天问教育：计算机网络技术(第五版谢希仁)习题和答案详解

天问教育：计算机网络技术(第五版谢希仁)习题和答案详解内容摘要：

303 网络适配器的作用是什么 ?网络适配器工作在哪一层 ? 答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 网络适配器工作在 TCP/IP 协议中的网络接口层（ OSI 中的数据链里层和物理层） 304 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。 答：帧定界是分组交换的必然要求 透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆 差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源 305 如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题。 答：无法区分分组与分组 无法确定分组的控制域和数据域 无法将差错更正的范围限定在确切的局部 306 PPP 协议的主要特点是什么。 为什么 PPP 不使用帧的编号。 PPP 适用于什么情况。 为什么 PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输。 答：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错 不使用序号和确认机制 地址字段 A 只置为 0xFF。 地址字段实际上并不起作用。 控制字段 C 通常置为 0x03。 PPP 是面向字节的 当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一 样），当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法 PPP 适用于线路质量不太差的情况下、 PPP 没有编码和确认机制 307 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。 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。 答：作二进制除法， 1101011011 0000 10011 得余数1110 ，添加的检验序列是 1110. 作二进制除法，两种错误均可发展 仅仅采用了 CRC 检验，缺重传机制， 数据链路层的传输还不是可靠的传输。 308 要发送的数据为 101110。 采用 CRCD 生成多项式是 P（ X） =X3+1。 试求应添加在 数据后面的余数。 答：作二进制除法， 101110 000 10011 添加在数据后面的余数是 011 309 一个 PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。 试问真正的数据是什么（用十六进制写出）。 答： 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 310 PPP 协 议 使 用 同 步 传 输 技 术 传 送 比 特 串0110111111111100。 试问经过零比特填 充后变成怎样的比特串。 若接收端收到的 PPP帧的数据部分是 0001110111110111110110 ，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串。 答： 011011111 11111 00 011011111011111000 0001110111110111110110 000111011111 11111 110 311 试分别讨论一下各种 情况在什么条件下是透明传输，在什么条件下不是透明传 输。 （提示：请弄清什么是 “透明传输 ”，然后考虑能否满足其条件。 ） （ 1）普通的电话通信。 （ 2）电信局提供的公用电报通信。 （ 3）因特网提供的电子邮件服务。 312 PPP 协议的工作状态有哪几种。 当用户要使用 PPP 协议和 ISP 建立连接进行通信 需要建立哪几种连接。 每一种连接解决什么问题。 313 局域网的主要特点是什么。 为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢。 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，局域网的覆盖范围越 位 10m~10km 内或更大一些。 从网络的体系结构和传输检测提醒来看，局域网也有自己的特点： （ 1） 低层协议简单 （ 2） 不单独设立网络层，局域网的体系结构仅相当于相当与 OSI/RM 的最低两层 （ 3） 采用两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，多目的的连连管理，由此引发出多中媒体访问 控制技术 在局域网中各站通常共享通信媒体，采用广播通信方式是天然合适的，广域网通常采站 点间直接构成格状网。 314 常用的局域网的网络拓扑有哪些种类。 现在最流行的是哪种结构。 为什么早期 的以太网选择总线拓扑结构而不是星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构。 答：星形网，总线网，环形网，树形网 当时很可靠的星形拓扑结构 较贵，人们都认为无源的总线结构更加可靠，但 实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，而现在专用的 ASIC 芯片的 使用可以讲星形结构的集线器做的非常可靠，因此现在的以太网一般都使用星形结构的 拓扑。 315 什么叫做传统以太网。 以太网有哪两个主要标准。 答： DIX Ether V2 标准的局域网 DIX Ether V2 标准与 IEEE 的 标准 316 数据率为 10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元 /秒。 答：码元传输速率即为波特率，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 317 为什么 LLC 子层的标准已制定出来了但现在却很少使用。 