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《计算机网络》II类通识课期末测试题学号6100311140,姓名熊辉，学院信息工程学院，系电气信息Ⅱ类1．要在带宽为4K的信道上用4s发送完20K字节的数据块，试问：(10分)（1）数据块的发送数据率应为多少bps？（2）按照香农公式，信道的信噪比最小应为多少分贝？2.IPv4地址资源有限，请说明目前解决地址资源不够用的方案主要有哪几种。（10分）3.图示TCP的三次握手过程，图中选择性地标识出SYN，ACK，seq，ack，FIN等字段值。（10分）4.简述CSMA/CD的工作原理，及其用处。（10分）5.简述交换机和路由器的区别。（10分）6.试说明拥塞控制与流量控制之间的差异。（10分）7.试述分类IP地址中A、B、C三类地址的特点。（10分）8.某路由器的路由表如下：（15分）目的网络子网掩码下一站203.56.59.0255.255.255.128接口0203.56.59.128255.255.255.128接口1203.56.60.0255.255.255.0R259.56.254.0255.255.255.192R3*(默认)R4现收到4个分组，其目的IP地址分别是：(1)203.56.59.169(2)203.56.60.133(3)59.56.254.156(4)59.56.254.18试分别计算其下一站。9.一个自治网络系统有4个局域网，如下图所示。Lan1至Lan4上的主机数分别为：91、150、50、39。自治系统获得的IP地址块为30.138.118/23。试给出每个局域网的地址段（IP地址段以CIDR斜线记法表示，填入表格）。（15分）Lan4-39台主机R1R2R3Lan1-91台主机Lan2-150台主机Lan3-50台主机Wan网络分配地址段LAN1LAN2LAN3LAN41、(1)20K字节20KByte=20x1024x8bit=163840bit则发送数据率R=163840bit/4s=40960bps。(2)根据香农公式，C=W*log2（1+S/N）信息容量C=R才有可能传输，若要使信噪比最小，则C=R=40960bps而带宽W=4K=4000Hz则S/N≈1208则信噪比SNR=10lg（S/N）≈31分贝。2、（1）网络地址紧张、主机地址相对过剩，采取子网掩码的方式来指定网段号。（2）双栈方案原理：双栈是指同时支持IPv4协议栈和IPv6协议栈。双栈节点同时支持与IPv4和IPv6节点的通信，当和IPv4节点通信时需要采用IPv4协议栈，当和IPv6节点通信时需要采用IPv6协议栈。（3）隧道方案原理：现有IPv4网络传送IPv6数据包的方法，通过将IPv6数据包封装在IPv4数据包中，实现在IPv4网络中的数据传送。同样，IPv4也可封装在IPv6包中，通过IPv6网络传递到对端的IPv4主机。通过MPLS，隧道代理，手工配置等多种方式实现。（4）无状态IP/ICMP翻译技术原理：SIIT（StatelessIP/ICMPTranslation），无状态IP/ICMP翻译技术用于对IP和ICMP报文进行协议转换，这种转换不记录流的状态，只根据单个报文将一个IPv6报文头转换为IPv4报文头，或将IPv4报文头转换为IPv6报文头。SIIT不需要IPv6主机获取一个IPv4地址，但对于SIIT设备来说，每一个IPv6主机有一个虚拟的临时IPv4地址。SIIT技术使用特定的地址空间来完成IPv4地址与IPv6地址的转换。3、4、CSMA/CD工作原理：在Ethernet中，传送信息是以“包”为单位的，简称信包。在总线上如果某个工作站有信包要发送，它在向总线上发送信包之前，先检测一下总线是“忙”还是“空闲”，如果检测的结果是“忙”，则发送站会随机延迟一段时间，再次去检测总线，若这时检测总线是“空闲”，这时就可以发送信包了。而且在信包的发送过程中，发送站还要检测其发到总线上的信包是否与其它站点的信包产生了冲突，当发送站一旦检测到产生冲突，它就立即放弃本次发送，并向总线上发出一串干扰串（发出干扰串的目的是让那些可能参与碰撞但尚未感知到冲突的结点，能够明显的感知，也就相当于增强冲突信号），总线上的各站点收到此干扰串后，则放弃发送，并且所有发生冲突的结点都将按一种退避算法等待一段随机的时间，然后重新竞争发送。从以上叙述可以看出，CSMA/CD的工作原理可用四个字来表示：“边听边说”，即一边发送数据，一边检测是否产生冲突。（1）当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络查看是否有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲。（2）如果信道忙，则等待，直到信道空闲；如果信道空闲，站点就准备好要发送的数据。（3）在发送数据的同时，站点继续侦听网络，确信没有其他站点在同时传输数据才继续传输数据。因为有可能两个或多个站点都同时检测到网络空闲然后几乎在同一时刻开始传输数据。如果两个或多个站点同时发送数据，就会产生冲突。若无冲突则继续发送，直到发完全部数据。（4）若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的JAM（阻塞）信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。CSMA/CD的用处：载波监听/冲突检测，属于计算机网络以太网的工作类型，即在总线上不段的发出信号去探测线路是否空闲，如果不空闲则随机等待一定时间，在继续探测。直到发出型号为止。5、（1）工作层次不同。最初的的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。（2）数据转发所依据的对象不同。交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。（3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域。由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。（4）路由器提供了防火墙的服务。路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组，然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络，并采用不同协议。相比较而言，路由器的功能较交换机要强大，但速度相对也慢，价格昂贵，第三层交换机既有交换机线速转发报文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以广泛应用。6、拥塞控制：防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。拥塞控制所要做的都有一个前提：网络能够承受现有的网络负荷。拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。流量控制：指点对点通信量的控制，是端到端正的问题。流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收流量控制与路由选择的异同之处是：①路由选择是网络中的所有结点共同协调工作的结果。其次，路由选择的环境往往是在变化的，而这种变化有时无法事先知道。而流量控制是收发两端共同协调工作的结果。②好的流量控制可以使更多的通信量流入网络，而好的路由选择可使网络的平均时延较小。③路由选择可保证分组通过一条最佳的路径达到目的。流量控制要考虑网络资源分配的公平性。7、A类地址：A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示，网络中的主机标识占3组8位二进制数，A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为“0”。不难算出，A类地址允许有126个网段，每个网络大约允许有1670万台主机，通常分配给拥有大量主机的网络（如主干网）。B类地址：B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示，网络中的主机标识占两组8位二进制数，B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为“10”。B类地址允许有16384个网段，每个网络允许有65533台主机，适用于结点比较多的网络（如区域网）。C类地址：C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示，网络中主机标识占1组8位二进制数，C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为“110”。具有C类地址的网络允许有254台主机，适用于结点比较少的网络（如校园网）。8、(1)接口1（2）R2（3）R3（4）R49、30.138.119.200/2930.138.119.0/2530.138.118.0/2430.138.118.1/23