计算机网络简答题与计算题

第一章

1.收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2*108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：

(1)数据长度为107bit，数据发送速率为100kb/s

(2)数据长度为103bit，数据发送速度为1Gb/s

从以上计算结果得出什么样的结论？

答：（1）对于第一种情况：
发送时延=数据长度/发送速率=107bit/(102kb/s)=107bit/(102*103b/s)=100s

传播时延=传输距离/传播速率=103km/(2108m/s)=(103103m)/(2108m/s)=510-3s

（2）对于第二种情况：
发送时延=数据长度/发送速率=103bit/(1Gb/s)=103bit/(1*109b/s)=10-6s=1μs

传播时延=传输距离/传播速率=103km/(2108m/s)=(103103m)/(2108m/s)=510-3s

结论：
数据长度长、数据发送速率慢的情况下，发送时延大于传播时延，发送时延在所有时延中占主导地位；
数据长度短、数据发送速率快的情况下，发送时延小于传播时延，传播时延在所有时延中占主导地位。

第二章

1.共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为

A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1） B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）
C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1） D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）
现收到这样的码片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？

S•A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1
S•B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0
S•C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送
S•D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1

2.假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?

奈氏准则：理想状态下的最高码元传输速率为2w Baud.
理想带通信道的最高码元传输速率为1w Baud.
香农公式：信道的极限信息传输速率C可表示为：C=W log2(1+S/N) b/s
数据率：C=RLog2（16）=20000b/s4=80000b/s

第三章

1.要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

发送数据比特序列为1101011011（10比特）。
生成多项式比特序列为10011（5比特,K=4），X的指数就是代表第几位为1,而且1=X的0次方。
将发送数据比特序列乘以2的K（由2可知K为4),那么产生的乘积为11010110110000。（11010110110000除以10011）
将乘积用生成多项式比特序列去除,按模二算法得到余数1110；
数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。
数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错，综上，以上两种均能发现。
采用CRC检测，数据链路层不能成为可靠传输

第四章

如右表所示路由表，（三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器），若路由器共收到5个分组，其目的站IP地址分别为：

（1）128.96.39.20
（2）128.96.40.32
（3）128.96.40.151
（4）192.4.153.17
（5）192.4.153.90
试描述这些分组转发的下一跳。

（1）分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。
（2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12。
1.与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。
2. 与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。
（3）分组的目的IP地址为：128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。
（4）分组的目的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3转发。
（5）分组的目的IP地址为：192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发

（1）ARP协议的功能是什么？假设主机1和主机2处于同一局域网（主机1的IP地址是172.16.22.101，主机2的IP地址是172.16.22.110），简述主机1使用ARP协议解析主机2的物理地址的工作过程。

（2）将十六进制的IP地址C2.2F.15.88转换成点分十进制形式，并说明该地址属于哪类网络地址，以及该种类型地址的每个子网最多可能包含多少台主机。

（3）将一个C 网192.168.2.0划分成6个子网，请计算出每个子网的有效的IP地址范围和对应的网络掩码（掩码用二进制表示）。

（1）ARP协议的功能：是将主机的IP地址解析为相应的物理地址（MAC地址）。
当主机1要向主机2发送数据之前，必须解析出主机2的物理地址，解析过程如下:主机1发送一个广播帧（带有ARP报文）到以太网，该ARP报文大致意思是:“我的IP地址是172.16.22.167，谁的IP地址为172.16.22.11？请告诉我你的物理地址。”这个广播帧会传到以太网上的所有机器，每个机器在收到该广播帧后，都会去查看自己的IP地址。但是只有IP地址为172.16.22.11的主机2会返回给主机1一个ARP响应报文，其中包含了主机2的物理地址（设为E2）。这样主机1就知道了IP地址为172.16.22.11的主机所对应的物理地址为E2，随后就可以向主机2发送数据。

（2）网络掩码全部为 11111111.11111111.11111111.11100000（即255.255.255.224）是一个C类地址，网络号是194.79.21.0/24
这个网络最多包含254台主机。
（3）划分六个子网的话，需要借用3位主机位作为子网位即：
子网1: 192.168.2.33（001 00001）-192.168.2.62（001 11110）
子网2: 192.168.2.65（010 00001）-192.168.2.94（010 11110）
子网3: 192.168.2.97（011 00001）-192.168.2.126（011 11110）
子网4: 192.168.2.129（100 00001）-192.168.2.158（100 11110）
子网5: 192.168.2.161（101 00001）-192.168.2.190（101 11110）
子网6: 192.168.2.193（110 00001）-192.168.2.222（110 11110）

3.有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有哪一个地址块包含了另一个地址？如果有，请指出，并说明理由。

208.128/11的网络前缀是有下划线所示的11位：1101 0000 1000 0000
208.130.28/22的网络前缀是有下划线所示的22位：1101 0000 1000 0010 0001 1100
两者的前11位于208.128/11的前缀是一致的，所以208.128/11地址包含了208.130.28/2这一地址块

