计算机网络（谢希仁）课后习题答案.pdf

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书资料大小：6.32M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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谢希仁《计算机网络》笔记和课后习题（含考研真题）

目录第 1 章概述 ................................................................................................................................................................... 3 1.1 复习笔记 .............................................................................................................................................................. 3 1.2 课后习题详解 ...................................................................................................................................................... 9 1.3 考研真题与典型题详解 .................................................................................................................................... 15 第 2 章物理层 ................................................................................................................................................................. 20 2.1 复习笔记 ............................................................................................................................................................ 20 2.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................... 21 2.3 考研真题与典型题详解 .................................................................................................................................... 26 第 3 章数据链路层 ......................................................................................................................................................... 33 3.1 复习笔记 ............................................................................................................................................................ 33 3.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................... 43 3.3 考研真题与典型题详解 .................................................................................................................................... 50 第 4 章网络层 ................................................................................................................................................................. 58 4.1 复习笔记 ............................................................................................................................................................ 58 4.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................... 64 4.3 考研真题与典型题详解 .................................................................................................................................... 78 第 5 章运输层 ................................................................................................................................................................. 88 5.1 复习笔记 ............................................................................................................................................................ 88 5.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................... 94 5.3 考研年真题与典型题详解 .............................................................................................................................. 107 第 6 章应用层 ............................................................................................................................................................... 116 6.1 复习笔记 .......................................................................................................................................................... 116 6.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................. 122 6.3 考研真题与典型题详解 .................................................................................................................................. 132 第 7 章网络安全 ........................................................................................................................................................... 139 7.1 复习笔记 .......................................................................................................................................................... 139 7.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................. 144 第 8 章因特网上的音频/视频服务 ............................................................................................................................. 151 8.1 复习笔记 .......................................................................................................................................................... 151 8.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................. 155 8.3 考研真题与典型题详解 .................................................................................................................................. 162 第 9 章无线网络 ........................................................................................................................................................... 163 9.1 复习笔记 .......................................................................................................................................................... 163 9.2 课后习题详解 .................................................................................................................................................. 166 9.3 考研真题与典型题详解 .................................................................................................................................. 169 第 10 章下一代因特网 ................................................................................................................................................. 170 10.1 复习笔记 ........................................................................................................................................................ 170 10.2 课后习题详解 ................................................................................................................................................ 173 10.3 考研真题与典型题详解 ................................................................................................................................ 177

第 1 章概述 1.1 复习笔记一、计算机网络在信息时代中的作用计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个：（1）连通性；（2）共享。二、因特网概述（一）网络的起源网络(Network)由若干结点(Node)和连接这些结点的链路(Link)组成。网络中结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。如图 1-1(a)所示给出了一个具有四个结点和三条链路的网络。网络和网络通过路由器互连起来，构成了一个覆盖范围更大的网络，即互联网(或互连网)，如图 1-1(b)所示。因此互联网是“网络的网络”(Network of Networks)。图 1-1 简单的网络(a)和由网络构成的互联网(b) 因特网(Internet)是世界上最大的互连网络。大家把连接在因特网上的计算机都称为主机(Host)。因特网也常常用一朵云来表示，如图 1-2 所示许多主机连接在因特网上。这种表示方法是把主机画在网络的外边，而网络内部的细节(即路由器怎样把许多网络连接起来)往往就省略了。图 1-2 因特网与连接的主机（二）因特网发展的三个阶段第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程；第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网；第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网。图 1-3 说明了用户上网与 ISP 的关系。

根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。图 1-4 是具有三层 ISP 结构的因特网的概念示意图，但这种示意图并不表示各 ISP 的地理位置关系。图 1-3 用户通过 ISP 接入因特网图 1-4 基于 ISP 的多层结构的因特网的概念示意图（三）因特网的标准化工作所有的因特网标准都是以 RFC 的形式在 IETF 上发表。制订因特网的正式标准要经过以下四个阶段[RFC 2026]：（1）因特网草案(Internet Draft)——在这个阶段还不是 RFC 文档；（2）建议标准(Proposed Standard)——从这个阶段开始成为 RFC 文档；（3）草案标准(Draft Standard)；（4）因特网标准(Internet Standard)。三、因特网的组成（1）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。（2）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)。图 1-5 给出了这两部分的示意图。

