计算机网络2015学年秋季学期第一次作业

中国传媒大学远程与继续教育学院

2015学年秋季学期

“计算机网络”第一次作业

一、填空题：（每空0.5分，共15分）

1、计算机网络的拓扑主要指通信子网的拓扑结构。常见的计算机网络拓扑结构有：星型、总线星、环型、树型和网状型。

2、常用的传输介质包括有线和无线两种，常见的有线的介质有双绞线、同轴电缆和光纤。

3、TCP/IP网络参考模型分为四层，它们是网络接口层、网间网络层(IP) 、传输层(TCP) 和应用层。

4、数据传输的同步技术分为两种同步传输和异步传输。

5、多路复用技术是使多路信号共同使用一条线路进行传输，或者将多路信号组合在一条物理信道上传输以充分利用信道的容量的技术。常用的多路复用技术分为以下四种：频分多路复用、波分多路复用、时分多路复用和码分多路复用。

6、ARPNET属于分组交换网。

7 信道上传送的信号有基带信号、频带信号和宽带信号之分。所谓基带信号是将数字信号"1"或"0'直接用两种不同的电压表示高电平和低电平不断交替的信号，然后送到线路上去传输。频带信号是将基带信号进行调制后形成的模拟信号。

8、从通信双方信息交互的方式来看，通信可以分为3种基本方式：单工通信、半双工通信、全双工通信。

9、个人计算机通过电话线接入Internet ，必须安装的硬件是调制解调器。

10、电子邮件客户端应用程序使用SMTP协议，其中文名称是简单邮件传输协议。

11、网络管理的目标是最大限度地增加网络的可用时间，提高网络设备的利用率，改善网络性能、服务质量和安全性。

12、路由器在因特网中起到重要的作用，它连接两个或多个物理网络，负责将从一个网络接收来的IP数据报，经过路由选择，转发到一个合适的网络中。

13、主机名到IP地址的映射是借助于一组即独立又协作的域名服务器完成的。

二、单项选择题：（每题2分，共20分）

1、X.25协议是一种（ D ）？

A. 报文交换协议

B. 电路交换协议

C. 帧交换协议

D. 报文分组交换协议

2、在有互连的开放系统中，位于同一水平行（同一层）上的系统构成了OSI的（ A ）？

A. 对等层

B. 物理层

C. 传输层

D. 网络层

3、以下关于计算机网络的讨论中，正确的观点是（ D ）?

A. 组建计算机网络的目的是实现局域网的互联

B. 联入网络的所有计算机都必须使用同样的操作系统

C. 网络必须采用一个具有全局资源高度能力的分布式操作系统

D. 互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的自治计算机系统

4、帧中继系统设计的主要目标是用于互联多个（ D ）？

A. 广域网

B. 电话网

C. ATM网

D. 局域网

5、不属于分组交换特点的是（ D ）？

A. 节点暂时存储的是一个个分组，而不是整个数据文件

B. 分组是暂时保存在节点的内存中，而不是被保存在节点的外存中，从而保证了较高的交换速率

C. 分组交换采用的是动态分配信道的策略，极大地提高了通信线路的利用率

D. 节点暂时存储的是整个数据文件，从而保证了较高的交换速率

6、在计算机网络中，表示数据传输可靠性的指标是（B ）？

A. 传输率

B. 误码率

C. 信息容量

D. 频带利用率

7、通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径是OSI模型中哪一层的任务（ D ）？

A. 数据链路层

B. 物理层

C. 传输层

D. 网络层

8、关于TCP/IP参考模型与ISO/OSI参考模型关系，正确的是（ A ）？

A.TCP/IP参考模型应用层汇集ISO/OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层

B.TCP/IP参考模型网络接口层对应ISO/OSI参考模型中的数据链路层

C.TCP/IP参考模型网络接口层对应ISO/OSI参考模型中的物理层

D.TCP/IP参考模型的传输层包含ISO/OSI参考模型中的传输层和数据链路层

9、局域网的核心协议是（ B ）？

A. IEEE 801标准

B. IEEE 802标准

C. SNA标准

D. 非SNA标准

10、DES算法属于加密技术中的（ A ）？

A. 对称加密

B. 不对称加密

C. 不可逆加密

D. 以上都是

三、判断对错：（每题1.5分，共15分）

1．所有以太网交换机端口既支持10BASE-T标准，又支持100BASE-T标准。（X ）2．Ethernet、Token Ring与FDDI是构成虚拟局域网的基础。（√）