4.试辨认以下IP地址的网络类别

1）128.36.199.3
2）21.12.240.17
3）183.194.76.253
4）192.12.69.248
5）89.3.0.1
6）200.3.6.2

答：A类地址网络号第一位为0;
B类地址网络号第一位必须为1,第二位必须为0;
C类地址网络号第一二位必须为1,第三位必须为0。
首先我们将IP地址的首段转换成二进制,
1）128转换过来的二进制码为10000000，所以是B类
2）21:00010101 A类
3）183:10110111 B类
4）192：11000000 C类
5）89：01011001 A类
6）200：11001000 C类

5.结合下图，分析并回答以下问题：

⑴ ping命令的作用是什么？
⑵ 主机www.chzu.edu.cn是否处于运行状态？
⑶ 主机www.chzu.edu.cn的IP地址是多少？
⑷ ping命令向主机www.chzu.edu.cn发送的单个数据包长度是多少？

答：

(1)Ping命令的主要作用是测试到目的主机的连通性！通过发送数据包并接收应答信息来检测两台计算机之间的网络是否连通。
(2)是，主机www.chzu.edu.cn处于运行状态
(3)主机www.chzu.edu.cn的IP地址是210.45.160.30
(4)ping命令向主机www.chzu.edu.cn发送的单个数据包长度为32位

6.位有一个地址块192.168.10.64/26。请回答下面问题，并给出详细的计算过程。

⑴ 该子网的子网掩码是什么？
⑵ 该子网中有多少个地址？
⑶ 该子网的广播地址是什么？
⑷ 该子网可用的网络地址范围

答：
IP地址：11000000.10101000.00001010.01100100
网段：11000000.1010000.00001010.01 000000 192.168.10.64/26
广播地址：11000000.10101000.00001010.01 111111 192.168.10.127/26
子网掩码：255.255.255.192
IP最大：11000000.10101000.00001010.01.111110 192.168.10.126/26
IP最小：11000000.10101000.00001010.01.000001 192.168.10.65/26
(1)子网掩码：255.255.255.192
(2)64个
(3)192.168.10.127/26
(4)192.168.10.65/26–192.168.10.126/26

7.某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一步划分为4个一样大的子网。请回答下面问题，并给出详细的计算过程。

⑴ 每个子网的网络前缀有多长？
⑵ 每个子网中有多少个地址？
⑶ 每个子网的网络地址是什么？
⑷ 每个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？

答：（1）根据公式：可容纳子网数 = 2 ^ (借位数中"1"的个数)
那么由此可推算出子网掩码中二进制中借了2位
但是题目要求基于136.23.12.64/26细分，那么我们要在26位的基础上+2
11111111.11111111.11111111.11110000
子网的前缀即是：子网掩码二进制中"1"的个数
所以每个子网的前缀/28。
（2）根据公式：可容纳主机数 = 2 ^ (借位数中"0"的个数)
子网掩码：11111111.11111111.11111111.11110000
2 ^ 4 = 16
所以每一个子网中有16个地址
（3）136.23.12.64
136.23.12.80
136.23.12.96
136.23.12.112
（4）最小地址：
136.23.12.65
136.23.12.81
136.23.12.97
136.23.12.113
最大地址：
136.23.12.79
136.23.12.95
136.23.12.111
136.23.12.127

8.有如下4个/24地址块，试进行最大可能的聚合
1）212.56.132.0/24
2）212.56.133.0/24
3）212.56.134.0/24
4）212.56.135.0/24

答：由于四个地址块前两个字节都相同，只需将每个地址块的第三个字节转换为二进制，如下：
212.56.10000100.0 212.56.10000101.0 212.56.10000110.0 212.56.10000111.0
所以聚合后的地址块为212.56.132.0/22

9.某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0。该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地址。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一个地点分配一个子网号码，并处个地点主机号码的最小值和最大值

答：4000/16=250，平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。
可给每个地点分配如下子网号码
地点：子网号（subnet-id）子网网络号主机IP的最小值和最大值
1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1—129.250.1.254
2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1—129.250.2.254
3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1—129.250.3.254
4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1—129.250.4.254
5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1—129.250.5.254
6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1—129.250.6.254
7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1—129.250.7.254
8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1—129.250.8.254
9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1—129.250.9.254
10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1—129.250.10.254
11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1—129.250.11.254
12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1—129.250.12.254
13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1—129.250.13.254
14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1—129.250.14.254
15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1—129.250.15.254
16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1—129.250.16.254

10.一个数据报长度为4000字节（固定首部长度），现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志、DF标志应为何数值？

