi。

7. 什么是网络协议？网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？

答：网络协议： protocol，指通信双方通信时遵守的一系列约定或规范。协议实质上是实体间通信时所使用的一种语言，它主要由三个要素组成：

（1）语义(semantic)，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释，即“讲什么”。不同类型的协议元素规定了通信双方所表达的不同内容（含义）。

（2）语法(syntax) ，即数据与控制信息的结构或格式。语法是用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个更完整的内容时所应遵循的格式，即对所表达内容的数据结构形式的一种规定，也即“怎么讲”。

（3） 时序或同步(timing) ，即事件实现顺序的详细说明。它规定了事件的执行顺序。 8. 面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么？试对它们进行比较。

答：面向连接服务是在数据交换之前，必须先建立连接。当数据交换结束后，则应终止这个连接。面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。

在无连接服务的情况下，两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接，因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留。这些资源将在数据传输时动态地进行分配。 9. 试将tcp/ip和osi体系结构进行比较。

答：osi协议体系结构分为七层，而tcp/ip是一个四层的体系结构，它包含应用层、运输层、网际层和网络接口层。

在一些问题的处理上，tcp/ip与osi是很不相同的。 （1）tcp/ip一开始就考虑到多种异构网的互连问题。 （2）tcp/ip一开始就对面向连接服务和无连接服务并重。 （3）tcp/ip有较好的网络管理功能。

10. 试给出实体、协议、服务和服务访问点的定义。 答：实体表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。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。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。 在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方，通常称为服务访问点sap。 11. 试述iso/osi七层网络体系结构的要点，各层的主要功能是什么？ 答：iso/osi七层结构的各层作用及功能如下：

（1）物理层。提供物理链路，实现比特流的透明传输。物理层设计主要是处理电气的、

机械的、功能的和规程的接口。

（2）数据链路层。数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。数据链路层就把一条有可能出差错的实际链路，转变成为让网络层向下看去好像是一条不出差错的链路。数据链路层要采取成帧、差错检测、流量控制等措施。 （3）网络层。网络层的主要功能为数据在结点之间传输创建逻辑通路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最合适的路径，以及实现拥塞控制、网络互连等功能，为分组交换网上的不同主机提供通信。

在网络层数据的传送单位是分组或包。在tcp/ip体系中，分组也叫作ip数据报，或简称为数据报。

（4）运输层。负责主机中两个进程之间的通信，其数据传输的单位是报文段。运输层向高层屏蔽低层数据通信的细节，透明的传输报文。运输层具有复用和分用的功能。 因特网的运输层可使用两种不同协议。即面向连接的传输控制协议tcp，和无连接的用户数据报协议udp。

（5）会话层。为应用程序间的通信提供控制结构，包括建立、管理、终止连接（任务）。 （6）表示层。提供应用进程在数据表示（语法）差异上的独立性。

（7）应用层。应用层是原理体系结构中的最高层。应用层以下各层均通过应用层向应用进程提供服务。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。应用层直接为用户提供服务，如文件传输、电子邮件等。

三、计算画图题

1 在下列条件下计算并比较电路交换和分组交换。

要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为c（bit/s）。在电路交换时电路建立的时间为s（s），在分组交换时分组长度为p（bit/s），且各结点的排队等待时间可以忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？

2. 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，而此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？

3. 计算以下两种情况的发送时延和传播时延。

①数据长度是107bit，数据发送速率为100kbit/s，传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108 m/s。

②数据长度是103 bit，数据发送速率为1gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。

采用同轴电缆或双绞线；介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式；所有结点可以通过总线以“广播”方式发送或接收数据，因此出现“冲突”不可避免；由于“冲突”会造成传输失败；所以必须解决多个结点访问总线的介质访问控制问题。 2. 简述环型拓扑结构特点。

答：环型拓扑结构的结点使用点-点线路连接，构成闭合的物理环型结构； 环中数据沿着一个方向绕环逐站传输； 多个结点共享一条环通路； 环建立、维护、结点的插入与撤出。 3. 什么是以太网的争用期？

答：以太网的端到端往返时延2t称为争用期，又称为碰撞窗口。

每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。如果在争用期内没有发生碰撞，那么以后也不会发生碰撞。若发生了碰撞，就需要进行重发，需要用退避算法解决这个问题。

4. 简述传统以太网的连接方法。

答：传统以太网可使用的传输媒体有四种，即粗缆、细缆、铜线和光缆。

mac层下面给出了对应于这四种传输媒体的物理层，即10base5(粗缆)、10base2(细缆)、10base-t(双绞线)和10base-f (光缆)。 5. 什么是mac层的硬件地址。

答：在局域网中，硬件地址又称为物理地址或mac地址。802标准为局域网规定了一种48bit的全球地址，指局域网上的每一台计算机所插入的网卡上的地址。ieee的注册管理委员会rac负责分配地址字段的六个字节中的前三个字节。地址字段中的后三个字节则是由厂家自行指派，称为扩展标识符。

6. 简述网桥的优点。介绍常见网桥。 答：网桥的优点主要有： （1）过滤通信量。 （2）扩大了物理范围。 （3）提高了可靠性。

（4）可互连不同物理层、不同mac子层和不同速率的局域网。 7. 简述csma/cd协议的工作原理。

答：以太网是共享信道的网络，当两个以上的站点同时发送数据时就会发生信息冲突。以太网使用csma/cd（载波监听多点接入/碰撞检测）来协调信道的共享。csma/cd的工作原理概括成四句话是：先听后发，边发边听，冲突停止，延时再发。 具体过程是：

（1）当某个站点想要发送数据的时候，发送站发送时首先侦听载波（载波检测），即侦听信道是否空闲。

（2）如果网络（总线）被占用，发送站继续侦听载波并推迟发送，直到网络空闲。 （3）如果网络（总线）空闲，发送站开始发送它的帧。

（4）发送站在发送过程中侦听碰撞（碰撞检测）。

（5）如果检测到碰撞，发送站立即停止发送，并发送一个拥塞信号，使得所有卷入碰撞的站都停止发送。

（6）其它节点收到拥塞信号后，都停止传输，等待一个随机产生的时间间隙后重发。 8. 网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？ 三、计算画图题

本章的计算画图题，主要是对最小数据帧长度的计算。

CSMA/CD协议规定在发送数据时，若检测到冲撞就停止发送。为确保在发送数据帧期间能够检测到冲突，发送数据帧的时间大于等于数据信号在网线最大距离中传输的时间的两倍。由此引发的数据帧长度（位）、网线最大长度（米）、网络数据发送速度（兆位每秒）、信号在网线中的传输速度（米/秒）关系的计算。

单程传播时间t=网线最大长度/信号在网线中的传输速度 最小数据帧长度=2t×数据传输速率 例如：

1. 已知一种以太网，使用csma/cd介质访问技术，并知信号在同轴线上传的速度为1/10光速，不考虑现有标准，规定该以太网的最长距离为1500m，帧长度为2500位，问这以太网可以使用的数据传输速率上限是多少兆位/s？

解：数据帧发送时间应大于等于往返路程传播时间 （1）

往返传播时间2t=2×1500m/(c/10) (2) 设数据传输速率为x，发送一帧的时间为2500b/x (3) 解出

答：这以太网可以使用的数据传输速率上限是25兆位/秒。

2. 考虑建立一个CSMA/CD网，电缆长1km，不使用重发器，运行速率为1Gb/s。电缆中的信号速度为200000km/s。问最小帧长度是多少？

1km电缆单程传播时间为1÷200000＝5×10s,即5 us，来回路程传播时间为2ｔ＝10us。为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时间不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数等于：

