计算机网络原理与实践课后习题与参考答案

计算题：30分（三个题：RIP协议、编码方式、子网的划分）

习题1

1-1 填空题

1.最早的计算机网络是（）。

2.网络采用（）交换技术，计算机网络采用（）交换技术。

3.（）协议是Internet上的事实标准协议。

4.分组交换技术的核心（）。

5.分组由（）和（）组成。

6.根据所采用的传输技术的不同，计算机网络可以分为（）网络和（）网络。

7.根据网络规模大小不同，计算机网络可以分为（）、（）和（）。

8.因特网标准常以（）文档的形式发布。

1-2 选择题

1.有关虚电路和数据报，正确的是（）。

A. 数据报方式中，每个分组一定走同样的路到达目的地

B. 虚电路方式中，分组首部中存放虚电路号

C. 数据报方式中，需要建立连接

D. 虚电路方式中，不需要建立连接

2.在网络拓扑中，每个结点都通过通信线路与一个中心结点相连，这种拓扑是（）。

A. 总线型

B. 星型

C. 树型

D. 网状型

3.在网络拓扑中，结点之间的连接没有规律，存在冗余路径，这种拓扑是（）。

A. 总线型

B. 星型

C. 树型

D. 网状型

1-3 简答题

1．什么是计算机网络？计算机网络的功能有哪些？

2．简述计算机网络的组成

3．简述分组交换的原理

4．数据报和虚电路有什么区别？

5．分组交换和电路交换有什么区别？

习题2

2-1 填空题

1.OSI参考模型有( )层,TCP/IP参考模型有( )层。

2. TCP/IP体系结构中,最顶层的是( )。

3. OSI体系结构中,第3层是( )。

4. TCP/IP体系结构中,运输层的两个协议是( )和( )。

5. TCP/IP体系结构中,互联网层的主要协议是( )。

2-2 选择题

1.( )是距离传输介质最近的层。

A.物理层

B.数据链路层

C.网络层

D.运输层

2.当数据包从低层向高层传送时,报文首部会( )。

A.添加

B.减去

C.重安排

D.修改

3.当数据包从高层向低层传送时,报文首部会( )。

A.添加

B.减去

C.重安排

D.修改

4.在OSI参考模型中,第2层位于物理层和( )之间。

A.网络层

B.数据链路层

C.传输层

D.表示层

5.当数据从主机A到主机B时,A中第3层所添加的首部被B中第()层读取。

A.3

B.2

C.1

D.4

6.物理层关心物理介质上( )的传输。

A.程序

B.对话

C.协议

D.比特

7.关于网络体系结构,正确的是( )。

A.各层之间相互独立,没有联系

B.相邻层实体之间通信要遵循共同的协议

C.对等层实体之间通信要遵循共同的协议

D.所有层次之间的通信都是逻辑通信

8.( )层的主要目的是把分组送到目的地。

A.传输层

B.网络层

C.会话层

D. 物理层

9.TCP/IP体系中IP协议实现的是( )。

A.传输层

B.网络层

C.会话层

D. 物理层

10.关于TCP/IP体系结构,错误的是( )。

A. TCP/IP协议体系是事实上的因特网协议标准

B. TCP协议能够为应用层提供可靠的端到端的通信

C. IP协议能够为传输层提供可靠的数据传输服务

D. TCP/IP协议体系中,没有表示层和会话层

2-3 简答题

1.什么是网络协议?网络协议由哪几部分组成?

2.简述协议分层原理。

3.什么是计算机网络体系结构?