3．ATM既可以用于广域网，又可以用于局域网，这是因为它的工作原理与Ethernet基本上是相同的。（X ）

4．Windows操作系统各种版本均适合作网络服务器的基本平台。（X ）

5．局域网的安全措施首选防火墙技术。（√）

6．ISP是因特网服务提供商，例如：中国电信。（√）

7．应用网关是在应用层实现网络互连的设备。（√）

8．计算机网络拓扑结构中的总线结构，具有较高的可靠性，且资源共享方便，但线路复杂，网络的管理也较困难。（X ）

9．PPP（Point-to-Point Protocol，点到点协议）是一种在同步或异步线路上对数据包进行封装的数据链路层协议，早期的家庭拨号上网主要采用SLIP协议，而现在更多的是用PPP协议。（√）

10．如果多台计算机之间存在着明确的主/从关系，其中一台中心控制计算机可以控制其它连接计算机的开启与关闭，那么这样的多台计算机就构成了一个计算机网络。（X ）

四、简单题：（每题5分，共30分）

1、什么是计算机网络？计算机网络的主要功能是什么？

答：（1）目前常用的计算机网络的定义是：用通信线路将分散在不同地点并具有独立功能的多台计算机系统互相连接、按照网络协议进行数据通信、实现资源共享的信息系统。这里强调计算机网络是在协议控制下实现计算机之间的数据通信，网络协议是区别计算机网络与一般计算机互联的标志。也可以把计算机网络简单地定义为"一组自主计算机系统的互联"。对这一定义作如下简单解释：

①被连接的计算机应自成一个完整的系统，即有自己的CPU、主存储器、终端，甚至辅助存储器，还有完善的系统软件（如操作系统等），能单独进行信息处理加工。②自主性是指联网的计算机之间存在制约控制关系。

③一般的外部设备不能直接挂在网上，只有直接受一台计算机控制的外部设备，通过该台计算机的联网而成为网上资源。

④计算机之间的互联通过通信设备及通信线路实现，其通信方式多种多样，通信线路分有线（如双绞线、同轴电缆等）和无线（如微波、卫星通信等）。

⑤要有功能完善的网络软件支持，如网络操作系统，由它控制与协调网络资源的分配、共享等。

⑥联网计算机之间的信息交换要有共同语言，共同语言由事先约定的一套通信协议来实现。（2）计算机网络的功能

①数据传送是计算机网络的基本功能，正是这一功能才能实现计算机之间传送各种信息（包括文字、声音、图像等）以及对地理位置分散的单位进行集中管理与控制。

②资源共享指共享计算机系统的硬件、软件和数据。

③计算机系统的可靠性和可用性得到提高，这是因为计算机网络中的计算机可以互为备用，通过计算机网络均衡各台计算机的负担，避免产生忙闲不均的现象。

④容易进行分布式处理，各计算机协同完成各种处理任务。

2、什么是IP地址？什么是DNS？IPV4与IPV6的主要区别是什么？

答：（1）IP地址是指互联网协议地址（Internet Protocol Address，又译为网际协议地址），是IP Address的缩写。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。

（2）DNS（Domain Name System的缩写），域名系统，因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过主机名，最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。

（3）IPV4与IPV6的主要区别：①IPV6有更大的地址空间，从原来IPV4的32b增大到了128b；

②IPV6扩展的地址分层结构；③IPV6有灵活的首部格式；④改进的选项；⑤IPV6允许协议继续扩充；⑥IPV6支持即插即用（即自动配置）；⑦IPV6支持资源的预分配。