(10×10) ×(1×10= 10000 bits或1250bytes

第 5章 广域网

本章讨论广域网基本概念，包括广域网所提供的两种服务——数据报和虚电路。广域网的主要问题都在网络层，因此接着要讨论分组的转发机制，即网络交换结点应通过哪条路径才能将数据转发到所要通信的目的主机。这就要查找转发表。本章只讨论查找转发表的简单过程。另外，本章还将介绍x.25广域网、帧中继广域网和采用atm技术的广域网。 一、名词解释

x.25：x.25是一个公共分组交换网采用的标准访问协议，它定义了dte和dce通信时下三层的交换信息的格式和意义。

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fr： frame relay，帧中继，用于以合理的速度和低的价格，按面向连接方式从一地向另一地传输比特。帧中继可以被认为是虚拟的租用线路。

atm： asynchronous transfer mode，异步传输模式。一种可以进行实时数据、声音、视频以帧中继数据传输的网络。 二、问答/论述 1. 简述广域网的构成。

答：广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的链路组成。通常一个结点交换机往往与多个结点交换机相连。在广域网中的一个重要问题就是分组的转发机制。

相距较远的局域网可以通过路由器与广域网相连，组成了一个覆盖范围很广的互联网。广域网并没有严格的定义。通常是指覆盖范围很广(远远超过一个城市的范围)的长距离网络，一般都是由电信公司所拥有。

2. 从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。

答：网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类，即无连接的网络服务和面向连接的网络服务。这两种服务的具体实现就是数据报服务和虚电路服务。

数据报是一个带有完整地址信息和控制信息的网络层传送的数据单元，每个数据报被独立的处理。数据报操作是非面向连接的，不用事先建立逻辑连接。结点要为每一个经过的数据报做路由选择，在结点的延迟较大。数据报方式不保证分组按顺序到达，也不保证正确到达。

虚电路是一种逻辑信道。虚电路操作是面向连接的操作，传输前需建立逻辑连接，事后要拆除；只在建立逻辑连接时需要结点做路由选择；数据分组传输时结点不为分组做路由选择，在结点延迟不大。保证分组正确有序到达。结点管理虚电路的本质是为每个虚电路分配一个分组缓冲器并使之多路复用一条物理信道。

虚电路服务与数据报服务的本质差别表现为：是将顺序控制、差错控制和流量控制等通信功能交由通信子网完成，还是由端系统自己来完成。两种服务优、缺点各自参半，对二者的选择取决于应用背景，即网络用户对通信子网是要求只管数据传送而不必多管“闲事”，还是希望通信子网提供更可靠的服务来减轻自身的负担。 3. 简述ATM连接建立的过程。

SETU CALL PROCEEDINCALL SETUSETU CALL PROCEEDINCONNEC连 接 建 立 CONNECCONNECT CONNECCONNECT CONNECT

源主机 1号交换机 2号交换机 目的主机

三、计算画图题

第6 章 网络互连

本章讨论网络互联问题，其核心内容是因特网的网际协议ip，还重点讲述了路由器的工作原理，划分子网和构造超网，ip地址与物理地址的关系，ip报文的格式，本章还介绍了icmp协议，igmp协议，arp协议，因特网的路由选择协议等。最后简单讨论了下一代的网际协议ipv6。 一、名词解释

ip地址：ip协议要求所有参加internet的网络节点要有一个唯一的、统一规定格式的32位地址，简称ip地址。ip地址可表达为二进制格式和十进制格式。

ip地址表示方法：

ip地址：：={ <网络号>，<主机号>}

ip地址都是32bit的二进制代码，常常用点分十进制记法。从ip地址的结构来看，ip地址并不只是一个主机的号，而是指出了连接到某个网络上的某个主机。

“保留”ip 地址：因特网赋号管理局（internet assigned numbers authority，iana）已经在 a、b 和 c 类地址中保留了一些网络号，无需注册就可以使用这些地址。对于那些完全没有连接到因特网的网络，可以使用这些保留的网络地址。

特殊的ip地址：给系统分配节点号时，不要使用 0 或 255，它们都是保留数字，具有特殊含义。

（1）以零开头的地址表示当前网络中的本地节点。例如，0.0.0.23 指当前网络中的 23 号工作站。地址 0.0.0.0 指当前工作站。

（2）将地址上所有位全置为 1（也就是值 255）代表“所有地址”。所以，192.18.255.255 意味着将消息发送给 192.18. 网络上的所有节点；类似地，255.255.255.255 意味着将消息发送给因特网上的每个节点。这些地址用于多点广播消息和服务公告。

（3）在进行故障排除和网络诊断时，以 127 开头的地址用于网络软件测试以及本机进程间通信，称为回送地址（loopback）。根据惯例，大多数系统把ip地址127.0.0.1分配给这个接口，并命名为localhost。

地址解析协议arp：地址解析协议（arp）用来实现 ip 地址与本地网络认知的物理地址（以太网 mac 地址）之间的映射。

逆地址解析协议rarp为不知道自己 ip 地址的主机提供了一种反向地址转换映射，从

而可以从网关的 arp cache 上请求它们的 ip 地址。

因特网控制报文协议icmp：因特网控制报文协议icmp主要用于网络设备和结点之间的控制和差错报告报文的传输。icmp可以反映数据报的投递情况，提高ip数据报交付成功的机会。

路由： 路由选择是网络层功能的一部分，负责确定所收到的分组应传送的外出路线。即在具有许多节点的广域网里，应通过哪条通路才能将数据从源主机传到所要通信的目的主机。

常用的动态路由算法有：孤立自适应路由算法、分布式自适应路由算法。

两种基本的路由算法：距离向量法（distance vector routing）和链路状态算法（link-state routing）。路由协议和路由算法只针对动态路由。

距离向量路由选择：一种自适应路由算法，路由器通过向邻居扩散它所知道的路由使得所有路由器找到到达其他路由器的最短路径。

链路状态路由选择：一种自适应路由算法，所有路由器在整个网络扩散它的邻居信息，路由器根据这些信息构造出整个网络的拓扑结构，再根据一定的算法算出最短路径。

rip： rip(routing information protocol)是一种采用距离向量路由算法的协议。

ospf：ospf(open shortest path first)是一个内部网关协议(interior gateway protocol，简称igp)，用于在单一自治系统(autonomous system，as)内决策路由。与rip相对，ospf是链路状态路由协议，而rip是距离向量路由协议。

自治系统：从选路的角度来说，处于一个管理机构控制之下的网络和路由器群组称为一个自治系统 (autonomous system) 。在一个自治系统内的路由器可以自由地选择寻找路由、广播路由、确认路由以及检测路由的一致性的机制。 二、问答/论述

1. 简述路由器和结点交换机的区别。 答：路由器和结点交换机的区别主要有：

（1）路由器是用来连接不同的网络，而结点交换机只是在一个特定的网络中工作。 （2）路由器是专门用来转发分组的，而结点交换机还可接上许多个主机。 （3）路由器使用统一的ip协议，而结点交换机使用所在广域网的特定协议。

（4）路由器根据目的网络地址找出下一跳(即下一个路由器)，而结点交换机则根据目的站

所接入的交换机号找出下一跳(即下一个结点交换机)。 2. 简述中继器、网桥、路由器、网关的作用和工作的层次。

答：将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统)，iso的术语称之为中继系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下4种不同的中继系统。