4.简述OSI参考模型和TCP/IP模型。

5.什么是封装?简述数据在网络中的传递过程(可用图表示)。

习题3

3-1 填空题

1.TCP/IP体系中,应用层基本的工作模型是( )。

2.在Internet中,使用( )表示服务器上可以访问的资源。

3.Web浏览器和Web服务器交互时要遵循的协议是( )。

4.Web服务器默认的端口号是( )。

5.HTTP报文分为两类，分别是（ )和( )。

6.FTP服务器会用到两个端口,分别是( )和( )。

7.发送电子使用的协议是( ),接收电子使用的协议是( )。

8.域名服务器的默认服务端口是( )。

9.DHCP服务器的端口号是( ), DHCP客户端的端口号是( )。

3-2 选择题

1.FTP协议中，下载文件的命令是（）。

A.LIST

B.PWD

C.RETR

D.STOR

2.FLP协议中,PORT命令的作用是( )。

A.显示当前所在目录

B.在主动模式中,客户端告诉服务器自己的数据连接端口

C.下载文件

D.上传文件

3.SMTP服务器的默认端口是( )。

A.21

B.80

C.110

D.25

4.POP3服务器的默认端口是( )。

A.21

B.80

C.110

D.25

5.在运输层使用UDP协议的是（）。

A.Web服务器

B.FTP服务器

C.DNS服务器

D.SMTP服务器

6.当DHCP服务器收到DHCP Discover报文时,要回复( )报文。

A.DHCP Release

B.DHCP Request

C.DHCP Offer

D.DHCP Ack

7.当DHCP客户端收到服务器的DHCP Offer报文时,要回复( )报文。

A.DHCP Release

B.DHCP Request

C.DHCP Offer

D.DHCP Ack

8.( )报文是以广播的形式发送的。

A.DHCP Release

B.DHCP Request

C.DHCP Offer

D.DHCP Ack

3-3 简答题

1.简述客户一服务器模型。

2.解释HTTP协议中,GET、POST、HEAD、PUT和DELETE的含义。

3.什么是Web代理?它的作用是什么？

4.什么是Cookie？它有什么作用？

5.简述FTP协议的主动模式和被动模式。

6.简述FTP协议的数据连接和控制连接。

7.SMTP服务器和POP3服务器有什么不同？SMTP协议与以POP3协议有什么区别？

8.什么是DNS？它的作用是什么？

9.简述DHCP的工作原理。

习题4

4-1 填空题

1.运输层的主要功能有（ )、( )、( )和( )。

2.TCP/IP的运输层有两个协议,分别是( )和( )。

3.运输层使用（ )机制来实现多路复用和多路分解。

4.UDP首部中的源端口代表（ ),目的端口代表( )。

5.TCP首部中的( )字段用来进行流量控制。

6.TCP建立连接的过程称为( )。

4-2选择题

1.传输层为应用层提供( )的逻辑通信。

A.点到点

B.点到多点

C.端到端

D.多端口之间

2.有关TCP,论述错误的是( )。

A.TCP是无连接的协议

B.TCP能提供流量控制的功能

C.TCP能保证数据的可靠性

D.TCP能提供拥塞控制的功能

3.有关UDP,论述正确的是( )。

A.UDP是无连接的协议

B.UDP为HTTP协议提供服务

C.UDP报文中的校验是必需的

D.UDP能保证数据的可靠性

4-3简答题

1.简述TCP和UDP各自的特点。

2.TCP/IP的运输层是如何实现应用进程寻址及运输层的多路复用的？

3.图示TCP建立和关闭连接的过程。

4.简述TCP流量控制的原理。

5.TCP是如问保证数据的可靠性的？

6.为什么要进行拥塞控制? TCP是怎样进行拥塞控制的?

7.TCP协议用到了几个定时器?它们各有什么作用?

习题5

5-1 填空题

1.为减少转发表中的重复项目，可以用一个( )代替所有具有相同“下一站”的项目，它比其他项目的优先级低。

2.若利用划分子网的方法将一个B类IP地址块分为12个子网，则至少需要从主机号中借( )个比特来做子网号。

3.RIP协议利用( )算法来找出到每个目的网络的最短距离。

4.RIP协议中，距离的最大值为( )。

5.在TCP/IP协议族中，将IP地址映射到物理地址的协议是( )。

6.对一个A类网进行子网划分，如果要划分成31个子网，则子网掩码是( )。

7.若一台计算机的IP地址为128.1.147.6，子网掩码为255.255.240.0，则此计算机所在子网的网络号为( )。

8.IP地址长度在Ipv4中为( )比特。

9.IP地址由( )和( )两部分组成。

10.常用的部网关协议有( )和( )。

11.IGMP协议中，常用的3种报文是( )、( )和( )。

5-2选择题

1.160.101.3.56是( )IP地址。

A.A类

B.B类

C.C类

D.D类

2. IP所提供的服务有( )。

A.无连接服务

B.面向连接服务

C.无连接服务和面向连接服务

D.以上都不是

3.路由器属于( )设备。

A.物理层 B，数据链路层 C.网络层 D.应用层

4.IP协议是无连接的，其信息传输方式是( )，

A.点到点

B.广播

C.虚电路

D.数据报

5.以下IP地址中，为B类地址的是( )。

A.112.213.12.23

B.210，123.23.12

C.23.123.213.23

D. 156.123.32.12

6.对一个IP地址而言，如果它的主机位全部为0，则这个IP地址指( )。

A.一个具体的主机

B.网络上的所有主机

C.广播地址

D.一个网络

7.对一个IP地址而言，如果它的主机位全部为1，则这个IP地址指( )。

A.一个具体的主机B，网络上的所有主机 C.广播地址 D.一个网络

8.子网掩码的作用是( )。

A.标记一个IP地址的网络位

B.区分一个IP地址的类型

C.标记一个IP地址的主机位

D.获得更多的可用的IP地址

9.在IPv4中，IP首部中的源地址和目的地址的长度都是( )。

A.32比特

B.48比特

C.20比特 D，64比特

10.若两台主机在同一子网中，则两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”的结果一定( )。

A，为全0 B.为全1 C.相同 D.不同

11.一个C类地址的网络，可容纳的主机数最多为( )。

A.254台

B.255台

C.256台

D.不确定

12.计算机A的IP地址是202.37.62.23，该网络的地址掩码为255.255.255.224，则该网络最多可划分( )个子网。

A.6

B.8

C.30

D.32

13.Ping命令使用的是( )协议。

A.HTTP

B.ICMP

C.TCP

D.UDP

14.当一个A类网络使用8个二进制位作为子网地址时，它的子网掩码为( )。

A. 255.0.0.0

B. 255.255.0.0

C. 255.255.255.0

D. 255.255.255.255

15.下列( )需要发送ARP请求。

A.主机需要接收信息，但ARP表中没有源IP地址与MAC地址的映射关系

B.主机需要接收信息，但ARP表中已经具有源IP地址与MAC地址的映射关系

C.主机需要发送信息，但ARP表中没有目的IP地址与MAC地址的映射关系

D.主机需要发送信息，但ARP表中已经具有目的IP地址与M◇3地址的映射关系

16.路由器中的路由表( )。

A.包含到达所有主机的完整路径信息

B.包含到达目的网络的完整路径信息

C.包含到达目的网络的下一步路径信息

D.包含到达所有主机的下一步路径信息

17.如果ISP分配给一个公司的CIDR地址块为202.13.35.0/27，那么这个公司可以建立( )个C类的子网。

A.1/8

B.1/4

C.4

D.8

5-3简答题

1.简述IP地址的分类及每类的特点。

2，简述NAΓ的工作原理。

3.专用IP地址有哪些?具有什么特点?

4.简述ARP协议的作用和工作原理。

5.简述动态路由和静态路由的区别。

6.简述RIP协议和OSPF协议的工作原理。

7.简述IP单播和IP组播的区别。

8.什么是超网?它和子网有什么区别?

5-4计算题

1.对于网络地址19

2.168.2.0，要求划分6个子网，试计算:

(1)最少需要借几个主机位?子网掩码是多少?

