研究生考試 之 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第七版(謝希仁) 第一章 課后答案

目錄

研究生考試 之 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第七版(謝希仁) 第一章 課后答案

一、簡單介紹

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第七版(謝希仁) 第一章 課后答案

1、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)？

2、 試簡述分組交換的要點(diǎn)。

3、 試從多個(gè)方面比較電路交換、 報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。

4、為什么說互聯(lián)網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類在存儲(chǔ)和交換信息領(lǐng)域中的最大變革？

5、 互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的發(fā)展大致分為哪幾個(gè)階段？ 請指出這幾個(gè)階段最主要的特點(diǎn)。

6、簡述互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個(gè)階段。

7、小寫和大寫開頭的英文名字 internet 和 Internet 在意思上有何重要區(qū)別？

8、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？ 各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點(diǎn)？

9、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？

10、試在下列條件下比較電路交換和分組交換。 要傳送的報(bào)文共 x（bit） 。 從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過 k 段鏈路， 每段鏈路的傳播時(shí)延為 d（s） ， 數(shù)據(jù)率為 b（bit/s） 。 在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為 s（s） 。 在分組交換時(shí)分組長度為 p（bit） ， 且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。 問在怎樣的條件下， 分組交換的時(shí)延比電路交換的要小？ （提示：畫一下草圖觀察 k 段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。 ）

11、 在上題的分組交換網(wǎng)中， 設(shè)報(bào)文長度和分組長度分別為 x 和（p＋h） （bit） ， 其中p 為分組的數(shù)據(jù)部分的長度， 而 h 為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長度， 與 p 的大小無關(guān)。 通信的兩端共經(jīng)過 k 段鏈路。 鏈路的數(shù)據(jù)率為 b（bit/s） ， 但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。 若打算使總的時(shí)延最小， 問分組的數(shù)據(jù)部分長度 p 應(yīng)取為多大？ （提示： 參考圖 1-9 的分組交換部分， 觀察總的時(shí)延由哪幾部分組成。 ）?編輯

?12、 因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分） 的特點(diǎn)是什么？ 它們的工作方式各有什么特點(diǎn)？

14、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？

15、 假定網(wǎng)絡(luò)的利用率達(dá)到了 90%。 試估算一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的多少倍？

16、 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)有哪些非性能特征？ 非性能特征與性能指標(biāo)有什么區(qū)別？

17、 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為 1000km， 信號在媒體上的傳播速率為 2×108m/s。 試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：

18、 假設(shè)信號在媒體上的傳播速率為 2×108（10的8次方）m/s。 媒體長度 l 分別如下，試計(jì)算當(dāng)數(shù)據(jù)率為 1Mbit/s 和 10Gbit/s 時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)。

19、 長度為 100 字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給運(yùn)輸層傳送， 需加 20 字節(jié)的 TCP 首部。 再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送， 需加上 20 字節(jié)的 IP 首部。 最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送， 再加上首部和尾部共 18 字節(jié)。 試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。 數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷） 。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為 1000 字節(jié)， 數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？

20、 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？ 試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)思想相似的日常生活。

21、 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？ 有何關(guān)系？

22、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么， 各有什么含義？

23、 為什么一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？

24、 試述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)， 包括各層的主要功能。

25、 試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這個(gè)名詞的例子。

26、 解釋以下名詞： 協(xié)議棧、 實(shí)體、 對等層、 協(xié)議數(shù)據(jù)單元、 服務(wù)訪問點(diǎn)、 客戶、 服務(wù)器、 客戶-服務(wù)器方式。

27、 試解釋 everything over IP 和 IP over everything 的含義。

28、 假設(shè)要在網(wǎng)絡(luò)上傳送 1.5MB 的文件。 設(shè)分組長度為 1KB， 往返時(shí)間 RTT＝80ms。傳送數(shù)據(jù)之前還需要有建立 TCP 連接的時(shí)間， 這時(shí)間是 2×RTT＝160ms。 試計(jì)算在以下幾種情況下接收方收完該文件的最后一個(gè)比特所需的時(shí)間。

29、 有一點(diǎn)對點(diǎn)鏈路， 長度為 50km。 若數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為 2×108m/s， 試問鏈路的帶寬應(yīng)為多少才能使傳播時(shí)延和發(fā)送 100 字節(jié)的分組的發(fā)送時(shí)延一樣大？ 如果發(fā)送的是 512 字節(jié)長的分組， 結(jié)果又應(yīng)如何？