（1）中继器(repeater)的功能是对接收信号进行再生和发送，从而增加信号传输的距离。它连接同一个网络的两个或多个网段。中继器工作于物理层。

（2）网桥 (bridge)将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网桥工作于数据链路层。 （3）路由器(router)是用于连接多个逻辑上分开的网络。路由器用最少时间算法或最优路径算法通过路由表为数据传输选择最佳路由，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。路由器工作于网络层。

（4）在网络层以上的中继系统称为网关(gateway)。网关主要用于不同体系结构的网络或者局域网与主机系统的连接，可以支持不同协议之间的转换， 实现不同协议网络之间的互连。网关位于传输层及以上所有的层。 3 ip地址的主要特点是什么？ 答：ip地址的主要特点如下：

（1）每一个ip地址都由网络号和主机号两部分组成。

（2）ip地址的这种结构和电话号码(这里指的是固定电话)的等级结构虽然有相似之处，但并不完全一样。

（3）当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的ip地址，其网络号net-id是不同的。这种主机称为多归宿主机，或多接口主机。

（4）按照因特网的观点，用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号net-id。

（5）在ip地址中，所有分配到网络号net-id的网络都是平等的。

4. 在ip地址中最常用的三类地址是什么，它们的分类特征是什么，这三类地址能表示网络的数量分别是多少？

答：①ip中最常用的三类地址是a类、b类、c类地址；

②a、b、c类的分类特征是：以二进制的ip地址来判断，以“0”开头的ip地址为a类；以“10”开头为b类；以“110”开头的ip地址则为c类；

③a类、b类、c类地址表示网络的数量分别为27-2（126）、214-2（16384）、221-2（2097152）。 5. 什么是子网掩码？

答：子网掩码是整个子网的一个重要属性。子网掩码和ip地址一样长，都是32 bit，并且是由一串1和跟随的一串0组成。

网络地址(即子网地址)就是将主机号置为全0的ip地址。这也是将子网掩码和ip地址逐比特相“与”(and)的结果。对于连接在一个子网上的所有主机和路由器，其子网掩码都是同样的。

6. 简述cidr的特点。 答：cidr的主要特点是：

（1）cidr消除了传统的a类、b类和c类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配ipv4的地址空间，并且可以在新的ipv6使用之前容许因特网的规模继续增长。 （2）cidr将网络前缀都相同的连续的ip地址组成“cidr地址块”。 7. 什么是内部网关协议rip？rip有什么缺点？

答：rip是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大优点就是简单。rip存在的一个问题是当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器。

8. 什么是ospf？ospf的三个特点是什么？

答：ospf(open shortest path first)是一个内部网关协议(interior gateway protocol，简称igp)，用于在单一自治系统(autonomous system，as)内决策路由。ospf是链路状态路由协议。

ospf的三个特点是：

（1）向本自治系统中所有路由器发送信息。

（2）发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。

（3）只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。

9. 回答以下关于子网掩码的问题：

（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？

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

（3）某a类网络和某b类网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个网络的子网掩码有何不同？

（4）某a类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是否是一个有效的子网掩码？ 10. 以下有四个子网掩码，哪些是不推荐使用的？

（1）176.0.0.0， （2）96.0.0.0， （3）127.192.0.0， （4）255.128.0.0 三、计算画图题

1. 找出可产生以下数目的a类子网的子网掩码（采用连续掩码） （1）2， （2）6， （3）30， （4）62， （5）122， （6）250

2. 某单位分配到一个b类ip地址，其net-id为129.250.0.0。该单位有4000台机器，平均分布在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，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值。

3. 某单位申请到ip地址为202.98.10.0，假设要组建10个子网，每个子网10台主机，请帮助完成子网规划。

4. 在因特网上的一个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．如下图所示，用RIP协议，则R2和R1交换了路由器的信息后，分别变为什么？如果R3与网4断了，则R1和R2路由器的结果怎么样变化？

网3，1，-- 网1 R2 网3 网4，1，-- R1 网2，1，-- 网2 R3 网4 第一章 习题答案

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)。从源站到目的站共经过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)。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?

解：从源站到目的站分组交换的总时延t1＝（p/b+d）*k+(x-p)/b从源站到目的站电路交换的总时延t2＝s+x/b+k*d欲t1

8

收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×10m/s。试计算 以下两种情况的发送时延和传播时延：

7

(1) 数据长度为10bit，数据发送速率为100kb/s

3

(2) 数据长度为10bit，数据发送速率为1Gb/s。 从以上计算结果可得出什么结论?

答（1）发送时延为100s，传播时延为5 ms。 （2）发送时延为1 us，传播时延为5 ms。

结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延又可能是总时延中的主要成分。

长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，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 部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少?

答：数据长度为100字节时，数据传输效率为63.3％；数据长度为1000字节时，传输效率为94.5%。

补充：电路交换和面向连接是等同的，而分组交换和无连接是等同的？ 答：不行。这在概念上是很不一样的。这点可举例说明如下。

电路交换就是在A和B要通信的开始，必须先建立一条从A到B的连接（中间可能经过很多的交换结点）。当A到B的连接建立后，通信就沿着这条路径进行。A和B在通信期间始终占用这条信道（全程占用），即使在通信的信号暂时不在通信路径上流动时（例如打电话时双方暂时停止说话），也是同样地占用信道。通信完毕时就释放所占用的信道，即断开连接，将通信资源还给网络，以便让其他用户可以使用。因此电路交换是使用面向连接的服务。

但分组交换也可以使用面向连接服务。例如X.25网络、帧中继网络或ATM网络都是属于分组交换网。然而这种面向连接的分组交换网在传送用户数据之前必须先建立连接。数据传送完毕后还必须释放连接。

因此使用面向连接服务的可以是电路交换，也可以是分组交换。 使用分组交换时，分组在哪条链路上传送就占用了该链路的信道资源，但分组尚未到达的链路则暂时还不占用这部分网络资源（这时，这些资源可以让其他用户使用）。因此分组交换不是全程占用资源而是在一段时间占用一段资源。可见分组交换方式是很灵活的。

现在的因特网使用IP协议，它使用无连接的IP数据报来传送数据，即不需要先建立连接就可以立即发送数据。当数据发送完毕后也不存在释放连接的问题。因此使用无连接的数据报进行通信既简单又灵活。

面向连接和无连接是强调通信必须经过什么样的阶段。面向连接必须经过三个阶段：“建立连接→传送数据→释放连接”，而无连接则只有一个阶段：“传送数据”。

电路交换和分组交换则是强调在通信时用户对网络资源的占用方式。电路交换是在连接建立后到连接释放前全程占用信道资源，而分组交换则是在数据传送是断续占用信道资源（分组在哪一条链路上传送就占用该链路的信道资源）。

面向连接和无连接往往可以在不同的层次上来讨论。例如，在数据链路层，HDLC和PPP协议是面向连接的，而以太网使用的CSMA/CD则是无连接的（见教材4.2.1节）。在网络层，X.25协议是面向连接的，而IP协议则是无连接的。在运输层，TCP是面向连接的，而UDP则是无连接的。但是我们却不能说：“TCP是电路交换”，而应当说：“TCP可以向应用层提供面向连接的服务”。

第二章习题答案

数据(data)——运送信息的实体。

信号(signal)——数据的电气的或电磁的表现 模拟数据——取值为连续变化的数据 模拟信号——取值为连续变化的信号 数字数据——取值为不连续数值的数据 数字信号——取值为不连续数值的信号