(2)给出每个子网的网络号和每个子网的IP地址围(除去全0和全l的地址)。

2.某公司需要对B类网络139.21.0.0进行子网划分(除去全0和全1的子网)，要求每个子网中的主机数在1000台左右，试计算:

(1)需要借多少个主机位来划分子网?子网掩码是多少?

(2)最终可以得到多少个可用的子网?每个子网中有多少个可用的IP地址?

3.某路由器的路由表如图5-45所示。现在路由器收到3个数据分组，其目的站IP地址分别为:

(1) 136.9.40.151

(2) 136.9.12.130

(3) 192.4.153.9

4.若路由器A采用的路由协议为RIP，A的路由表如表1所示，现在路由器A收到从路由器C发来的路由信息（如表2所示），试给出路由表A更新的过程和结果。

习题6

6-1 填空题

1.( )是数据链路层的传输单元。

2.进行流量控制的两种方法是( )和( )。

3.数据链路层常用的检测帧错误的方法是( )。

4.在数据帧的传输过程中，可能会出现两类错误，一个是( )，另一个是( )。

5.数据链路层为了检测数据帧或确认帧丢失，每发送一个数据帧都设置一个( )。

6.连续ARQ协议中用n个比特进行数据帧编号，则其发送窗口W T的大小应满足( )。

7.确认帧ACKn表示前续数据帧已经收到，现在期望接收第( )号帧。

8. HDLC协议定义3种类型的帧，分别是( )、( )和( )。

9. PPP协议中，认证所用到的协议是( )和( )。

6-2 选择题

1.流量控制是为了防止( )。

A.比特差错

B.发送方缓存溢出

C.接收方缓存溢出

D.接收方和发送方之间冲突

2.在滑动窗口流量控制中，接收窗口左侧的帧是( )。

A.接收但未确认

B.接收并已确认

C.未接收

D.未发送

3.在滑动窗口流量控制中，接收窗口里面的帧是( )。

A.接收但未确认

B.接收并己确认

C.当前可以接收

D.当前不能接收

4.在滑动窗口流量控制中，接收窗口右侧的帧是( )。

A.接收但未确认

B.接收并己确认

C.当前可以接收

D.当前不能接收

5.在滑动窗口流量控制中，发送窗口左侧的帧是( )。

A.己发送并己被确认

B.己发送但未被确认

C.当前可以发送

D.当前不能发送

6.在滑动窗口流量控制中，发送窗口里面的帧是( )。

A.己发送并己被确认

B.接收并己确认

C.当前可以发送

D.当前不能发送

7.在滑动窗口流量控制中，发送窗口右侧的帧是( )。

A.已发送并己被确认

B.己发送但未被确认

C.当前可以发送

D.当前不能发送

8.在连续ARO协议中，如果1，2，3号帧被正确接收，那么接收方可以发送一个编号为( )的确认帧给发送方。

A.1

B.2

C.3

D.4

9.对于发送窗口大小为n的滑动窗口，在没有收到确认以前，最多可以发送( )多少个帧。

A.0

B.n-1

C.n

D.n+1

10.在滑动窗口流量控制(窗口大小为8)中，ACK3意味着接收方已经收到了第( )号帧。

A.2

B.3

C.4

D.8

11.ARQ代表( )。

A.自动重复量化

B.自动重复请求

C.自动重传请求

D.应答重复请求

12.当发出( )后，定时器开始启动。

A.数据帧

B.ACK帧

C.NAK帧

D.以上全部

13.在连续ARQ协议中，如果数据帧使用4bit来编号，则发送窗口最大为( )。

A.4

B.8

C.16

D.15

14.在连续ARQ协议中，如果数据帧使用4bit来编号，则接收窗口大小为( )。

A.4

B.8

C.l6

D.1

15.在停止等待协议中，数据帧用( )个比特来编号。

A.1

B.2

C.3

D.4

16.在停止等待协议中，接收方窗口大小为( )。

A.4

B.8

C.16

D.1

17.HDLC是( )协议。

A.面向比特的

B.面向字符的

C.面向字节的

D.基于计数的

18. HDLC的( )字段定义帧的开始和结束。

A.标志

B.地址

C.控制

D.帧校验序列

19.PPP帧中，( )字段定义数据字段的容。

A.标志

B.地址

C.控制

D.协议

20.关于HDLC协议和PPP协议，错误的是( )。

A. HDLC协议提供流量控制和差错控制的功能

B.HDLC协议可以用于多点通信

C. PPP协议只能用于点对点通信

D. PPP协议提供流量控制和差错控制的功能

21.BSC协议中，表示正文开始的特殊控制字符是( )。

A.SOH

B.STX

C.ETX

D.ETB

6-3简答题

1.数据链路和链路有何区别?

2.数据链路层的功能有哪些?

3.帧是如何生成的?什么是帧同步?常用的帧同步的方法有哪些?

4.简述停等和滑动窗口的原理。

5.数据链路层是如何进行差错控制的?

6.面向字符的链路层协议和面向比特的链路层协议各自有什么样的特点?

7.分别给出HDLC协议和PPP协议的帧格式。

8.BSC协议和HDLC协议是如何实现数据的透明传输的?试举例说明。

9.使用PPP协议访问网络要经过几个阶段?