30、 有一點(diǎn)對點(diǎn)鏈路， 長度為 20000km。 數(shù)據(jù)的發(fā)送速率是 1kbit/s， 要發(fā)送的數(shù)據(jù)有100bit。 數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為 2×108m/s。 假定我們可以看見在線路上傳播的比特， 試畫出我們看到的線路上的比特（畫兩個(gè)圖， 一個(gè)在 100bit 剛剛發(fā)送時(shí)， 另一個(gè)是再經(jīng)過 0.05s 后） 。

?31、 條件同上題。 但數(shù)據(jù)的發(fā)送速率該為 1Mbit/s。 和上題的結(jié)果相比較， 你可以得出什么結(jié)論？

32、 以 1Gbit/s 的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。 試問在以距離或時(shí)間為橫坐標(biāo)時(shí)， 一個(gè)比特的寬度分別是多少？

33、 我們在互聯(lián)網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)經(jīng)常是從某個(gè)源點(diǎn)傳送到某個(gè)終點(diǎn)， 而并非傳送過去又再傳送回來。 那么為什么往返時(shí)間 RTT 是個(gè)很重要的性能指標(biāo)呢？

?

一、簡單介紹

研究生考試， 提升自身能力與學(xué)歷。

本節(jié) 簡單介紹研究生考試學(xué)習(xí)中，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)候，每一章的課后答案的整理，以方便后期查看，這里的答案有誤，還請不吝指出，答案提供參考，如果你更好的答案也可以留言，多謝。

?

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第七版(謝希仁) 第一章 課后答案

1、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶可以提供哪些服務(wù)？

答： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的最主要服務(wù)有： 數(shù)據(jù)通信、 資源共享， 此外還有分布式
處理、 提高可靠性、 負(fù)載均衡等功能。

2、 試簡述分組交換的要點(diǎn)。

答： 分組交換是報(bào)文交換的一種改進(jìn)， 采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)； 它將較長的報(bào)文段劃分成
比較短的分組， 經(jīng)過路由器的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)， 再到接收端合并接收； 有高效、 迅速、 可靠
等優(yōu)點(diǎn)。

3、 試從多個(gè)方面比較電路交換、 報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。

答： （1） 電路交換
電路交換是建立連接（占用通信資源） →通話（一直占用通信資源） →釋放連接（歸
還通信資源） 的過程； 像一個(gè)管道一樣， 使得整個(gè)報(bào)文的比特流連續(xù)地從源點(diǎn)到終點(diǎn)；
優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)不會(huì)丟失， 且數(shù)據(jù)保持原來的序列， 簡單可靠；
缺點(diǎn)： 建立連接后一直占用信道， 使其利用率降低， 且對通信終端物理上有要求， 難
以差錯(cuò)控制。
（2） 報(bào)文交換
采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)， 將整個(gè)報(bào)文先傳送到相鄰結(jié)點(diǎn)， 存儲(chǔ)下來后再查找轉(zhuǎn)發(fā)表， 轉(zhuǎn)發(fā)
到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的交換方式， 是分組交換的前身；
優(yōu)點(diǎn)： 采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)， 不存在建立連接的時(shí)延， 用戶隨時(shí)可以發(fā)送報(bào)文；
缺點(diǎn)： 報(bào)文交換時(shí)的排隊(duì)時(shí)延長， 且報(bào)文本身長度大， 對用作轉(zhuǎn)發(fā)的路由器暫存空間
要求大。
（3） 分組交換
采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)， 將一個(gè)報(bào)文劃分成幾個(gè)分組后再進(jìn)行傳輸， 即對單個(gè)分組即可進(jìn)
行存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)；
優(yōu)點(diǎn)： 動(dòng)態(tài)分配帶寬， 逐段占用網(wǎng)絡(luò)， 路由結(jié)點(diǎn)交換靈活， 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延降低， 差錯(cuò)減少，
可靠性提高；
缺點(diǎn)： 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也存在排隊(duì)時(shí)延。

4、為什么說互聯(lián)網(wǎng)是自印刷術(shù)以來人類在存儲(chǔ)和交換信息領(lǐng)域中的最大變革？

答： 21 世紀(jì)的一些重要特征就是數(shù)字化、 網(wǎng)絡(luò)化和信息化， 它是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為核心的
信息時(shí)代。 我們的日常生活、 學(xué)習(xí)、 工作都離不開互聯(lián)網(wǎng)， 可以說互聯(lián)網(wǎng)是人類自印
刷術(shù)發(fā)明以來在通信方面最大的變革。

5、 互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的發(fā)展大致分為哪幾個(gè)階段？ 請指出這幾個(gè)階段最主要的特點(diǎn)。

