计算机网络第四版第4章
《计算机网络(第四版)》习题答案
计算机网络(第四版) 习题答案第1 章概述1-3 The performance of a client-server system is influenced by two network factors: the bandwidth of the network (how many bits/sec it can transport) and the latency (how many seconds it takes for the first bit to get from the client to the server). Give an example of a network that exhibits high bandwidth and high latency. Then give an example of one with low bandwidth and low latency.客户-服务器系统的性能会受到两个网络因素的影响：网络的带宽（每秒可以传输多少位数据）和延迟（将第一个数据位从客户端传送到服务器端需要多少秒时间）。
请给出一个网络的例子，它具有高带宽和高延迟。
然后再给出另一个网络的例子，它具有低带宽和低延迟。
答：横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/秒带宽，但是由于光速度传送要越过数千公里，时延将也高。
相反，使用56 kbps调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。
1-4 Besides bandwidth and latency, what other parameter is needed to give a good characterization of the quality of service offered by a network used for digitized voice traffic?除了带宽和延迟以外，针对数字化的语音流量，想要让网络提供很好的服务质量，还需要哪个参数？声音的传输需要相应的固定时间，因此网络时隙数量是很重要的。
计算机网络(第四版)英文原版1.1 Uses of Computer Networks
1.1.1 Business Applications
Many companies have a substantial number of computers. For example, a company may have separate computers to monitor production, keep track of inventories, and do the payroll. Initially, each of these computers may have worked in isolation from the others, but at some point, management may have decided to connect them to be able to extract and correlate information about the entire company.
计算机网络(第4版)清华大学出版社习题答案(中文版)
第 1章概述1. 答：狗能携带21千兆字节或者168千兆位的数据。
18 公里 / 小时的速度等于0.005公里/ 秒，走过x 公里的时间为x / 0.005 = 200x 秒，产生的数据传输速度为168/200x Gbps 或者840 /x Mbps。
因此，与通信线路相比较，若x<5.6公里，狗有更高的速度。
2. 使用局域网模型可以容易地增加节点。
如果局域网只是一条长的电缆，且不会因个别的失效而崩溃 ( 例如采用镜像服务器 ) 的情况下，使用局域网模型会更便宜。
使用局域网可提供更多的计算能力和更好交互式接口。
3. 答：横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/ 秒带宽，但是由于光速度传送要越过数千公里，时延将也高。
相反，使用 56 kbps 调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。
4. 声音的传输需要相应的固定时间，因此网络时隙数量是很重要的。
传输时间可以用标准偏差方式表示。
实际上，短延迟但是大变化性比更长的延迟和低变化性更糟。
5.答：不，传送 .速度为 200, 000 公里 / 秒或 200米 / 微秒。
信号在 10微秒中传送了 2千米，每个交换机相当于增加额外的 2 公里电缆。
如果客户和服务器之间的距离为 5000 公里，平均通过50个交换机给那些总道路只增加 100 公里，只是 2%。
因此，交换延迟不是这些情形中的主要因素。
6. 答：由于请求和应答都必须通过卫星，因此传输总路径长度为160, 000千米。
在空气和真空中的光速为 300，000 公里 / 秒，因此最佳的传播延迟为 160, 000/300，000秒，约 533msec。
7.显而易见，在这里没有正确的独立的答案。
但下列问题好像相关：目前的系统有它的很多惯性 ( 检测和平衡 )。
当新的团体掌握权力的时候，这惯性可保持法律、经济和社会制度的稳定。
此外，很多人对社会问题没有真的知道事情的真相，但却具有很强烈的、引起争论的意见。
（完整版）计算机网络原理课后习题答案