3、ISO的OSI协议是哪七层？每层的主要功能是什么？

答：（1）开放系统ISO互连参考模型OSI／RM将计算机网络体系结构划分为七个层次，

即：①物理层（PH），②数据链路层（DL），③网络层（N），④运输层（T），⑤会话层（S），⑥表示层（P），⑦应用层（A）。

（2）各层的作用和功能如下：

①物理层：其作用是在物理媒体上传输数据的比特流，提供为建立、维持和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性。

②数据链路层：其作用是在不可靠的物理链路上实现可靠的数据传输，采用的方法是收方对收到的帧进行校验，发回应答帧，发方对错误帧进行重发（包括超时重发）。为此提供数据链路的建立维持和释放以及帧的分界与同步、差错检测与控制、流量控制、顺序控制和层内管理等功能。

③网络层：作用是在源、目的结点间选择一条最佳路径，将分组正确、无误地传送到目的地，为此提供路由选择、拥塞控制等功能。

④运输层：运输层的作用是在两个端系统之间可靠、透明地传送报文。为此，提供差错检测与恢复、顺序控制和流量控制等功能。

⑤会话层：会话层的作用是在两个互相通信的应用进程之间，建立、组织和协调其交互，提供会话活动管理、交互管理和会话同步管理等功能。

⑥表示层：其作用是解决用户信息的语法表示问题，它将要交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合OSI内部使用的传送语法，即完成信息格式的转换。因此表示层要提供语法转换功能。数据的加密和解密、压缩与还原也是表示层的任务之一。

⑦应用层：应用层是开放系统与应用进程的接口，提供OSI用户服务、管理和分配网络资源，如远地操作、文件传输、电子邮件、虚拟终端服务等功能。

4、简述中继器、网桥、路由器、网关的功能？

答：（1）中继器只是网络段的互联设备而非网络的互联设备。主要用于在物理层上对电信号进行再生和放大，以扩展传输距离，其功能是对从一条电缆上接收的信号进行再生，并发送到另一条电缆上。

（2）网桥应具备有以下功能：a.帧的接收与发送：从所连接的局域网端口接收帧，从帧中获得目的站地址，分析目的站是否属于本网桥所连接的另一个局域网，以决定对该帧是转发还是丢弃。b.缓存管理：在网桥中通常设置两类缓冲区，一类是接收缓冲区，用于暂存从端口收到的、待处理的帧；另一类是发送缓冲区，用于暂存经协议转换等处理后待发送的帧。存储空间要足够大，以适应峰值通信的需要。c.协议转换：网桥的协议转换功能仅限于MAC 子层和物理层，即将源局域网中所采用的帧格式和物理层规程转换为目的局域网所采用的帧格式和物理层规程。d.差错控制：首先进行差错检测，然后对经协议转化后的MAC帧生成新的CRC码，并填入到新MAC帧和CRC字段。e.路由选择功能：在源路由选择网桥中无此功能，但在透明网桥中有此功能。

（3）路由器应具有以下基本功能：a.协议转换：能对网络层及其以下各层的协议进行转换。

b.路由选择：当分组从互联的网络到达路由器时，路由器能根据分组的目的地址按某种路由策略，选择最佳路由，将分组转发出去，并能随网络拓扑的变化，自动调整路由表。

c.能支持多种协议的路由选择：路由器与协议有关，不同的路由器有不同的路由器协议，支持不同的网络层协议。从而使大、中型网络的组建更加方便，并获得较高的性能价格比。

d.流量控制：路由器不仅具有缓冲区，而且还能控制收发双方数据流量，使两者更加匹配。

e.分段和组装功能：当多个网络通过路由器互联时，各网络传输的数据分组的大小可能不同，这就需要路由器对分组进行分段或组装。

f.网络管理功能：路由器是连接多种网络的汇集点，网间信息都要通过它，在这里对网络中的信息流、设备进行监视和管理是比较方便的。因此，高档的路由器都配置了网络管理功能，以便管理网络的运行效率、可靠性和可维护性。

