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中科大软院高级网络工程(张信明老师版)课后作业答案汇总.pdf

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第 1 次 1.简述网络的 2 个主要功能 连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息,好像这些用户的计算机都可以 彼此直接连通一样。 共享——即资源共享:让每一个人都可以访问所有的程序、设备和数据,并且做到资源 和用户的物理位置无关。 2.简述因特网的组成 边缘部分——由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的,用来进行 通信(传送数据、音频或视频)和资源共享。 核心部分——由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务 的(提供连通性和交换)。 第 2 章 2、试将下述功能与 OSI 模型的一层或几层对应 A、确定路由 B、流量控制 C、到传输媒体(介质)的接口 D、为(终)端用户提供接入 网络层 数据链路层、运输层 数据链路层 应用层 3、试将下述功能与 OSI 模型的一层或几层对应 A、可靠的进程到进程的报文交付 B、路由选择 C、定义帧 D、向用户提供服务,如电子邮件和文件传送 运输层 网络层 数据链路层 应用层 4、试将下述功能与 OSI 模型的一层或几层对应 A、直接和用户的应用程序通信 B、纠错和重传 C、机械的、电气的和功能的接口 D、在相邻节点间运载帧的业务 应用层 数据链路层、运输层 物理层 数据链路层 5、试将下述功能与 OSI 模型的一层或几层对应 A、格式和代码的转换服务 B、建立、管理和终止会话 运输层 会话层
数据链路层、运输层 C、确保可靠的数据传输 D、登录和注销的过程 应用层 E、使数据独立于数据表示的差异 表示层 7、描述图 2.20 所示的简单专用互联网应用层的通信过程 ○Source ●Destination 第 2 次 简述编码和调制的概念 编码:用数字信号承载数字或模拟数据 调制:用模拟信号承载数字或模拟数据 有哪几种常用的信道复用技术? 常用的信道复用技术有频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、统计时分复用(STDM) 波分复用(WDM)、码分复用(CDM) 第 3 章 1、假定 10Base5 的电缆长度是 2500m。如果信号在粗同轴电缆上的 传播速率是 200 000 000m/s,试问将一个比特从网络的这一端传到 另一端需要多少时间?忽略设备中的任何传播时延。 A应用层传输层网络层数据链路层物理层B应用层传输层网络层数据链路层物理层R1
已 知 D=T*V , D 表 示 传 输 距 离 , T 表 示 传 输 时 间 , V 表 示 传 输 速 率 。 那 么 T=D/V=2500m/(200000000m/s)=0.0000125s=1.25µs 3、10Base5 的数据率是 10Mbps。产生一个最小的帧需要多少时间? 给出你的计算过程。 已知 L=T*R,L 表示帧长度,T 表示时间,R 表示数据率,最小帧长度为 64 字节或 512 比特。那么 T=L/R=512bit/(10*1024*1024bit/s)=0.0000048828125s=48µs 5、以太网的 MAC 子层从 LLC 子层收到 42 字节的数据。试问在这个数 据上(至少)还要填充多少字节? 一个以太网的帧最少需要有 64 字节的长度。这个长度中有一部分是首部和尾部的长度。 如果首部和尾部总共算是 18 字节(6 个字节的源地址,6 个字节的目的地址,2 个字节 的长度/类型字段,再加上 4 个字节的 CRC),那么来自上层的数据最小长度为 64-18=46 字节。如果上层的分钟少于 46 字节,那么就要进行填充。故 MAC 子层从 LLC 子层收到 42 字节的数据,至少还需要填充 46-42=4 字节 第 4 章 第 3 次 5、假设 1 台终点计算机正在接收来自多台计算机的报文。它是如何 保证来自某个源的分片不会与来自其他源的分片相混淆? 在数据报分片时,标识字段的值要复制到所有的分片中。换言之,所有的分片都具有相 同的标识号,它也是原始数据报的标识号。这个标识号在终点重装数据报时很有用。终 点知道所有具有相同标识号的分片必须被组装成一个数据报。因此来自某个源的分片不 会与来自其他源的分片相混淆。 6、你认为为什么图 4.7 中的分组既要有地址又要有标号? 一个原因是该部分的分组路径可能仍然使用无连接的服务,另一个原因是网络层协议在 设计之时就设计了这两个地址,要改变现状需要一段时间。 9、讨论为什么在每个路由器上都需要有分片服务? 路由器一般用来连接不同的网络,每个都有不同的 MTU。接收数据包的网络可能比发 送数据包的 MTU 大,这意味着路由器需要对包进行分片。