答： 因特網(wǎng)的發(fā)展大致分為 3 個(gè)階段：
（1） 從單個(gè)網(wǎng)絡(luò) ARPANET 向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展， TCP/IP 協(xié)議初步形成；
（2） 建成三級結(jié)構(gòu)（主干網(wǎng)、 地區(qū)網(wǎng)、 校園或企業(yè)網(wǎng)） 的互聯(lián)網(wǎng)；
（3） 逐漸形成多層次 ISP（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商） 結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)。

6、簡述互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的幾個(gè)階段。

答： 所有的因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)都是以 RFC 的形式在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)表。 制訂互聯(lián)網(wǎng)的正式標(biāo)準(zhǔn)要
經(jīng)過以下三個(gè)階段：
（1） 互聯(lián)網(wǎng)草案——有效期 6 個(gè)月， 還不算是 RFC 文檔；
（2） 建議標(biāo)準(zhǔn)——從這個(gè)階段開始成為 RFC 文檔；
（3） 互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)——達(dá)到正式標(biāo)準(zhǔn)并分配編號。

7、小寫和大寫開頭的英文名字 internet 和 Internet 在意思上有何重要區(qū)別？

答： （1） internet（互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng)） 是一個(gè)通用名詞， 它泛指由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連
而成的網(wǎng)絡(luò)。 在這些網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議可以是任意的；
（2） Internet（因特網(wǎng)） 則是一個(gè)專用名詞， 它指當(dāng)前全球最大的、 開放的、 由眾多
網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)， 它采用 TCP/IP 協(xié)議族作為通信的規(guī)則， 且其
前身是美國的 ARPANET；
（3） 區(qū)別： 后者實(shí)際上是前者的雙向應(yīng)用。

8、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有哪些類別？ 各種類別的網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點(diǎn)？

答： （1） 從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類
①局域網(wǎng) LAN： 一般用微型計(jì)算機(jī)或工作站通過高速通信線路相連， 覆蓋范圍?。ㄍ?br> 常是幾十到幾千千米） ；
②城域網(wǎng) MAN： 大多采用以太網(wǎng)技術(shù)， 覆蓋范圍一般是一個(gè)城市， 約為 5～50km；
③廣域網(wǎng) WAN： 提供長距離通信， 覆蓋范圍一般為幾十到幾千公里， 也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)；
④個(gè)人區(qū)域網(wǎng) PAN： 個(gè)人區(qū)域網(wǎng)就是在個(gè)人工作地方把屬于個(gè)人使用的電子設(shè)備用無
線技術(shù)連接起來的網(wǎng)絡(luò)， 其范圍大約在 10m 左右。
（2） 從網(wǎng)絡(luò)的使用者進(jìn)行分類
①公用網(wǎng)： 電信公司出資建造的大型網(wǎng)絡(luò)；
②專用網(wǎng)： 某個(gè)部門為本單位的特殊業(yè)務(wù)的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。
（3） 用來把用戶接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)

這種網(wǎng)絡(luò)稱為接入網(wǎng) AN， 又稱本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)。 他既不屬于因特網(wǎng)的核心
部分， 也不屬于因特網(wǎng)的邊緣部分。
（4） 按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：
①星形網(wǎng)絡(luò)： 每個(gè)終端或計(jì)算機(jī)均單獨(dú)與中央設(shè)備相連的網(wǎng)絡(luò)；
②總線形網(wǎng)絡(luò)： 用傳輸線將網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)連接起來；
③環(huán)形網(wǎng)絡(luò)： 網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)連接形成一個(gè)環(huán)；
④網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)： 網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)至少有兩條線路與其他結(jié)點(diǎn)相連。

9、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？

答： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是：
（1） 主干網(wǎng)： 分布式， 提供高速傳輸、 路由器最優(yōu)化通信及遠(yuǎn)程覆蓋等功能； 它的設(shè)
施共享， 使用率高；
（2） 本地接入網(wǎng)： 集中式， 所有的信息流必須經(jīng)過中央處理設(shè)備， 是用于把用戶接入
因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)， 分散獨(dú)立， 接入業(yè)務(wù)種類多， 線路施工難度大， 設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣。

10、試在下列條件下比較電路交換和分組交換。 要傳送的報(bào)文共 x（bit） 。 從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過 k 段鏈路， 每段鏈路的傳播時(shí)延為 d（s） ， 數(shù)據(jù)率為 b（bit/s） 。 在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為 s（s） 。 在分組交換時(shí)分組長度為 p（bit） ， 且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。 問在怎樣的條件下， 分組交換的時(shí)延比電路交換的要小？ （提示：畫一下草圖觀察 k 段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。 ）