图 1-5 因特网的边缘部分与核心部分（一）因特网的边缘部分处在因特网边缘部分的就是连接在因特网上的所有的主机。这些主机又称为端系统(End System)，“端”就是“末端”的意思(即因特网的末端)。 1．客户/服务器方式客户(Client)和服务器(Server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户程序的特点：（1）被用户调用后运行，在通信时主动向远程服务器发起通信(请求服务)。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址；（2）不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。服务器程序的特点：（1）是一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远程或本地客户的请求；（2）系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址；（3）一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。 2．对等连接方式对等连接(Peer-To-Peer，简写为 P2P)是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方哪一个是服务提供方。只要两个主机都运行了对等连接软件(P2P 软件)，它们就可以进行平等的、对等的连接通信。（二）因特网的核心部分 1．电路交换的主要特点经过“建立连接(占用通信资源)，通话(一直占用通信资源)，释放连接(归还通信资源)”三个步骤的交换方式称为电路交换。当使用电路交换传送计算机数据时，其线路的传输效率往往很低。 2．分组交换的主要特点分组交换则采用存储转发技术。采用存储转发的分组交换，实质上是采用了在数据通信的过程中断续(或动态)分配传输带宽的策略。分组交换网的主要优点可归纳如表 1-1 所示。优点高效灵活迅速表 1-1 分组交换的优点所采用的手段在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用为每一个分组独立地选择转发路由以分组作为传送单位，可以先不建立连接就能向其他主机发送分组可靠保证可靠性的网络协议；分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的可靠性分组交换也带来一些问题，比如造成一定的时延，无法确保通信时的带宽造成了一定的开销(Overhead)。图 1-6 表示电路交换、报文交换和分组交换的主要区别。

图 1-6 三种交换的比较，Pl～P4 表示 4 个分组四、计算机网络在我国的发展（不是重点）五、计算机网络的类别（一）计算机网络的定义关于计算机网络的最简单的定义是：一些互相连接的、自治的计算机的集合[TANE03]。（二）几种不同类别的网络 1．不同作用范围的网络（1）广域网 WAN(Wide Area Network)；（2）城域网 MAN(Metropolitan Area Network)；（3）局域网 LAN(Local Area Network)；（4）个人区域网 PAN(Personal Area Network)。 2．不同使用者的网络（1）公用网(Public Network)；（2）专用网(Private Network)。 3．用来把用户接入到因特网的网络这种网络就是接入网 AN(Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网。六、计算机网络的性能（一）计算机网络的性能指标 1．速率网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，它也称为数据率(Data Rate)或比特率(Bit Rate)。 2．带宽（1）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度；（2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。 3．吞吐量吞吐量(Throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。 4．时延时延(Delay 或 Latency)是指数据(一个报文或分组，甚至比特)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的

时间。（1）发送时延。发送时延(Transmission Delay)是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。因此发送时延也叫做传输时延。发送时延的计算公式是：由此可见，对于一定的网络，发送时延并非固定不变，而是与发送的帧长(单位是比特)成正比，与发送速率成反比。（2）传播时延。传播时延(Propagation Delay)是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。传播时延的计算公式是：（3）处理时延。主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验或查找适当的路由等，这就产生了处理时延。（4）排队时延。排队时延的长短往往取决于网络当时的通信量。（5）总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。 5．时延带宽积时延带宽积=传播时延×带宽。 6．往返时间 RTT 往返时间 RTT(Round-Trip Time)表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认(接收方收到数据后便立即发送确认)，总共经历的时间。 7．利用率利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被有效利用的(有数据通过)；网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。（二）计算机网络的非性能特征 1．费用一般说来，网络的速率越高，其价格也越高。 2．质量网络的可靠性、网络管理的简易性，以及网络的一些性能。 3．标准化采用国际标准的设计，这样可以得到更好的互操作性，更易于升级换代和维修，也更容易得到技术上的支持。 4．可靠性可靠性与网络的质量和性能都有密切关系。 5．可扩展性和可升级性网络的性能越高，其扩展费用往往也越高，难度也会相应增加。 6．易于管理和维护网络如果没有良好的管理和维护，就很难达到和保持所设计的性能。七、计算机网络体系结构（一）计算机网络体系结构的形成（二）协议与划分层次分层可以带来很多好处：（1）各层之间是独立的；（2）灵活性好；（3）结构上可分割开；（4）易于实现和维护；（5）能促进标准化工作。（三）具有五层协议的体系结构

如图 1-7 所示为计算机发展过程中对层次的划分。图 1-7 (a)OSI 的七层协议：(b)TCP/IP 的四层协议；(c)五层协议（1）应用层(Application Layer) 应用层是体系结构中的最高层，应用层的重要任务是通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用。（2）运输层(Transport Layer) 运输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。主要两种协议： ①传输控制协议 TCP(Transmission Control Protocol)-面向连接的，数据传输的单位是报文段(Segment)，能够提供可靠的交付。 ②用户数据报协议 UDP(User Datagram Protocol)-无连接的，数据传输的单位是用户数据报，不保证提供可靠的交付，只能提供“尽最大努力交付(Best-Effort Delivery)”。（3）网络层(Network Layer) 网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。（4）数据链路层(Data Link Layer) 在两个相邻结点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧(Frame)，在两个相邻结点间的链路上“透明”地传送帧(Frame)中的数据。（5）物理层(Physical Layer) 在物理层上所传数据的单位是比特。物理层的任务就是透明地传送比特流。如图 1-8 所示说明的是应用进程的数据在各层之间的传递过程中所经历的变化。图 1-8 数据在各层之间的传递过程（四）实体、协议、服务和服务访问点（1）当研究开放系统中的信息交换时，往往使用实体(Entity)这一较为抽象的名词表示任何可发送或接收

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