第 5 章 11.求以下网络地址的网络标识和主机标识 a、114.34.2.8 该网络地址为 A 类地址(0~127)。网络标识为 114,主机标识为 34.2.8 b、132.56.8.6 该网络地址为 B 类地址(128~191)。网络标识为 132.56,主机标识为 8.6 c、208.34.54.12 该网络地址为 C 类地址(192~223)。网络标识为 208.34.54,主机标识为 12 d、251.34.98.5 该网络地址为 E 类地址(240~255)。保留,未划分网络标识和主机标识。 20、求下列情况的子网掩码 A、A 类地址中的 1024 个子网 把 A 类网络划分为 1024 个子网,8+log21024=18。这就意味着该子网掩码有 18 个 1 和 14 个 0 组成。该子网掩码为:255.255.192.0 B、B 类地址中的 256 个子网 把 B 类网络划分为 256 个子网,16+log2256=24。这就意味着该子网掩码有 24 个 1 和 8 个 0 组成。该子网掩码为:255.255.255.0 C、C 类地址中的 32 个子网 把 C 类网络划分为 32 个子网,24+log232=29。这就意味着该子网掩码有 29 个 1 和 3 个 0 组成。该子网掩码为:255.255.255.248 D、C 类地址中的 4 个子网 把 C 类网络划分为 4 个子网,24+log24=26。这就意味着该子网掩码有 26 个 1 和 6 个 0 组成。该子网掩码为:255.255.255.192 23、在固定长度子网划分中,如果需要划分的子网数如下所示,试问 分别需要在掩码上增加几个 1? A、2 log22=1,需要增加 1 个 1 B、62 Log262=5.95,需要增加 6 个 1 C、122 Log2122=6.93,需要增加 7 个 1 D、250 log2250=7.96,需要增加 8 个 1 28、求以下地址块的地址范围
A、123.56.77.32/29 n 的值为 29,它的网络掩码由 29 个 1 和 3 个 0 组成,也就是 255.255.255.248。 网络地址为:132.56.77.32 地址范围:123.56.77.32~123.56.77.39 B、200.17.21.128/27 n 的值为 27,它的网络掩码由 27 个 1 和 5 个 0 组成,也就是 255.255.255.224。 网络地址为:200.17.21.128 地址范围:200.17.21.128~200.17.21.159 C、17.34.16.0/23 n 的值为 23,它的网络掩码由 23 个 1 和 9 个 0 组成,也就是 255.255.254.0。 网络地址为:17.34.16.0 地址范围:17.34.16.0~17.34.17.255 D、180.34.64.64/30 n 的值为 30,它的网络掩码由 30 个 1 和 2 个 0 组成,也就是 255.255.255.252。 网络地址为:180.34.64.64 地址范围:180.34.64.64~180.34.64.67 33、某 ISP 被授权使用一个起始地址为 150.80.0.0/16 的地址块。这 个 ISP 希望将地址分发给 2600 个用户,具体情况如下: A、第 1 组有 200 个中等大小的用户,每个用户大约需要 128 个地址 B、第 2 组有 400 个小型企业用户,每个用户大约需要 16 个地址 C、第 3 组有 2000 个住宅用户,每个用户需要 4 个地址 请为他们设计子地址块并给出每个地址块的斜线记法。求这些地址块 分配出去以后还剩多少地址可用? 第 1 组 每个用户需要 128 个地址。那么后缀是 log2128=7,前缀是 32-7=25。划分方式如下: 第 1 个用户,从 150.80.0.0/25 到 150.80.0.127/25 第 2 个用户,从 150.80.0.128/25 到 150.80.0.255/25 …… 第 200 个用户,从 150.80.99.128/25 到 150.80.99.255/25 第 1 组总的地址数量为 200*128=25600 个地址 第 2 组 每个用户需要 16 个地址。那么后缀是 log216=4,前缀是 32-4=28。划分方式如下: 第 1 个用户,从 150.80.100.0/28 到 150.80.100.15/28 第 2 个用户,从 150.80.100.16/28 到 150.80.100.31/28 …… 第 400 个用户,从 150.80.124.240/28 到 150.80. 124.255/28
