计算机网络及通信部分复习题答案要点

计算机网络及通信课程复习参考题型：简答题1.简述总线拓扑结构的优缺点。

总线拓扑结构的优点：（1）总线结构所需要的电缆数量少。

（2）总线结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性。

（3）易于扩充，增加或减少用户比较方便。

总线拓扑的缺点：（1）总线的传输距离有限，通信范围受到限制。

（2）故障诊断和隔离较困难。

（3）分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能2.TCP/IP的核心思想（理念）是什么？答：TCP/IP的核心思想就是“网络互联”，将使用不同低层协议的异构网络，在传输层、网络层建立一个统一的虚拟逻辑网络，以此来屏蔽所有物理网络的硬件差异，从而实现网络的互联3.请简述ISO/OSI参考模型每层的名称和主要功能。

（1）物理层：完成原始比特传输；（2）数据链路层：完成相邻结点之间的可靠数据传输；4.比较IS0／OSI参考模型与TCP／IP参考模型的层次数及对应关系。

（OSI参考模型共有7层层次协议，分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

TCP/IP 参考模型主要有4层，分别为应用层、传输层、互联网络层、主机网络层。

TCP/IP中的应用层对应OSI参考模型的应用层、表示层、会话层，TCP/IP中的传输层对应OSI参考模型的运输层，TCP/IP中的互联网络层对应OSI参考模型的网络层，TCP/IP中的主机网络层对应OSI参考模型的数据链路层、物理层。

5.长20km、数据传输率为100Mbps的基带总线LAN，信号传播速度为200m/μs，试计算：1000比特的帧从发送开始到接收结束的最大时间是多少?1000bit/10Mbps+2000m/200(m/μs)=100μs+10μs=110μs 6.简述比特率与波特率的区别。

“波特率”表示每秒种传输离散信号事件的个数，或每秒信号电平的变化次数，单位为band（波特）。

即波特率所表示的是调制速度，是单位时间内传输线路上调制状态的变化数。

“比特率”是指每秒传送二进制数据的位数，单位为比特/秒，记作bits/s或b/s或bps或。

7.简述滑动窗口机制的工作过程。

滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻，发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号，称为发送窗口；同时，接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号，称为接收窗口。

发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样，甚至大小也可以不同。

不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同。

发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送，但是还没有被确认的帧，或者是那些可以被发送的帧。

8.一个数据报数据部分长度为3400字节（使用固定首部）。

现在经过一个网络传输，该网络的MTU为800字节，试求：（1）应分为几个数据报片？5（2）各数据报片的数据字段长度？776,776,776,776,296（3）各数据报片的偏移字段值？0,97,194,291,3889.设利用 IEEE 802.3 协议局域网传送 ASCII码信息“Good morning!”（每个字符占一个字节）若装成 MAC 帧格式，请问：数据帧的数据字段有效字节是多少？填充字节（PAD）是多少？此帧长度至少多少字节？MAC帧数据字段长度最小值为46字节①数据帧的数据字段有效字节是14字节②填充字节(PAD)是 46-14=32(字节)③此帧长度至少是 8+2+2+2+46+4=64(字节)10.简述CSMA/CD协议的工作过程。

当一台主机想在网络中传送数据时，它首先检查线路上是否有其他主机的信号正在传送，如果没有信号正在传送（其他的主机没有发送数据），就将自己的数据发送出去。

但事情还没有完，正在传送数据的主机要不断地监听线路，以确信其他的主机没有在发送数据。

如果主机在线路上检测到有其他的信号，它就会发送出一个加强阻塞的Jam信号，以通知网段上其他所有的节点停止发送数据。

作为对Jam信号的响应，网络上的节点会在试图重新发送数据之前等一会。

退避算法决定了发生冲突的站点什么时候可以重新发送数据。

如果在试了15次之后还是产生冲突，试图发送数据的节点将超时。

口决：先听后发，边听边发，冲突停止，延时重发。

11.IEEE 802.3 协议的以太网（Etheernet）媒体访问控制方法（MAC）是怎么样工作的?在总线网系统中，每个站都能独立地决定帧的发送，如果两个或多个站同时发送，就会发生冲突，同时发送的所有帧都会出错。

为了解决冲突，以太网采用带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）技术，并用二进制指数退避和1-坚持算法。

载波监听多路访问（CSMA）技术也叫先听后说，希望传输的站首先对媒体进行监听以确定是否有别的站在传输。

如果有空，该站可以传输，否则，该站退避一段时间后再尝试。

1-坚持算法是：1）如果媒体是空闲的，则可以发送；2）如果媒体是忙的，则继续监听，直至检测到媒体空闲，立即发送； 3）如果有冲突（在一段时间内未得到肯定的回复），则等闲一随机量的时间，重复步骤1。