答： 由題可知：
電路交換時(shí)延： kd＋x/b＋s；
分組交換時(shí)延： kd＋（x/p） ×（p/b） ＋（k－1） ×（p/b） ；
其中（k－1） ×（p/b） 表示 k 段傳輸中， 有（k－1） 次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
當(dāng) s＞（k－1） ×（p/b） 時(shí)， 分組交換的時(shí)延比電路交換的要小。

11、 在上題的分組交換網(wǎng)中， 設(shè)報(bào)文長度和分組長度分別為 x 和（p＋h） （bit） ， 其中p 為分組的數(shù)據(jù)部分的長度， 而 h 為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長度， 與 p 的大小無關(guān)。 通信的兩端共經(jīng)過 k 段鏈路。 鏈路的數(shù)據(jù)率為 b（bit/s） ， 但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。 若打算使總的時(shí)延最小， 問分組的數(shù)據(jù)部分長度 p 應(yīng)取為多大？ （提示： 參考圖 1-9 的分組交換部分， 觀察總的時(shí)延由哪幾部分組成。 ）

答： 忽略排隊(duì)時(shí)間和傳播時(shí)延， 分組交換總時(shí)延＝發(fā)送時(shí)延， 共有 x/p 個(gè)分組， 每個(gè)
分組長度為 p＋h， 故分組交換時(shí)延 D＝（x/p） ×（（p＋h） /b） ＋（（k－1） ×（p＋
h） ） /b， 再求 D 對 p 的導(dǎo)數(shù) D′（p） ＝（－xh） /bp2＋（k－1） /b， 令 D′（p） ＝0， 解
得 p 的取值應(yīng)該為：

?
12、 因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分） 的特點(diǎn)是什么？ 它們的工作方式各有什么特點(diǎn)？

答： （1） 邊緣部分由所有連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)組成， 用戶直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和資源
共享， 工作方式一般有客戶/服務(wù)器（C/S） 方式和對等連接（P2P） 方式；
（2） 核心部分是由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成， 為邊緣部分提供高速遠(yuǎn)程
分組交換等服務(wù)， 其工作方式主要有電路交換、 分組交換和報(bào)文交換。

13、 客戶/服務(wù)器方式與 P2P 對等通信方式的主要區(qū)別是什么？ 有沒有相同的地方？
答： （1） 客戶/服務(wù)器方式與對等通信方式的主要區(qū)別如表 1-1 所示。
?（2） 相同點(diǎn)： 對等通信方式（P2P） 本質(zhì)是客戶/服務(wù)器方式， 實(shí)際上是客戶/服務(wù)器
方式雙向應(yīng)用。

14、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？

答： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)常用的性能指標(biāo)包括：
（1） 速率（又稱數(shù)據(jù)率或比特率）
連接在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)的速率， 單位是 bit/s（比特每秒） 。
（2） 帶寬
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中， 帶寬表示單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中的某信道所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”， 顯然
單位和速率單位相同。
（3） 吞吐量
表示單位時(shí)間內(nèi)通過某個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或信道、 接口） 的實(shí)際數(shù)據(jù)量。
（4） 時(shí)延
數(shù)據(jù)（一個(gè)報(bào)文或分組， 甚至比特） 從網(wǎng)絡(luò)（或鏈路） 的一端傳送到另一端所需的時(shí)
間。 主要有以下幾種：
①發(fā)送時(shí)延（傳輸時(shí)延） ： 主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間（從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的
第一個(gè)比特算起， 到該幀的最后一個(gè)比特發(fā)送完畢的時(shí)間） ； 發(fā)送時(shí)延＝數(shù)據(jù)幀長度
（bit） /發(fā)送速率（bit/s） 。
②傳播時(shí)延： 電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費(fèi)的時(shí)間； 傳播時(shí)延＝信道長度
（m） /電磁波在信道上的傳播速率（m/s） 。
③處理時(shí)延： 主機(jī)或路由器在收到分組時(shí)用于處理所花費(fèi)的時(shí)間， 例如差錯(cuò)檢驗(yàn)或查
找路由表等。
④排隊(duì)時(shí)延： 分組在進(jìn)入路由器輸入隊(duì)列中排隊(duì)等待的時(shí)間， 往往取決于網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)的
通信量。
綜上可知： 總時(shí)延＝發(fā)送時(shí)延＋傳播時(shí)延＋處理時(shí)延＋排隊(duì)時(shí)延。
（5） 時(shí)延帶寬積
時(shí)延帶寬積＝傳播時(shí)延×帶寬。
（6） 往返時(shí)間 RTT
往返時(shí)間 RTT 表示從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始， 到發(fā)送方收到來自接收方的確認(rèn)（接收方
收到數(shù)據(jù)后便立即發(fā)送確認(rèn)） 總共經(jīng)歷的時(shí)間。
（7） 利用率
①信道利用率： 信道被有效利用（有數(shù)據(jù)通過） 的百分比；
②網(wǎng)絡(luò)利用率： 全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。

