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文本内容:
计算机网络基础第一组
一、计算题(20分)
1.一个二进制文件共3072字节长若使用base64编码,并且每发送完80字节就插入一个回车符CR和一个换行符LF问一共发送了多少个字节?答在base64编码方案中,24比特的组被分成4个6比特单位,每个单位都作为一个合法的ASCH字符发送编码规则是A表示0B表示1等等,接着是26个小写字母表示26到5110个数字(0到9)表示52到61最后,+和/分别表示62和63=和==分别用来指示最后一组仅包含8位或16位回车和换行被忽略不计,因此可以任意插入它们来保持一行足够短在本题中,base64编码将把报文划分成1024个单元,每个单元3字节长每个单元被编码为4个字节,所以共有4096个字节如果把这些字节每80字节划分为一行,将需要52行,所以需要加52个CR和52个LF4096+52X2=4200o综上所述,该二进制文件用base64编码将会有4200字节长
二、论述题(40分)
1、试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手说明如不这样做可能会出现什么情况答我们知道,3次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认现在把三次握手改成仅需要两次握手,死锁是可能发生的作为例子,考虑计算机A和B之间的通信,假定B给A发送一个连接请求分组,A收到了这个分组,并发送了确认应答分组按照两次握手的协定,A认为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组可是,B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不知道A是否已准备好,不知道A建议什么样的序列号,B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组在这种情况下,B认为连接还未建立成功,将忽略A发来的任何数据分组,只等待连接确认应答分组而A在发出的分组超时后重复发送同样的分组这样就形成了死锁
三、简答题(每小题20分,共40分).常用的数据交换技术有那些并说明其特点答电路交换,报文交换和分组交换电路交换是一种直接的交换方式,它为一对需要进行通信的站之间提供一条临时的专用通道报文交换在报文交换网中,节点接收一个报文之后,报文暂时存放在节点的存储设备之中,等输出线路空闲时,再根据报文中所附属的目的地址发送到下一个合适的节点分组交换:它不像报文交换那样以报文为单位进行传输,而是以更短的,标准的报文分组为单位进行交换.简述代理服务器的主要功能答1)中转数据2)通过暂存数据来减少Internet网络流量,节省用户时间3)节省IP4)用作防火墙,保护Intranet内部数据5)对传输的数据进行处理6)对数据传输进行记录第二组
一、计算题(20分)L卫星信道的数据率为IMb/s数据帧长为2000bit忽略确认帧长和处理时间试计算下列情况下的信道利用率
(1)停止等待协议
(2)连续ARQ协议,Wt=7o
(3)连续ARQ协议Wt=127o
(4)连续ARQ协议Wt=255o解:使用卫星信道端到端的传输延迟是250nls-270ms以IMb/s发送2000bit长的帧的发送时间是2000bit/(IMb/s)=2mso若用t=0表示开始传输时间那么在t=2ms第一帧发送完毕t=252ms第一帧完全到达接收方t=254ms对第一帧的确认帧发送完毕t=504ms时带有确认的帧完全到达发送方因此周期是542mso如果在504ms内可以发送k个帧(每个帧的发送用2nls时间),则信道利用率是2k/504因此,
(1)停止等待协议,k=l2/504=1/252;
(2)W=714/504=7/252;
(3)W=127254/504=127/252;
(4)W=2552W=510504故信道利用率为1
二、论述题(40分)
1.IP地址的结构是怎样的?IP地址有几种?特殊的IP地址有哪些?答IP地址的结构CP/IP网络使用32位长度的地址以标识一台计算机和同它相连的网络,它的格式为IP地址:网络地址+主机地址标准IP地址是通过它的格式分类的,它有四种格式A类、B类、C类、D类A类地址空间为0-127最大网络数为126最大主机数为16777124;B类地址空间为128T91最大网络数为16384最大主机数为65534;C类地址空间为192-223最大网络数为2097152最大主机数为254;D类地址不标识网络;E类地址暂时保留特殊的IP地址包括
①直接广播地址在A类、B类与C类IP地址中,如果主机号是全1(如
191.
1.
255.255)那么这个地址为直接广播地址,路由器将这个分组一广播方式送给特定网络(
191.
1.
0.0)的所有主机;
②受限广播地址32位网络号与主机号全为1的IP地址(
255.
255.
255.255)为受限广播地址
③回送地址A类IP地址中
127.
0.
