计算机网络课后习题.doc

1.计算机网络可以向用户提供哪些功能
答：数据传输：网络间各计算机之间互相进行信息的传递。
资源共享：进入网络的用户可以对网络中的数据、软件和硬件实现共享。
分布处理功能：通过网络可以把一件较大工作分配给网络上多台计算机去完成。

2.简述分组交换的要点。
答：在分组交换网络中，采用存储转发方式工作，数据以短的分组形式传送。如果一个源站有一个长的报文要发送，该报文就会被分割成一系列的分组。每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。在路径上的每个结点，分组被接收，短时间存储，然后传递给下一结点。
分组交换网的主要优点：① 高效。② 灵活。③ 迅速。④ 可靠。
缺点：分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销;

3.电路交换与分组交换相比存在哪些优势？
答：（1）电路交换：在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路。
优点：传输数据的时延非常小。实时性强。不存在失序问题。控制较简单。
（2）分组交换：分组交换采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去.
缺点：仍存在存储转发时延。增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。

4.计算机网路发展大致可以分为几个阶段？试指出这几个阶段的主要特点。
答：第一阶段为面向终端的计算机网络，特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。
第二阶段为计算机-计算机网络，特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。
第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。
第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展，特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制，网络覆盖范围广泛。

5.网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？
答：(1)语法：数据与控制信息的结构或格式。
(2)语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作及执行何种响应。
(3)同步：事件实现顺序的详细说明。

6.客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？
答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。

7.衡量计算机网络有哪些常用的指标？
答：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率。

8.协议与服务有何区别？有何联系？
答：联系：协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。
协议和服务的概念的区分：
1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看
见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。
2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服务是“垂直
的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。

9.简要说明因特网的面向连接服务如何提供可靠的传输。
答：在面向连接方法中，在两个端点之间建立了一条数据通信信道（电路）。这条信道提供了一条在网络上顺序发送报文分组的预定义路径，这个连接类似于语音电话。发送方与接收方保持联系以协调会话和报文分组接收或失败的信号。

10.无连接通信和面向连接得通信之间最主要的区别是什么？
答：面向连接通信有3个阶段，连接建立阶段，数据传输阶段，释放阶段。无连接通信没有连接建立和连接释放阶段。

11. 两个网络都可以提供可靠的面向连接的服务。其中一个提供一个可靠的字节流，另一个提供可靠的报文流。这两者是否相同？如果你认为相同的话，为什么要有这样的区分？如果不相同，请给出一个例子说明它们如何不同。 
答： 报文流和字节流是不同的。在报文流中，网络跟踪报文边界。在字节流中，它不这么做。 例如，假设一个程序向一个连接写入1024字节并且过一会儿再写另外1024字节。然后接收方将读入2048字节。在报文流中，接收方将得到两个报文，每个报文为1024字节。在字节流中，报文边界已被忽略，接收方将把全部2048字节看成一个单元。原有两个不同报文的事实就丢失了。

12.Interent所用的网际协议有哪几层？
答：TCP/IP参考模型：应用层，传输层，网际层，网络接口层。

13.OSI模型中的哪一层处理以下问题：
（1）把传输的位流分成桢。数据链路层
（2）在通过子网时决定使用哪条路由路径。网络层

14.TCP和UDP之间最主要的区别是什么?
答：TCP提供的是面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。

15.对于带宽为4000Hz通信信道，信道的信噪比S/N为30dB，按照香农定理，计算信道的最大传输率。
答：C＝B×log2（1+S/N）（bit/s）＝4000×log2（1+30）≈4000×5＝20000（bit/s）

16.设以太网中的A、B主机通过10Mbit/s的链路连接到交换机，每条链路的传播延迟均为20us，交换机接收完一个分组35us后转发该分组。计算A向B发送一个长度为10000bit的分组时，从A开始发送至B接收到该分组所需的总时间。
解:这样传输延迟=A站处理延迟+
交换机处理延迟，而交换机延时还有35us，所以总延迟等于所有延迟时间相加。
总时间=10000*2/10M+20*2us+35us=2000us+75us=2075us
100000bit/（10*10^6bit/s）=1000us
1000us*2=2000us,(20us*2)+35=75us,2000us+75us=2075us