答：由于 TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ether V2 而不是 标准中的 几种局域网，因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC（即 标准）的 作用已经不大了。 318 试说明 10BASET 中的 “10”、 “BASE”和 “T”所代表 的意思。 答： 10BASET 中的 “10”表示信号在电缆上的传输速率为10MB/s， “BASE”表示电缆上 的信号是基带信号， “T”代表双绞线星形网，但 10BASET的通信距离稍短，每个站到 集线器的距离不超过 100m。 319 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：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，低负荷或符合 不均匀时资源浪费较大， CSMA/CD 课动态使用空闲新到资源，低负荷时信道利用率高， 但控制复杂，高负荷时信道冲突大。 320 假定 1km 长的 CSMA/CD 网络的数据率为 1Gb/s。 设信号在网络上的传播速率为 202000km/s。 求能够使用此协议的最短帧长。 答：对于 1km 电缆，单程传播时间为 1/202000=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 微秒可以发送的比特数等于 10*10^6/1*10^9=10000,因此，最短帧是 10000 位或 1250 字 节长 321 什么叫做比特 时间。 使用这种时间单位有什么好处。 100 比特时间是多少微秒。 答：比特时间是发送一比特多需的时间，它是传信率的倒数，便于建立信息长度与发送 延迟的关系 “比特时间 ”换算成 “微秒 ”必须先知道数据率是多少，如数据率是 10Mb/s ，则 100 比特时间等于 10 微秒。 322 假定在使用 CSMA/CD协议的 10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞， 执行退避算法时选择了随机数 r=100。 试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数 据。 如果是 100Mb/s 的以太网呢。 答：对于 10mb/s 的以太网，以太网把争用期定为 微秒，要退后 100 个争用期，等待 时间是 （微秒） *100= 对于 100mb/s 的以太网，以太网把争用期定为 微秒，要退后 100 个争用期，等待时间 是 （微秒） *100=512 微秒 323 公式（ 33）表示，以太网的极限信道利用率与连接在以太网上的站点数无关。 能否由此推论出：以太网的利用率也与连接在以太网的站点数无关。 请说明你的理由。 答：实际的以太网各给发送数据的时刻是随即的，而以太网的极限信道利用率的得出是 假定以太网使用了特殊的调度方法（已经不再是 CSMA/CD了），使各结点的发送不发生 碰撞。 324 假定站点 A 和 B 在同一个 10Mb/s 以太网网段上。 这两个站点之间的传播时延为 225 比特时间。 现假定 A 开始发送一帧，并且在 A 发送结束之前 B 也发送一帧。 如果 A 发送 的是以太网所容许的最短的帧，那么 A在检测到和 B 发生碰撞之前能否把自己的数据发送 完毕。 换言之，如果 A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定 A 所发送的帧不 会和 B 发送的帧发生碰撞。 （提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道 上时，在 MAC 帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符） 答：设在 t=0 时 A 开始发送，在 t=（ 64+8） *8=576 比特时间， A 应当发送完毕。 t=225 比特 时间， B 就检测出 A 的信号。 只要 B 在 t=224 比特时间之前发送数据， A 在发送完毕之前就 一定检测到碰撞，就能够肯定以后也不会再发送碰撞了 如果 A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么就能够肯定 A 所发送的帧不会 和 B 发送的帧发生碰撞（当然也不会和其他站点发生碰撞）。 325 在上题中的站点 A 和 B 在 t=0 时同时发送了数据帧。 当 t=255 比特时间， A 和 B 同时 检测到发生了碰撞，并且在 t=255+48=273 比特时间完成了干扰信号的传输。 A 和 B 在 CSMA/CD算法中选择不同的 r 值退避。 假定 A和 B 选择的随机数分别是 rA=0 和 rB=1。 试问 A 和 B各在什么时间开始重传其数据帧。 A重传的数据帧在什么时间到达 B。 A 重传的数据会 不会和 B重传的数据再次发生碰撞。 B 会不会在预定的重传时间停止发送数据。 答： t=0 时， A 和 B 开始发送数据 T1=225 比特时间 ,A和 B 都检测到碰撞（ tau） T2=273 比特时间 ,A和 B 结束干扰信号的传输（ T1+48） T3=594 比特时间 ,A 开始发送（ T2+Tau+rA*Tau+96） T4=785 比特时间， B 再次检测信道。 （ T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空闲，则 B 在 T5=881 比特时 间发送数据、否则再退避。 （ T5=T4+96） A 重传的数据在 819 比特时间到达 B， B 先检测到信道忙，因此 B 在预定的 881 比特时间停止 发送 326 以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。 于是按截断二进制指 数退避算法进行重传。 重传次数记为 i， i=1， 2， 3,…..。 试计算第 1 次重传失败的概率 、第 2 次重传的概率、第 3 次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传 次数 I。 答：将第 i 次重传成功的概率记为 pi。 显然 第一次重传失败的概率为 ，第二次重传失败的概率为，第三次重传失败的概率 为 I= 327 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。