【正文】 《計算機網(wǎng)絡(luò)》課后習(xí)題答案第一章 概述11計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)？ 答：計算機網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的最重要的功能有兩個，連通性和共享。12試簡述分組交換的特點答：分組交換實質(zhì)上是在“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。分組交換在線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長度分割為許多小段的數(shù)據(jù)——分組。每個分組標識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時傳送多個數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機的存儲器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報文交換的傳輸時延小，交互性好。13試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點。答：（1）電路交換 電路交換就是計算機終端之間通信時，一方發(fā)起呼叫，獨占一條物理線路。當(dāng)交換機完成接續(xù)，對方收到發(fā)起端的信號，雙方即可進行通信。在整個通信過程中雙方一直占用該電路。它的特點是實時性強，時延小，交換設(shè)備成本較低。但同時也帶來線路利用率低，電路接續(xù)時間長，通信效率低，不同類型終端用戶之間不能通信等缺點。電路交換比較適用于信息量大、長報文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。（2）報文交換 將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)向接收交換機或終端，它以“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。報文交換的優(yōu)點是中繼電路利用率高，可以多個用戶同時在一條線路上傳送，可實現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點也是顯而易見的。以報文為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時延大，且占用大量的交換機內(nèi)存和外存，不能滿足對實時性要求高的用戶。報文交換適用于傳輸?shù)膱笪妮^短、實時性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報網(wǎng)。（3）分組交換 分組交換實質(zhì)上是在“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。分組交換在線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長度分割為許多小段的數(shù)據(jù)——分組。每個分組標識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時傳送多個數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機的存儲器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報文交換的傳輸時延小，交互性好。14為什么說因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革？答：因特網(wǎng)縮短了人際交往的時間和空間，改變了人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和交往方式，是世界發(fā)生了極大的變化。15因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為哪幾個階段？請指出這幾個階段最主要的特點。答：第一階段是從單個網(wǎng)絡(luò)ARPANRET向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。最初的分組交換網(wǎng)ARPANET只是一個單個的分組交換網(wǎng)，所有要連接在ARPANET上的主機都直接與就近的結(jié)點交換機相連。而后發(fā)展為所有使用TCP/IP協(xié)議的計算機都能利用互聯(lián)網(wǎng)相互通信。第二階段是19851993年，特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)第三階段是1993年至今，特點是逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。16簡述因特網(wǎng)標準制定的幾個階段。答：制定英特網(wǎng)的正式標準要經(jīng)過一下的四個階段[RFC 2026]：(1)因特網(wǎng)草案（Internet Draft）。(2)建議標準（Proposed Standard）。(3)草案標準（Draft Standard）。(4)因特網(wǎng)標準（Internet Standard）。17小寫和大些開頭的英文名字internet和Internet在意思上有何重要區(qū)別？答：以小寫字母i開始的internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)）是一個通用名詞，它泛指由多個計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)。在這些網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議（即通信規(guī)則）可以是任意的。以大寫字母I開始的Internet（因特網(wǎng)）則是一個專有名詞，它指當(dāng)前全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計算機網(wǎng)絡(luò)，它采用TCP/IP協(xié)議族作為通信的規(guī)則，其前身是美國的ARPANET。18計算機網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點？答：按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍分類：（1）、局域網(wǎng)：局域網(wǎng)是計算機硬件在比較小的范圍內(nèi)通信線路組成的網(wǎng)絡(luò)，一般限定在較小的區(qū)域內(nèi)，通常采用有線的方式連接起來。（2）、城域網(wǎng)：城域網(wǎng)規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi)，覆蓋的范圍從幾十公里至數(shù)百公里，城域網(wǎng)基本上是局域網(wǎng)的延伸，通常使用與局域網(wǎng)相似的技術(shù)，但是在傳輸介質(zhì)和布線結(jié)構(gòu)方面牽涉范圍比較廣。（3）、廣域網(wǎng)：覆蓋的地理范圍非常廣，又稱遠程網(wǎng)，在采用的技術(shù)、應(yīng)用范圍和協(xié)議標準方面有所不同。 按傳榆介質(zhì)分類： （1）、有線網(wǎng)：采用同軸電纜、雙絞線，甚至利用又線電視電視電纜來連接的計算機網(wǎng)絡(luò)，又線網(wǎng)通過載波空間進行傳輸信息，需要用導(dǎo)線來實現(xiàn)。（2）、無線網(wǎng)：用空氣做傳輸介質(zhì)，用電磁波作為載體來傳播數(shù)據(jù)。