17.试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为C（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
答：对电路交换，当t=s时，链路建立；当t=s+x/C，发送完最后一bit；
当t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。
对分组交换，当t=x/C， 发送完最后一bit；为到达目的地，最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发，每次转发的时间为p/C，所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd
所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+(k-1)p/C+kd＜s+x/C+kd时，(k-1)p/C＜s

3.1在连续ARQ协议中,若发送窗口等于7,则发送端在开始时可连续发送7个分组。因此,在每一分组发送后,都要置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟，设这7个分组发出的时间分别为t0,t1,…,t6,且Tout都一样大，试问如何实现这7个超时计时器（软件时钟）？
答：可以用相对发送时间实现一个链表。

3.2假定使用连续ARQ协议中，发送窗口大小事3，而序列范围[0,15],而传输媒体保证在接收方能够按序收到分组。在某时刻，接收方，下一个期望收到序号是5.
试问：
（1）在发送方的发送窗口中可能有出现的序号组合有哪几种？
（2）接收方已经发送出去的、但在网络中（即还未到达发送方）的确认分组可能有哪些？说明这些确认分组是用来确认哪些序号的分组。
答：（1）序号到4为止的分组都已收到。若这些确认都已到达发送方，则发送窗口的范围时[5,7]。假定所有的确认都丢失了，发送方都没有收到这些确认。这是，发送方窗口应为[2,4].因此，发送窗口可以是[2,4],[3,5],[4,6],[5,7]中的任何一个。
（2）接收方期望收到序号五的分组，说明序号2，3，4和分组都已收到，并且发送了确认。对序号为1的分组的确认肯定被发送了，要不然发送方不可能发送4好分组。可见，对序号2，3，4和分组的确认有可能仍滞留在网络中。这些确认是用来确认序号为2，3，4的分组。

3.3在停止等待协议中如果不使用编号是否可行？为什么？在停止等待协议中，如果收到重复的报文段时不予理睬（即悄悄地丢弃它而其他什么也没做）是否可行？试举出具体的例子说明理由。
例如 A 向 B 发送数据， A 发送 M1 分组给 B ， B 收到 M1 分组后，向 A 发送对 M1 的确认，但确认在半路丢失了， A 没有收到 M1 的确认，于是超时重发， B 又收到 M1 分组后，如果此时 B 不予理睬，那么 A 就永远都收不到 M1 的确认，就会一直向 B 发送 M1 分组。从而产生死循环。收到重复帧不确认相当于确认丢失 
答：不行，分组和确认分组都必须进行编号，才能明确哪个分则得到了确认。
3.4一个UDP用户数据报的首部十六进制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17.试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送给服务器发送给客户？使用UDP的这个服务器程序是什么？
解：源端口1586，目的端口69，UDP用户数据报总长度28字节，数据部分长度20字节。
此UDP用户数据报是从客户发给服务器（因为目的端口号<1023，是熟知端口）、服务器程序是TFFTP。

3.5为什么在TCP首部中有一个首部长度字段，而UDP的首部中就没有这个这个字段？为什么在TCP首部中要把TCP端口号放入最开始的4个字节？
答：TCP首部除固定长度部分外，还有选项，因此TCP首部长度是可变的。UDP首部长度是固定的。在ICMP的差错报文中要包含IP首部后面的8个字节的内容，邮包而这里面有TCP首部中的源端口和目的端口。当TCP收到ICMP差错报文时需要用这两个端口来确定是哪条连接出了差错。

3.6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：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。

3.7试以具体例子说明为什么一个运输连接可以有多种方式释放。 解释为什么突然释放运输连接就可能会丢失用户数据，而使用TCP的连接释放方法就可保证不丢失数据。
答：设A,B建立了运输连接。协议应考虑一下实际可能性：A或B故障，应设计超时机制，使对方退出，不至于死锁；A主动退出，B被动退出；B主动退出，A被动退出。
当主机1和主机2之间连接建立后，主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段，这次很不幸，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。
而使用TCP的连接释放方法，主机2发出了释放连接的请求，那么即使收到主机1的确认后，只会释放主机2到主机1方向的连接，即主机2不再向主机1发送数据，而仍然可接受主机1发来的数据，所以可保证不丢失数据。