（完整版）计算机⽹络原理课后习题答案《计算机⽹络》（第四版）谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03．试从多个⽅⾯⽐较电路交换、报⽂交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换它的特点是实时性强，时延⼩，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利⽤率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端⽤户之间不能通信等缺点。
电路交换⽐较适⽤于信息量⼤、长报⽂，经常使⽤的固定⽤户之间的通信。
（2）报⽂交换报⽂交换的优点是中继电路利⽤率⾼，可以多个⽤户同时在⼀条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显⽽易见的。
以报⽂为单位进⾏存储转发，⽹络传输时延⼤，且占⽤⼤量的交换机内存和外存，不能满⾜对实时性要求⾼的⽤户。
报⽂交换适⽤于传输的报⽂较短、实时性要求较低的⽹络⽤户之间的通信，如公⽤电报⽹。
（3）分组交换分组交换⽐电路交换的电路利⽤率⾼，⽐报⽂交换的传输时延⼩，交互性好。
1-06．试将TCP/IP和OSI的体系结构进⾏⽐较。
讨论其异同点。
答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是：都是基于独⽴的协议栈的概念；⼆者均采⽤层次结构，⽽且都是按功能分层，层功能⼤体相似。
（2）OSI和TCP/IP的不同点：①OSI分七层，⾃下⽽上分为物理层、数据链路层、⽹络层、运输层、应⽤层、表⽰层和会话层；⽽TCP/IP具体分五层：应⽤层、运输层、⽹络层、⽹络接⼝层和物理层。
严格讲，TCP/IP⽹间⽹协议只包括下三层，应⽤程序不算TCP/IP的⼀部分②OSI层次间存在严格的调⽤关系，两个（N）层实体的通信必须通过下⼀层（N-1）层实体，不能越级，⽽TCP/IP可以越过紧邻的下⼀层直接使⽤更低层次所提供的服务（这种层次关系常被称为“等级”关系），因⽽减少了⼀些不必要的开销，提⾼了协议的效率。
③OSI 只考虑⽤⼀种标准的公⽤数据⽹。
TCP/IP ⼀开始就考虑到多种异构⽹的互连问题，并将⽹际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。
计算机网络教程第四版谢尔希第四章课后答案(部分)
第四章4-11、两种服务：面向连接服务——虚电路网络无连接服务——数据报网络2、优缺点：前者预约了双方通信所需的一切网络资源。
优点是能提供服务质量的承诺。
即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限。
缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易。
4-61、使用层次不同：⑴物理层中继系统：集线器，转发器(repeater)。
⑵数据链路层中继系统：交换机，网桥或桥接器(bridge)。
⑶网络层中继系统：路由器(router)。
⑷网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
⑸网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
2、当中间设备是转发器或网桥时，从网络层的角度看，仍然是一个网络，一般不称之为网络互连。
由于网关的复杂性，目前使用较少，因此网络互连一般指由路由器进行网络互连和路由选择。
4-10A类：224-2=16,777,214B类：216-2=65,534C类：28-2=2544-12（1）B类（2）A类（3）A类（4）C类（5）A类（6）D类4-24有，地址块208.128/11包含208.130.28/22因为208.128/11的前缀为：11010000 100；208.130.28/22的前缀为：11010000 10000010000111，它的前11位于208.128/11的前缀是一致的，所以208.128/11地址块包含了208.130.28/2这一地址块。
4-25212.56.132.0/24=11010100 00111000 10000100 00000000212.56.133.0/24=11010100 00111000 10000101 00000000212.56.134.0/24=11010100 00111000 10000110 00000000212.56.135.0/24=11010100 00111000 10000111 00000000由此聚合可得：212.56132.0/224-26网络前缀是：11100011 01010010 1001网络地址是：11100011 01010010 10011101 10110001主机号占12位，是：1101 101100014-27将目的站的IP地址与子网掩码进行相与运算：和255.255.255.128相与：128.96.39.10→128.96.39.0（接口0）128.96.40.12→128.96.40.0（R2）128.96.40.151→128.96.40.128（R4）和255.255.255.192相与：192.4.153.17→192.4.153.0（R3）192.4.153.90→192.4.153.64（R4）4-28（1）由目的地址142.150.71.132可以看出地址的前24位其与网络前缀第二项和第三项：142.150.71.128/28，142.150.71.128/30是相匹配。
计算机网络第四版课后答案