無線網(wǎng)包括：無線電話、語音廣播網(wǎng)、無線電視網(wǎng)、微波通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)。按網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)分類：（1）、星型網(wǎng)絡(luò)：各站點通過點到點的鏈路與中心相連，特點是很容易在網(wǎng)絡(luò)中增加新的站點，數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級容易控制，易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，但一旦中心節(jié)點有故障會引起整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 （2）、總線型網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中所有的站點共享一條數(shù)據(jù)通道，總線型網(wǎng)絡(luò)安裝簡單方便，需要鋪設(shè)的電線最短，成本低，某個站點的故障一般不會影響整個網(wǎng)絡(luò)，但介質(zhì)的故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，總線網(wǎng)安全性低，監(jiān)控比較困難，增加新站點也不如星型網(wǎng)絡(luò)容易。（3）、樹型網(wǎng)絡(luò)：是上述兩種網(wǎng)的綜合。（4）、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)：環(huán)型網(wǎng)容易安裝和監(jiān)控，但容量有限，網(wǎng)絡(luò)建成后，增加新的站點較困難。（5）、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)是以上述各種拓撲網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的綜合應(yīng)用。按通信方式分類：（1）、點對點傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)以點到點的方式在計算機或通信設(shè)備中傳輸，在一對機器之間通過多條路徑連接而成，大的網(wǎng)絡(luò)大多采用這種方式。（2）、廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)：數(shù)據(jù)在共用通信介質(zhì)線路中傳輸，由網(wǎng)絡(luò)上的所有機器共享一條通信信道，適用于地理范圍小的小網(wǎng)或保密要求不高的網(wǎng)絡(luò)。按網(wǎng)絡(luò)使用的目的分類：（1）、共享資源網(wǎng)：使用者可共享網(wǎng)絡(luò)中的各種資源。（2）、數(shù)據(jù)處理網(wǎng)：用于處理數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。（3）、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)：用來收集、交換、傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)。按服務(wù)方式分類：（1）、客戶機/服務(wù)器(C／S)模式：C／S計算的模式的結(jié)構(gòu)是分散、多層次和具有圖形用戶接口的PC機作為客戶機，不同的操作系統(tǒng)或不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對應(yīng)不同的語言和開發(fā)工具，其工作特點是文件從服務(wù)器被下載到工作站上，然后在工作站上進行處理，而基于主機的大型機工作特點是所有處理都發(fā)生在主機上。（2）、瀏覽器/服務(wù)器(B／S)模式：主要特點是它與軟硬件平臺的無關(guān)性，把應(yīng)用邏輯和業(yè)務(wù)處理規(guī)則放在服務(wù)器一側(cè)。（3）、對等網(wǎng)或稱為對等式的網(wǎng)絡(luò)：對等網(wǎng)可以不要求具備文件服務(wù)器，特別是應(yīng)用在一組面向用戶的PC機，每臺客戶機都可以與其他每臺客戶機實現(xiàn)平等對話操作，共享彼此的信息資源和硬件資源，組網(wǎng)的計算機一般類型相同，甚至操作系統(tǒng)也相同，這種網(wǎng)絡(luò)方式靈活方便，但是較難實現(xiàn)集中管理與控制，安全性也低。按企業(yè)和公司管理分類：（1）、內(nèi)部網(wǎng)：一般指企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，自成一體形成一個獨立的網(wǎng)絡(luò)。（2）、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)：一般指經(jīng)改造的或新建的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，采用通用的TCP／IP作為通信協(xié)議，一般具備自己的WWW服務(wù)器和安全防護系統(tǒng)，為企業(yè)內(nèi)部服務(wù)，不和因特網(wǎng)直接進行連接。（3）、外聯(lián)網(wǎng)：采用因特網(wǎng)技術(shù)，有自己的WWW服務(wù)器，但不一定與因特網(wǎng)直接進行連接的網(wǎng)絡(luò)，同時必須建立防火墻把內(nèi)聯(lián)網(wǎng)與因特網(wǎng)隔離開，以確保企業(yè)內(nèi)部信息的安全。 （4）、因特網(wǎng)：因特網(wǎng)是目前最流行的一種國際互聯(lián)網(wǎng)，在全世界范圍內(nèi)得到應(yīng)用，結(jié)合多媒體的聲、圖、文表現(xiàn)能力，不僅能處理一般數(shù)據(jù)和文本，而且也能處理語音、聲響、靜止圖象、電視圖象、動畫和三維圖形等。19計算機網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？答：主干網(wǎng)的特點：設(shè)施共享；高度綜合集成，可應(yīng)付高密度的業(yè)務(wù)需求量；工作在可控環(huán)境；使用率高；技術(shù)演進迅速，以軟件為主；成本逐漸下降。本地接入網(wǎng)特點：設(shè)施專用，且分散獨立；接入業(yè)務(wù)種類多，業(yè)務(wù)量密度低；線路施工難度大，設(shè)備運行環(huán)境惡劣；使用率低；技術(shù)演進遲緩，以硬件為主；網(wǎng)徑大小不一，成本與用戶有關(guān)。110試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit），從源站到目的站共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s），數(shù)據(jù)率為C（bit/s）。在電路交換時電路的建立時間為s（s）。在分組交換時分組長度為p（bit），且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要??？答：對電路交換，當(dāng)t=s時，鏈路建立；當(dāng)t=s+x/C，發(fā)送完最后一bit；當(dāng)t=s+x/C+kd，所有的信息到達目的地。