3．8设A,B建立了运输连接。协议应考虑一下实际可能性：
A或B故障，应设计超时机制，使对方退出，不至于死锁；A主动退出，B被动退出；B主动退出，A被动退出。
当主机1和主机2之间连接建立后，主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段，这次很不幸，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。
而使用TCP的连接释放方法，主机2发出了释放连接的请求，那么即使收到主机1的确认后，只会释放主机2到主机1方向的连接，即主机2不再向主机1发送数据，而仍然可接受主机1发来的数据，所以可保证不丢失数据。

3.9一个TCP报文段的数据部分最多为多少个字节？为什么？如果用户要传送的数据的字节长度超过TCP报文字段中的序号字段可能编出的最大序号，问还能否用TCP来传送？
答：65495字节，此数据部分加上TCP首部的20字节，再加上IP首部的20字节，正好是IP数据报的最大长度65535.（当然，若IP首部包含了选择，则IP首部长度超过20字节，这时TCP报文段的数据部分的长度将小于65495字节。）
数据的字节长度超过TCP报文段中的序号字段可能编出的最大序号，通过循环使用序号，仍能用TCP来传送。

3.10主机A和B使用TCP通信。在B发送过的报文段中，有这样连续的两个：ACK=120 和ACK=100。这可能吗(前一个报文段确认的序号还大于后一个的)?试说明理由。
答：可能。设想A连续发送两个数据报，（SEQ＝92，DATA共8字节），（SEQ＝100，DATA共20字节），均正确到达B。B连续发送两个确认（ACK＝100）和（ACK＝120）。但前者在传送时丢失，于是A超时重传第一个报文段并被B收到，然后B发送（ACK＝100）到达A。

3.11在使用TCP传送数据时，如果有一个确认报文段丢失了，也不一定会引起与该确认报文段对应的数据的重传。试说明理由。
答：还未重传就收到了对更高序号的确认。

3.12如果收到的报文段无差错，只是未按序号，则TCP对此未作明确规定，而是让TCP的实现者自行确定。试讨论两种可能的方法的优劣：  
1)将不按序的报文段丢弃。     
2)先将不按序的报文段暂存与接收缓存内，待所缺序号的报文段收齐后再一起上交应用层。 
答：第一种方法将不按序的报文段丢弃，会引起被丢弃报文段的重复传送，增加对网络带宽 的消耗，但由于用不着将该报文段暂存，可避免对接收方缓冲区的占用。  
第二种方法先将不按序的报文段暂存于接收缓存内，待所缺序号的报文段收齐后再一起 上交应用层；这样有可能避免发送方对已经被接收方收到的不按序的报文段的重传，减少对 网络带宽的消耗，但增加了接收方缓冲区的开销。

3.13设TCP使用的最大窗口尺寸为64KB，即64*1024字节，TCP报文在网络上的平均往返时间为20nms问TCP所能得到的最大吞吐量是多少?(假设传输信道的带宽是不受限的) 
答：在平均往返时间20ms内，发送的最大数据量为最大窗口值，即64×1 024B。     64×1 024÷(20×10-3)×8≈26．2Mbit／s 
因此，所能得到的最大吞吐量是26．2Mbit／s。

3.14使用TCP对实时话音业务的传输有没有什么问题？使用UDP在传送文件时会有什么问题？ 
答：TCP的流控制没有对语音处理优化的考虑，所以使用TCP对实时话音业务的传输时有延时的情况。UDP传输协议的报文可能会出现丢失、重复以及乱序的错误，使用UDP进行文件传送时就必须处理这些问题。

3.15通信信道速率为1Gb/s，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问：可能达到的最大吞吐量是多少？信道的利用率是多少？ 
答：10ms×2=20ms，每20ms可以发送一个窗口大小的信息，因此每秒50个窗口。 65535×8×50=26.2Mb/s，26.2/1000=2.6%   所以，最大的数据吞吐率为26.2Mb/s，线路效率为2.6%。 

3．16网络允许的最大报文段长度为128字节，序号用8bit表示，报文段在网络中的生存时间为30秒。试求每一条TCP连接所能达到的最高数据率。
答：具有相同编号的TCP报文段不应该同时在网络中传输，必须保证，当序列号循环回来重复使用的时候，具有相同序列号的TCP报文段已经从网络中消失。现在存活时间是30秒，那么在30秒的时间内发送发送的TCP报文段的数目不能多于255个。255×128×8÷30=8704 b/s，所以每条TCP连接所能达到的最高速率是8.704 kb/s