15、 假定網(wǎng)絡(luò)的利用率達(dá)到了 90%。 試估算一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的多少
倍？

答： 設(shè)網(wǎng)絡(luò)利用率為 U， 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為 D， 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最小值為 D0， 且 U＝90%， 則 D＝
D0/（1－U） ， 解得 D/D0＝10； 所以， 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的 10 倍。

16、 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)有哪些非性能特征？ 非性能特征與性能指標(biāo)有什么區(qū)別？

答： （1） 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的非性能特征包括： 費(fèi)用、 質(zhì)量、 標(biāo)準(zhǔn)化、 可靠性、 可擴(kuò)展和
可升級性、 易于管理和維護(hù)等方面；
（2） 非性能特征與性能指標(biāo)的區(qū)別： 性能指標(biāo)和非性能特征分別從定量和定性兩個(gè)不
同的角度來描述計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的特征， 對于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)來說兩者都很重要。

17、 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為 1000km， 信號在媒體上的傳播速率為 2×108m/s。 試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：

（1） 數(shù)據(jù)長度為 107bit， 數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 100kbit/s。
（2） 數(shù)據(jù)長度為 103bit， 數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 1Gbit/s。
從以上計(jì)算結(jié)果可得出什么結(jié)論？
答： 發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延的計(jì)算公式：
發(fā)送時(shí)延＝數(shù)據(jù)幀長度（bit） /發(fā)送速率（bit/s） ；
傳播時(shí)延＝信道長度（m） /電磁波在信道上的傳播速率（m/s） ；
根據(jù)題設(shè)條件， 可知：
（1） 發(fā)送時(shí)延＝107bit/（100×103bit/s） ＝100s；
傳播時(shí)延＝1000×103m/（2×108m/s） ＝5ms；
（2） 發(fā)送時(shí)延＝103bit/（1×109bit/s） ＝1μs；
傳播時(shí)延＝1000×103m/（2×108m/s） ＝5ms；
結(jié)論： 若數(shù)據(jù)長度大且發(fā)送速率低， 則在總時(shí)延中， 發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延； 若
數(shù)據(jù)長度短且發(fā)送速率高， 則傳播時(shí)延有可能是總時(shí)延中的主要成分。

18、 假設(shè)信號在媒體上的傳播速率為 2×108（10的8次方）m/s。 媒體長度 l 分別如下，試計(jì)算當(dāng)數(shù)據(jù)率為 1Mbit/s 和 10Gbit/s 時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)。

（1） 10cm（網(wǎng)絡(luò)接口卡）
（2） 100m（局域網(wǎng)）
（3） 100km（城域網(wǎng)）
（4） 5000km（廣域網(wǎng)）
答： 媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)即為傳播時(shí)延帶寬積， 時(shí)延帶寬積＝傳播時(shí)延×數(shù)據(jù)率；
其中， 傳播時(shí)延＝信道長度（m） /電磁波在信道上的傳播速率（m/s） ；
（1） 傳播時(shí)延＝0.1/（2×108） ＝5×10－10；
數(shù)據(jù)率為 1Mbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝5×10－10×1×106＝5×10－4；
數(shù)據(jù)率為 10Gbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝5×10－10×1×109＝5×10－1；
（2） 傳播時(shí)延＝100/（2×108） ＝5×10－7；
數(shù)據(jù)率為 1Mbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝5×10－7×1×106＝5×10－1；
數(shù)據(jù)率為 10Gbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝5×10－7×1×109＝5×102；
（3） 傳播時(shí)延＝105/（2×108） ＝5×10－4；
數(shù)據(jù)率為 1Mbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝5×10－4×1×106＝5×102；
數(shù)據(jù)率為 10Gbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝5×10－4×1×109＝5×105；
（4） 傳播時(shí)延＝（5×106） /（2×108） ＝2.5×10－2；
數(shù)據(jù)率為 1Mbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝2.5×10－2×1×106＝2.5×104；
數(shù)據(jù)率為 10Gbit/s 時(shí)： 比特?cái)?shù)＝2.5×10－2×1×109＝2.5×107。