第一章概述（P19）1、计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？答：计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
（1）面向终端的计算机通信网：其特点是计算机是网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，呈分层星型结构，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，计算机的主要任务还是进行批处理，在20世纪60年代出现分时系统后，则具有交互式处理和成批处理能力。
（2）分组交换网：分组交换网由通信子网和资源子网组成，以通信子网为中心，不仅共享通信子网的资源，还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式，即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择，给两个进行通信的用户段续（或动态）分配传输带宽，这样就可以大大提高通信线路的利用率，非常适合突发式的计算机数据。
（3）形成计算机网络体系结构：为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样，只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
（4）高速计算机网络：其特点是采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和智能型网络的兴起。
2、试简述分组交换的特点答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
3、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
计算机网络第四版(课后练习+答案)
第 1 章概述1.假设你已经将你的狗Berníe 训练成可以携带一箱3 盒8mm 的磁带，而不是一小瓶内哇地. (当你的磁盘满了的时候，你可能会认为这是一次紧急事件。
)每盒磁带的窑最为7GB 字节;无论你在哪里，狗跑向你的速度是18km/h 。
请问，在什么距离范围内Berníe的数据传输速率会超过一条数据速率为150Mbps的传输线?答：狗能携带21千兆字节或者168千兆位的数据。
18 公里/小时的速度等于0.005 公里/秒，走过x公里的时间为x / 0.005 = 200x秒，产生的数据传输速度为168/200x Gbps或者840 /x Mbps。
因此，与通信线路相比较，若x<5.6 公里，狗有更高的速度。
6. 一个客户·服务器系统使用了卫星网络，卫星的高度为40 000km. 在对一个请求进行响应的时候，最佳情形下的延迟是什么?答：由于请求和应答都必须通过卫星，因此传输总路径长度为160,000千米。
在空气和真空中的光速为300，000 公里/秒，因此最佳的传播延迟为160,000/300，000秒，约533 msec。
9.在一个集中式的二叉树上，有2n-1 个路出器相互连接起来:每个树节点上都布一个路由器。
路由器i 为了与路由器j 进行通信，它要给树的根发送一条消息。
然后树根将消息送下来给j 。
假设所有的路由器对都是等概率出现的，请推导出当n很大时，每条消息的平均跳数的一个近似表达式。
答：这意味着，从路由器到路由器的路径长度相当于路由器到根的两倍。
若在树中，根深度为1，深度为n，从根到第n层需要n-1跳，在该层的路由器为0.50。
从根到n-1 层的路径有router的0.25和n-2跳步。
因此，路径长度l为：18.OSI 的哪一层分别处理以下问题？答：把传输的比特流划分为帧——数据链路层决定使用哪条路径通过子网——网络层.28.一幅图像的分辨率为1024X 768 像素，每个像素用3 字节来表示。
计算机网络第4版课后习题答案
计算机网络答案教材:计算机网络（第四版）作者:谢希仁最后更新时间:2007-6-19第一章概述习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段：(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段：(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”，从通信资源的分配角度来看，就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换)，它的主要特点是：①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽，即采用的是静态分配策略；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续，这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然，这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送，而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的，比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时，或计算机正在进行处理而未得出结果时，通信线路资源实际上是空闲的，从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计，在计算机间的数据通信中，用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同，采用电路交换就很难相互通信。