10.简述PAP协议与CHAP协议的不同。

11.对11001进行零比特填充的结果是什么?100是经过零比特填充的二进制串，请将其还原。

习题7

7-1填空题

1. 局域网中常见的拓扑结构有( )、( )和( )3种。

2. 局域网涉及OSI参考模型中的( )层和( )层。

3. MAC地址共有( )比特。

4. 以太网使用( )协议来解决总线使用权的问题。

5. 对于l0Mbps的以太网,争用期为( ),最短帧长是( )。

6. l0Base-2使用的传输介质是( )。

7. l0Base-5使用的传输介质是( )。

8. l0Base-T使用的传输介质是( )。

7-2选择题

1.在以太网中,MAC帧中的源地址字段是( )。

A.发送方的物理地址

B.前一个站点的物理地址

C.下一个站点的物理地址

D.接收方的物理地址

2.在以太网中,MAC帧中的目的地址字段是( )。

A.发送方的物理地址

B.前一个站点的物理地址

C.下一个站点的物理地址

D.接收方的物理地址

3.( )使用星型拓扑。

A.10Base-5

B.10BaSe-2

C.10Base-T

D.以上都不对

4.l0Mbps以太网帧的最短长度为( )字节。

A.46

B.18 C,64 D.1518

5.交换机通过将数据帧中的()和自己地址表中的信息进行比较,实现数据帧的转发。

A.目的MAC地址

B.源MAC地址

C.目的IP地址

D.源IP地址

6,集线器工作在（）

A.物理层

B.数据链路层

C.网络层

D.运输层

7,交换机工作在( )。

A.物理层

B.数据链路层

C.网络层

D.运输层

8.有关CSMA/CD协议正确的说法是( )。

A.如果有数据要发送,那么主机就立刻发送

B.如果发生了碰撞,则碰撞双方等待一个固定的时间,再继续发送

C.如果过了争用期后都没有检测到碰撞,那么就肯定不会有碰撞了

D.站点在发送完帧之后再对冲突进行检测

7-3简答题

1.简述CSMA/CD协议的原理。

2.什么是争用期?争用期如何计算?争用期同最短帧长有什么关系?

3.简述截断二进制后退指数算法。

4.什么是广播域?什么是冲突域?两者有什么联系和区别?

5.简述集线器和交换机的区别。

6. 什么是VLAN？为什么要划分VLAN？

习题8

8-1填空题

1.数据分为( )和( )，信号分为( )和( )。

2.信号要在( )中传递。

3.将数字信号转换成模拟信号，最基本的3种方式是( )、( )和( )。

4.根据所传输的信号不同，数据传输可以分为( )和( )。

5.对于模拟信号，采用的复用技术是( );对于数字信号，采用的复用技术是( )。

6.常见的导向传输介质有( )、( )和( )。

7.物理层标准定义了通信接口的( )、( )、( )和( )特性。

8-2选择题

1.( )是距离传输介质最近的层。

A.物理层

B.数据链路层

C.网络层

D.运输层

2.物理层关心物理介质上( )的传输。

A.程序

B.对话

C.协议

D.比特

3.在( )传输中，比特是同时发送，在独立的线路上传输的。

A.异步串行

B.同步串行

C.并行

D.A和B

4.如果一个信号的带宽是5kHz，而其最低频分量是52kHz，那么其最高频分量频率为( )。

A. 5kHz

B. 5kHz

C. 47kHz

D. 57kHz

5.在数据传输中，数据只能沿着一个方向传递，这种方式称为（）

A.单工传输

B.全双工传输

C.半双工传输

D.都不对

6.在（）传输中，比特是依次通过一条线路传输的。

A.异步串行

B.同步串行

C.并行

D.A和B

7.多路信号共用一条链路的技术称为( )。

A.复用

B.调制

C.解调

D.PCM

8.EIA-232标准规定0必须是( )。

A. 大于-15V

B. 小于-15V

C. -15V ~3 V之间

D. 3V ~15 V之间

9.ElA-232标准接口有( )针。

A.20

B.24

C.25

D.30

10.ElA-232标准中，第( )针用来发送数据。

A.2

B.3

C.4

D.全部

11. EIA-232标准中数据针上-12V意味着( )。

A.1

B.0

C.未选定

D.0或1

8-3简答题

1.简述信息、数据和信号3者之间的关系。

2.什么是DTE?什么是DCE?两者有什么区别和联系?

3.简述幅移键控、频移键控、相移键控和正交调幅技术各自的特点。

4.简述脉码调制(PCM)的作用和工作过程。

5.画出01101100的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

6.简述异步传输和同步传输各自的特点。

7.什么是单工、半双工和全双工?

8.简述物理层的功能和4个特性。

习题1参考答案

1-1 填空题

1.APARNET

2.电路，分组

3.TCP/IP

4.存贮转发机制

5.首部

6.广播式网络，点对点网络

7.局域网，城域网，广域网

8.RFC

1-2 选择题

1．B 2.B 3.D

1-3 简答题

1.什么是计算机网络？计算机网络的功能有哪些？

答：计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物，是自主计算机的互连集合。自主是指每个计算机都是独立的，不存在一台计算机控制另外一台的情况。互连是指两台计算机能够通信，交换数据，而不是指简单地用线缆连接在一起。

计算机网络的功能有：资源与数据共享、信息交换、娱乐和分布式计算等。

2．简述计算机网络的组成

答：计算机网络是硬件和软件的集合体，既包括主机、网络设备以及它们之间的硬件链路，还包括网络协议。硬件是网络通信的物理基础，网络协议则是双方实现信息交换的通信规则。

3．简述分组交换的原理

答：当一台主机有消息要发送给另一台主机时，消息首先被分割成若干个小块（消息较小时，也可以不分割），每个数据块前面添加一些控制信息（其中包括接收方的地址），这些信息组成首部。首部和数据共同构成一个分组。一个消息可以被分成若干个分组。发送方将这些分组依次交给与之相连的分组交换机，分组交换机将收到的分组放入缓存，根据分组中首部的控制信息，依次转发每个分组，将分组传递给下一个分组交换机，就这样像传递信件一样，分组一步一步向下传递，最终到达目的地。当组成一个消息的所有分组都到达目的地后，再被组合成原来的消息。