3.17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，试画出类似于图5-31的工作示意图。从连接建立阶段到连接释放都要画上。
3.18若TCP中的序号采用64bit编码，而每一个字节有其自己的序号，试
问：在75Tb/s的传输速率下（这是光纤信道理论上可达到的数据率），分组的寿命应为多大才不会使序号发生重复？ 答: 
如果采用64bit编码，则TCP序号空间的大小是264个字节，约为2×1019字节，75÷8≈9.375，即75Tb/s的发送器每秒消耗9.375×1012个序号。 
2×1019÷（9.375×1012）≈2×106，所以序号循环一周需用2×106s。 一天有86400s(60×60×24=86400)，以75Tb/s速率传输，序号循环一周所花的时间约等于2×106÷86400≈23天，因此，最长的分组的寿命应小于3个星期才不会使序号发生重复。

3.19一个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W是多少？（提示：可以有两种答案，取决于接收等发出确认的时机）。
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
8X÷(256×1000)=256×0.001，X=8192，所以,窗口值为8192.

3.20设源站和目的站相距20km，而信号在传输媒体中传输速率为200Km/ms。若一个分组长度为1KB，而其发送时间等于信号的往返传输时延，求数据的发送速率。

答：信号在传输媒体中的传播速率为200km/ms，对于一条20km的线路，单程延迟是100us，往返延迟是200us。1K字节就是1024×8=8192位。如果发送8192位的时间是200us，那么发送延迟等于传播延迟。设W是发送1位的时间，那么从等式：8192W=200×10-6得到1/W=8192÷（2×10-4）≈40×106,所以，数据的发送速率应为40Mb/s。

4.1网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。 
网络层向运输层提供 “面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务 前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高； 后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 .

4.2IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？
分为ABCDE 5类;
每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主
机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（
或路由器）。
各类地址的网络号字段net-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3
字节、2字节、1字节、4字节、4字节。
特点：
（1）IP 地址是一种分等级的地址结构。
（2）实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同
样的网络号 net-id。
(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范
围的广域网，都是平等的。

4.3IP地址方案与我国的电话号码体制的主要不同点是什么？
答：与网络的地理分布无关。

4.4（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？
有三种含义
其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表示
主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分
，最后8位为主机号。
第二种情况为一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主机
号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最
后8位为主机号。
第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。
（2）一网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？
255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.
每一个子网上的主机为(2^3)=6 台
掩码位数29，该网络能够连接8个主机，扣除全1和全0后为6台。
（3）一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个子网掩码
有何不同？
A类网络：11111111 11111111 11111111 00000000
给定子网号（16位“1”）则子网掩码为255.255.255.0
B类网络 11111111 11111111 11111111 00000000
给定子网号（8位“1”）则子网掩码为255.255.255.0但子网数目不同
（4）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最
多是多少？
（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2
Host-id的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：
2^12-2=4096-2=4094
11111111.11111111.11110000.00000000 主机数2^12-2
(5)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255；它是否为一个有效的子网掩码？
是 10111111 11111111 00000000 11111111
(6)某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81，试将其转化为点分十进制的形式。这个地
址是哪一类IP地址？
C2 2F 14 81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)---à194.47.20.129
C2 2F 14 81 ---à11000010.00101111.00010100.10000001
C类地址
(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？
有实际意义.C类子网IP地址的32位中,前24位用于确定网络号,后8位用于确定主机号.如
果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的
内容,但是代价是主机数相信减少.

4.5有如下的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚合。
212.56.132.0/24，212.56.133.0/24，212.56.134.0/24，212.56.135.0/24
212=（11010100）2，56=（00111000）2
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（10000110）2，
135=（10000111）2
所以共同的前缀有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址块是：212.56.132.0/22

4.6以下地址中的哪一个和86.32/12匹配？请说明理由。（1）86.33.224.123；（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74；（4）86.68.206.154 
86.32.0.0/12的主机范围为：86.32.0.1  到 86.47.255.254 所以（1）和86.32/12匹配。

4.7设IP数据报使用固定首部，其各字段的具体数值如下所示，（除IP地址外，均用十进制表示）。试用二进制运算方法计算应当写入到首部检验和字段的数值（用二进制表示）。
4 5 0 28
1 0 0
4 17 首部检验和（待计算后写入）
10.12.14.5
12.6.7.9
答：检验和为：10001011 10110001。