對分組交換，當(dāng)t=x/C， 發(fā)送完最后一bit；為到達目的地，最后一個分組需經(jīng)過k1個分組交換機的轉(zhuǎn)發(fā)，每次轉(zhuǎn)發(fā)的時間為p/C，所以總的延遲= x/C+(k1)p/C+kd所以當(dāng)分組交換的時延小于電路交換x/C+(k1)p/C+kd＜s+x/C+kd時， (k1)p/C＜s 111在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報文長度和分組長度分別為x和（p+h）（bit），其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小無關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b（bit/s），但傳播時延和結(jié)點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度p應(yīng)取為多大？答：分組個x/p，傳輸?shù)目偙忍財?shù)：(p+h)x/p源發(fā)送時延：(p+h)x/pb最后一個分組經(jīng)過k1個分組交換機的轉(zhuǎn)發(fā)，中間發(fā)送時延：(k1)(p+h)/b總發(fā)送時延D=源發(fā)送時延+中間發(fā)送時延D=(p+h)x/pb+(k1)(p+h)/b令其對p的導(dǎo)數(shù)等于0，求極值p=√hx/(k1)112 因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點是什么？他們的工作方式各有什么特點？答：邊緣部分 由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行通信（傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。 核心部分 由大量網(wǎng)絡(luò)和連接 這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣部分提供服務(wù)的（提供連通性和交換）。 在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)中運行的程序之間的通信方式通?？蓜澐譃閮纱箢悾嚎蛻舴?wù)器方式（C/S 方式）即Client/Server方式 ，對等方式（P2P 方式）即 PeertoPeer方式 客戶(client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進程。客戶服務(wù)器方式所描述的是進程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。被用戶調(diào)用后運行，在打算通信時主動向遠地服務(wù)器發(fā)起通信（請求服務(wù)）。因此，客戶程序必須知道服務(wù)器程序的地址。不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。 一種專門用來提供某種服務(wù)的程序，可同時處理多個遠地或本地客戶的請求。系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運行著，被動地等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。一般需要強大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。對等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務(wù)器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)核心部分是因特網(wǎng)中最復(fù)雜的部分。網(wǎng)絡(luò)中的核心部分要向網(wǎng)絡(luò)邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其他主機通信（即傳送或接收各種形式的數(shù)據(jù)）。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是實現(xiàn)分組交換(packet switching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能。路由器是實現(xiàn)分組交換(packet switching)的關(guān)鍵構(gòu)件，其任務(wù)是轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，這是網(wǎng)絡(luò)核心部分最重要的功能113 客戶服務(wù)方式與對等通信方式的主要區(qū)別是什么？有沒有相同的地方？答：客戶服務(wù)器方式是一點對多點的，對等通信方式是點對點的。被用戶調(diào)用后運行，在打算通信時主動向遠地服務(wù)器發(fā)起通信（請求服務(wù)）。因此，客戶程序必須知道服務(wù)器程序的地址。系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運行著，被動地等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。對等連接方式從本質(zhì)上看仍然是使用客戶服務(wù)器方式，只是對等連接中的每一個主機既是客戶又同時是服務(wù)器。對等連接也需要知道對方的服務(wù)器地址。114 計算機網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標？答：比特（bit）是計算機中數(shù)據(jù)量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。Bit 來源于 binary digit，意思是一個“二進制數(shù)字”，因此一個比特就是二進制數(shù)字中的一個 1 或 0。速率即數(shù)據(jù)率(data rate)或比特率(bit rate)是計算機網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個性能指標。速率的單位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。速率往往是指額定速率或標稱速率?！皫挕?bandwidth)本來是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）?，F(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語，單位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。 吞吐量(throughput)表示在單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)（或信道、接口）的數(shù)據(jù)量。吞吐量更經(jīng)常地用于對現(xiàn)實世界中的網(wǎng)絡(luò)的一種測量，以便知道實際上到底有多少數(shù)據(jù)量能夠通過網(wǎng)絡(luò)。吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。 傳輸時延（發(fā)送時延 ） 發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進入到傳輸媒體所需要的時間。也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。 115 假定網(wǎng)絡(luò)的利用率到達了90%。試估算已選現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是他的最小值的多少倍？答：D0表示網(wǎng)絡(luò)空閑時的時延，D表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的時延。U為利用率 則： D=D0/(1U