为此，必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
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SOH SOH
ESC
z
ESC
y
ESC
z
ESC
x
EOT EOT
经过字节插入后发送的数据 发送 在前
图4-7
用字节插入法解决透明传输的问题
HDLC的帧结构
环形网的特点是： •信息在网络中沿固定方向流动，两个节点间仅 有一条物理链路，大大简化了路径选择的控制， 使传输机制比较简单。 •当某个节点发生故障时，可以自动旁路，可靠 性较高，抗故障性能好； •由于信息是串行穿过多个节点环路接口，当节 点过多时，影响传输效率，使网络传输响应时间 变长。但当网络节点确定时，其延时是固定的， 实时性强，能够提供优先权服务； •由于环路封闭故扩充不方便，因此当网络中的 任意一个节点或一条传输介质出现故障都将导致 整个网络故障，而且故障难以检测。
主环+备用环（同一时刻只有一个环在使用）
优点：在单环之上增加了高度的可靠性。
缺点：维护与管理复杂，投资大
扩展星型----树型
星型结构的重复( 中央星型拓朴上的节点是另一个 星型拓朴的中心节点). 减少了链路与设备的投资 优点：在星型的优点之外，更富于层次，从而可 隔离某些网络流量
从实质上说，树形结构是星形结构的拓展，在一 个结构复杂的网络中，星形网的分层罗列也就构 成了树形网络结构。从原理上说，树形结构又是 总线型结构的延伸。它是在总线网上进行分层分 支。树形网是种分层广播式网，任何一个节点发 送的信息，其它节点都能接收。其联系固定，结 构对称，具有一定容错能力，一个分支和节点的 故障不影响另一分支节点的工作，无须对原网络 做任何改动就可以很容易的扩充工作站。但线路 利用率不如总线形结构高。一些较大型的局域网、 园区网、校园网，无一不是树形结构的杰作。
网状结构 （广域网）
又称无规则型。结点间 的连接是任意的，不存 在规律。 数据的传输有赖于所采 用的网络设备 优点：多条链路提供了 冗余连接 缺点：结构复杂
完全网状结构
每一个节点均与其他每一个节点直接相连。 数据的传输有赖于所采用的网络设备 优点：多条链路提供了冗余连接 缺点：链路随着节点数目的增加呈指数增长。
网络层 链路层
R3
网络层 链路层
运输层
网络层 链路层 物理层
物理层
物理层
物理层
物理层
数据链路层的简单模型
主机 H1 向 H2 发送数据
主机 H1 电话网 H1 应用层
路由器 R1
局域网
路由器 R2
广域网
路由器 R3 局域网
主机 H2
仅从数据链路层观察帧的流动
R1
网络层 链路层
H2 应用层
运输层
网络层 链路层
数据中出现的控制字符 SOH EOT ESC
经字节插入后发送时的字符 ESC x ESC y ESC z
上面的控制字符“ESC”叫做转义符 (escape character)，
帧开始符 原始数据 SOH SOH ESC 字节插入 EOT 字节插入 ESC SOH 字节插入
帧结束符
EOT EOT 字节插入
•总线拓扑结构中所需要的电缆长度是最小的，由
于总线的负载能力是一定的，因此总线长度有一 定限制，一条总线只能连接一定数量的节点。在 总线两端连接的器件称为端结器或终结器(其中一 端接地)，主要与总线进行阻抗匹配，最大限度吸 收传送端部的能量，避免信号反射回总线产生不 必要的干扰。
•总线布局的特点是：结构简单灵活，便于扩充，
环形网曾经是局域网常用拓扑结构之一， 其主要优点是延时的可控制性。适用于对 时间要求较苛刻的信息采集、信息处理系 统和工厂自动化系统。而且，当网络负载 较大时，环形网的传输效率要比总线型以 太网优秀。其缺点是单个环网的结点数有 限，控制电路较复杂，通信令牌容易丢失。
双环 (FDDI)
两个非相连的独立同心环
R2
网络层 链路层
R3
网络层 链路层
运输层
网络层 链路层
物理层
物理层
物理层
物理层
物理层
H1 应用层 运输层 网络层 链路层 物理层 R1 网络层 链路层 物理层 R2 网络层 链路层 物理层 R3 网络层 链路层 物理层
H2 应用层 运输层 网络层 链路层 物理层
图4-2
只考虑数据在数据链路层的流动
设备少，价格低，安装使用方便，某个站点失效 不会影响到其他站点。
环型结构 (Token-Ring)
节点与链路构成了一个闭合环，每个节点只与相邻的两个 节点相连。 每个节点必须将信息转发给下一个相邻的节点。 优点：简单、易于实现，传输延时确定 。
缺点：维护与管理复杂
环形拓扑结构网也称令牌环网。环形网中各节点首尾相连 形成—个闭合的环，各个节点通过环路接口连在一条闭合 环形路上，环路上任何节点均可以发送“令牌”，请求同 其他站点通信。如果请求通信被批准，便可以向环路发送 信息，由于环型线路是公用的，发出的信息在环中的数据 沿着一个方向绕环路逐站传输。一个节点发出的信息肯定 会穿越环中所有的环路接口。在信息流的目的地址与环上 其他某节点地址相符的情况下，节点的环路接口便接收该 信息，然后信息继续流向下一环路接口，最终流回到发送 该信息的环路接口节点。
•中央节点执行集中式通信控制策略，因此 中央节点相当复杂，负担较重，容易形成 系统的瓶颈。如果中心节点出现故障，将 会导致整个网络瘫痪。 •一般情况下，星形拓扑结构网络上的计 算机之间是通过集线器或交换机来相互通 信的，若采用的是集线器,此时网络的逻辑 拓扑结构为总线型.