4.7设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器： 
128.96.39.0              255.255.255.128              接口0 128.96.39.128            255.255.255.128              接口1 128.96.40.0              255.255.255.128              R2 192.4.153.0              255.255.255.192              R3 *（默认）                                          R4 现共收到5个分组，其目的站IP地址分别为： （1）128.96.39.10 （2）128.96.40.12 （3）128.96.40.151 （4）192.4.153.17 （5）192.4.153.90 
试分别计算其下一跳。 解：（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。 10000000     128 11000000     192 11100000     224 11110000      240 11111000      248 11111100      252 11111110      254 11111111       256 。

4.8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
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

4.9一具数据报长度为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标志应为何数值？
答：IP数据报固定首部长度为20字节

总长度(字节)
数据长度(字节)
MF
片偏移
原始数据报
4000
3980
0
0
数据报片1
1500
1480
1
0
数据报片2
1500
1480
1
185
数据报片3
1040
1020
0
370

4.10一个数据报子网允许路由器在必要的时候丢弃分组。一台路由器丢弃一个分组的概率为P。请考虑这样的情形：源主机连接到源路由器，源路由器连接到目标路由器，然后目标路由器连接到目标主机。如果任一台路由器丢掉了一个分组，则源主机最终会超时，然后再重试发送。如果主机至路由器以及路由器至路由器之间的线路都计为一跳，那么： (a)一个分组每次传输中的平均跳数是多少？ (b)一个分组的平均传输次数是多少？ (c)每个接收到的分组平均要求多少跳？ 
解答如下：  先画出之间的连接图，然后分析： 
(a) 一个分组每次传输中的平均跳数是多少？ 
一个分组，从主机发送出来，可能到源路由器时就被丢弃了，则跳数为1跳，概率为P； 一个分组，从主机发送出来，过了源路由器（概率为（1－P）），到目标路由器时就被丢弃了，则跳数为2跳，概率为（1－P）P； 
一个分组，从主机发送出来，经过源路由器转发（概率1－P），到目标路由器也未被丢弃（概率为（1－P）），成功到达目的主机，则跳数为3跳，概率为（1－P）2； 
则利用加权平均，计算出平均跳数＝1×P＋2×（1－P）P＋3×（1－P）2＝P2－3P＋3； (b) 一个分组的平均传输次数是多少？ 
一个分组，如果一次成功的到达目的地主机，必然要经过3跳，概率＝（1－P）2； 令A＝（1－P）2； 
则两次才成功的概率为（1－A）A；  3次才成功的概率为（1－A）2A 
 利用加权平均，计算一个分组的平均发送次数（传输次数）T T＝A＋2（1－A）A＋3（1－A）2A＋…＝1/（1－P）2； (c) 每个接收到的分组平局要求多少跳？ 
平均跳数＝ 平均发送次数 × 平均跳数＝(P2－3P＋3)/ （1－P）2；

4.11试简述RIP，OSPF和BGP路由选择协议的主要特点。

主要特点
RIP
OSPF
BGP
网关协议
内部
内部
外部
路由表内容
目的网，下一站，距离
目的网，下一站，距离
目的网，完整路径
最优通路依据
跳数
费用
多种策略
算法
距离矢量
链路状态
距离矢量
传送方式
运输层UDP
IP数据报
建立TCP连接
其他
简单、效率低、跳数为16不可达、好消息传的快，坏消息传的慢
效率高、路由器频繁交换信息，难维持一致性

规模大、统一度量为可达性

4.12在IPV4的头中使用的协议段在IPV6的固定头中不复存在。试说明这是为什么?
解答：设置协议段的目的是要告诉目的地主机把IP分组交给哪一个协议处理程序。中途的路由器并不需要这一信息，因此不必把它放在主头中。实际上，这个信息存在于头中，但被伪装了。最后一个(扩展)头的下一个头段就用于这一目的。

5.1数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?                      
答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 
“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。

5.2数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.     
答：链路管理、帧定界、流量控制、差错控制、将数据和控制信息区分开、透明传输、寻址。
可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。

5.3网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层? 
答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 。
网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）。

5.4数据链路层的帧定界、透明传输和差错检测各解决什么问题？
答：帧定界是分组交换的必然要求 、透明传输避免消息符