19、 長度為 100 字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給運(yùn)輸層傳送， 需加 20 字節(jié)的 TCP 首部。 再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送， 需加上 20 字節(jié)的 IP 首部。 最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送， 再加上首部和尾部共 18 字節(jié)。 試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。 數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷） 。
若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為 1000 字節(jié)， 數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？

答： 數(shù)據(jù)長度為 100 字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸效率： 100/（100＋20＋20＋18） ＝63.3%；
數(shù)據(jù)長度為 1000 字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸效率： 1000/（1000＋20＋20＋18） ＝94.5%。

20、 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？ 試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)思想相似的日常生活。

答： （1） 分層次的結(jié)構(gòu)可以帶來很多好處：
①各層之間獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)某種功能， 能降低系統(tǒng)復(fù)雜度；
②層間影響小， 靈活性好；
③結(jié)構(gòu)上可分隔開， 各層都可以采用最合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)；
④上層單向使用下層提供的服務(wù)， 易于調(diào)試和維護(hù)；
⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。
（2） 舉例： 日常工作中物流系統(tǒng)和郵政系統(tǒng)均能體現(xiàn)這種分層思想。

21、 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？ 有何關(guān)系？

答： （1） 協(xié)議與服務(wù)的區(qū)別：
①協(xié)議是“水平”的， 控制對等實(shí)體之間通信的規(guī)則， 服務(wù)是“垂直”的， 是由下層向上
層通過層間接口提供的；
②只有那些能夠被高一層實(shí)體看得見的功能才能稱之為服務(wù)；
③協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)， 下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。
（2） 協(xié)議與服務(wù)的聯(lián)系
①在協(xié)議的控制下， 兩個(gè)對等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)；
②要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議， 還需要使用下面一層所提供的服務(wù)；
③只要不改變提供給用戶的服務(wù)， 實(shí)體可以任意地改變它們的協(xié)議。

22、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么， 各有什么含義？

答： 協(xié)議是控制兩個(gè)對等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合， 它的三個(gè)要素為：
（ 1） 語法： 數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；
（ 2） 語義： 需要發(fā)出何種控制信息， 完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)；
（ 3） 同步： 事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

23、 為什么一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議必須把各種不利的情況都考慮到？

答： 因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的情況是多變的， 當(dāng)發(fā)生特殊情況時(shí)， 若沒有考慮到該情況則會(huì)使得
網(wǎng)絡(luò)一直處于一種“理想”狀態(tài)， 不能正確地進(jìn)行處理， 例如： 兩個(gè)朋友約好下午 3 時(shí)
在某公園門口“不見不散”， 這就是一個(gè)很不科學(xué)的協(xié)議， 因?yàn)槿绻渲腥魏我环脚R時(shí)
有急事來不了而又無法通知對方時(shí)， 則另一方按照協(xié)議就必須永遠(yuǎn)等待下去。 因此，
設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議時(shí)， 必須考慮到各種不利情況。

24、 試述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)， 包括各層的主要功能。

答： （ 1） 應(yīng)用層： 體系結(jié)構(gòu)中的最高層， 直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。
（ 2） 運(yùn)輸層： 負(fù)責(zé)向兩個(gè)主機(jī)中進(jìn)程之間的通信提供服務(wù)。 主要兩種協(xié)議：
①傳輸控制協(xié)議 TCP： 一種面向連接的、 可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)， 其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇?br> 報(bào)文段；
②用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP： 一種無連接的、 盡最大努力傳輸?shù)姆?wù)， 其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝?br> 是用戶數(shù)據(jù)報(bào)。
（ 3） 網(wǎng)絡(luò)層： 負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)。
（ 4） 數(shù)據(jù)鏈路層： 將網(wǎng)絡(luò)層交下來的 IP 數(shù)據(jù)報(bào)組裝成幀（ Frame） 進(jìn)行傳輸， 還能進(jìn)
行差錯(cuò)控制、 流量控制和傳輸管理。
（ 5） 物理層： 在物理媒體上為數(shù)據(jù)端設(shè)備透明地傳送比特流， 傳輸數(shù)據(jù)的單位是比特。

25、 試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這個(gè)名詞的例子。

答： 透明表示某一個(gè)實(shí)際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。 比如電腦上的應(yīng)用程
序， 用戶只知道程序的功能， 而不知道程序的具體實(shí)現(xiàn)， 此時(shí)， 程序?qū)崿F(xiàn)對用戶來講
是“透明”的。