4．数据报和虚电路有什么区别？

答：在数据报方式中，发送数据前不需要建立逻辑连接。每个分组的首部都包含接收方完整的地址，每个分组都被独立地转发。数据报对网络的适应能力比较强，当一台分组交换机出现故障时，分组可以转发到另外一台上，走另一条路到达接收方。但目的地是同一台主机的分组可能会走不同的路，因此分组到达的顺序可能和发送的顺序不同，这样在接收方需要将其排序。

虚电路方式发送数据前需要建立逻辑连接，一旦连接建立，所有的分组都走同一条路到达接收方，能够保证分组顺序到达。每个分组中用虚电路号来标识路径，虚电路号要比完整的地址小得多，因此开销较小。但如果某一台分组交换机出了故障，经过这台交换机的所有虚电路都要重新建立，因此网络适应能力上不如数据报。

5．分组交换和电路交换有什么区别？

答：在电路交换中，通信双方在通话前要先拨号，建立物理连接，这个连接称为电路。只有连接建立后，双方之间的电路连通了才可以通话。连接建立后，用户线被这个连接独占，

在整个通话过程中两个之间的交换机要为这个连接分配并保留资源，不会再分配给他人，即使通信双方长时间不进行通话。断开连接后，交换机才收回为这个连接所分配的资源。

在分组交换中，通信前双方不建立连接。发送方生成分组直接交给分组交换机，分组交换机根据分组首部的地址信息将分组转发给下一个分组交换机，分组就这样一站一站传递，最后到达目的地。在整个分组交换过程中，分组交换机不为任何一个通信预留资源，它总是依次转发所收到的分组。每个分组逐段地占用通信线路，线路利用率比较高。

习题2参考答案

2-1 填空题

1．7、4

2．应用层

3．网络层

4．TCP和UDP

5．IP

2-2 选择题

1.A

2.B

3.A

4.A

5.A

6.D

7.C

8.B

9.B 10.C

2-3 简答题

1.什么是网络协议？网络协议由哪几部分组成？

网络协议是通信双方为了实现通信而商定的一些规则。具体而言，网络协议可以理解为由三部分组成：

（1）语法：通信时双方交换数据和控制信息的格式。

（2）语义：每部分控制信息和数据所代表的含义。

（3）时序：通信如何发起；在收到一个数据后，下一步要做什么。

2. 简述协议分层原理

要完成网络通信，通常会采用分层的方式来组织协议。每一层都实现特定的功能，所有的层次集合起来共同完成网络通信。层次相同的层称为对等层，对等层之间遵循相同的协议，通过协议实现特定的功能。每一层中实现了协议的活动元素称为实体，对等层的实体称为对等实体。每一层都使用下一层为它提供的服务，同时也向自己的高层提供服务。

数据从发送端的最高层开始，层层向下，层层封装，直到发送方的最底层，转换为电磁信号后经过物理链路到达接收端的最底层，再层层向上，层层解封装，最后到达接收方的最高层。某一层添加的首部，在到达对等层后，就会被剥掉，剩余的部分会继续向上传递，直至最高层。这里，高层使用了低层的服务，低层向高层提供服务，高层通过低层提供的服务接口访问低层的服务。

3．什么是计算机网络体系结构？

计算机网络的各个层次以及每个层次协议的集合称为计算机网络体系结构。各个层次的所有协议也被称为协议栈。

4．简述OSI参考模型和TCP/IP参考模型

OSI参考模型，共分七层，从上到下依次为应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。

应用层直接面向用户，用来实现特定的应用。表示层用来对应用层的数据进行格式转换，对应用层数据的压缩、解压缩，加密、解密。会话层用来管理会话过程，包括会话的建立、维持和结束。运输层为通信的两个进程之间提供端到端(end to end)的通信服务。网络层的主要功能是为分组选路。发送方和接收方之间会间隔其他的网络，网络层的作用就是为分组

找到一条合适的路径，使得分组能够到达目的地。数据链路层的任务是在相邻节点间传输帧。物理层的任务就是将0、1比特从物理链路的一端发送到另一端。

TCP/IP模型共分四层，从上到下分别是应用层、运输层、互联网层和网络接口层。

TCP/IP模型的应用层和OSI参考模型的应用层类似，包括具体的应用，对应许多应用层协议，如HTTP、FTP、SMTP、POP3等。运输层同样也提供端到端的通信服务，TCP/IP体系的运输层里包含两个协议，TCP协议和UDP协议。TCP协议提供可靠的端到端通信。UDP协议比较简单，不能保证数据的可靠性，但效率比较高。互联网层相当于OSI参考模型中的网络层，它的职责是将运输层交给它的数据送到目的地，中间可能会跨越多个网络，互联网层要为数据找到一条正确的路. 互联网层是整个TCP/IP协议体系的关键部分，主要的协议是IP协议。网络接口层相当于OSI参考模型中的数据链路层和物理层。TCP/IP模型没有明确描述网络接口层，只是指出主机要使用某种协议与具体的网络连接，从而能够传递IP分组。

习题3参考答案

3-1 填空题

1．客户－服务器模型

2．URL

3．HTTP

4．80

5．HTTP请求报文、HTTP应答报文

6．21、20

7．SMTP、POP3

8．53

9．67、68

3-2 选择题

1.C

2.B

3.D

4.C

5.C

6.C

7.B

8.B

3-3 简答题

1. 简述客户－服务器模型

在TCP/IP体系中，首先发起通信的应用进程称为客户，等待通信的应用进程称为服务器，TCP/IP应用层基本的工作模型是客户－服务器模型。在客户－服务器模型中，服务器先运行并处于等待状态，准备好接收客户的请求。客户在需要时向服务器发出请求，服务器收到请求后给客户做出应答，然后客户再次发出请求，服务器再次给予应答……