二进制指数退避算法是：（设传播时间为a）1）对每个帧，当第一次发生冲突时，设置参量L=2。

2）退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数。

一个时间片等于2a。

3）当帧重复发生一次冲突，则将参量L加倍。

4）设置一个最大重传次数，超过这个次数，则不再重传，并报告出错。

12.试比较分析网络互连设备中的网桥（Bridge）和路由器（Router）的异同点。

网桥工作在数据链路层，仅能连接两个同类网络，用于实现网络间帧的转发；路由器工作在网络层，可连接三个或三个以上同类网络，用于实现多个网络间分组的路由选择及转发功能。

相同点：两者都是网间互连设备不同点：工作层次不同，连接网络数目不同，传送单位不同。

13.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？网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。

网桥具有过滤帧的功能。

当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口转发器工作在物理层，它仅简单地转发信号，没有过滤能力以太网交换机则为链路层设备，可视为多端口网桥14.简述分组交换的特点和不足。

分组交换也称为包交换。

分组交换机将用户要传送的数据按一定长度分割成若干个数据段，这些数据段叫做“分组”(或称包)。

传输过程中，需在每个分组前加上控制信息和地址标识(即分组头)，然后在网络中以“存储——转发”的方式进行传送。

到了目的地，交换机将分组头去掉，将分割的数据段按顺序装好，还原成发端的文件交给收端用户，这一过程称为分组交换。

分组交换的特点有：①分组交换方式具有很强的差错控制功能，信息传输质量高。

②网络可靠性强。

③分组交换网对传送的数据能够进行存储转发，使不同速率、不同类型终端之间可以相互通信。

④由于以分组为单位在网络中进行存储转发，比以报文为单位进行存储转发的报文交换时延要小得多，因此能满足会话型通信对实时性的要求。

⑤在分组交换中，由于采用了“虚电路”技术，使得在一条物理线路上可同时提供多条信息通路，即实现了线路的统计时分复用，线路利用率高。

⑥分组交换的传输费用与距离无关，不论用户是在同城使用，还是跨省使用，均按同一个单价来计算。

因此，分组网为用户提供了经济实惠的信息传输手段。

交换技术的不足：①在典型的用户应用中，大部分时间线路是闲着的。

这样，在数据连接场合中，线路交换方式效率十分低下；②在线路交换网中，连接为传输提供了恒定的数据传输速率，这样，就要求连接的两台设备必须以同样的数据传输速率传输信号，限制了各主计算机互联的网络的利用率。

15.ATM网络具有哪些主要特点。

（1）支持复杂的多媒体应用（2）相对传统LAN拥有保证的服务质量（3）良好的伸缩性（4）提高生产率（5）改进现有应用的性能（6）为用户网络提供带宽（7）保护用户投资（8）高频宽（9）低延时（10）节省费用16.简述数据报服务的特点。

数据报服务的特点是主机可以随意发送数据。

每个分组可独立的选择路由。

数据报再按顺序发送交付给目的站，目的站必须把收到的分组缓存，等到能够按顺序交付主机时再进行交付。

数据报不能保证按发送的顺序交付给目的站，是一种“尽最大努力交付”的服务。

17.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP、ICMP和IGMP。

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。

18.试说明IP地址与硬件地址的区别,为什么要使用这两种不同的地址？IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。

从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。

MAC地址在一定程度上与硬件一致，基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。

19.请简述因特网中某一个路由器的IP层所执行的分组转发算法。

（1）从IP数据报的首部提取目的地址D，得出网络地址N；（2）若N是与路由器直接相连的网络地址，则直接交付给D；否则（3）；（3）若路由表中有D主机路由，则数据报传送给下一跳路由器；否则（4）；（4）若路由表中有到网络N的路由，则数据报传送给下一跳路由器；否则（5）；（5）若路由表中有默认路由，则数据报传送给默认路由器，否则（6）；（6）报告分组转发出错。

20.请简述因特网中某一个路由器的IP层所执行的子网分组转发算法。

21.试简述TCP协议在数据传输过程中收发双方是如何保证数据包的可靠性的。

（1）为了保证数据包的可靠传递，发送方必须把已发送的数据包保留在缓冲区；（2）并为每个已发送的数据包启动一个超时定时器；（3）如在定时器超时之前收到了对方发来的应答信息（可能是对本包的应答，也可以是对本包后续包的应答），则释放该数据包占用的缓冲区;（4）否则，重传该数据包，直到收到应答或重传次数超过规定的最大次数为止。

（5）接收方收到数据包后，先进行CRC校验，如果正确则把数据交给上层协议，然后给发送方发送一个累计应答包，表明该数据已收到，如果接收方正好也有数据要发给发送方，应答包也可方在数据包中捎带过去。

22.简述UDP的特点。

1、UDP传送数据前并不与对方建立连接，即UDP是无连接的，在传输数据前，发送方和接收方相互交换信息使双方同步。