26、 解釋以下名詞： 協(xié)議棧、 實(shí)體、 對等層、 協(xié)議數(shù)據(jù)單元、 服務(wù)訪問點(diǎn)、 客戶、 服務(wù)器、 客戶-服務(wù)器方式。

答： （ 1） 協(xié)議棧： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中為了完成通信而使用的多種協(xié)議按層次順序組合在一
起構(gòu)成協(xié)議棧；
（ 2） 實(shí)體： 任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程；
（ 3） 對等層： 在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中， 通信雙方實(shí)現(xiàn)同樣功能的層；
（ 4） 協(xié)議數(shù)據(jù)單元： OSI 參考模型中在對等層次之間傳送的數(shù)據(jù)單位；
（ 5） 服務(wù)訪問點(diǎn)（ SAP） ： 在同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方；
（ 6） 客戶： 通信中的服務(wù)請求方；

（ 7） 服務(wù)器： 通信中的服務(wù)提供方；
（ 8） 客戶/服務(wù)器方式： 一種通信方式， 客戶發(fā)起請求， 服務(wù)器響應(yīng)請求， 并為客戶
提供相應(yīng)服務(wù)。

27、 試解釋 everything over IP 和 IP over everything 的含義。

答： （ 1） everything over IP： TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)下， 各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用均建立在 IP 基礎(chǔ)上；
（ 2） IP over everything： TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)下， IP 通過網(wǎng)絡(luò)接口層可以應(yīng)用在不同物理
網(wǎng)絡(luò)上。

28、 假設(shè)要在網(wǎng)絡(luò)上傳送 1.5MB 的文件。 設(shè)分組長度為 1KB， 往返時(shí)間 RTT＝80ms。傳送數(shù)據(jù)之前還需要有建立 TCP 連接的時(shí)間， 這時(shí)間是 2×RTT＝160ms。 試計(jì)算在以下幾種情況下接收方收完該文件的最后一個(gè)比特所需的時(shí)間。

（ 1） 數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 10Mbit/s， 數(shù)據(jù)分組可以連續(xù)發(fā)送。
（ 2） 數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 10Mbit/s， 但每發(fā)送完一個(gè)分組要等待一個(gè) RTT 時(shí)間才能再發(fā)
送下一個(gè)分組。
（ 3） 數(shù)據(jù)發(fā)送速率極快， 可以不考慮發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。 但規(guī)定在每一個(gè) RTT 往
返時(shí)間內(nèi)只能發(fā)送 20 個(gè)分組。
（ 4） 數(shù)據(jù)發(fā)送速率極快， 可以不考慮發(fā)送數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。 但在第一個(gè) RTT 往返時(shí)
間內(nèi)只能發(fā)送一個(gè)分組， 在第二個(gè) RTT 內(nèi)可以發(fā)送兩個(gè)分組， 在第三個(gè) RTT 內(nèi)可以
發(fā)送四個(gè)分組（ 即 23－1＝22＝4 個(gè)分組） 。 （ 這種發(fā)送方式見教材第五章 TCP 的擁塞
控制部分。 ）

答： （ 1） 這些文件的發(fā)送時(shí)間＝1.5×220×8bit/（ 10×106bit/s） ＝1.258s；
文件發(fā)送的同時(shí)也在信道中傳播， 而最后一個(gè)分組的傳播時(shí)間需要 0.5×RTT＝40ms；
則總共需要的時(shí)間＝2×RTT＋1.258＋0.5×RTT＝0.16＋1.258＋0.04＝1.458s。
（ 2） 文件需要?jiǎng)澐值膫€(gè)數(shù)＝1.5MB/1KB＝1536；
從第一個(gè)分組到達(dá)直到最后一個(gè)分組到達(dá)要經(jīng)歷 1535×RTT＝1535×0.08＝122.8s；
則總共需要的時(shí)間＝1.458＋122.8＝124.258s。
（ 3） 在每一個(gè) RTT 往返時(shí)間內(nèi)只能發(fā)送 20 個(gè)分組， 文件一共分為了 1536 個(gè)分組，
需要 76 個(gè) RTT， 76 個(gè) RTT 可以發(fā)送 76×20＝1520 個(gè)分組， 最后剩下 16 個(gè)分組一次
發(fā)送完； 而最后一次發(fā)送的分組到達(dá)接收方也需要 0.5×RTT；
因此， 總共需要的時(shí)間＝76.5×RTT＋2×RTT＝6.12＋0.16＝6.28s。
（ 4） 在兩個(gè) RTT 后就開始傳送數(shù)據(jù)， 經(jīng)過 n 個(gè) RTT 后就發(fā)送了 1＋2＋4＋…＋2n個(gè)
分組， 若 n＝10， 便能發(fā)送完所有分組； 這樣， 考慮到建立 TCP 連接的時(shí)間和最后的
分組傳送到終點(diǎn)需要的時(shí)間， 現(xiàn)在總共需要的時(shí)間＝（ 2＋10＋0.5） ×RTT＝
12.5×0.08＝1s。