单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。

双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。

双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息

奈氏准则和香农公式在数据通信的意义是什么？

答：奈氏准则指出了：码元传输的速率是受限的，不能任意提高，否则在接收端就无法正确判定码元是1还是0（因为有码元之间的相互干扰）。

奈氏准则是在理想条件下推导出的。在实际条件下，最高码元传输速率要比理想条件下得出的数值还要小些。电信技术人员的任务就是要在实际条件下，寻找出较好的传输码元

波形，将比特转换为较为合适的传输信号。

需要注意的是，奈氏准则并没有对信息传输速率（b/s）给出限制。要提高信息传输速率就必须使每一个传输的码元能够代表许多个比特的信息。这就需要有很好的编码技术。

香农公式给出了信息传输速率的极限，即对于一定的传输带宽（以赫兹为单位）和一定的信噪比，信息传输速率的上限就确定了。这个极限是不能够突破的。要想提高信息的传输速率，或者必须设法提高传输线路的带宽，或者必须设法提高所传信号的信噪比，此外没有其他任何办法。至少到现在为止，还没有听说有谁能够突破香农公式给出的信息传输速率的极限。

香农公式告诉我们，若要得到无限大的信息传输速率，只有两个办法：要么使用无限大的传输带宽（这显然不可能），要么使信号的信噪比为无限大，即采用没有噪声的传输信道或使用无限大的发送功率（当然这些也都是不可能的）。

补充：请画出二进制序列“10010011”的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码（设初始为低电平）？

解：曼彻斯特编码是在区间中间进行跳变，遵循规则为：逢“1”信号从高至低；逢“0”则从低至高；

而差分曼彻斯特编码是在区间边沿处进行跳变，遵循规则为：逢“1”不变，逢“0”

跳变。

曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码分别如下图所示：

一个时分复用帧由两个16 bit的X信道数据，一个4 bit的Y信道数据及若干附加bit组成，每250微秒发一帧，计算单个X信道、单个Y信道的数据传输率。

解：X信道=16 b / 250 μs = 64 k b/s ， Y信道 = 4 b / 250μs = 16 kbps 2-17、共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为 A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1） B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1） C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1） D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1） 现收到这样的码片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？

答：A和D发送1，B发送0，而C未发送

S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1 S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0 S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送 S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1

192.4.153.90 & 255.255.255.192==192.4.153.64, 与第四条表项也不匹配； 最终按默认路由表项转发到下一跳R4。

6-17、某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0。该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。

答：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

88

络所连主机数=2-2=254>250，共有子网数=2-2=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： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.254 2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.254 3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254 4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254 5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254 6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254 7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254 8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254 9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254 10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254 11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.254 12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.254 13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.254 14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.254 15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.254 16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.254

6-18、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？各数据报片的数据长度、片偏移字段和MF标志应为何值？

答：IP数据报固定首部长度为20字节 总长度数据长度MF 片偏移 (字节) (字节) 原始数4000 3980 0 0 据报 数据报1500 1480 1 0 片1 数据报1500 1480 1 185 片2 数据报1040 1020 0 370 片3

6-20、试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码（采用连续掩码） （1）2，（2）6，（3）20，（4）62，（5）122，（6）250 答：（3）20+2=22<25（加2即将不能作为子网号的全1和全0的两种，所以子网号占用5bit，所以网络号加子网号共13bit，子网掩码为前13个1后19个0，即255.248.0.0。依此方法：

（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0

6-21、以下有四个子网掩码，哪些是不推荐使用的？

（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0 答：只有（4）是连续的1和连续的0的掩码，是推荐使用的。

6-22、有如下的四个/24地址块，试进行最大可能的聚合。

212.56.132.0/24，212.56.133.0/24。212.56.134.0/24，212.56.135.0/24 答：212=（11010100）2，56=（00111000）2 132=（10000100）2， 133=（10000101）2 134=（10000110）2， 135=（10000111）2

所以共同的前缀有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址块是：212.56.132.0/22

6-23、有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有哪一个地址块包含了另一地址块？如果有，请指出，并说明理由。

答：前一个地址块包含了后一个。208.128/11的前缀为：11010000 100

208.130.28/22的前缀为：11010000 10000010 000101，它的前11位与208.128/11的前缀是一致的，所以208.128/11地址块包含了208.130.28/22这一地址块。

6-24、一个自治系统有5个局域网，其连接如图7-41所示，LAN2至LAN5上的主机数分别为：91、150、3和15，该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23，试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。

LAN2，91台主机 LAN3，150台主机 LAN4，3台主机 LAN5，15台主机 LAN1

答：对LAN3，主机数150，（27-2）<150+1<（28-2），所以主机位为8bit，网络前缀为24，分配地址块30.138.118.0/24。（第24位为0）

对LAN2，主机数91，（26-2）<91+1<（27-2），所以主机位为7bit，网络前缀为25，分配地址块30.138.119.0/25。（第24，25位1 0）

对LAN5，主机数为15，（24-2）<15+1<（25-2），所以主机位为5bit，网络前缀27，分配的地址块为30.138.119.192/27，（第24，25，26，27位为1 110）

对LAN1，主机数为3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀29，分配的地址筷为30.138.119. 232/29（第24，25，26，27，28，29位为1 11101）

对LAN4，主机数为3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀29，分配的地址筷为30.138.119. 240/29（第24，25，26，27，28，29位为1 11110）

6-37建议的IPv6没有首部检验和。这样做的优缺点是什么?

答：优点：对首部的处理更简单。数据链路层已经将有差错的帧丢弃了，因此网络层可省去这一步骤。

缺点：可能遇到数据链路层检测不出来的差错（此概率极小）。

6-39当使用IPv6时，是否ARP协议需要改变?如果需要改变，那么应当概念性的

改变还是技术性的改变?

答：从概念上将没有改变，但因IPv6地址长度长度增大了，所以相应的字段都要

增大。

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）。从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（bps）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。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？

一个二进制信号经信噪比为20dB的3000Hz信道传送，问最大可达到的数据速率是多少？

若数据链路的发送窗口尺寸为4，在发送了3号帧、并收到2号帧的确认后，发送方还可连续发几帧？试给出可发帧的序号。

一个信道的数据速率为4Kbps，单向传播延迟为20ms，帧的大小在什么范围内，停-等协议才有至少50%的效率？

一个3000Km长的T1干线使用go-back-n协议传输64B的帧，如果传播速度为6μs/Km，那么序列号应该是多少比特？

设有一个基带总线，A、B两个站分别位于总线的两侧，总线长度为1Km，数据速率为10Mbps。A站发送一个1000位的分组给B站，从发送开始到接收结束的时间是多少?假设传播速率为200m/us。如果两个站严格地在同一时刻开始发送，多长时间能检测到冲突?(A、B两站在发送期间监听总线) 一条1Km长的10Mbps的CSMA/CD LAN（不是802.3），其传播速度为200m/μs。数据帧的长度为256比特，包括32比特帧头、校验和以及其它开销。传输成功后的第一个时隙保留给接收方，以使接收方用来捕获信道并发送一个32比特的确认帧。假定没有冲突，问有效数据速率（不包括开销）为多少？

某单位申请了一段IP地址：205.101.212.xxx，现欲将其划分为4个子网，各子网的主机数分别为50、40、30、20。请问该段IP地址是哪类地址?并写出进行子网划分后，各子网的子网掩码、IP地址范围、所能容纳的最大主机数，说明划分的依据。

如图所示，一台路由器连接3个以太网。请根据图中给出的参数解答下列问题： （1） 该TCP/IP网络使用的是哪一类IP地址？ （2） 写出该网络划分子网后所采用的子网掩码。