（4）网关：网关工作于传输层或以上层次。一般说来，在网关中至少要进行网络层、数据

链路层及物理层的协议转换。网关用于互联异构网，即至少从网络层到物理层其协议不相同的网络，甚至可以是从应用层到物理层所有对应层次的协议都不相同的网络。网关可用于以下几种场合的异构网互联。A.异构型局域网，如互联专用交换网PBX与遵循IEEE802标准的局域网。B.局域网与广域网的互联。C.广域网与广域网的互联。D.局域网与主机的互联。

5、简述TCP和UDP的异同？

答：TCP和UDP的相同点：TCP和DUP都处于网络层（NETWORK LAYER）之上，都是传输层议，功能都属于保证网络层数据的传输。双方的通信无论是用TCP还是DUP都是要开放端口的。

异同点：1、TCP的传输是可靠的；DUP的传输是不可靠的。2、TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接；UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。3、TCP是一种可靠的通信服务，负载相对而言比较大。TCP采用套接字（socket）或者端口（port

）来建立通信；UDP是一种不可靠的网络服务，负载比较小。4、TCP包括序号、确认信号、数据偏移、控制标志（通常说的URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN）、窗口、校验和、紧急指针、选项等信息；UDP包含长度和校验和信息。5、TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端；UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。6、TCP在发送数据包前都在通信双方有一个三次握手机制，确保双方准备好，在传输数据包期间，TCP会根据链路中数据流量的大小来调节传送的速率，传输时如果发现有丢包，会有严格的重传机制，故而传输速度很慢；UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。7、TCP支持全双工和并发的TCP连接，提供确认、重传与拥塞控制；UDP适用于哪些系统对性能的要求高于数据完整性的要求，需要“简短快捷”的数据交换、需要多播和广播的应用环境。

6、什么是模拟信道？什么是数字信道？

答：信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体，而一条通信电路则往往包括一条发送信道和一条接收信道。因此，一个信道可以看成一条电路的逻辑部件。

（1）模拟信道：指能传输模拟信号的信道称之为模拟信道。模拟信号的电平随时间连续变化，语音信号是典型的模拟信号。

（2）数字信道：能传输数字信号的信道称之为数字信道。

数字信道与数字信道联系，模拟信号和数字信号之间可以相互转换：a.模拟信号一般通过PCM脉码调制方法量化为数字信号，即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值。

b.数字信号一般通过对载波进行移相的方法转换为模拟信号。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号，目前在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号，也有由数字信号转换而得的模拟信号。

五、应用题（每题10分，共20分）

1、10个9600 bps的信道按时分多路复用在一条线路上传输，如果忽略控制开销，那么对于同步（或固定分配）TDM，复用线路的带宽应该是多少？在统计TDM情况下，假定每个子信道有50％的时间忙，复用线路的利用率为80％，那么复用线路的带宽应该是多少？

答：（1）对于同步（或固定分配）TDM，在整个一条线路上的数据传输速率为

9600×10=96000 bps

假设该线路具有理想低通矩形特性，且一个码元只携带1bit的信息量，根据奈氏准则，复用线路的带宽W满足下式：

96000=2W

W=96000÷2=48000Hz=48kHz

（2）在统计TDM情况下，因为每个子信道有50％的时间忙，复用线路的利用率为80％，对于理想线路，且当一个码元只携带1bit的信息量时，复用线路的带宽W应为

W= 48×0.5÷0.8=30kHz

2、假设有两台主机，主机A的IP地址为208.17.16.165，主机B的IP地址为208.17.16.185，它们的子网掩码为255.255.255.224，默认网关为208.17.16.160。请问：（1）主机A能否和主机B直接通信？（2）主机B不能和IP地址为208.17.16.34的DNS服务器通信。为什么？（3）如何只做一个修改就可以排除（2）中的故障？

答：（1）将AB主机的ip地址分别和子网掩码进行与运算，得到的子网地址为208.17.16.160，因此AB处在同一个子网中，可以直接通信；

（2）默认网关被错误地设置为子网地址，不是一个有效的子网地址；

（3）只要将网关改为208.17.16.161即可。