0.0是回送地址,它是一个保留地址回送地址用于网络软件测试和本地进程间通信
三、简答题(每小题20分,共40分).简述网桥的地址自学习过程答刚刚开始加电时,网桥数据库中的端口一地址表中,每个端口上的地址记录是空白的,但只要在任意一个网段上,有站发送了帧,该帧就到达网桥的相应端口上并进入网桥,此时网桥就把帧的源地址记录到表中相应端口上的栏目中过了一个短暂的时间,若在网桥上的所有站都发送了帧,这样网桥数据库中就形成了完整的端口一地址表.简述脉码调制过程答连续时间幅度地模拟信号,经PAM取样后,变为离散时间连续幅度地信号,pam经过量化后,变为离散时间离散信号(pcm)对离散信号进行编码,最后得到数字数据第三组
一、计算题(20分).设TCP使用的最大窗口为64KB即64X1024字节,而传输信道的带宽可认为是不受限制的若报文段的平均往返时延为201ns,问所能得到的最大吞吐量是多少?解10毫秒X2=20毫秒每20毫秒可以发送一个窗口大小的交通量,每秒50个窗口(1000毫秒小20毫秒=50)65535X8X50=
26.214Mbps
26.214MbpsH-1000Mbbps^
2.6%所以,最大吞吐率是
26.214Mbps线路效率约为
2.6虹
二、论述题(40分)
1.TCP协议是面向连接的,但TCP使用的IP协议却是无连接的这两种协议都有哪些主要的区别?答IP协议提供的是不可靠的、”面向非连接”的服务TCP协议提供的是可靠的、“面向连接”的服务TCP协议实现的是主机应用程序之间的通信IP协议只实现主机之间的通信TCP协议是以IP协议为基础实现的,给应用层提供服务;IP协议为TCP协议提供服务简单来说,IP协议负责将数据从一台主机传输到另一台主机,而TCP协议保证传输的正确性
三、简答题每小题20分,共40分.简述计算机网络和分布式系统的关系和区别答分布式系统的基础离不开计算机网络,实际上它是建立在网络之上的软件系统,分布式系统的用户觉察不到多个处理器的存在,用户所面对的是一台虚拟的单处理机所有系统资源的访问都有分布式系统自动完成而在网络中,用户必须明确地指定在哪台机器上登录;明确第指定远程递交任务;明确地指定文件传输地源和目的地址在分布式系统中,不需要明确指定这些内容,系统会自动完成无需用户干预网络和分布式地区别更多地取决于软件而不是硬件.请写出0SI七层模型,并简述其功能答物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层物理层:透明传输比特流数据链路层:相邻节点地无差错数据传输并形成帧网络层:路由选择传输层端到端的连接会话层保持会话的同步表示层数据的加密、转换和压缩应用层抽象的网络虚拟终端第四组
一、计算题20分.使用CSMA/CD协议时,若线路长度为100m信号在线路上传播速率为2X108m/so数据的发送速率为IGbit/so试计算帧长度为512字节、1500字节和64000字节时的参数a的数值,并进行简单讨论解a=t/T0=tC/L=1004-2X108XlX109/L=500/L信道最大利用率Smax=1/1+
4.44a最大吞吐量Tmax=SmaxXlGbit/s帧长512字节时a=500/512X8=
0.122Smax=
0.6486Tmax=
648.6Mbit/s帧长1500字节时,a=500/1500X8=
0.0417Smax=
0.8438Tmax=
843.8Mbit/s帧长64000字节时a=500/64000X8=
0.000977Smax=
0.9957Tmax=
995.7Mbit/s可见在端到端传播时延和数据发送率一定的情况下,帧长度越大,信道利用率越大,信道的最大吞吐量月越大
二、论述题(40分)I、0SI有几个管理功能域?都有哪些内容?这几个功能域之间有何关系?答0SI管理的用户需求可以划分为5个管理功能域MFA它们是故障管理、记费管理、配置管理、性能管理和安全管理故障管理用来维持网络的正常运行,包括及时发现网络中发生的故障,找出网络故障产生的原因,必要时启动控制功能来排除故障,从而可对0SI环境中的不正常的操作进行检测、分隔和纠正记费管理负责对被管对象的使用建立记帐机制,从而对用户使用网络资源的情况进行记录并核算费用配置管理负责对被管目标进行控制、标识、从其收集数据以及为其提供数据,从而管理网络中每个设备的功能、工作参数和连接关系性能管理是指持续地评测网络运行中的主要性能指标,检验网络服务是否达到了预定的水平,找出已经发生或潜在的瓶颈,报告网络性能的变化趋势,从而可用于评估被管对象的行为以及通信活动中的效率安全管理提供正确进行0SI网络管理以及保护所管理对象的0SI安全机制,从而使安全管理功能可用于保护网络资源的安全,并利用各种层次的安全防卫机制使非法入侵事件尽可能少发生5个功能域之间的关系表现在,每个MFA可以通过一个或多个功能来实现,而每一个功能又可满足一种或多种MFA的需求