（3） 系统管理员将计算机D和E按照图中所示结构连入网络并使用所分配的地

址对TCP/IP软件进行常规配置后，发现这两台机器上的网络应用程序不能够正常通信。这是为什么？

（4） 如果你在主机C上要发送一个IP分组，使得主机D和主机E都会接收它，

而子网3和子网4上的主机都不会接收它，那么该IP分组应该填写什么样的目的IP地址？

3130.130.11.0router130.130.19.1130.130.12.0130.130.12.14130.130.11.1a130.130.11.2130.130.19.01130.130.19.2bc130.130.12.2130.130.20.1e2130.130.20.0130.130.19.3d 一台路由器的路由表中有以下的（CIDR）表项： 地址/掩码 下一跳

135.46.56.0/22 接口0 135.46.60.0/22 接口1 192.53.40.0/23 R1 *（默认） R2

现共收到5个分组，其目的站IP地址分别为：

（1）135.46.63.10 （2）135.46.57.14 （3）135.46.52. 2 （4）192.53.40.7 （5）192.53.56.7

那么，路由器该怎么办？

一台路由器刚刚接收到以下新的IP地址：57.6.96.0/21、57.6.104.0/21、57.6.112.0/21和57.6.120.0/21。如果所有这些地址都使用同一条输出线路，那么，它们可以被聚合起来吗？如果可以的话，它被聚合到哪个地址上？如果不可以的话，请问为什么？

如果TCP的平均往返时延当前为30ms，发送的数据段的确认分别在26ms、32ms和24ms之后到达，问新的平均往返时延的估计值为多少？设系数a = 0.9。 设在双向传输时间为10ms，无拥塞的线路上采用慢启动算法。接收窗口为24KB，最大报文段为2KB。问需要多长时间才能发送满窗口的数据？

假设TCP拥塞窗口设为18KB并且出现了传输超时。如果接下来的4组传输数据全部发送成功，那么接收窗口是多大？假设最大报文段大小为1KB。

2-18假定在进行异步通信时，发送端每发送一个字符就要发送10个等宽的比特(一个起始

比特，8个比特的ASCII码字符，最后一个结束比特)。试问当接收端的时钟频率和发 送端的时钟频率相差5％时，双方能否正常通信?

答：提示：设发送端和接收端的时钟周期分别为X和Y。若接收端时钟稍慢，则最后一个采样必须发生在停止比特结速之前，即 9.5Y < 10X. 若接收端时钟稍快,则最后一个采样必须发生在停止比特开始之后,即9.5Y > 9X. 解出: |(Y-X)/X| < 1/19=5.26%, 因此收发双方频率相差5％是可以正常工作的。（但最好不要这样，太临界了）。

补充：一个时分复用帧由两个16 bit的X信道数据，一个4 bit的Y信道数据及若干附加bit组成，每250微秒发一帧，计算单个X信道、单个Y信道的数据传输率。

解：X信道=16 b / 250 μs = 64 k b/s ， Y信道 = 4 b / 250μs = 16 kbps

第三章 习题答案

3-06 信道速率为4kbit/s。采用停止等待协议。传播时延tp=20ms。确认帧长度和处理时间可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50%？ 答： t发 1

≥ ； 得t发≥40ms，则帧长L≥40ms×4kbit/s=160bit t发+2tp 2

3-20 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，问接收端能否发现？ 若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？ 答：添加的检验序列为1110 （11010110110000除以10011）

数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。

数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。

3-22 有

3-15 卫星通信的数据率为1Mbit/s。数据帧长为2000bit。忽略确认帧长和处理时间，并设卫星信道传播时延为0.25秒。若忽略可能出现的传输差错，试计算下列情况下的信道利用率：（1）停止等待协议；

（2）连续ARQ协议，WT=7； （3）连续ARQ协议，WT=127； （4）连续ARQ协议，WT=255。

6

答： t发 2000/10 1 （1）信道利用率= = = 6

t发+tp 2000/10+2×0.25 251

t发×WT 7 127

（2）（3）（4）信道利用率= ；（2）= ；（3）= ；（4）=1 t发+tp 251 251

3-09 试证明：当用n个比特进行编号时，若接收窗口的大小为1，则只有在发送窗口的大小WT≤2n-1时，连续ARQ协议才能正确运行。 答：（1）显然 WT内不可能有重复编号的帧，所以WT≤2n。设WT=2n； （2）注意以下情况：

发送窗口：只有当收到对一个帧的确认，才会向前滑动一个帧的位置；

接收窗口：只有收到一个序号正确的帧，才会向前滑动一个帧的位置，且同时向发送端发送对该帧的确认。

显然只有接收窗口向前滑动时，发送端口才有可能向前滑动。发送端若没有收到该确认，发送窗口就不能滑动。

（3）为讨论方便，取n=3。并考虑当接收窗口位于0时，发送窗口的两个极端状态 状态1： 发送窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 全部确认帧收到 接收窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7

状态2： 发送窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 全部确认帧都没收到 接收窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7

（4）可见在状态2下，接收过程前移窗口后有效序列号的新范围和发送窗口的旧范围之间有重叠，致使接收端无法区分是重复帧还是新帧。为使旧发送窗口和新接收窗口之间序列号不发生重叠，有WT＋WR≤2n，所以WT≤2n-1。

3-17 HDLC帧可分为哪几大类？试简述各类帧的作用。

答：分三大类。1信息帧：用于数据传输，还可同时用来对已收到的数据进行确认和执行轮询功能。2监督帧：用于数据流控制，帧本身不包含数据，但可执行对数据帧的确认，请求重发信息帧和请求暂停发送信息帧等功能。3无编号帧：主要用于控制链路本身，不使用发送或接收帧序号。

第四章 习题答案

1、4-11假定1km长的CSMA/CD网络的数据传输率为1Gb/s。设信号在网络上传播速度为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。

-6

解：网络端到端的传播时延为T= 1km / (200000km/s)=5x10 s CSMA/CD规定最短帧长不能小于2T。 因此最短帧长为：

9-6

1Gb/s * 2T = (1x10 b/s ) * ( 2x5x10 s )=10000 (bit) 即1250 byte

补充：. 802.3 CSMA/CD网络用截断的二进制指数类型算法计算退避时间Delay：Delay=r*2τ, 2τ=51.2μs, 试计算第1次、第4次、第12次重发时Delay的取值范围。

解：第1次重发时随机整数r的取值范围是：[0，1]，Delay的取值范围是r*51.2μs。 第4次重发时随机整数r的取值范围是：[0,1,2,3,?14,15]，Delay的取值范围是

r*51.2μs。

第12次重发时随机整数r的取值范围是：[0,1,2,3,?1022,1023]，Delay的取值范围是r*51.2μs。

4-08 有10个站连接到以太网上。试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。 (1)10个站都连接到一个10Mb／s以太网集线器； (2)10个站都连接到一个100Mb／s以太网集线器； (3)10个站都连接到一个10Mb／s以太网交换机。

解：（1）1 Mb/s (2) 10 Mb/s (3) 10 Mb/s

4-23 现有五个站分别连接在三个局域网上， 并且用两个网桥连接起来，如下图所示。每一个网桥的两个端口号都标明在图上。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，即H1发送给H5，H3发送给H2，H4发送给H3，H2发送给H1。试将有关数据填写在下表中。 B2