答：IP数据报数据部分的长度=数据报的总长度-数据报首部长度=4000-20=3980B
需要通过的网络传送最大数据长度为1500字节，所以IP数据报的数据部分最多为1500-20=1480B
2<3980/1480<3,故应划分为3个数据报片。
数据字段长度片偏移 MF DF

片1 1480 0 1 0

片2 1480 185 1 0

片3 1020 370 1 0

11.判定下列IP地址中哪些是无效的，并说明其无效的原因。
　131.255.255.18
127.21.19.109
220.103.256.56
240.9.12.12
192.5.91.255
129.9.255.254
10.255.255.254

答：31.255.255.18 有效
127.21.19.109 无效（127为测试保留）
220.103.256.56 无效（八位组的最高有效值）
240.9.12.12 无效（C类地址的最高有效值为223）
192.5.91.255 无效（255用于广播地址）
129.9.255.254 有效
10.255.255.254 有效

12.把十进制的IP地址194.47.21.136转换成二进制形式。并说明是哪一类IP地址，该类地址最大网络数是多少？每个网络中的最多又有多少台主机？

答：十进制的IP地址194.47.21.136转换成二进制形式：C2 2F 15 88
验证：216+816+8=136 所以其二进制数为：11000010,00101111,00010101,10001000
C2=11000010 最高3位为110，C类网络地址。其中三字节为网络地址（24-3=21）221-1=2097151个网络，所以采用该种地址的网络最多为200多万个，每个网络可以有254台主机

13.一个3200bit 长的TCP 报文传到IP 层，加上160bit 的首部后成为数据报。下面的互连网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传输的最长数据帧中的数据部分只有1200bit。因此，数据报在路由器必须分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据。

答：1.IP数据报的长为3200+160=3360bit
第二个局域网分片应为3200/1200=3片
3片的首部共为160*3=480bit 则，总共需要传送的数据共3200+480=3680bit。

2.因为分片必须以8字节为单位，即使用字节单位进行计算。IP数据报长度为20+400B
第二个局域网数据帧中的数据部分能容纳150B，去掉20B的分片首部，每片数据长度用8个字节为单位，最多128B，将原IP数据报分成4片。最后一片数据长度是400-1283=12B
第二个局域网向其上层要传输数据量是4个头部+原来的数据=420+400=480B=3840bit

14.依据下图完成路由器R2（中间位置）的路由表，各路由器端口IP如图所示，子网掩码为255.255.255.0。
答：
目的网络子网掩码下一跳路由器地址
10.0.0.0 255.255.255.0 20.0.0.7
20.0.0.0 255.255.255.0 —
30.0.0.0 255.255.255.0 —
40.0.0.0 255.255.255.0 30.0.0.1

15.某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值

答：对于B类地址这个掩码255.255.255.0可以分成答256个子网，每个子网可以有回254台主机
1：129.250.0.0 最小值_{最大值：129.250.0.1}129.250.0.254
2：129.250.1.0 最小值_{最大值：129.250.1.1}129.250.1.254
3：129.250.2.0 最小值_{最大值：129.250.2.1}129.250.2.254
4：129.250.3.0 最小值_{最大值：129.250.3.1}129.250.3.254
5：129.250.4.0 最小值_{最大值：129.250.4.1}129.250.4.254
6：129.250.5.0 最小值_{最大值：129.250.5.1}129.250.5.254
7：129.250.6.0 最小值_{最大值：129.250.6.1}129.250.6.254
8：129.250.7.0 最小值_{最大值：129.250.7.1}129.250.7.254
9：129.250.8.0 最小值_{最大值：129.250.8.1}129.250.8.254
10：129.250.9.0 最小值_{最大值：129.250.9.1}129.250.9.254
11：129.250.10.0 最小值_{最大值：129.250.10.1}129.250.10.254
12：129.250.11.0 最小值_{最大值：129.250.11.1}129.250.11.254
13：129.250.12.0 最小值_{最大值：129.250.12.1}129.250.12.254
14：129.250.13.0 最小值_{最大值：129.250.13.1}129.250.13.254
15：129.250.14.0 最小值_{最大值：129.250.14.1}129.250.14.254
16：129.250.15.0 最小值_{最大值：129.250.15.1}129.250.15.254

16.假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）
N1 7 A
N2 2 B
N6 8 F
N8 4 E
N9 4 F
现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）：
N2 4
N3 8
N6 4
N8 3
N9 5
试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。

答：
路由器B更新后的路由表如下：
N1 7
A无新信息，不改变信息，不改变N2 5
C相同的下一跳，距离更短，
更新 N8 4 E不同的下一跳，距离一样，
不改变 N9 4 F不同的下一跳，距离更大，不改变

第五章

1.用TCP传送512字节的数据。设窗口为100字节，而TCP报文段每次也是传送100字节的数据。再设发送端和接收端的起始序号分别选为100和200，试画出工作示意图。从连接建立阶段到连接释放都要画上。

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