总线型 (Ethernet)
第4章 数据链路层
4.1
数据链路层的基本概念
4.2
三个基本问题
点对点协议PPP
4.3
4.4
HDLC协议
引言、计算机网络的拓扑结构
网络拓扑结构是指网络电缆的物理连接等物 理布局特征，抽象地来讨论网络系统中各个端点 相互连接的方法、形式与几何形状，可表示出网 终服务器、工作站、网络设备的网络配置和相互 之间的连接。 计算机网络拓扑结构可根据其通信子网中通 信信道的类型分为点对点连接信道拓扑结构与广 播信道拓扑结构两类。
2．数据链路层传送的数据的比特组 合必须是不受限制的。数据链路层 协议不能禁止传送某种特殊的比特 组合。这就是透明传输问题。 3．数据链路层必须有差错检测功能。
4.2.1
帧定界
帧定界 (framing) 就是确定帧的 界限。每一种链路层协议都规定 了帧的数据部分的长度上限—— 最大传送单元MTU (Maximum Transfer Unit)。
所有节点直接连到一条物理链路上，除此之外节点间不存 在任何其他连接。 每一个节点可以收到来自其他任何节点所发送的信息 优点：简单、易于实现 缺点：可靠性和灵活性差 、传输延时不确定
用一条单根主干线缆作为传输介质，所有的站点通过 相应的硬件接口直接连接到传输总线上，这种布局方式被 称为总线型拓扑。 在总线结构中，所有的节点共享一条数据通道，任何一 个节点发出的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散， 总线上传输信息通常多以基带形式串行传递，每个节点上 的网络接口板硬件均具有收、发功能，接收器负责接收总 线上的串行信息并转换成并行信息送到工作节点上；发送 器是将并行信息转换成串行信息后广播发送到总线上，总 线上发送信息的目的地址与某节点的接口地址相符合时， 该节点的接收器便接收信息。
4.1 数据链路层的基本概念 4.1.1 数据链路层的简单模型
4.1.1数据链路层的简单模型
主机 H1 向 H2 发送数据
主机 H1 电话网 H1 应用层
路由器 R1
局域网
路由器 R2
广域网
路由器 R3 局域网
主机 H2
从层次上来看数据的流动
R1
网络层 链路层
H2 应用层
运输层
网络层 链路层
R2
也有人采用另外的术语。这就是把链 路分为物理链路和逻辑链路。早期的数据 通信协议曾叫做通信规程 (procedure)。 因此，在数据链路层，规程和协议是同义 语。
对数据链路层理解
(1)以帧为数据单位 (2)数据帧在不同的网络中传输时，数据链路层要在数据帧中的 头部加入一个控制信息(DH)，其中包含了源节点和目的节点的 地址，这个地址也被称为物理地址（如下图所示）：
点对点信道
在点对点信道的计算机网络中，每条物 理线路介质仅仅连接一对对等实体，不涉 及第三方。在某一个时间片内，点对点网 络只有两个设备进行通信，独享整个信道 带宽，不存在冲突问题。
广播式信道
如果有多个结点共享一条通信信道，一 个结点发送信号，全网结点都会收到信息， 这种信道就是广播信道，采用的网络传输 技术就只能是广播方式，这样的网络就叫 广播式网络。
常见的网络拓扑结构
常见的网络拓朴结构 •星型 •总线型 •树型 •环型 •网状型
星型 (Ethernet)
Hub/Switch
网络由各节点以中央节点为中心相连接，各节点与中央节 点以点对点方式连接。 节点之间的数据通信要通过中央节点 优点：结构简单，管理方便，可扩充性强，组网容易。
缺点：中心节点成为全网可靠性的关键
帧开始 帧首部 帧首部
IP 数据报 IP 数据报 帧的数据部分 帧的数据部分 ≤ MTU 数据链路层的帧长
帧结束 帧尾部 帧尾部
从这里开始发送
图4-4
用帧首部和帧尾部进行帧定界
帧开始符 SOH SOH 装在帧中的数据部分 装在帧中的数据部分 帧 发送在前
帧结束符 EOT EOT
Start Of Header ,一般 为01
•数据链路层的协议数据单元——帧。 •数据链路层的任务就是把网络层交下来
的数据发送到链路上，以及把接收到的帧 中的数据取出并上交给网络层。在因特网 中，网络层协议数据单元就是IP数据报 （或简称为数据报、分组或包）。