B1

端口 2 1 2

H2 H3 H5 H1 H4

MAC1 MAC2 MAC3 MAC4 MAC5

网桥1的转发网桥2的转网桥1的处网桥2的处理 发表 理 发送表 的帧 站站(转发?丢弃?(转发?丢弃?端口 端口 地址 地址 登记?) 登记?) H1-- > H5 H3-- > H2 H4-- > H3 H2-- > H1 解： 网桥1的转网桥2的转网桥1的处网桥2的处理 发表 理 发发表 送的帧 站站(转发?丢弃?(转发?丢弃?端口 端口 地址 地址 登记?) 登记?) H1-MMA转发，写入转(转发?丢弃?1 1 -> H5 AC1 C1 发表 登记?) H3-MMA转发，写入转转发，写入转2 1 -> H2 AC3 C3 发表 发表 H4-M2 MA2 写入转发表，转发，写入转-> H3 AC4 H2-M-> H1 AC2

C4 1 丢弃 发表 写入转发表，收不到 丢弃 4-03、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。试计算每种情况下所需的电缆长度。

答：（1）假定从下往上把7层楼编号为1-7层。按楼层高4米计算。在星形网中，集线器放在4层中间位置（第8间房）。电缆总程度等于：

7 15

4 Σ Σ √（i-4）2+（j-8）2=1832（m） i=1 j=1

（2）对于总线式以太网（如10BASE2），每层需4×14=56（m）水平电缆，垂直电缆需4×6=24（m），所以总长度等于

7×56+24=416（m）

4-04、数据率为10Mbit/s的以太网的码元传输速率是多少波特？

答：以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。

4-06、试说明10BASE5，10BASE2，10BASE-T，和10BROAD36和 FOMAU 所代表的意思。 答：10BASE5：“10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号， “5”表示每一段电缆的最大长度是500m。

10BASE2：“10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是基 带信号， “2”表示每一段电缆的最大长度是185m。 10BASE-T：“10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是 基带信号， “T”表示使用双绞线作为传输媒体。 10BROAD36：“10”表示数据率为10Mbit/s，“BROAD”表示电缆上的信 号是宽带信号，“36”表示网络的最大跨度是3600m。

FOMAU : (Fiber Optic Medium Attachment Unit) 光纤媒介附属单元。

4-07、10Mbit/s以太网升级到100Mbit/s和1Gbit/s甚至10Gbit/s时，需要解决哪些技术问题？在帧的长度方面需要有什么改变？为什么？传输媒体应当有什么改变？

答：以太网升级时，由于数据传输率提高了，帧的发送时间会按比例缩短，这样会影响冲突的检测。所以需要减小最大电缆长度或增大帧的最小长度，使参数a保持为较小的值，才能有效地检测冲突。在帧的长度方面，几种以太网都采用802.3标准规定的以太网最小最大帧长，使不同速率的以太网之间可方便地通信。100bit/s的以太网采用保持最短帧长（64byte）不变的方法，而将一个网段的最大电缆长度减小到100m，同时将帧间间隔时间由原来的9.6μs，改为0.96μs。1Gbit/s以太网采用保持网段的最大长度为100m的方法，用“载波延伸”和“分组突法”的办法使最短帧仍为64字节，同时将争用字节增大为512字节。传输媒体方面，10Mbit/s以太网支持同轴电缆、双绞线和光纤，而100Mbit/s和1Gbit/s以太网支持双绞线和光纤，10Gbit/s以太网只支持光纤。

4-08、有10个站连接到以太网上，试计算以下三种情况下每一个站所能得到带宽。 （1）10个站点连接到一个10Mbit/s以太网集线器； （2）10站点连接到一个100Mbit/s以太网集线器； （3）10个站点连接到一个10Mbit/s以太网交换机。 答：（1）10个站共享10Mbit/s；

（2）10个站共享100Mbit/s； （3）每一个站独占10Mbit/s。

4-09、 100个站分布在4km长的总线上，协议采用CSMA/CD。总线速率为5Mbit/s，帧平均长度为1000bit。试估算每个站每秒种发送的平均帧数的最大值。传播时延为5μs/km。

答：a=τ/T0=τC/L=5μs/km×4km×5Mbit/s÷1000bit=0.1

当站点数较大时，信道利用率最大值Smax接近=1/（1+4.44a）=0.6925 信道上每秒发送的帧的最大值= Smax×C/L=0.6925×5Mbit/s/1000bit=3462 每个站每秒种发送的平均帧数的最大值=3462/100=34

4-10、在以下条件下，分别重新计算上题，并解释所得结果。 （1）总线长度减小到1km。（2）总线速度加倍。（3）帧长变为10000bit。 答：设a与上题意义相同 a1=a/4=0.025，Smax1=0.9000

每个站每秒种发送的平均帧数的最大值=45

总线长度减小，端到端时延就减小，以时间为单位的信道长度与帧长的比也减小,信道给比特填充得更满,信道利用率更高，所以每站每秒发送的帧更多。

a2=2a=0.2，Smax2=0.5296

每个站每秒种发送的平均帧数的最大值=53

总线速度加倍，以时间为单位的信道长度与帧长的比也加倍，信道利用率 减小（但仍比原来的1/2大），所以最终每站每秒发送的帧比原来多。 （3）a3=a/10=0.01，Smax3=0.9574

每个站每秒种发送的平均帧数的最大值=4.8

帧长加长10倍，信道利用率增加，每秒在信道上传输的比特增加（但没有10倍），所以最终每站每秒发送的帧比原来少。

4-11假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/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。

答：对于1km电缆，单程端到端传播时延为：τ=1÷200000=5×10-6s=5μs， 端到端往返时延为： 2τ=10μs

为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可发送的比特数等于：10×10-6×1×109=10000bit=1250字节。

4-12、有一个使用集线器的以太网，每个站到集线器的距离为d，数据发送率为C，帧长为12500字节，信号在线路上的传播速率为2.5×108m/s。距离d为25m和2500m，发送速率为10Mbit/s或10Gbit/s。这样就有4种不同的组合。试利用公式（5-9）分别计算4种不同情况下a的数值，并进行简单讨论。

答：a=τ/T0=τC/L=d÷（2.5×108）×C÷（12500×8）=4×10-14 d C d=25m d=2500m C=10MbiC=10GbiC=10MbiC=10Gbit/s t/s t/s t/s a 10-5 10-2 10-3 1 a越小，信道利用率越大 站点到集线器距离一定的情况下，数据发送率越高，信道利用率越低。 数据发送率相同的情况下，站点到集线器的距离越短，信道利用率越高。

4-15、假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的，而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器，另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络上。

答：以太网交换机用在这样的网络，其20%通信量在本局域网而80%的通信量到因特网。 4-16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？

答：CSMA/CD是一种动态的媒体随机接入共享信道方式，而传统的时分复用TDM是一种静态的划分信道，所以对信道的利用，CSMA/CD是用户共享信道，更灵活，可提高信道的利用率，不像TDM，为用户按时隙固定分配信道，即使当用户没有数据要传送时，信道在用户时隙也是浪费的；也因为CSMA/CD是用户共享信道，所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。对局域网来说，连入信道的是相距较近的用户，因此通常信道带宽较宽，如果使用TDM方式，用户在自己的时隙内没有数据发送的情况会更多，不利于信道的充分利用。

对计算机通信来说，突发式的数据更不利于使用TDM方式。

4-17使用CSMA/CD协议时，若线路长度为100m，信号在线路上传播速率为2×108m/s。数据的发送速率为1Gbit/s。试计算帧长度为512字节、1500字节和64000字节时的参数a的数值，并进行简单讨论。

答：a=τ/T0=τC/L=100÷（2×108）×1×109/L=500/L， 信道最大利用率Smax =1/（1+4.44a），最大吞吐量Tmax=Smax×1Gbit/s