三、简答题(每小题20分,共40分).简述CSMA/CD机理答一个想要发帧的站首先侦听媒体,以确定是否有其他的帧正在传输,如果有的话则等待一段时间再试;若媒体空闲,即可发送,但仍有可能其他站判到媒体空闲后也会发送这样就会发生碰撞,造成帧的破坏因此当一个站发送数据的同时,必须随时检查是否发生碰撞,若帧发送完毕,没有检测到碰撞,则帧成功发送;若检测到碰撞,立即停止发送,并进行碰撞处理,要重新发送第五组
一、计算题(20分)
1.一个TCP连接下面使用256kb/s的链路,其端到端时延为128mS经测试,发现吞吐量只有120kb/s试问发送窗口是多少?解来回路程的时延等于256ms(=128ms*2)设窗口值为X(注意以字节为单位),假定一次最大发送量等于窗口值,且发射时间等于256ms那么,每发送一次都得停下来期待再次得到下一窗口的确认,以得到新的发送许可这样,发射时间等于停止等待应答的时间,结果,测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半,即128mso8X/(256*1000)=256*
0.001X=256*1000*256*
0.001/8=256*32=8192所以,窗口值为8192
二、论述题(40分).局域网的主要特点是什么,一个工作在多用户系统下的小型计算机,也基本上能完成局域网所能做的工作,二者相比局域网的优点在于什么?答局域网的主要特点是网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限在局域网刚刚出现时,局域网比广域网有较高的数据率、较低的时延和较小的误码率局域网的主要优点是
(1)能方便的共享昂贵的外部设备、主机以及软件、数据从一个站点可访问全网
(2)便于系统地扩展和逐渐的演变,各设备的位置可灵活调整和改变
(3)提高了系统的可靠性、可用性和残存性
三、简答题(每小题20分,共40分).简述异步传输模式的特点答在这种方式中,每传送一个字符(5位或8位)都在每个字符码前加一个起始位,以表示字符代码的开始,在字符代码和校验码后面加上一个停止位,表示字符结束异步方式比较容易实现,因为每个字符都加上了同步信息,但每个字符都需要多占2—3位的开销,使用于低速终端设备.简述帧扩展技术答由于CSMA/CD机理的约束,产生了碰撞槽时间和碰撞域的概念在一定传输速率的情况下,最小帧长和碰撞域的地理范围成正比关系在10Mbps传输速率情况下,最小帧长为64字节在IGbps的传输速率情况下,同样的最小帧长,网络的跨距到了无法使用的地步,为此出现了帧扩展技术,帧扩展到了512字节,若发送的帧小于512字节,在发送时附加上扩展为达到512字节再发送到媒体上
1.简要说明电路交换和存储器转发交换这两面种交换方式,并加以比较答A.电路交换是一种直接的交换方式,它为一对需要进行通信的装置(站)之间提供一条临时的专用通道,即提供一条专用的传输通道,即可是物理通道又可是逻辑通道(使用时分或频分复用技术)这条通道是由节点内部电路对节点间传输路径经过适当选择、连接而完成的,由多个节点和多条节点间传输路径组成的链路,例如,目前公用电话网广泛使用的交换方式是电路交换B.存储转发交换方式又可以分为报文存储转发交换与报文分组存储转发交换,报文分组存储转发交换方式又可以分为数据报与虚电路方式分组交换属于“存储转发”交换方式,但它不像报文交换那样以报文为单位进行交换、传输,而是以更短的、标准的“报文分组”(packet)为单位进行交换传输分组经过通信网络到达终点有2种方法虚电路和数据报C.与电路交换相比,报文交换方式不要求交换网为通信双方预先建立一条专用的数据通路,因此就不存在建立电路和拆除电路的过程
1.试述数字签名的原理答数字签名采用了双重加密的方法来实现防伪、防赖其原理为被发送文件用SHA编码加密产生128bit的数字摘要然后发送方用自己的私用密钥对摘要再加密,这就形成了数字签名将原文和加密的摘要同时传给对方对方用发送方的公共密钥对摘要解密,同时对收到的文件用SHA编码加密产生又一摘要将解密后的摘要和收到的文件在接收方重新加密产生的摘要相互对比如两者一致,则说明传送过程中信息没有被破坏或篡改过否则不然用CSMA/CD协议时,若线路长度为100m信号在线路上传播速率为2X108m/s数据的发送速率为IGbit/s试计算帧长度为512字节、1500字节和64000字节时的参数a的数值并进行简单讨论
一、计算题(本大题共1小题,每小题20分,共20分)L假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为lGb/so设信号在网络上的传播速率为200000km/so求能够使用此协议的最短帧长答对于1km电缆,单程传播时间为,即5us来回路程传播时间为10Us为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10RS以lGb/s速率工作,10us可以发送的比特数等于,因此,最短帧长10000比特或1250字节。