第 2 组总的地址数量为 400*16=6400 个地址 第 3 组 每个用户需要 4 个地址。那么后缀是 log24=2,前缀是 32-2=30。划分方式如下: 第 1 个用户,从 150.80.125.0/30 到 150.80.125.3/30 第 2 个用户,从 150.80.125.4/30 到 150.80.125.7/30 …… 第 64 个用户,从 150.80.125.4/30 到 150.80.125.7/30 第 65 个用户,从 150.80.126.0/30 到 150.80.126.3/30 …… 第 2048 个用户,从 150.80.156.252/30 到 150.80.156.255/30 第 3 组总的地址数量为 2048*4=8192 个地址 已分配地址数为:25600+6400+8192=40192 个 剩余可用地址数为:65536-40192=25344 个 第 4 次 第 6 章 3、试写出图 6.8 中路由器 R2 的路由表 地址类别 A 类 B 类 C 类 默认 目标地址 111.0.0.0 145.80.0.0 170.14.0.0 192.16.7.0 0 下一跳 — 111.25.19.20 111.25.19.20 111.15.17.32 缺省路由 接口 M1 M1 M1 M1 M0 10、在图 6.13 中,目的地址为 201.4.16.70 的分组到达路由器 R1。 试说明该分组将怎样被转发。 地址类别 B 类地址 C 类地址 默认 目标地址 180.70.65.128 180.70.65.192 210.4.16.0 201.4.22.0 0 下一跳 — — — — — 接口 M0 M2 M1 M3 M2 目的地址用二进制表示为:11001001 0000001000001000001000110。地址的副本右 移 28 位,结果得到 00000000 00000000 00000000 00001100 或 12。目的网络为 C 类。把目的地址的最右边 8 位掩蔽掉就可以提取到网络地址 201.4.16.0。搜索 C 类 路由表,在第一行找到这个网络地址。通过接口号 m1 被传递给 arp。 14、如果表 6.3 是路由器 R1 的路由表,试给出该网络的拓扑图
15、图 6.16 中的路由器 R1 能够收到目的地址为 140.24.7.194 的分 组吗?为什么? 如果目的地址为 140.24.7.194 的包到达 R3,将通过 m0,若果到达 R2,通过 m1 发 送给 R3。R1 能够收到目的地址为 140.24.7.194 的包来自组织 1、2、3,从 m3 发出。 第 7 章 4、已知一被分片的数据报的分片偏移为 120,你如何确定第一个和 最后一个的字节的编号? 120*8=960,因此第一个字节的编号是 960,但无法确定最后一个字节的编号,除 非知道数据的长度。 6、若时间戳选项的标识位为 1,试问能够被记录的路由器的最大值 是多少?为什么? 首部最多 40 字节,选项格式中类型、长度各 1 字节。路由最多可存 9 个。因为标 识位是 1,需要记录 IP 地址和时间戳,所以只能存放 4 对地址和时间戳。 16、在一个数据报中,M 位是 0,HLEN 是 5,总长度值是 200,分片 偏移值是 200,试问这个数据报的第一个字节的编号和最后一个字节 的编号是多少?这是最后一个分片,还是第一个分片,或者是中间的 分片? 220.14.17.224/27m1145.23.192.0/18m0130.56.0.0/16m2R1m2R2网络剩余部分130.56.12.4
1)第一个字节编号:200*8=1600,总长 200,首部长度 20,这个数据报中共有 180 字节。最后一个字节编号:1600+180-1=1779。 2)因 M 位是 0,所以是最后一个分片。 第 8 章 第 5 次 2、当协议是 IP 且硬件是以太网时,ARP 分组的长度是多少? 长度为 28 个字节: 硬件类型:2 字节 协议类型:2 字节 硬件地址长度:1 字节 协议地址长度:1 字节 操作类型:2 字节 源 MAC 地址:6 字节 源 IP 地址:4 字节 目的 MAC 地址:6 字节 故长度总和=2+2+1+1+2+6+4+6=28 字节 5. 某路由器的 IP 地址是 125.45.23.12 且所在的以太网物理地址是 23:45:AB:4F:67:CD,它收到了一个分组,分组的目的 IP 地址是 125.11.78.10,对应的以太网物理地址是 AA:BB:A2:4F:67:CD。 a.试给出这个路由器发出的 ARP 请求分组的各个表项。假定无子网划分。 ARP 请求分组表项如下: 0x0001 0x06 0x04 0x2345AB4F67CD 0x0800 0x0001 125.45.23.12 ……… 0x7D2D170C 0x000000000000 125.11.78.10 ……… 0x7D0B4E0A b.试给出对 a 题中的请求分组进行相应的 ARP 回答分组的各个表项。 ARP 回答分组表项如下 0x0001 0x06 0x04 0x0800 0x0002 0xAABBA24F67CD 125.11.78.10 ……… 0x7D0B4E0A 0x2345AB4F67CD
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