帧长512字节时，a=500/（512×8）=0.122， Smax =0.6486，Tmax=648.6 Mbit/s 帧长1500字节时，a=500/（1500×8）=0.0417，Smax =0.8438 ，Tmax=843.8 Mbit/s 帧长64000字节时,a=500/（64000×8）=0.000977,Smax =0.9957，Tmax=995.7 Mbit/s 可见，在端到端传播时延和数据发送率一定的情况下，帧长度越大，信道利用率越大，信道的最大吞吐量月越大。

4-19网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？ 答：网桥的每个端口与一个网段相连，网桥从端口接收网段上传送的各种帧。每当收到一个帧时，就先暂存在其缓冲中。若此帧未出现差错，且欲发往的目的站MAC地址属于另一网段，则通过查找站表，将收到的帧送往对应的端口转发出去。若该帧出现差错，则丢弃此帧。网桥过滤了通信量，扩大了物理范围，提高了可靠性，可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网。但同时也增加了时延，对用户太多和通信量太大的局域网不适合。

网桥与转发器不同，（1）网桥工作在数据链路层，而转发器工作在物理层；（2）网桥不像转发器转发所有的帧，而是只转发未出现差错，且目的站属于另一网络的帧或广播帧；（3）转发器转发一帧时不用检测传输媒体，而网桥在转发一帧前必须执行CSMA/CD算法；（4）网桥和转发器都有扩展局域网的作用，但网桥还能提高局域网的效率并连接不同MAC子层和不同速率局域网的作用。

以太网交换机通常有十几个端口，而网桥一般只有2-4个端口；它们都工作在数据链路层；网桥的端口一般连接到局域网，而以太网的每个接口都直接与主机相连，交换机允许多对计算机间能同时通信，而网桥允许每个网段上的计算机同时通信。所以实质上以太网交换机是一个多端口的网桥，连到交换机上的每台计算机就像连到网桥的一个局域网段上。网桥采用存储转发方式进行转发，而以太网交换机还可采用直通方式转发。以太网交换机采用了专用的交换机构芯片，转发速度比网桥快。

第五章 习题答案

1、5-01试从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。

答：从占用通信子网资源方面看：虚电路服务将占用结点交换机的存储空间，而数据报服务对每个 其完整的目标地址独立选径，如果传送大量短的分组，数据头部分远大于数据部分，则会浪费带宽。

从时间开销方面看：虚电路服务有创建连接的时间开销，对传送小量的短分组，显得很浪费；而数据报服务决定分组的去向过程很复杂，对每个分组都有分析时间的开销。

从拥塞避免方面看：虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来，一旦分组到达，所需的带宽和结点交换机的容量便已具有，因此有一些避免拥塞的优势。而数据报服务则很困难。

从健壮性方面看：通信线路的故障对虚电路服务是致命的因素，但对数据报服务则容易

通过调整路由得到补偿。因此虚电路服务更脆弱。

2、5-02设有一分组交换网。若使用虚电路，则每一分组必须有3字节的分组首部， 而每个网络结点必须为虚电路保留8字节的存储空间来识别虚电路。但若使用数据报，则每个分组需有15字节的分组首部，而结点就不需要保留转发表的存储空间。设每段链路每传1MB需0.01元。购买结点存储器的代价为每字节0.01元，而存储器的寿命为2年工作时间（每周工作40小时）。假定一条虚电路的每次平均时间为1000s，而在此时间内发送200分组，每个分组平均要经过4段链路。试问采用哪种方案（虚电路或数据报）更为经济？相差多少？

答：每个分组经过4段链路意味链路上包括5个分组交换机。

虚电路实现方案：需在1000秒内固定分配5×8=40bytes存储空间， 存储器使用的时间是2年，即2×52×40×3600=1.5×107sec 每字节每秒的费用=0.01/（1.5×107）=6.7×10-10元

总费用，即1000秒40字节的费用=1000×40×6.7×10-10=2.7×10-5元

数据报实现方案：比上述虚电路实现方案需多传(15-3)×4×200=9600bytes， 每字节每链路的费用=0.01/106=10-8元

总费用，即9600字节每链路的费用=9600×10-8=9.6×10-5元 9.6-2.7=6.9毫分

可见，本题中采用虚电路实现方案更为经济，在1000秒的时间内便宜6.9毫分。

3、5-03假定分组交换网中所有结点的处理机和主机均正常工作，所有的软件也正常无误。试问一个分组是否可能被投送到错误的目的结点（不管这个概率有多小？）

如果一个网络中所有链路的数据链路层协议都能正确工作，试问从源结点到目的结点之间的端到端通信是否一定也是可靠的（见下题）？

答：有可能。大的突发噪声可能破坏分组。使用k位的效验和，差错仍然有2-k的概率被漏检。如果分组的目的地址字段或虚电路的标识号被改变，分组会被投递到错误的目的地，并可能被接收为正确的分组。换句话说，偶然的突发噪声可能把送往一个目的地的完全合法的分组改变成送往另一个目的地的也是完全合法的分组。即由于分组中的地址信息可能有传输错但未校验出来，因此可能被错误投递。

即使所有的数据链路层协议都工作正常，端到端的通信不一定可靠。（见下题）因为节点的网络层协议软件可能因网络层接收缓冲区用光而丢帧。

4、5-04广域网中的主机为什么采用层次结构方式进行编址？

答：广域网中，分组往往要经过许多结点交换机的存储转发才能到达目的地。每个结点交换机都有一转发表，结点交换机根据转发表决定该如何转发分组，如果转发表里存放了到达每一主机的路由，显然广域网中的主机数越多，查找转发表就越费时间，为了减少查找转发表所花费的时间，广域网采用层次结构的地址。把一个二进制数表示的主机地址分成两部分，第一部分的二进制数表示该主机所连接的分组交换机的编号，是第一层地址；而后一部分的二进制数表示所连接的分组交换机的端口号，或主机的编号，是第二层地址。（这样转发表可简化为两个内容：分组要发往的目的站的交换机号，以及下一跳交换机号。）

5、5-05一个数据报分组交换网允许各结点在必要时将收到的分组丢弃。设结点丢弃一个分组的概率为p。现有一个主机经过两个网络结点与另一个主机以数据报方式通信，因此两个主机之间要经过3段链路。当传送数据报时，只要任何一个结点丢弃分组，则源点主机最终将重传此分组。试问：

（1）每一个分组在一次传输过程中平均经过几段链路？ （2）每一个分组平均要传送几次？

（3）目的主机每收到一个分组，连同该分组在传输时被丢弃的传输，平均需要经过几段链路？

答：（1）从源主机发送的每个分组可能走1段链路（主机-结点）、2段链路（主机-结点-结点）或3段链路（主机-结点-结点-主机）。

走1段链路的概率是p， 走2段链路的概率是p（1-p）， 走3段链路的概率是（1-p）2

则，一个分组平均通路长度的期望值是这3个概率的加权和，即等于 L=1×p＋2×p（1-p）＋3×（1-p）2= p2-3 p+3

注意，当p=0时，平均经过3段链路，当p=1时，平均经过1段链路，当0

（2）一次传送成功的概率=（1-p）2，令α=（1-p）2， 两次传送成功的概率=（1-α）α， 三次传送成功的概率=（1-α）2α， ??