2.请解释HTTP协议中，GET、POST、HEAD、PUT和DELETE的含义。

(1) Get: 当浏览器请求获取某个文档时，方法字段的值就使用GET。

(2) Post:浏览器向服务器提交网页上表单的一些数据（如用户信息）时，方法字段的值要设为POST，实体主体中要放入提交的容。

(3) HEAD:HEAD字段与Get字段类似，但服务器对于HEAD请求的应答中不含有文档的容，因此HEAD常用来进行测试和故障跟踪，用来判断某一个链结是否有效，能否被访问。

(4) PUT: PUT用来将一个文档上传到Web服务器上，文档的名字和位置由URL字段指明。

(5) DELETE: DELETE用来删除Web服务器上的文档，文档的名字和位置由URL字段指定。

3.什么是Web代理，它的作用是什么？

Web代理是代替Web浏览器去访问服务器的技术。当设置代理后，浏览器会将请求发给

Web代理而不是发给目的服务器。Web代理收到请求后，首先查看请求的网页是否已经缓存在本地，如果有，就直接发给用户；如果没有，Web代理就作为客户端，去访问目的服务器，然后再将收到的网页转发用户。

使用代理服务器技术能够提高访问外网的速度，并且能节省带宽，降低开销。

4. 什么是Cookie，Cookie有什么作用？

Cookie是Web服务器用来识别用户身份，记录用户行为的一种技术，Cookie常用在一些电子商务中。当用户第一次访问某个具有Cookie功能的时，Web服务器的应答中会包含set-cookie字段，分配给用户一个唯一的ID号，给用户设置Cookie，浏览器会将这ID号保存在硬盘中。此后在访问这个的过程中，浏览器的请求报文中会包含Cookie字段，Cookie字段的值就是这个ID号，这样服务器就可以记录用户访问的行为了。

5.简述FTP协议的主动模式和被动模式。

通常情况下，当需要有数据传递时，数据连接是由服务器主动向客户端发起的，这种模式称为主动模式。客户端使用Port命令告诉服务器自己的数据连接端口，服务器从自己的20端口发起和客户端数据端口的连接，然后传输数据。

但当客户端的主机安装有防火墙软件时，通常会禁止外来主机发起的连接，这时客户端会发出PASV命令，通知服务器采用被动模式。服务器通过控制连接将自己数据端口告诉客户端，并在这个端口上等待客户端的请求，由客户端发起和服务器的数据连接，这种方式称为被动模式。

6.简述FTP协议的数据连接和控制连接。

在FTP协议中有两个连接。 FTP客户首先与FTP服务器的21端口建立连接，这个连接称为控制连接，专门用来传输控制信息，如用户标识、口令、用户命令等。第二个连接称为数据连接，主要用来传输目录文件列表、下载文件和上传文件。在主动模式下，服务器从20端口发起和客户端的数据连接；在被动模式下，由客户端发起和服务器某个端口的数据连接。控制连接在整个会话过程中都存在，直到用户退出。数据连接在传输数据前建立，数据传输完毕后就会关闭，下次传输数据时要重新建立数据连接。

7.SMTP服务器和POP3服务器有什么不同？SMTP协议与POP3协议有什么区别？

发时，用户代理将发送到SMTP服务器上，由SMTP服务器将发送到目的服务器。收时，用户代理从POP3服务器上将下载到本地处理。发送时要使用SMTP协议，接收时要使用POP3协议8.什么是DNS，它的作用是什么？

DNS是指域名系统。域名系统是一个全球性的分布式的数据库，有许多域名服务器组成，这些域名服务器相互连接，组成了一个分布式系统，主要完成将域名解析成IP地址的工作。9．简述DHCP的工作原理

（1）客户端启动后，向网络中广播一个DHCP Discover报文，寻找DHCP服务器。

（2）DHCP服务器收到DHCP Discover后，向客户端发送DHCP Offer报文，向客户端提供IP 地址、子网掩码、默认网关、域名服务器的信息。

（3）客户端可能会收到一个或多个DHCP Offer报文（网络中可能有多个DHCP服务器），客户端从中选择一个DHCP服务器，并广播DHCP Request报文。在DHCP Request报文中必须指明要选择的DHCP服务器。

(4) 被选中的服务器收到DHCP Request后，回应DHCP Ack报文，地址分配完成。

习题4 参考答案

4-1 填空题

1．应用进程寻址、流量控制、拥塞控制、提供数据的可靠传输

2．TCP、UDP

3．端口

4．发送数据的应用进程、接收数据的应用进程

5．窗口

6．三次握手

4-2 选择题

1．C 2. A 3.A

4-3 简答题

1.简述TCP和UDP各自的特点。

UDP只提供应用进程寻址和简单的差错检测功能，它不能向应用层保证数据的可靠性，也不具有流量控制的功能。UDP比较简单，但效率比较高，常常为那些对实时性要求比较高的应用提供服务，如语音传输。

而TCP就要复杂得多，除了应用进程寻址的功能外，TCP还能为应用层提供可靠的数据传输服务，能将数据顺序地、无错地、不丢失地交给正确的应用进程，并具有流量控制和拥塞控制的能力。TCP通常为那些需要数据可靠性的应用提供服务，如文件传输、浏览网页等。

2.TCP/IP的运输层是如何实现应用进程寻址的？如何实现运输层的多路复用的？

TCP/IP使用端口机制来实现应用进程的寻址。不论是TCP还是UDP，在首部中都有源端口和目的端口两个字段。源端口代表发送数据的进程，目的端口代表接收数据的进程。