29、 有一點(diǎn)對點(diǎn)鏈路， 長度為 50km。 若數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為 2×108m/s， 試問鏈路的帶寬應(yīng)為多少才能使傳播時(shí)延和發(fā)送 100 字節(jié)的分組的發(fā)送時(shí)延一樣大？ 如果發(fā)送的是 512 字節(jié)長的分組， 結(jié)果又應(yīng)如何？

答： 該鏈路的傳播時(shí)延＝（50×103） /（2×108） ＝2.5×10－4s；
當(dāng)發(fā)送 100Byte 時(shí)， 發(fā)送時(shí)時(shí)延要與傳播時(shí)延一樣， 則帶寬為 100×8/（2.5×10－4） ＝
3.2Mbit/s；
當(dāng)發(fā)送 512Byte 時(shí)， 發(fā)送時(shí)時(shí)延要與傳播時(shí)延一樣， 則帶寬為 512×8/（2.5×10－4） ＝
16.384Mbit/s。

30、 有一點(diǎn)對點(diǎn)鏈路， 長度為 20000km。 數(shù)據(jù)的發(fā)送速率是 1kbit/s， 要發(fā)送的數(shù)據(jù)有100bit。 數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為 2×108m/s。 假定我們可以看見在線路上傳播的比特， 試畫出我們看到的線路上的比特（畫兩個(gè)圖， 一個(gè)在 100bit 剛剛發(fā)送時(shí)， 另一個(gè)是再經(jīng)過 0.05s 后） 。

答： 由題可知， 數(shù)據(jù)的傳播時(shí)延為： 2×107/（2×108） ＝0.1s， 發(fā)送時(shí)延為： 100/
（1×103） ＝0.1s， 則發(fā)送時(shí)延＝傳播時(shí)延， 故數(shù)據(jù)在線路上傳播時(shí)， 其比特傳輸示意圖如圖 1-10 所示。

?

?

?31、 條件同上題。 但數(shù)據(jù)的發(fā)送速率該為 1Mbit/s。 和上題的結(jié)果相比較， 你可以得出什么結(jié)論？

答： 當(dāng)發(fā)送速率改為 1Mbit/s 時(shí)， 發(fā)送時(shí)延＝100/（1×106） ＝1×10－4s， 則發(fā)送時(shí)延＜
＜傳播時(shí)延， 此時(shí)在開始發(fā)送到發(fā)送完畢經(jīng)歷的時(shí)間短， 宏觀上看相當(dāng)于數(shù)據(jù)一旦發(fā)
送， 整個(gè)數(shù)據(jù)就一起在鏈路上傳播， 接收端一點(diǎn)點(diǎn)接收相應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)， 直到接收完
所有數(shù)據(jù)。

32、 以 1Gbit/s 的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。 試問在以距離或時(shí)間為橫坐標(biāo)時(shí)， 一個(gè)比特的寬度分別是多少？

答： （1） 以距離為橫坐標(biāo)時(shí)， 一個(gè)比特的寬度＝（1bit×2×108m/s） /（1×109bit/s） ＝
0.2m；
?

（ 2） 以時(shí)間為橫坐標(biāo)， 1Gbit/s 速率發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)， 每一個(gè)比特的持續(xù)時(shí)間為 10－9s。

33、 我們在互聯(lián)網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)經(jīng)常是從某個(gè)源點(diǎn)傳送到某個(gè)終點(diǎn)， 而并非傳送過去又再傳送回來。 那么為什么往返時(shí)間 RTT 是個(gè)很重要的性能指標(biāo)呢？

答： 互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)不總是單向傳輸?shù)模?很多時(shí)候需雙向交互， 這時(shí)需要知道往返時(shí)
間 RTT， 它包括了中間結(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延、 排隊(duì)時(shí)延等， 是不可忽略的， 因此， RTT 也
是一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。
?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-444781.html

到了這里，關(guān)于研究生考試 之 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第七版(謝希仁) 第一章 課后答案的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！