因此每个分组平均传送次数T=α＋2α（1-α）＋3α（1-α）2＋ =［α/（1-α）］［（1-α）＋2（1-α）2＋3（1-α）3＋??］ 因为 ∞ ∑ kqk = q/（1-q）2 k=1 所以 T=［α/（1-α）］×（1-α）/［1-（1-α）］2 =1/α=1/（1-p）2 （3）每个接收到的分组平均经过的链路数H H=L×T=（p2-3 p+3）/（1-p）2

6、5-06一个分组交换网其内部采用虚电路服务，沿虚电路共有n个结点交换机（包括端节点），在交换机中为每一个方向设有一个缓存，可存放一个分组。在交换机之间采用停止等待协议，并采用以下的措施进行拥塞控制。结点交换机在收到分组后要发回确认，但条件是：

(1)接收端已成功地收到了该分组； (2)有空闲的缓存。

设发送一个分组需T秒(数据或确认)，传输的差错可忽略不计，主机和结点交换机之间的数据传输时延也可忽略不计。试问：分组交付给目的主机的速率最快为多少?

答：每2(n－1)T秒交付一个分组 对时间以T秒为单位分槽。在时槽1，源结点交换机发送第1个分组。在时槽2的开始，第2个结点交换机收到了分组，但不能应答。在时槽3的开始，第3个结点交换机收到了分组，但也不能应答。这样，此后所有的路由器都不会应答。仅当目的主机从目的地结点交换机取得分组时，才会发送第1个应答。现在确认应答开始往回传播。在源结点交换机可以发送第2个分组之前，需两次穿行该子网，需要花费的时间等于2（n-1）T。所以，源结点交换机往目的主机投递分组的速度是每2（n-1）T秒1个分组。显然这种协议的效率是很低的

7、5-13帧中继的数据链路连接标识符DLCI的用途是什么?什么是“本地意义”? 答：DLCI作地址信息用，用于FR交换机沿着虚电路向下一节点转发帧。

所谓“本地意义”是指帧包含的DLCI只标识帧所经过的这段链路，而不标识上一段、下一段或其它链路，该帧前进时其DLCI在每段链路上都可变化。另外，一条新建虚电路在某链路上DLCI值的选取，只要求在本段链路上与其它虚电路彼此不同，即只要局部不同，不要求跟别的链路段不同（全局不同）。

广域网与局域网的对比

答：从范围上讲，广域网比局域网的覆盖范围要大的多。 从组成上来讲，广域网通常是由一些节点交换机以及连接这些交换机的链路组成。节点交换机执行将分组存储转发的功能。节点之间都是点到点连接。为了提高网络的可靠性，通常一个节点交换机与多个节点交换机相连。而局域网通常采用多点接入、共享传输媒体的方法，从本质上讲局域网是总线型的。

从层次上讲，广域网使用的协议在网络层，主要考虑路由选择问题。而局域网使用的协议主要在数据链路层以及物理层。

第六章 习题答案

6-04试简单说明下列协议的作用：IP，ARP，RARP，ICMP。 答：IP：网际协议，无连接的数据报传输、数据报路由 ARP （地址解析协议）：Address Resolution Protocol，实现地址转换：IP地址 到 MAC地址

RARP （逆向地址解析协议）：Reserve Address Resolution Protocol，实现地址转换： MAC地址 到 IP地址

ICMP协议(The Internet Control Message Protocol)：差错控制，传输控制。

6-09、(1) 子网掩码为255.255.255.0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) 一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16bit和8bit的1，问这两个 网络的子网掩码有何不同?

(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255.255.0.255，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是C22F1481，试将其转换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?

答：（1）255.255.255.0可代表C类地址对应的子网掩码默认值；也可代表A类或B类地址的掩码，即主机号由最后8bit决定，而路由器寻找网络由前24bit决定。

（2）6个主机。248=（11111000）2，即IP地址中前29位代表网络，后3位代表主机。

3

所以共有主机数=2=8，但由于其中主机号全0代表该网络的网络地址，主机号全1代表该

3

网络的广播地址，均不能分配给连网主机使用，所以网络能够连接的主机数=2-2=6台。

（3）这两个网络的子网掩码是一样的，均为255.255.255.0，但子网数不同，子网号

168

为16bit的A类网络的子网数有2-2个，而子网号为8bit的B类网络的子网数有2-2个。

（4）最多可有4094个。240=（11110000）2，子网掩码为前20个连续的1，后12个连续的0。所以该子网表示主机有12bit，子网上的主机数=212-2=4094，（减去主机全0和全1两个特殊地址）

（5）有效，因RFC文档中没有规定子网掩码中的一串1必须是连续的，但不建议这样使用。

（6）(C2) 16 = (12*16+2) 10 = 194

(2F) 16 = (2*16+15) 10 = 47 (14) 16 = (1*16+4) 10 = 20 (81) 16 = (8*16+1) 10 = 129

这个IP地址点分十进制的形式为：194. 47. 20. 129 是C类地址 （7）有实际意义。对于小网络这样做还可进一步简化路由表。

6-10 辨认以下IP地址的类型 （1）21.12.240.17 （2）183.194.76.253 （3）192.12.69.248 （4）89.3.0.1 （5）200.2.6.2 解：（1）128.36.199.3 B类 （2）21.12.240.17 A类 （3）183.194.76.253 B类 （4）192.12.69.248 C类 （5）89.3.0.1 A类

（5）200.2.6.2 C类 提示：

从第一个8位组得取值可以区分出IP地址的类型： A类地址：1~127 B类地址：128~191 C类地址：192~223 D类地址：224~239 E类地址：240~247

6-12当某个路由器发现一数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重发此数据报?计算首部检验和为什么不采用CRC检验码?

答：IP首部中的源地址也可能出错，请错误的源地址重传数据报是没有意义的。不使用CRC可减少路由器进行检验的时间，CRC运算较慢。

6-14、一个3200bit长的TCP报文传到IP层，加上160bit的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”当然指局域网看见的数据）？

答：第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字节即64bit为单位的，所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit，这样3200bit的报文要分4个数据片，所以第二个局域网向上传送的比特数等于（3200+4×160），共3840bit。

6-16、设某路由器建立了如表7-19所示的转发表： 目的网络 子网掩码 下一跳 128.96.39.0 255.255.255.128 接口0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口1 128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3 *（默认） R4 此路由器可以直接从接口0和接口1转发分组，也可通过相邻的路由器R2，R3和R4进行转发。现共收到5个分组，其目的站IP地址分别为

（1）128.96.39.10，（2）128.96.40.12，（3）128.96.40.151，（4）192.4.153.17，（5）192.4.153.90试分别计算其下一跳。

答：路由表的查找原则是将目的IP地址与路由表中第一表项的子网掩码相与，如果结果与该表项的目的网络相等，则按该表项中的下一跳所指转发。否则与第二表项的子网掩码相与，如此下去，如果所有表项均不匹配，则按默认路由转发。因而检测表中第i项的计算过程可表示为：

if ( (Mask[i] & D)==Destination[i] ) forwarding to NextHop[i]; （1）：128.96.39.10 & 255.255.255.128==128.96.39.0，与第一条表项匹配，按下一跳所指接口0转发。

（2）：128.96.40.12 & 255.255.255.128==128.96.40.0，与前两条表项不匹配，与第三条表项匹配，按下一跳R2转发。

（3）：128.96.40.151 & 255.255.255.128==128.96.40.128，与前三条表项不匹配； 128.96.40.151 &255.255.255.192==128.96.40.128，与第四条表项也不匹配； 最终按默认路由表项转发到下一跳R4。 （4）：192.4.153.17 & 255.255.255.128==192.4.153.0，与前三条表项不匹配； 192.4.153.17 & 255.255.255.192==192.4.153.0，与第四条匹配，按下一跳R3转发。

（5）：192.4.153.90 & 255.255.255.128==192.4.153.0，与前三条不匹配；

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