当UDP用户数据报和TCP报文段到达目的主机后，主机上的UDP、TCP会根据首部中目的端口将数据交给正确的应用进程。

3.图示TCP建立连接的过程和关闭连接的过程。

（1）TCP建立连接过程

客户端服务器

LISTEN SYN-RECEIVED SYN-RECEIVED

ESTABLISHED

（2）TCP 关闭连接过程

客户端服务器

4. 简述TCP 流量控制的原理。

TCP 主要使用首部中的窗口字段来进行流量控制。首部中的窗口字段用来将自己目前的

接收缓存大小通知对方的TCP ，在数据传递过程中，接收缓存会随时变化，TCP 在向对方发

送确认或发送数据时，都将现在的接收缓存大小写入首部的窗口字段中，发送给对方，对

方收到后，所发送数据的大小不会超过窗口字段的值，从而保证了接收方缓存不会溢出，

TCP 依此实现了流量控制。

5. TCP 是如何保证数据传输的可靠性的？

TCP 主要采用确认和重传机制来实现数据传输的可靠性。每一方的TCP 都要为所传输的

数据编号，编号是以字节为单位的。发送字节的起始编号是在建立连接的过程中确定的，

并且已经通过三次握手过程告知了对方。

如果收到了编号正确的数据，那么就要给对方发送确认。收到确认后，就可以继续发送

后面的数据。发出一个TCP 报文段后，就启动一个定时器，如果定时器时间到了但确认还

没有来，那么就重传一次这个报文。

如果数据中途丢失，那么发送端会收不到确认，定时器超时就会重传。

如果数据出错，接收端会丢弃这个报文，发送端会同样收不到确认，定时器超时也会重传。

如果确认丢失了，发送方会因为定时器超时而重传报文，这样接收方会收到重复的报文，接收方将直接丢弃重复的报文，并发送确认。

对于乱序到达的TCP报文段，TCP会缓存这些乱序的报文，将其排好序后在上传给应用层。

6.为什么要进行拥塞控制？TCP是怎样进行拥塞控制的？

当大量的数据涌入网络时，网络中的部分路由器可能会因为过载而被迫丢弃一些分组，产生拥塞。同时，发送方会因为定时器超时重传那些被路由器丢弃的分组，从而引起更严重的拥塞，使整个网络陷入瘫痪。因此，发送端要进行拥塞控制。

TCP认为，如果出现了丢包现象，确认没有及时回来，就发生了拥塞。一个连接两端的TCP都维持一个变量，称为拥塞窗口，用来限制TCP向网络中注入数据的大小和速率。当网络的状况很好，每个确认都能及时回来时，就增大拥塞窗口，增加注入网络的数据；如果产生了拥塞，确认没有及时回来，就主动减小拥塞窗口，以缓解网络的压力。

当刚刚建立TCP连接后，TCP拥塞窗口的大小为最大报文长度MSS。开始阶段每收到一个确认，拥塞窗口大小就增加一个MSS，拥塞窗口的大小是以1，2，4，8，…指数方式递增的，即每经过一个RTT，拥塞窗口的大小就翻倍。这个过程称为慢启动。

当拥塞窗口的值达到一定大时，发送速率就超过了网络的接收能力，这时丢包现象就产生了。一旦发现丢包，TCP就要减小拥塞窗口。如果连续若干个数据包的确认都没有收到，说明网络拥塞状况比较严重，那么TCP迅速将拥塞窗口的大小降为1，并进入慢启动阶段；同时还要设置一个门限值，这个值是发生拥塞时拥塞窗口大小的一半。当慢启动以指数方式增加到这个门限值后，拥塞窗口的增长变为线性增长。此后在一个RTT不论收到多少确认，只增加一个MSS，直到再次发生丢包。如果TCP收到了连续的几个相同的确认，TCP会将拥塞窗口的大小降为原来的一半，同时拥塞窗口的增加变为线性增长，在一个RTT，拥塞窗口最多只增加一个MSS，直到再次发生丢包。

7．TCP协议用到了几个定时器，各有什么作用？

（1）保活定时器：在服务器端设置，用来测试一个连接是否有效。在保活定时器时间，如果收到了客户端的信息，那么定时器就复位，重新计时；如果2小时没有收到客户端的任何数据，那么服务器TCP就会给客户端TCP发送一个探测报文。如果收到了正确的应答，说明连接有效，计时器就复位，重新计时；否则就关闭这个连接，释放相关的资源。

（2）重传定时器：在发送一个TCP报文后，会启动重传定时器。如果在定时器截止时间之前收到了确认，就撤销这个定时器。如果定时器时间到了，确认还没有收到，就重传该报文并将定时器复位。

（3）坚持定时器：在TCP流量控制中，可能会因为零窗口通告而产生双方死锁的现象。为避免这种现象，在收到了一个零窗口通告后，就启动一个坚持定时器，定时器时间到时就发送一个探测报文。这个报文大小为1字节，接收方收到后要发送确认报文，同时将新的窗口大小通知发送方。

习题5 参考答案

5-1 填空题

1.默认路由

2. 4

3.距离矢量算法

4.16

5.ARP

6.255.252.0.0

7.128.1.144.0

8.32

9.网络号、主机号

10.RIP、OSPF

11.Membership Query、Membership Report、LeaveGroup

5-2 选择题

1. B

2.A

3.C

4.D

5.D

6.D

7.B

8.A

9.A 10.C

11.A 12.A 13.B 14.B 15.C 16.C 17.A

5-3 简答题

1.简述IP地址的分类及每类的特点。

根据网络号和主机号所占比特位数的不同，IP地址可以分为A、B、C、D、E五大类。A 类IP地址网络号占1字节，主机号占3字节，第1个比特固定是0。B类IP地址网络号占2字节，主机号占2字节，前两个比特固定是10。C类IP地址网络号占3字节，主机号占1字节，前三个比特固定是110。A、B、C类地址用来分配给主机和路由器。D类地址前4个比特固定是1110，作为组播地址。E类地址前5个比特固定的是11110，作为保留地址。

2. 简述NAT的工作原理

NAT是网络地址翻译技术，利用NAT能够让多个主机共用一个公共IP地址访问因特网。运行有NAT模块的路由器通常具有两个IP地址，一个是专用IP地址（如192.168.1.*），和网连接；一个是公共IP地址，和Internet连接。部网的主机都设置成专用IP地址（192.168.1.*），并将路由器设置成网关。当部网络的主机要访问外网时，IP数据报发送到路由器，路由器将其中的源IP替换成路由器的公共IP地址，再将IP数据报发送出去，并在一个表中记录专用IP地址和公共IP地址的对应关系。当应答的数据报回来时，路由器通过查找表中的对应关系，将数据报中的目的IP替换成对应的专用IP地址，发送给部网的主机。

3.专用IP地址有什么样特点？它的地址围是什么？

专用IP地址不需要申请，直接就可以使用，但专用IP地址只能在一个机构部使用，不能和因特网上的主机通信，因为路由器默认对于目的地址是专用地址的IP 数据报一律不与转发。专用IP地址的围是：

（1）10.0.0.0~10.2555.255.255

（2）172.16.0.0~172.31.255.255

（3）192.168.0.0~192.168.255.255

4．简述ARP协议的作用和工作原理。

ARP协议完成IP地址到物理地址的映射。主机使用ARP协议来查找某个IP地址所对应的物理地址。ARP协议的工作原理是：

（1）主机A想给主机B发送IP数据报，但只知道B的IP地址IP B，不知道B的物理地址。于是A在网络中发送一个ARP广播，询问IP地址是IP B的主机，要求其

告诉A它的物理地址。

（2）网络中的所有主机都会收到这个ARP广播，但只有主机B会应答。主机B将自己的IP地址和物理地址放入ARP应答报文中，发送给主机A。

（3）主机A从ARP应答报文中获得了B的物理地址，从而将IP数据报封装在帧中，发给主机B。

5.简述动态路由和静态路由的区别。

静态路由是指网络管理员根据其所掌握的网络连通信息以手工配置方式创建的路由表表项。静态路由实现简单，开销小，但要求管理员对网络拓扑结构和网络状态有非常清晰的了解；并且当网络连通状态发生变化时，静态路由的更新也要通过手动的方式完成。

动态路由是指路由器依靠路由协议自主学习来获得的路由信息，生成路由表。通过在路由器上运行路由协议并进行相应的配置就可以保证路由器自动生成并动态维护有关的路由信息。使用路由协议动态构建路由表不仅能比较好地适应网络状态的变化（如网络拓扑和网络流量的变化），同时也减少了人工生成与维护路由表的工作量。

6．简述RIP协议和OSPF协议的工作原理。

RIP协议是基于距离矢量的路由选择协议。每个路由器每隔30s给自己的所有的领居路由器广播RIP报文，报文的容是这个路由器当前的路由表信息。收到领居路由器的路由表信息后，每个路由器都要更新自己的路由表，填加新的路由表项，更改旧的路由表项。下一次再将更新后的路由表告诉自己的领居。这样经过一段时间后，每个路由器都会知道到达每个网络的路由，构建出完整的路由表。

OSPF是基于链路状态的路由选择协议。每个路由器会周期性地向相邻路由器发送HELLO 报文，检测其是否可达。如果邻站给与应答，说明链路正常；否则说明链路出了故障。如果一个路由器检测到某条链路状态发生了变化，该路由器就发送链路状态更新报文，使用泛洪法对全网更新链路状态。即便链路状态没有发生变化，每隔30分钟路由器要向网络中的其他路由器广播链路状态信息，以确保链路状态数据库与全网保持一致。每个路由器收到其他路

由器的链路状态信息后，更新链路状态数据库，构建整个网络的拓扑图，利用Dijkstra的最短路径算法计算出到达每个网络的最短路径。

7.简述IP单播和IP组播的区别。

IP单播是指一台主机将IP数据报发送给另一台主机，IP数据报中的目的IP是目的主机的IP地址。IP组播是一台主机将IP数据报发送给若干个主机，这些主机都属于同一个组播组。在IP组播中，IP数据报中的目的IP是一个组播IP地址。

8.什么是超网？它和子网有什么区别？

对于若干个IP网络，如果它们前面的一些网络位相同，那么这些网络就可以组成一个超网。超网可以看成是划分子网的逆过程。划分子网时，从主机部分借位，将其作为网络位的一部分；在超网中，则将原先是网络位的一些位数作为主机位来处理。利用超网可以大大缩减路由表项，提高了路由器的工作效率。

5-4 计算题

1．（1）最少需要借3个主机位，子网掩码是255.255.255.224

(2) 第1个子网为192.168.2.32, IP地址围是192.168.2.33~ 192.168.2.62

第2个子网为192.168.2.64, IP地址围是192.168.2.65~ 192.168.2.94

第3个子网为192.168.2.96, IP地址围是192.168.2.97~ 192.168.2.126

第4个子网为192.168.2.128, IP地址围是192.168.2.129~ 192.168.2.158

第5个子网为192.168.2.160, IP地址围是192.168.2.161~ 192.168.2.190

第6个子网为192.168.2.192, IP地址围是192.168.2.193~ 192.168.2.222

2.

（1）2^10=1024，1024大于1000，所以主机位为10为，子网为16-10=6位，所以需要借6位主机位，子网掩码为：255.255.252.0

（2）最终可以得到2^6=64个子网，除去全0和全1的子网 64-2=62个。每个子网中有可用的IP地址=2^10-2=1022个。

3.

(1) 136.9.40.151 下一跳为 R4

(2) 136.9.12.130 下一跳为接口1

(3) 192.4.153.9 下一跳为 R3

4. 路由器A收到路由器C发来的路由信息后，会计算出如果从C出发，到达各个网络的距离，如下所示：

结合A